具有用于传送测量信号的可切换的测量和操作电子设备的测量装置的制造方法_2

文档序号:9650661阅读:来源:国知局
括至少一个测量发送器,所述至少一个测量发送器具有用于输出受控电流的电流控制电路(15),其中,至少可以在第一操作方式下将电流设定在第一电流范围内,并且至少可以在第二操作方式下将电流设定在第二电流范围内,第二电流范围具有比第一电流范围更大的区间,其中,该测量装置进一步包括微控制器电路(13),并且微控制器电路
(13)与电流控制电路(15)连接,其中,微控制器电路(13)经由线(36)与电流控制电路
(15)连接,以传送数字信号用于操作电流控制电路(15),其中,数字信号具有低状态和高状态,并且其中,通过由数字信号操作电流控制电路,在第一操作方式下,对于低状态,可以将输出电流设定成具有第一电流电平区间中的电流电平,并且对于数字信号的高状态,可以将输出电流设定成具有第二电流电平区间中的电流电平。
[0017]通过对各种操作模式和电流电平区间的智能控制,可以省略复杂的电阻电路,诸如迄今为止常用于NAMUR符合测量装置的电阻电路。
[0018]权利要求1的有利实施例是从属权利要求的主题。
[0019]当在如下情况下时是有利的:在第一操作方式下可以通过数字信号将输出电流设定成使得第一电流电平区间具有第一电流电平区间的下限值和第一电流电平区间的上限值;并且使得第二电流电平区间具有第二电流电平区间的下限值和第二电流电平区间的上限值,其中,第一电流电平区间的上限值被固定使得其具有比第二电流电平区间的下限值更小的幅值。
[0020]第一电流范围可以有利地被设定成0.35mA和至少8mA之间的电流。
[0021]第二电流范围可以有利地被设定成0mA和至少20mA之间的电流。
[0022]尤其优选地,测量装置包括用于传送测量信号的可配置的测量和操作电子设备,其中,测量装置包括至少一个测量发送器,该至少一个测量发送器具有用于输出受控电流的电流控制电路,其中,至少可以在第一操作方式下将电流设定在0.35mA与至少8mA之间,并且至少可以在第二操作方式下将电流设定在0mA和至少20mA之间,其中,测量装置进一步包括微控制器电路,微控制器电路与电流控制电路连接,其中,微控制器电路经由线与电流控制电路连接,以传送数字信号用于操作电流控制电路,用于在第一操作方式下,对于低状态用于设定从0.35mA到1.2mA的输出电流以及对于数字信号的高状态用于设定从2.2mA至8mA的输出电流。通过本发明的发展,测量装置可以普遍地被应用,并且根据EN60947-5-6的NAMUR操作和非NAMUR操作以及如0至20mA电流环路的操作可以在不改变操作电子设备的情况下执行。在这样的情况下,操作模式的改变可以利用通过软件的远程控制来执行。本发明扩展了这样的测量装置的使用领域,此后对于所有建立的操作模式一个通用装置是足够的,并且不需要生产和库存专用类型装置。此外,这样的装置的用户也可以改变其过程控制器的操作方式,而无需对工厂中的所有测量装置进行改装或更换。
[0023]有益地,电流控制电路进一步包括电流测量系统,电流测量系统与微控制器电路连接,用于反馈所设定的电流的实际值。以这种方式,能够通过测量装置对连接进行自诊断。
[0024]当电流控制电路在第一操作方式下作为无源负载连接到外部电压源时,通过测量装置连接的过程控制器产生大量的诊断机会。
[0025]当在微控制器与电流控制电路之间的连接包括用于传送用于设定操作方式的控制信号的专用线时,对操作方式的远程控制改变是尤其有利的。当微控制器与电流控制电路之间的连接包括用于传送用于设定操作方式的控制信号的四条专用线时是特别合适的。
[0026]此外,本发明的目的可以通过用于操作用于传送测量信号的可配置的测量和操作电子设备的方法来实现,其中,测量装置包括至少一个测量发送器,该至少一个测量发送器具有用于输出受控电流的电流控制电路(15),其中,至少可以在第一操作方式下将电流设定在第一电流范围内,并且至少可以在第二操作方式下将电流设定在第二电流范围内,所述第二电流范围具有比所述第一电流范围更大的区间,并且其中,测量装置进一步包括微控制器电路(13),并且微控制器电路(13)与电流控制电路(15)连接,并且其中,为了操作电流控制电路(15),从微控制器电路传输数字信号,其中,数字信号具有低状态和高状态,并且其中,通过由数字信号操作电流控制电路,发生通过电流控制电路(15)设定输出电流,在第一操作方式下,对于低状态,输出电流具有第一电流电平区间中的电流电平,并且对于数字信号的高状态,输出电流具有第一电流电平区间中的电流电平。
