[发明专利]变送器控制方法及其控制装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种变送器控制方法，以及一种相应的变送器控制装置。

背景技术

随着物联网技术的普及和产业化，传感器使用量极大地增加。通常传感器的模拟信号都需要通过变送器匹配传送才能进行进一步处理，因此，对变送器的需求量和功能要求也就越来越多。

图1是示意性说明现有技术中传感器和变送器的典型拓扑的示意图，其中所包含的各组件的连接关系如图1中所示。如图1中所示，虚线框所表示的现有技术中变送器T1、T2、…Tn需要根据不同种类的传感器S1、S2、…Sn分别提供相应的不同的不通用的放大器A1、A2、…An进行信号放大，分别通过相应的独立的模拟/数字(A/D)转换器C1、C2、…Cn进行模拟/数字转换，分别通过单独的数字化接口电路I1、I2、…In进行数字信号处理。如果打算用单线传输输出信号，则还需要通过诸如可编程逻辑控制器(PLC)之类的n转1路接口电路M进行复用。

在现有技术中，由于传感器种类繁多，指标各异，一般一种传感器只能使用特定的变送器，即一个传感器配一个变送器，变送器不能共享也不能通用，这会造成如下问题：

1、监测系统构建成本高。在监测系统中，变送器成本通常会远超过传感器。随着传感器数量的增加，这一成本成倍数增长。

2、变送器生产成本高。不同信号的传感器甚至同种信号的单个传感器的变送器必须专用。这样，一方面增加了使用者的成本，也同时增加了生产者的成本。需要生产的变送器的种类太多，每种传感器的数量就不可能做的很大。这样，为了分摊成本，单个变送器的售价就难以降低，并难以进行大规模生产。

3、浪费电力且系统寿命短。变送器处理路数低，不能复用，而且，即使在不需要数据的时间，各变送器也必须处于工作状态，这样不仅浪费电力，还导致系统寿命短。通常一个监测系统配有多个多种传感器，在慢速采集数据的条件下，例如在采集间隔十几分钟、甚至一两个小时或一天的常态系统中，这种电力浪费和系统寿命短的现象尤其严重。

发明内容

本申请是考虑到至少一部分上述问题而做出的。

本申请的一个目的是提供一种变送器控制方法，包括：唤醒步骤，通过定时器产生的触发信号唤醒和启动变送器；输入控制参数更新步骤，检测所述变送器是否接收到来自所述变送器外部的输入控制参数，如果接收到，就用所接收的输入控制参数更新所述变送器中存储的输入控制参数；输入控制参数读取步骤，读取所述变送器中当前存储的输入控制参数；传感器信号获取步骤，根据所读取的输入控制参数进行运算，来控制所述变送器从多个传感器信号中选择一个传感器信号，以第一增益范围内的增益放大所选择的传感器信号，并输出被放大的传感器信号；以及休眠步骤，当确定所述变送器完成所读取的输入控制参数指定的任务之后，就重置所述定时器，并进入休眠状态，直到所述定时器产生所述触发信号。

本申请的另一个目的是提供一种变送器控制装置，包括：唤醒模块，配置为通过定时器产生的触发信号唤醒和启动变送器；输入控制参数更新模块，配置为检测所述变送器是否接收到来自所述变送器外部的输入控制参数，如果接收到，就用所接收的输入控制参数更新所述变送器中存储的输入控制参数；输入控制参数读取模块，配置为读取所述变送器中当前存储的输入控制参数；传感器信号获取模块，配置为根据所读取的输入控制参数进行运算，来控制所述变送器从多个传感器信号中选择一个传感器信号，以第一增益范围内的增益放大所选择的传感器信号，并输出被放大的传感器信号；以及休眠模块，配置为当确定所述变送器完成所读取的输入控制参数指定的任务之后，就重置所述定时器，并进入休眠状态，直到所述定时器产生所述触发信号。

本申请的智能变送器、变送器控制方法、变送器控制装置和使用这种智能变送器的监测系统可以根据各种传感器的信号特点设定各路接入信号种类、所需增益，并且能够完成多路复用、以及休眠唤醒。

本申请的智能变送器、变送器控制方法、变送器控制装置和使用这种智能变送器的监测系统可以输入多种类型的传感器输入信号，并可动态地任意选择通道。每路信号可以有独立的配置，即，是否使用初级放大器、如何确定初级放大倍数、二级放大倍数。

本申请的智能变送器、变送器控制方法、变送器控制装置和使用这种智能变送器的监测系统使用单片机或处理器等硬件和内嵌软件控制传感器信号的放大和调制。根据程序和配置文件来改变输入信号的两级放大倍数，并可实现动态改变。

本申请的智能变送器、变送器控制方法、变送器控制装置和使用这种智能变送器的监测系统使用内嵌软件控制多路开关的切换，实现多个信号公用两级放大器轮询功能。