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測量裝置制造方法
【專利摘要】一種測量裝置，包括：傳感器，被實(shí)施為產(chǎn)生與被測變量相關(guān)的測量信號并且經(jīng)由第一接口輸出該測量信號；評估電路，經(jīng)由與第一接口互補(bǔ)連接的第二接口與傳感器連接并且與第一接口可釋放連接，其中評估電路包括至少一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)的存儲器以及第三接口；第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，評估電路經(jīng)由第三接口與該第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，其中在存儲器中存儲計(jì)算機(jī)程序，其中該計(jì)算機(jī)程序用于測量信號的附加處理以及用于將處理的測量信號經(jīng)由第三接口傳輸至第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；和經(jīng)由無線電連接與評估電路無線連接的第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
【專利說明】測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量裝置，特別是一種用于處理測量技術(shù)的測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)場設(shè)備，即在過程附近安裝的測量設(shè)備，在過程測量技術(shù)中被應(yīng)用，特別是用于通過使用化學(xué)、物理或生物過程來從原始或起始材料生產(chǎn)產(chǎn)品和/或用于工業(yè)工廠的控制的化學(xué)過程的自動化和/或程序的自動化。被實(shí)施為傳感器的現(xiàn)場設(shè)備能夠監(jiān)測，例如過程被測變量，諸如壓力、溫度、流量、填充料位或液體，和/或氣體分析的被測變量，例如PH值、導(dǎo)電性、某些離子的濃度、化合物和/或氣體的濃度或局部壓力。
[0003]通常，在過程安裝中使用大量極其不同的傳感器。布置在過程中的某個安裝位置處的傳感器，例如，安裝在某個位置處并且被實(shí)施用于記錄一個或多個被測變量的傳感器，形成測量點(diǎn)。
[0004]通常來說，傳感器包括測量變送器，所述測量變送器被實(shí)施為記錄被監(jiān)測的被測變量以及產(chǎn)生與被測變量的當(dāng)前值相關(guān)的電測量信號。如今用于測量信號的另外處理的最常為電子評估電路，該電子評估電路被實(shí)施為進(jìn)一步?jīng)Q定電測量信號例如以數(shù)字化它，以將它轉(zhuǎn)換為被測變量的測量值和/或從測量值導(dǎo)出的變量，并且在給定情況下，將這樣的電測量信號輸出至上級單元。除測量值形成和測量值轉(zhuǎn)發(fā)之外，評估電路能夠執(zhí)行更廣泛的功能。例如，它能夠被實(shí)施為執(zhí)行對測量值的更廣泛的評估或被實(shí)施為進(jìn)行傳感器診斷，在這種情況下，傳感器的當(dāng)前狀態(tài)被確定，和/或?qū)鞲衅鞯氖Ｓ鄩勖念A(yù)測發(fā)生。
[0005]在上述類型的傳感器的情況下，評估電路與布置成與相應(yīng)的測量點(diǎn)空間遠(yuǎn)離的上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)頻繁地連接。由相應(yīng)的傳感器產(chǎn)生的測量值、診斷相關(guān)數(shù)據(jù)或其它傳感器數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)到上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠特別是包括一個或多個電子過程控制器，例如，一個或多個現(xiàn)場測量發(fā)送器、過程控制計(jì)算器或可編程邏輯控制器(PLC)。
[0006]通常，在這樣的工業(yè)測量裝置中至少部分用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖乾F(xiàn)場總線系統(tǒng)，諸如，例如，基礎(chǔ)現(xiàn)場總線、PROFIBUS、ModBus等，或，例如，還有基于以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)。通常來說，伴隨這些現(xiàn)場總線系統(tǒng)的是對應(yīng)的獨(dú)立于應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸協(xié)議。
[0007]從W02005/031339獲知液體傳感器，其經(jīng)由耦合器與測量發(fā)送器連接并且進(jìn)一步與上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接。傳感器包括測量變送器和傳感器電路，該傳感器電路具有用于預(yù)處理借助于測量變送器產(chǎn)生的模擬測量信號的預(yù)處理電路、用于將記錄的模擬測量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字測量信號的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器和用于將數(shù)字測量信號傳輸?shù)缴霞墱y量發(fā)送器的第一接口。耦合器包括傳感器側(cè)主耦合元件和互補(bǔ)的與測量發(fā)送器連接的次耦合元件。第一接口被實(shí)施為將數(shù)字測量信號經(jīng)由耦合器傳輸至測量發(fā)送器。次耦合元件包括另一個電子電路，該另一個電子電路具有與第一接口互補(bǔ)的第二接口，該第二接口被實(shí)施為接收從第一接口傳輸?shù)臏y量信號。而且，第二接口能夠經(jīng)由耦合器將數(shù)據(jù)以及能量傳輸至傳感器的第一接口。在從WO 2005/031339 Al獲知的傳感器的情況下，能量和數(shù)據(jù)的傳輸借助于第一和第二接口的感應(yīng)耦合無接觸地發(fā)生。這還確保傳感器從測量發(fā)送器的電流解耦。
