将模拟电输入信号转换为模拟电输出信号的测量变送器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量变送器，特别是电流或电压的测量变送器，该测量变送器将模拟电气输入信号转换为模拟电气输出信号。
【背景技术】
[0002]测量变送器是足够地为人所熟知的并且特别应用在自动化、控制及脉冲技术(Regungstechnik)这些应用中。例如，测量变送器能够优选地将电流信号或者电压信号转变为标准化的电流信号或电压信号并且将这些信号作为输入信号提供给自动化设备，例如可编程控制器。因此电流测量变送器能够提供标准化的0至20mA的模拟电气电流信号，而电压测量变送器则能提供标准化的0至10V的模拟电压输出信号。然而也已知一种测量变送器，该测量变送器能够无关于输入信号地在电压输出和电流输出之间转换。
[0003]德国菲尼克斯电气公司(Phoenix Contact Deutschland GmbH)生产并销售多种电流测量变送器，其中能够通过输入上限值和下限值来调整输入测量范围，其中该输入测量范围小于电流测量变送器的最大可用的输入测量范围。调整出的输入测量范围也称为测量窗口并映射到最大可用的输出范围。
[0004]这种电流测量变送器的缺点在于，只能够对于在调整出的测量窗口内的测量值具有高分辨率并进行处理，而却丧失了所有在调整出的测量窗口以外的测量信息。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，改进前述的测量变送器，从而避免上述缺陷。
[0006]本发明的中心思想在于，提供一种测量变送器，该测量变送器例如取决于在过程中需要的至少一个测量值的重要性，以能够调节的不同分辨率来将所接收的在最大允许的输入范围内的多个模拟电气输入信号转换为多个模拟电气输出信号，这些模拟电气输出信号处在测量变送器的最大允许的输出范围内。
[0007]上述技术问题通过权利要求1的特征而解决。
[0008]相应地设置一种用于将模拟电气输入信号转换为模拟电气输出信号的测量变送器。该测量变送器能够具有探测装置，该探测装置就此设计为，探测在预设的输入测量范围内的模拟电气输入信号。该测量变送器的输入测量范围划分为η个可调节的输入部分测量范围，而该测量变送器的输出范围则划分为η个可调节的输出部分测量范围，其中η大于1。此外，在测量变送器中设置一种设备，该设备设计为，对所探测到的模拟电气输入信号所处的输入部分测量范围进行识别。此外能够在测量变送器中设置一种映射设备，该映射设备设计为，将每个输入部分测量范围映射到η个输出部分范围其中一个单独的输出部分范围。测量变送器还能够具有一种设备，该设备就此设计为，根据识别出的输入部分测量范围将探测到的模拟电气输入信号转换为相应的模拟电气输出信号。
[0009]预设的输入测量范围优选地涉及到测量变送器能够使用的最大输入测量范围。
[0010]取决于至少一个待测量的物理数值的意义或重要性，能够以压缩形式或展开形式将每个输入部分测量范围映射到相应的输出部分范围。“以压缩形式”意味着:处在相应的输入部分测量范围内的输入信号，相对于处在以“展开形式”而映射到相应输出部分范围的、输入部分测量范围内的输入信号而言，以较低的输入信号分辨率而转换为输出信号。[0011 ] 优选地，该测量变送器能够以电流测量变送器或电压测量变送器的形式而构造，该测量变送器将模拟输入电流转换为模拟输出电流或者将模拟输入电压转换为模拟输出电压。
[0012]上述技术问题能够进一步通过根据权利要求4所述的方法步骤而得以解决。
[0013]相应地提供一种用于将模拟电气输入信号转换为模拟电气输出信号的方法。该方法设置为，探测在测量变送器附近的、在预设的输入测量范围内的模拟电气输入信号。该测量变送器的输入测量范围分为η个可调节的输入部分测量范围，而该变送器的输出范围划分为η个可调节的输出部分范围。就此η选择为大于1。每个输入部分测量范围能够映射到η个输出部分范围其中一个单独的输出部分范围。
