时更多噪声滤波)，且在设备范围更接近上范围限制时应用更少滤波(当信噪比高时更少噪声滤波)。如上所述，自动选择发生，其对终端用户通常将是显然的，但还可以手动选择以允许越过该自动行为。
[0026]根据示例实施例，图3A是具有所公开的用于配置ADCS的软件的示例智能致动器300的框图描述，并且图3B是具有所公开的用于配置ADCS的软件的智能传感器350的框图描述。智能致动器300包括外壳225。智能致动器300被示为包括致动器208、传感器209、和示为10(V的ADCS，其为图1中所不的ADCS 100加上存储的所公开的用于配置ADCS的软件。
[0027]ADCS 100'的输出被示为耦合至示为微处理器214的处理器(或其它计算设备)。微处理器214包括用于存储器的静态随机存取存储器(示为RAM的SRAM) 216和只读存储器(ROM)217。当RAM 216包括SRAM时，用于配置ADCS的软件以及参考噪声数据通常存储在RAM 216中。微处理器214被耦合到发射和接收(T/R)电路221，其包括收发器和可选的总线控制器，其提供往返由工业(制造)工厂利用的网络的通信。
[0028]微处理器214的输出耦合至数模(DAC)转换器222。DAC 222耦合至功率调节器223，其被耦合至致动器208的输入。智能致动器300包括允许用户输入数据的用户接口230，包括用于配置ADCS 10r的参数。智能致动器300也示为包括示为跳线(jumper) 227的写保护硬件跳线，其被耦合至微处理器214。
[0029]图3B中所示的智能传感器350包括外壳255。智能传感器350示为包括传感器258和ADCS 10r。ADCS 10r的输出耦合至示为微处理器214的处理器或计算设备。微处理器214包括用于存储器的RAM 216和ROM 217。当RAM 216包括SRAM时，用于配置ADCS的软件以及参考噪声数据通常存储在RAM 216中。微处理器214耦合至T/R电路221，其提供往返由工业工厂利用的网络的通信。智能传感器350包括允许用户输入数据的用户接口 230，包括用于配置ADCS 10r的参数。智能传感器350也示为包括耦合至微处理器214的写保护硬件跳线227。
[0030]所公开的现场设备可被用于实现多种多样的活动的工业(或制造)工厂，此类活动包括，但不限于炼油、石化产品、中央站发电、肥料、药物、食物和饮料制造、水泥生产、炼钢、造纸和气体处理。
[0031]关于通信协议，一些实施例可使用HART协议通信来实现。然而，其它实施例可以以无线HART、基金会现场总线(Foundat1n Fieldbus)、现场总线(PR0FIBUS)、工业以太网(PR0FINET)、ISA 100.1la或任何其它通信协议实现。
示例
[0032]所公开的实施例由下面的特定示例进一步说明，其不应被解释为以任何方式限制本公开的范围或内容。
[0033]如上所述，所公开的实施例可包括自动地将操作数据与对于每个ADCS设备是唯一的存储的工厂参考数据进行比较，其可包括噪声对比(vs.)增益、噪声对比(vs.)采样率、噪声对比(VS.)物理量的输入水平、或作为增益、采样率和/或物理量的输入水平的函数而计算的预测噪声中的一个或多个。然后可将参考噪声值与在压力传感器的情况下的设备的实时操作压力相比较，且与ADCS的配置的范围(LRV/URV)比较以选择将响应速度最大化且将混叠噪声最小化的增益和采样率的最佳组合。
[0034]在压力传感器的情况下，在一个特定示例中，如果在特定的输入压力、增益和采样频率下，插入/外推的参考噪声数据小于URV的0.5%，且增加该增益不将使ADC输入饱和，则增益可由所公开的用于配置ADCS的软件自动地增加。使用相同的固定抗混叠滤波器时间常数和采样频率，此增益增加可以在不考虑产生不可接受的另外的混叠ADC噪声的情况下实现，从而改善了分辨率、减少了噪声且将用于ADCS的响应性能的速度最大化。
[0035]虽然上面已经描述了各种公开实施例，但是应该理解，它们已经仅作为示例被呈现，并且不是限制。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，对这里公开的主题的许多改变可根据本公开实现。另外，在特定特征可能已经相对于多个实施方式中的仅一个被公开时，此类特征可以与其它实施方式的一个或多个其它特征组合，这对于任何给定或特定应用而言可能是期望的和有利的。
[0036]可利用一个或多个计算机可用的或计算机可读的介质的任何组合。计算机可用或计算机可读介质例如可以是，但不限于，电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备。计算机可读介质的更多的具体示例(非详尽列表)将包括非瞬时介质，其包括以下各项:具有一个或多个线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPR0M或闪速存储器)、便携式压缩磁盘只读存储器(CDROM)、光学存储设备、或磁存储设备。
[0037]下面根据本发明实施例，参考方法的流程图说明和/或框图、装置(系统)和计算机程序产品来描述本公开。将理解的是，流程图说明和/或框图的每个块，以及流程图说明和/或框图中的块的组合可由计算机程序指令实现。可向通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器提供这些计算机程序指令以产生机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的装置。