[0008]測量發(fā)送器傳統(tǒng)上具有顯示裝置(例如，顯示器)和輸入裝置(例如，以鍵盤或一個或多個旋轉(zhuǎn)/壓力開關(guān)的形式)，借助于所述顯示裝置和輸入裝置，用戶能夠讀取測量值和傳感器數(shù)據(jù)，相應(yīng)地輸入?yún)?shù)或命令。
[0009]在早期，測量裝置存在，其沒有具有輸入和顯示裝置的常規(guī)測量發(fā)送器。在DE 102011 107 717 Al中描述的是用于液體或/和氣體分析的傳感器，其與測量或/和評估電路相應(yīng)地與上級控制系統(tǒng)連接。傳感器包括傳感器殼體，在該感器殼體中設(shè)有用于記錄測量值、調(diào)節(jié)測量值和將測量值轉(zhuǎn)發(fā)至測量或/和評估電路相應(yīng)地轉(zhuǎn)發(fā)至控制系統(tǒng)的電路裝置。該電路裝置包括模擬傳感器電子設(shè)備、用于將記錄的模擬測量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字測量值的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、計(jì)算單元和使用過程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議(例如，HART、PROFIBUS PA、PROFIBUS DB或基礎(chǔ)現(xiàn)場總線)調(diào)節(jié)數(shù)字測量值并且將數(shù)字測量值轉(zhuǎn)發(fā)至測量或/和評估電路相應(yīng)地轉(zhuǎn)發(fā)至控制系統(tǒng)的通信裝置。DE 102011107717 Al中圖示的傳感器構(gòu)造的目的是將盡可能多的電子設(shè)備集成進(jìn)傳感器。因此，布置在傳感器殼體中的傳感器電子設(shè)備被實(shí)施不僅用于記錄并且在給定情況下數(shù)字化由傳感器的測量變送器記錄的測量值，而且還用于測量值的附加處理以及轉(zhuǎn)換成可由控制站處理的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。
[0010]通常來說，用于液體和/或氣體分析的傳感器在它們的壽命期間必須時不時經(jīng)歷維護(hù)，特別是必須被校準(zhǔn)或更新。為此，通常，從測量點(diǎn)移除要被維護(hù)的傳感器并且在另一個位置(例如，在實(shí)驗(yàn)室中)進(jìn)行維護(hù)措施。在中期，能夠利用相同類型的另一個傳感器進(jìn)一步操作測量點(diǎn)。而且，用于液體和/或氣體分析的傳感器的壽命是有限制的并且取決于測量點(diǎn)的具體特征。壽命能夠位于例如幾天和幾個月之間。這導(dǎo)致必須定期更換測量點(diǎn)的傳感器的事實(shí)。因此在盡可能多的電子設(shè)備被容納在傳感器中的情況下，測量裝置的缺點(diǎn)在于，在每次傳感器更換的情況下，不僅存儲在傳感器中的數(shù)據(jù)而且還有測量點(diǎn)特定匹配的參數(shù)和測量位置專有的程序代碼從測量點(diǎn)移除。這些參數(shù)，相應(yīng)地程序代碼，必須為更換用傳感器提供重新。而且，傳感器電子設(shè)備的部件的壽命明顯比傳感器的測量變送器的通常壽命長。因此，以與測量變送器相同的頻率來更換這些部件是不經(jīng)濟(jì)的。
[0011]EP 2 233 994 A2描述包括智能過程傳感器的測量裝置，該智能過程傳感器可與電子設(shè)備模塊可釋放地連接。電子設(shè)備模塊包括具有存儲單元的微處理器、多個數(shù)字接口和用于將模擬信號從過程傳感器轉(zhuǎn)發(fā)至過程控制系統(tǒng)的裝置。過程傳感器用于確定被測介質(zhì)的至少一個化學(xué)或物理被測變量，并且除用于記錄被測變量的測量變送器之外，過程傳感器包括與測量變送器不可分離地連接的電子單元。電子單元包括用于監(jiān)測傳感器狀態(tài)的裝置、用于數(shù)字化來自傳感器單元的模擬測量數(shù)據(jù)的裝置、用于轉(zhuǎn)發(fā)模擬和數(shù)字化數(shù)據(jù)的裝置、用于連接過程傳感器與過程控制系統(tǒng)的至少一個模擬接口和至少一個數(shù)字接口、和在被測介質(zhì)和接口之間的電流隔離裝置。與測量變送器不可分離地連接的電子單元用于處理測量數(shù)據(jù)，以監(jiān)測傳感器狀態(tài)以及存儲傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)。因此，一般而言，它執(zhí)行在分析測量【技術(shù)領(lǐng)域】中的其他常用測量發(fā)送器的功能。電子設(shè)備模塊用于可由過程控制系統(tǒng)相應(yīng)地可由移動服務(wù)裝置處理的通信協(xié)議將由智能傳感器提供的數(shù)據(jù)和診斷信息經(jīng)由一個或多個接口輸出例如到過程控制系統(tǒng)或到移動服務(wù)裝置。由于在此處基本測量發(fā)送器功能也由與測量變送器不可離分地連接的電子設(shè)備提供，所以從EP 2 233 994 A2獲知的測量裝置具有與DE 102011 107 717 Al中描述的裝置基本上相同的缺點(diǎn)。
