[发明专利]确定测量变换器的负载电阻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种参照权利要求1的前序部分确定测量变换器的负 载电阻的方法。

背景技术

在过程自动化技术中大量使用测量变换器，用于把测量值模拟成 4-20mA的信号传输给过程控制系统。在过程控制系统中，会对4-20mA 的信号在负载电阻上所引起的电压降进行评估。相应于测量变换器中 可用电源电压的情况，不允许负载电阻超过指定的最大值，以便可以 把测量变换器的所有测量范围传输给控制系统。

在起动测量变换器时已经应该可以识别过大配置的负载电阻。否 则某些测量值可能仅仅是失真地传输到控制系统。

利用目前公知的用于负载电阻的监控方法(经常简称为负载监控) 不仅可以识别过大配置的负载电阻，还可以识别4-20mA信号所用连接 线路中的线路断裂。对此公知有各种各样的方法，以下将介绍其中的 两种。

在第一种方法中监控的是电流调节器，利用所述电流调节器可以 设置4-20mA的信号。如果负载电阻太高，那么调节器就不能补偿调节 偏差了。如果调节偏差在较长的时间段内都保持在确定的高度上，那 么这是负载电阻值具有太大值的可靠证据。如果只有在极限测量值时 才出现调节偏差，那么在起动测量变换器时就不能保证，可以立即识 别到太大的负载电阻。不能排除，这种极限测量值以巨大的时间延迟 才会出现。这样在起动时就不能识别到误差，而是以巨大的时间延迟 才能识别到。

负载监控的另一种方法在于监控供给的电压，必须在连接负载电 阻时根据所使用电压源的内阻减少所述电压。如果在连接的负载电阻 上的电压太高，那么这是错误负载电阻的证据或者可能甚至是线路断 裂的证据。

负载监控的另一种方法在于，数码化电源电压与瞬时流动的电流， 并根据欧姆定律由此计算出瞬时负载电阻。

开始的两种方法易于实施，但是它们也有缺陷，错误的负载电阻 也就是说过大的负载电阻以巨大的时间延迟才能被识别。

在开始的两种方法中不可能有预防措施。

最后的方法可以给出有关电流回路状态特别是有关负载电阻准确 值的广泛信息。因此其使得可以对电流回路以及进而对整个测量系统 进行风险评价。但是其会造成测量变换器中巨大电子消耗，特别是当 在自身的评估电路与电流回路之间的测量变换器中需要电流隔断装置 时。

但是利用最后的方法可以保证，在测量变换器的起动时已经可以 识别过大的负载电阻。

发明内容

因此，本发明的任务在于，说明一种用于确定测量变换器负载电 阻的方法，所述方法不具有上述缺点，可以非常简单并且成本低廉地 实施。

通过权利要求1中说明的方法特征可以解决该任务。

在从属权利要求中说明本发明的有利改进。

本发明的主要思想在于，以电容的形式把测试电压信号耦合到电 流回路上，并评估相应的电流信号，然后由电流信号的特征性的特征 确定负载电阻的电阻值。

下面借助附图所示的实施例对本发明进行详细说明。

其中：

图1以示意图示出带有过程控制系统的四线制测量变换器；

在图1中，以示意图的形式示出了测量变换器MU与过程控制系 统PLS，所述测量变换器与过程控制系统在四线制技术中是通过两对 导线相互连接的。测量变换器MU具有测量传感器S用于采集测量值 (例如：温度、压力、pH值等等)。测量传感器S的输出信号将在模 拟数字转换器W中数字化，并且继续传输给微处理器CPU，在所述微 处理器中将对测量信号进行处理。处理过后的测量信号将通过4-20mA 电流回路S传输给过程控制系统PLS。此外，微处理器CPU通过模拟 数字转换器W1对电流调节器SR进行相应的控制。通过预定的处理过 的测量值调节4-20mA信号SIG。电流回路S主要由两根信号线路SL1 与SL2(第二导线对)组成，所述信号线路与过程控制系统中的负载电 阻R_B相连。通过负载电阻R_B获取过程控制系统PLS中的4-20mA信 号SIG，并且在评估单元E中进行相应地评估，以启动相应的控制过 程。

大多数时候，过程控制系统还连接有更多的传感器，必要时还连 接有执行器(例如：阀门)。