[0038]这些计算机程序指令也可存储在物理计算机可读存储介质中，其可指引计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式运行，从而存储在计算机可读介质中的指令产生包括指令装置的制品，其实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作。
[0039]计算机程序指令还可被加载到计算机或其它可编程数据处理装置上以引起在计算机或其它可编程装置上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能/动作的过程。
【主权项】
1.一种用于现场设备的模数转换的方法(200)，所述现场设备具有包括ADC和多个滤波器的模数转换器系统(ADCS)，包括: 从传感器接收(201)模拟感测信号，该传感器测量运行物理过程的制造系统中的物理参数的水平； 将所述物理参数的所述水平与参考噪声数据进行比较(202); 基于所述比较，确定(203)至少一个ADCS参数， 实现(204)所述ADCS参数以配置所述ADCS，以及 用所述ADCS参数来利用(205)所述ADCS以由所述模拟感测信号生成滤波的数字化感测信号。2.权利要求1的方法，其中所述参考噪声数据包括包含所述水平的水平范围内的噪声、所述ADC的增益系数范围内的噪声、所述ADC的采样率范围内的噪声、以及所述多个滤波器的值的多个不同组合的噪声中的至少一个。3.权利要求2的方法，其中所述ADCS参数包括所述ADC的所述采样率范围内的所选采样率、所述ADC的所述增益系数范围内的所选增益系数、或来自值的所述多个不同组合的所述多个滤波器中的至少一个第一滤波器的所选滤波器值中的至少一个。4.权利要求3的方法，其中所述利用所述ADCS包括: 对所述模拟感测信号抗混叠滤波以生成滤波的模拟感测信号； 对所述滤波的模拟感测信号进行模数转换以生成数字数据流，以及 数字滤波所述数字数据流以生成所述滤波的数字化感测信号， 其中所述模数转换利用所述所选的采样率、所述所选的增益系数，或者所述数字滤波利用所述所选的滤波器值。5.权利要求1的方法，其中所述参考噪声数据包括工厂确定的专门从所述ADC获得的参考噪声数据。6.—种现场设备(300)，包括: 传感器(209)，其测量运行物理过程的制造系统中的物理参数的水平，所述传感器提供模拟感测信号； 模数转换器系统(ADCS) (100')，其被耦合以接收所述模拟感测信号，包括: 用于对所述模拟感测信号滤波的抗混叠(112)以生成滤波的模拟感测信号； 模数转换器(ADC) (116)，其被耦合以接收所述滤波的模拟感测信号以生成数字数据流； 包括数字低通滤波器(122)和抽取器(126)的数字滤波器，以用于对所述数字数据流进行滤波以生成滤波的数字化感测信号，以及 处理器(214)，其具有存储ADCS配置代码和参考噪声数据的可存取存储器(216，217)，被耦合至所述ADCS，用所述ADCS配置代码编程的所述处理器被编程以用于: 将所述物理参数的所述水平与所述参考噪声数据进行比较(202); 确定(203)至少一个ADCS参数，以及 实现(204)所述ADCS参数以配置所述ADCS。7.权利要求6的现场设备，其中所述参考噪声数据包括包含所述水平的水平范围内的噪声、所述ADC的增益系数范围内的噪声、所述ADC的采样率范围内的噪声、以及所述数字滤波器的值的多个不同组合的噪声中的至少一个。8.权利要求7的现场设备，其中所述ADCS参数包括所述ADC的所述采样率范围内的所选采样率、所述ADC的所述增益系数范围内的所选增益系数、或来自值的所述多个不同组合的所述数字滤波器中的至少一个第一滤波器的所选滤波器值中的至少一个。9.权利要求6的现场设备，其中所述传感器包括力/压力传感器、温度传感器、流速率传感器、流体电导率传感器或pH传感器。10.权利要求6的现场设备，其中所述参考噪声数据包括工厂确定的专门从所述ADC获得的参考噪声数据。11.权利要求6的现场设备，其中所述确定是基于最大化所述ADCS的响应的速度和最小化由所述ADCS引入的混叠噪声。
【专利摘要】用于具有包括ADC和多个滤波器的模数转换器系统(ADCS)的现场设备的模数转换的方法(200)。从在运行物理过程的制造系统中测量物理参数水平的传感器接收(201)模拟感测信号。将该物理参数的水平与参考噪声数据进行比较(202)。基于所述比较，确定(203)至少一个ADCS参数。该ADCS参数被实现(204)以配置该ADCS。用该ADCS参数来利用该ADCS(205)以由该模拟感测信号生成滤波的数字化感测信号。
【IPC分类】H03M1/12
【公开号】CN104995843
【申请号】CN201480005147
【发明人】M·L·马尔道尼, G·威尔克斯, Y·王
【申请人】霍尼韦尔国际公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年1月7日
【公告号】EP2946475A1, US20140200850, WO2014113233A1