[0012]因此，本發(fā)明的目的是提供至少部分地克服所描述的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的測量裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]該目的由如權(quán)利要求1限定的測量裝置來實(shí)施。
[0014]本發(fā)明的測量裝置包括:
[0015]-傳感器，特別是用于液體和/或氣體分析的傳感器，其中，該傳感器被實(shí)施為產(chǎn)生與被測變量相關(guān)的測量信號并且經(jīng)由第一接口輸出這樣的測量信號，
[0016]-評估電路，該評估電路經(jīng)由與第一接口互補(bǔ)的第二接口與傳感器連接并且與第一接口可釋放地連接，其中，該評估電路包括至少一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和與該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的存儲器，以及第三接口，特別是被實(shí)施為現(xiàn)場總線接口的第三接口，
[0017]-第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，特別是被實(shí)施為上級控制系統(tǒng)的第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，評估電路經(jīng)由第三接口與該第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，其中，在與評估電路的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的存儲器中存儲由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，其中，該計(jì)算機(jī)程序用于測量信號的附加處理，特別是基于測量信號來計(jì)算測量值，以及用于將進(jìn)一步處理的測量信號經(jīng)由第二接口傳輸至第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；和
[0018]-特別是經(jīng)由無線電連接與評估電路無線地連接的第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0019]評估電路能夠被實(shí)施為例如特別是基于測量信號進(jìn)一步處理由傳感器傳送的測量信號，確定將由測量裝置監(jiān)測的被測變量的測量值，根據(jù)第一和/或第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可處理的通信協(xié)議將計(jì)算的測量值轉(zhuǎn)換成信號并且將這樣的信號轉(zhuǎn)發(fā)至第一和/或第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。而且，評估電路能夠被實(shí)施為監(jiān)測傳感器的狀態(tài)，相應(yīng)地傳感器的電流狀態(tài)，例如，確定剩余壽命或電流計(jì)數(shù)器讀數(shù)，以及存儲傳感器、或測量點(diǎn)、引用的數(shù)據(jù)和參數(shù)，其中，用于提及的目的的一個或多個計(jì)算機(jī)程序被存儲在評估電路的存儲器中。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠?yàn)槔缥⑻幚砥鳌?br> [0020]在實(shí)施例中，傳感器和評估電路借助于用于傳輸數(shù)據(jù)和能量的可釋放插接式連接彼此連接，其中，插接式連接包括傳感器側(cè)主耦合元件和與之互補(bǔ)的評估電路側(cè)次耦合元件，其中，次耦合元件具有殼體，評估電路布置在該殼體中。耦合元件能夠特別是插接式連接的插頭，相應(yīng)地插座。
[0021]由于用于傳感器信號的進(jìn)一步處理的評估電路與傳感器可分離地連接，例如，因?yàn)樵u估電路集成在可釋放插接式連接的耦合元件中，該耦合元件能夠與互補(bǔ)的耦合元件(該互補(bǔ)的耦合元件與傳感器側(cè)上的傳感器持久連接)可釋放地連接，所以提供的選項(xiàng)是，傳感器能夠用相同類型傳感器更換，且不丟失提供給較早連接在測量點(diǎn)處的傳感器的數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)程序或無需另外的測量，以便將這些數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)程序提供給新的傳感器。而且，用于產(chǎn)生和用于輸出測量信號與傳感器持久連接的傳感器電路，特別是電子傳感器電路，能夠相對簡單地被構(gòu)造，使得在到達(dá)傳感器的壽命末期之后將同時被布置的傳感器電路能夠由少量的和/或價格優(yōu)惠的部件實(shí)施。由于評估電子設(shè)備被容納在殼體的耦合元件中，所以測量裝置總體上是緊湊的。
[0022]因?yàn)樵u估電路被實(shí)施用于與第一和/或第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信，所以對傳感器或測量點(diǎn)的服務(wù)、特別是對存儲在評估電路的存儲器中的測量值的或?qū)鞲衅鲗Ｓ谢驕y量位置專有的數(shù)據(jù)或參數(shù)的檢索、以及對配置參數(shù)的或?qū)γ畹妮斎肽軌蚪柚诘谝粩?shù)據(jù)處理系統(tǒng)或借助于第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)選擇性地發(fā)生。為此，第一和/或第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠具有對應(yīng)的顯示器和輸入裝置，特別是HMI (人機(jī)接口)。以這種方式，提供省略在測量點(diǎn)處持久安裝的測量發(fā)送器并且具有其自身的顯示器/輸入裝置的選項(xiàng)。