[0014]能够将探测到的模拟电气输入信号对应归类于输入信号所处的输入部分测量范围。根据输入信号对应的输入部分测量范围来将所探测到的模拟电气输入信号转换为对应的模拟电气输出信号。
[0015]能够通过输入上限值和下限值来定义出每个输入部分测量范围。以类似的方式，能够通过输入上限值和下限值来定义每个输出部分范围。
【附图说明】
[0016]接下来结合附图参照实施例来对本发明进一步详细说明。其中:
[0017]图1示出了根据本发明的一种示例性的电流测量变送器，该电流测量变送器与可编程控制器连接，以及
[0018]图2示出了图1中所示的测量变送器所应用的映射规则的图示。
【具体实施方式】
[0019]图1以区段的形式示出了一种具有自动化设备30的示例性的自动化系统10，该自动化设备可以构造为可编程控制器(缩写为SPS)的形式。可编程控制器30例如包含一个模拟输入接口 35，如图1所示地，能够将测量变送器20连接到该模拟输入接口处。当然地，SPS30能够以熟知的方式而具有多个模拟输入接口和多个数字输入接口以及具有多个模拟输出接口和多个数字输出接口(未示出)。测量变送器20能够例如是电流测量变送器和/或电压测量变送器。下文中仅示例性地涉及到一种电流测量变送器。
[0020]在所说明的实施例中，模拟输入接口 35优选为标准化的模拟输入电流接口，该接口能够接受0至20mA的模拟输入电流，该输入电流例如由测量变送器20经模拟输出接口24并且经线路40而引导入SPS 30。代替模拟输入电流也能够使用模拟输入电压。
[0021]以熟知的方式，电流变送器20能够具有探测装置26，该探测装置能够探测到(SP，测量到)到达模拟输入接口 23的模拟输入电流IIN。测量变送器20例如构造为，处理0至55A的模拟输入电流。由此，测量变送器20的最大可用输入测量范围达到0至55A。放大器27以及AD转换器28能够安装在探测装置26的下游位置，该AD转换器将由放大器27所提供的模拟输入电流转换为数字信号。能够将该数字信号引入到处理单元25，该处理单元能够以微型控制器或可编程的微处理器的形式而构造。能够将处理单元25的输出信号传递给DA转换器29，该DA转换器在输出侧将模拟输出电流I.引入到输出接口 24。模拟输出电流1_与已转换的模拟模拟输入电流I IN相应。
[0022]处理单元25就此优选地构造为，通过应用映射规则(该映射规则能够从多种不同的映射规则中选择)，使得与模拟输入电流1^相应的、AD转换器28的数字输出信号以取决于自身的大小的方式借助于DA转换器29转换为相应的模拟输出电流I.。
[0023]优选地通过将为电流测量变送器20所定义的最大输入范围(例如0至55A)划分成η个可调节的输入部分测量范围，并且将电流测量变送器20的限定的输出范围(例如0至20mA)划分为η个可调节的输出部分范围从而来定义映射规则。
[0024]如单独在图2中示例性示出的，电流测量变送器20的输入测量范围划分为四个输入部分范围50-53，并且输出范围划分为四个输出部分范围60-63。第一输入部分测量范围50探测0至10Α的模拟输入电流，第二输入部分测量范围51探测10Α至12Α的模拟输入电流，第三输入部分测量范围52探测12Α至50Α的模拟输入电流，第四输入部分测量范围53探测50Α至55Α的模拟输入电流。以类似的方式，第一输出部分范围60例如探测0至2mA的模拟输出电流，第二输出部分范围61探测2mA至10mA的模拟输出电流，第三输出部分范围62探测10mA至12mA的模拟输出电流，并且第四输出部分范围63探测12mA至20mA的模拟输出电流。
[0025]与示例性选择的范围划分相应地，借助于处理单元25使得第一输入部分测量范围50以压缩的形式映射到第一输出部分范围60，第二输入部分测量范围51以展开的形式映射到第二输出部分范围61，第三输入部分测量范围52以压缩的形式映射到第三输出部分范围62并且第四输入部分测量范围53以展开的形式映射到第四输出部分范围63。这种映射功能能够由处理单元25来执行。就此而言，处理单