用于诊断的磁场传感器反馈的制作方法
【技术领域】
[0001]本专利总体涉及磁场传感器，更特别的是涉及用于诊断的磁场传感器反馈。
【背景技术】
[0002]数字液位控制器通常包括通过线性移动来响应液面和/或密度的浮筒(例如，浮子)。浮筒的直线运动被转移到扭矩管的旋转运动，该旋转运动使具有附接的磁体或磁体组(例如，两个到四十个磁体等)的杠杆组件发生位移。一个或多个磁体的运动改变在霍尔效应传感器测量的磁场，使霍尔效应传感器提供可用于确定一个过程控制值(例如，流体的位移测量)的输出信号。通常情况下，单一的霍尔效应传感器被放置在数字液位控制器中来探测磁体的运动。在实践中，未经检验和拆卸数字液位控制器和/或拆除整个数字液位控制器，往往很难确定或诊断霍尔效应传感器、磁体或这种液位控制器的其他组件是否已性能退化或正失灵。
【发明内容】
[0003]所描述的一个示例性设备包括第一磁场传感器以响应于耦合到过程控制设备的可动部分的磁体产生的磁场提供第一输出信号，以及响应于所述磁场提供第二输出信号的第二磁场传感器。所述示例性装置还包括处理器以使用所述第一和第二输出信号产生与过程控制设备的反馈相关联的诊断信息。
[0004]—不例性方法包括在第一磁场传感器处响应于传感器系统的磁体产生的磁场源产生第一输出信号，在第二磁场传感器处响应于所述磁场源产生第二输出信号，以及使用处理器基于所述第一和第二输出信号产生传感器系统的工况的诊断信息。
[0005]示例性有形机器可读介质在其上储存有指令，指令在被执行时使得机器测量在第一磁场传感器处产生的第一输出信号，其中所述第一输出信号是响应于传感器系统的磁场源产生的磁场产生的，测量在第二磁场传感器处产生的第二输出信号，其中所述第二输出信号响应于磁场产生，以及基于所述第一和第二输出信号产生诊断信息以确定传感器系统的工况。
【附图说明】
[0006]图1是在其中披露的例子可被实施的数字液位传感器系统的视图。
[0007]图2是在其中披露的例子可被实施的传感器组件的分解视图。
[0008]图3是根据本公开的教导的示例性磁场传感器系统的横截面图。
[0009]图4是图3的磁场传感器系统的示例性印刷电路板的局部视图。
[0010]图5是一个图表，该图表显不了相对于本文披露的不例的变化磁场的主传感器和偏移传感器的输出电压。
[0011]图6是一个图表，该图表显不了相对于本文披露的不例中的主传感器输出电压的偏移传感器输出电压。
[0012]图7是一个代表可用于实施图3的磁场系统的不例性方法的流程图。
[0013]图8是能够执行机器可读指令以实施图7的示例性方法的示例性处理器平台的框图。
[0014]这些附图并非按比例绘制。相反，为了清楚地显示多层和多区域，层的厚度可能在附图中被放大了。在任何可能的情况下，在所有附图和所附的书面描述中使用相同的附图标记代表相同或相似部件。如在本专利中所使用的，言及任何部件(例如，层、膜、区域或板)以任一方式定位在(例如，定位在，位于，设置在，或形成在等)另一部件上，是指所指部件可以与另一部件接触，也可以指所指部件在所述另一部件之上，一个或多个中间部件位于其间。言及一个部件与另一部件接触是指这两个部件之间没有中间部件。
【具体实施方式】
[0015]本发明公开了用于诊断的磁场传感器反馈。本发明公开的示例使传感器系统生成传感器系统运行工况的诊断信息。本发明公开的示例利用多个磁场传感器(例如，霍尔效应传感器)来测量磁场，该磁场由磁场源提供和/或受磁场源的影响，该磁场源例如是过程控制设备的可动部分上的磁体。本发明公开的示例的磁场传感器提供输出信号(如电压信号)，该电压信号用于生成与过程控制设备的反馈相关联的诊断信息。
[0016]很多已知的传感器系统(例如，数字液位仪)具有可动部分上的一组磁体和单个霍尔效应传感器来随着磁体移动通过磁场的变化来确定磁体位移。然而，在这些系统中，故障的具体因果确定是困难的，原因是这些系统可能会以这样的方式出故障，其中不能表明该系统是如何故障的。尤其是，很难确定磁体、霍尔效应传感器或任何其他组件是否已出现故障。另外，这种传感器系统的目视检查可能是不实际的，比如在难以到达传感器系统的应用中。
[0017]本发明公开的示例使得能够检测故障，包括，但不是限于，过程控制设备的机械或电气反馈故障。可通过监测磁场传感器提供的输出信号的关系确定具体的故障模式(例如，磁体故障、一个或多个磁场传感器的故障、电路和/或电器组件的故障、机械故障等)。在一些例子中，磁场传感器的输出信号之间的关系要被周期性测量以生成传感器系统工况诊断信息和/或监测(例如，周期性测量、反复测量等)传感器系统的操作。
[0018]在一些例子中，磁场源(例如，磁体)固定到传感器系统的可移动的杠杆(例如，杠杆臂)，和第一和第二磁场传感器(例如，霍尔效应传感器)位于和/或安装在印刷电路板(PCB)上并设置有恒定电流源或电压源。在这些例子中，处理器使用第一和第二磁场传感器分别响应于磁场生成的第一和第二输出信号(例如，输出电压)，以生成诊断信息。在一些例子中，处理器是为了监测第一和第二输出信号之间的关系(例如，线性关系)。在一些例子中，处理器比较第一和第二输出信号之间的计算比率和存储的比率和/或比率范围，以确定传感器系统是否工作正常。
[0019]图1是在其中披露的例子可被实施的数字液位传感器系统100的视图。所述示例的该数字液位传感器系统100是用来测量和/或监测流体高度、流体的高度变化、液体密度变化和/或两种流体之间的界面的高度。在此示例中，所述数字液位传感器系统100包括数字液位控制器组件102和位移传感器组件106。
[0020]所述数字液位控制器组件102包括指示器108、终端盒110和换能器112。所述位移传感器组件106包括浮筒(例如，浮子)114、浮筒柄116、具有开口 120的套管118、浮筒柄端件122、浮筒杆124，和扭矩管126。
[0021]在操作中，流体可流经一个或多个开口 120以便与浮筒114接触，该浮筒114由于其在流体中的浮力、流体的密度变化和/或流体之间的界面变化而发生位移。浮筒114的位移进而导致浮筒柄116和浮筒柄端件122线性(例如，图1所示的向上或向下方向)移动，从而造成浮筒杆124绕轴线128枢转。例如，浮筒杆124的枢转导致扭矩管126例如通过驱动轴承进行旋转运动。浮筒杆124例如可与扭矩管126—体。在一些已知的例子中，扭矩管126的旋转然后导致可耦合到扭矩管126的杠杆组件和附接到该杠杆组件的一个或多个磁体旋转，从而改变由数字液位控制器组件102中的单个磁场传感器检测到的磁场。在这些已知的例子中，数字液位控制器组件102中的处理器从磁场传感器接收输入信号(例如，输出电压)，并将输入信号转换成将在指示器108上显示的过程控制值(例如，浮筒114的位移值、流体参