，处理器14可以包括单个处理装置或并行执行的多个处理装置，并且可以在单独的电子装置中实现或者合并到单个电子装置如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)上。类似地，存储装置16可以是单个装置、多个装置或者可以被部分地或整体地合并到FPGA或ASIC内。存储装置16还可以包括一个或更多个存储的控制程序18例如用于控制工业装置的实时控制程序和操作系统。
[0021]工业控制器12可以与人机接口(HMI) 19进行通信，例如，人机接口(HMI) 19包括用于向用户输出信息以及从用户接收指令的显示器20和键盘22等。可以预期的是，HMI 19可以包括可单独连接或集成到单个机箱中的其他装置，包括但不限于键盘、触摸板、鼠标、轨迹球或触摸屏显示装置。HMI 19还可以包括存储装置、处理器、通信端口以及根据系统要求的其他硬件部件。还可以预期的是，多个显示装置和/或多个输入装置可以分布于受控机器或过程周围并且连接至一个或更多个处理装置。HMI 19可以用来显示受控机器或过程的操作参数和/或状况、从操作者接收命令或者改变和/或加载控制程序或配置参数。
[0022]工业控制器12还被配置成与一个或更多个I/O模块24a、24b进行通信，I/O模块24a、24b可以向工业机器或过程上的致动器提供信号或从该工业机器或过程上的传感器接收信号。在图示的示例中，I/O模块24a提供到具有热结点32的热电偶26的导线23的连接，如本领域技术人员所理解的那样，根据热结点32的温度，后者生成塞贝克效应电压。I/O模块24a还包括控制器25，控制器25可以是微处理器、逻辑电路或其组合，并且控制器25可以被配置成在I/o模块中执行存储在存储器中的固件程序。I/O模块24a还包括被配置成连接至热电偶导线的接口电路27，这将在下面更详细地进行讨论。
[0023]接下来参照图2，示出了接口电路27的一个实施方式。接口电路27可以包括被配置成接纳热电偶导线23的冷结点端子30a、30b。在受控机器或过程上，热电偶26被定位在需要进行温度测量的位置处。热结点32生成作为热结点32处的温度的函数的电压差。电压差存在于导线23之间，随后可以在冷结点端子30a、30b处检测该电压差。冷结点端子30a、30b可以与A/D转换器34进行通信以将存在于冷结点端子30a、30b处的电势转换成数字信号如通过控制器25可读的一些计数。
[0024]接口电路27还包括被配置成对连接至端子30a、30b的热电偶导线23的电阻进行测量的电阻测量电路。根据图2所示的实施方式，电阻测量电路包括成对的电阻器38和40。优选地，电阻器是精密电阻器。可选地，至少在基准电压源44与第一端子30a之间连接的第一电阻器38是精密电阻器。第一电阻器38选择性地连接在第一端子30a与基准电压源44之间。第二电阻器40选择性地连接在第一端子30a与控制器25的输出端之间。控制器25的输出端可以被配置成作为第二基准电压源提供电压。第二端子30b连接至地电势，以使得在连接至第一端子30a的成对的电阻器38、40中的一个与热电偶导线23之间建立分压器电路。
[0025]开关模块42被设置以将第一端子30a选择性地连接至两个电压源中的一个。开关模块42接收控制信号43以选择性地控制操作。可以预期的是，开关模块42可以包括螺线管和继电器，其中当螺线管被通电时，继电器处于第一位置；而当继电器被断电时，继电器处于第二位置，并且可以响应于控制信号43对螺线管进行通电/断电。可选地，开关模块42可以是包括在第一模式下建立第一传导通路并且在第二模式下建立第二传导通路的一个或更多个晶体管的固态器件，并且响应于控制信号43对操作模式进行选择。在不脱离本发明范围的前提下还可以使用开关模块42的其他配置作为控制信号43的函数以在两种模式之间进行选择。
[0026]现在参照图3，示出了接口电路27的另一实施方式。接口电路27可以包括附接至热电偶26的相应导线23的冷结点端子30a、30b。导线23的长度从I/O模块24a延伸至接合的异种材料的热结点32，其中，根据塞贝克效应，异种金属将温度差转换成电能。一般地，并且作为示意性地表示，冷结点端子30a和30b可以与A/D转换器34进行通信。A/D转换器34操作性地连接至冷结点端子30a、30b，以将存在于冷结点端子30a、30b处并且作为温度的函数生成的电势转换成通过控制器25可读的数字信号。控制器25还可以被配置成基于已知的冷结点端子30的温度(例如，通过未示出的单独电路测量的温度)并且使用在控制器25的软件中实施的例行程序来确定热结点32处的温度。
[0027]通过电流源可以提供通过冷结点端子30a的偏置电流。根据图示的实施方式，电流源是运算放大器36，运算放大器36的输出端连接至冷结点端子30a并且其倒相输入端连接至冷结点端子30b并且还连接至两个不同的精密电阻器38和40的结点。运算放大器36的非倒相输入端可以连接至接地参考。这些精密电阻器38和40与运算放大器36的倒相端子相对的端部可以连接至开关模块42。所示的开关模块42为单刀双掷开关，并且精密电阻器38和40中的每个的端部连接至开关的掷端中的一个，并且开关的刀端连接至精密负电压源44。可以通过由控制器25所生成的控制信号43来使开关模块42的刀端的位置在掷端之间切换。如上面所讨论的那样，可以预期的是，开关模块42可以包括螺线管和继电器，其中当螺线管被通电时继电器处于第一位置，而当继电器被断电时继电器处于第二位置，并且可以响应于控制信号43对螺线管进行通电/断电。可选地，开关模块42可以是包括在第一模式下建立第一传导通路并且在第二模式下建立第二传导通路的一个或更多个晶体管的固态器件，并且响应于控制信号43对操作模式进行选择。在不脱离本发明范围的前提下还可以使用开关模块42的其他配置作为控制信号43的函数，以在两种模式之间进行选择。
[0028]在操作中，接口电路27用来测量热电偶导线23的电阻并且将测量结果提供给控制器25。进而，控制器25可以对存在于冷端子30a、30b处的电压进行补偿以减去由偏置电流所生成的电压，从而提高温度测量的准确度。可选地，接口电路27可以被配置成在向控制器25提供测量结果之前对存在于冷端子30a、30b处的电压进行补偿。接下来参照图5，示出了根据本发明的一个实施方式的通过I/O模块24a测量温度的执行步骤，步骤整体上由附图标记100标识。
[0029]如图中的步骤102至步骤106所示，在工业控制器12的正常操作期间，I/O模块24a提供偏置电流以检测热电偶被连接并且没有故障。I/O模块24a还包括用于检测是否热电偶未被连接或者在热结点32处的两种金属之间的连接是否故障而引起开路的电路。在步骤102，I/O模块24a对提供给热电偶26的偏置电流进行测量。在步骤104，I/O模块24a确定偏置电流是否为零。如果没有偏置电流流过热电偶26，则热电偶26已经从冷端子30a、30b断开连接或者发生了故障。在步骤106，I/O模块24a可以设置内部状态标记，例如，可以将该内部状态标记发送至工业控制器12，以使得可以将消息发布在HMI 19上或者在控制程序18中启动联锁条件，以防止