[0027]本发明的有利变型是从属权利要求的主题。
[0028]当在如下情况下时是有利的:第一操作方式下可以通过数字信号将输出电流设定成使得第一电流电平区间具有第一电流电平区间的下限值和第一电流电平区间的上限值;并且使得第二电流电平区间具有第二电流电平区间的下限值和第二电流电平区间的上限值,其中,第一电流电平区间的上限值被固定使得其具有比第二电流电平区间的下限值更小的幅值。
[0029]此外,当第一电流范围可以被设定成0.35mA和至少8mA之间的电流时是有利的。
[0030]此外,当第二电流范围可以被设定成0mA和至少20mA之间的电流时是有利的。
[0031]尤其优选实施例是用于操作用于传送测量信号的可配置的测量和操作电子设备的方法,其中,测量装置包括至少一个测量发送器,所述一个测量发送器具有用于输出受控电流的电流控制电路,其中,在第一操作方式下可以将电流设定在0.35mA与8mA之间,并且在第二操作方式下可以将电流设定在0mA和至少20mA之间,其中,测量装置进一步包括微控制器电路,并且微控制器电路与电流控制电路连接,在这种情况下,尤其是当电流控制电路相对于外部电压源起无源负载的作用时,在第一操作方式下利用数字信号操作电流控制电路,对于低状态设定从0.35mA至1.2mA的电流,以及对于高状态设定从2.2mA至8mA的电流。
[0032]当在电流控制电路中所设定的电流的实际值被监测,测量装置能够自诊断,并且当电流低于0.35mA的值尤其等于0.2mA或更小的值时,输出警告信号。
[0033]有利地,在外部供应电压至少在从1.25V优选从0.4V到36V优选到24V尤其优选到8.5V的范围内的情况下,所设定的电流独立于供应电压。
[0034]当借助于控制信号(优选四个控制信号)通过作用在电流控制电路的部件上而发生操作方式的设定时,对于操作方式的远程控制改变是尤其有利的。
【附图说明】
[0035]为了更加详细地解释本发明,现在将基于附图来描述本发明的实施例的示例,附图中的图形示出如下:
[0036]图1:在用于满足EN60947-5-6的NAMUR操作的电路中的根据现有技术的开关放大器;
[0037]图2:在用于非NAMUR操作的电路中根据现有技术(例如根据EN1434-2的0B类)的开关放大器;以及
[0038]图3:根据本发明的、以尤其是呈在满足EN60947-5-6的操作(NAMUR)与0至20mA操作(非NAMUR)之间可切换的电路的形式的、可配置的测量和操作电子设备。
【具体实施方式】
[0039]图1和图2示出已知的开关放大器,在此该已知的开关放大器作为整体由符合EN60947-5-6的电路(图1)中的参考标记1表示或者由例如根据EN1434-2的0B类的用于“非NAMUR”操作的电路(图2)中的参考标记1表示。开关放大器1是测量装置的测量发送器的电流控制电路的一部分。开关放大器1包括开关晶体管2和与开关晶体管2并联连接的第一电阻器3,第一电阻器3在此处简称为并联电阻器3。在并联电阻器3的电流路径中提供跳线4的第一插入位置J1。如果引入跳线4,诸如图1所示,并联电阻器3诸如之前描述的那样并联地连接到开关晶体管2的集电极-发射极路径。如果移除跳线4,则通过并联电阻器3的电流路径被中断。
[0040]在示出的电路的情况下,开关晶体管2的发射极与端子块6的接线(connect1n) 5连接。端子块6的另一个接线7经由串联连接的电阻器8(在此处被称为串联电阻器)与并联电阻器3的并联电路连接以及与开关晶体管2的集电极连接。另外,跳线4的另一个插入位置J2与串联电阻器8并联连接,使得在不插入跳线4中的情况下,诸如图1所示,电流流经串联电阻器8。
[0041 ] 如果跳线4被引入到插入位置J2,则串联电阻器8被分流,并且电流经由跳线4流动,诸如图2所示。
[0042]连接到端子块6的是2L电流环路的两个导体,这两个导体将测量装置与过程控制器9连接,使得一个导体在接线5处与线连接,并且另一个导体在端子块6处与接线7连接。过程控制器9仅被示意性地指示。开关晶体管2经在图1和图2中同样仅示意性地指示的开关放大器1的输入级10操作。
[0043]在图1中所示的开关放大器的第一操作方式的情况下,并联电阻器3经由插入到插入位置J1中的跳线4并联连接到开关晶体管2。
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