[0023]在評估電路的有利實(shí)施例中，次耦合元件的殼體能夠保護(hù)評估電路免受環(huán)境影響，特別是通過液密的或不透水噴灑的密封。次耦合元件的殼體能夠被實(shí)施例如作為連接在與電纜密封地特別是不透氣地連接的一端上的注塑模制部的一個部件，該電纜接觸布置在殼體的內(nèi)部的評估電路并且將其與上級第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接。
[0024]次耦合元件的殼體能夠至少部分地被實(shí)施為具有小于20mm的外徑的空心圓柱體。特別地，空心圓柱體的外徑能夠?yàn)榇笥?0mm。傳感器側(cè)耦合元件能夠相應(yīng)地同樣至少部分地被實(shí)施為具有小于20mm的外徑的空心圓柱體，然而，其中，該外徑大于10mm。優(yōu)選地，垂直于傳感器軸線相應(yīng)地垂直于耦合元件的軸對稱軸線測量的耦合元件的外徑是不在任何位置大于20_。這意味著傳感器以及插接式連接能夠嵌合在過程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)可伸縮組件中。有利地，而且，評估電路至少部分地布置在多重電路板、多層電路板或柔性電路板相應(yīng)地剛性伸縮電路板上。以這種方式，插接式連接的特別是次耦合元件的更加緊湊的實(shí)施例的能夠被實(shí)施。
[0025]次和/或主耦合元件能夠具有顯示元件，該顯示元件能夠包括特別是用于顯示通信狀態(tài)或系統(tǒng)狀態(tài)特別是傳感器的狀態(tài)的至少一個LED (發(fā)光二極管)。顯示元件能夠包括例如不同顏色的LED，其中，不同顏色顯示不同的通信狀態(tài)。如果僅使用了一個單獨(dú)的LED，則通過不同的閃爍節(jié)奏能夠示出各種通信狀態(tài)的顯示。
[0026]第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠被實(shí)施為根據(jù)特別是以節(jié)能模式(HOLD、SNIFF、PARK)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)藍(lán)牙低能協(xié)議經(jīng)由無線電連接與評估電路通信。為此，評估電路能夠包括無線電收發(fā)器，優(yōu)選地同樣布置在次耦合元件的殼體內(nèi)的無線電收發(fā)器。
[0027]評估電路的現(xiàn)場總線接口能夠被實(shí)施為根據(jù)滿足下列標(biāo)準(zhǔn):HART、PROFIBUS PA、PROFIBUS DB、基礎(chǔ)現(xiàn)場總線、ModBus之一的協(xié)議將數(shù)據(jù)特別是進(jìn)一步處理的測量值以信號的形式從評估電路經(jīng)由現(xiàn)場總線傳輸至第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。相應(yīng)地，現(xiàn)場總線接口能夠被實(shí)施為根據(jù)滿足提及的標(biāo)準(zhǔn)之一的協(xié)議經(jīng)由現(xiàn)場總線從第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收以信號的形式的數(shù)據(jù)。現(xiàn)場總線接口能夠特別地被實(shí)施為使評估電路能夠經(jīng)由4至20mAHART信號與上級單元的通信。
[0028]第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠特別是移動的。例如，第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠?yàn)槭殖盅b置，諸如，例如，由Endress+Hauser集團(tuán)公司出售的商標(biāo)為Field Xpert的手持裝置、智能電話、平板PC、筆記本、或一些其它便攜式微型計(jì)算機(jī)。
[0029]第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還能夠?yàn)轱@示系統(tǒng)。顯示系統(tǒng)能夠?yàn)槔绫粚?shí)施用于與評估電路和/或與第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)無線通信的顯示器。
[0030]第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還能夠?yàn)檫m于在Ex-區(qū)域中使用的手持裝置或適于在Ex-區(qū)域中使用且被實(shí)施用于與評估電路無線通信的顯示系統(tǒng)。
[0031]第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠特別是用于服務(wù)現(xiàn)場的(即，在現(xiàn)場)傳感器。為此，評估電路被實(shí)施為將測量值、當(dāng)前配置參數(shù)(能夠被選擇為傳感器或測量點(diǎn)相關(guān)的)和菜單結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸至第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。相反地，第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠被實(shí)施為將用戶預(yù)定的傳感器或測量點(diǎn)專有的配置參數(shù)傳輸至評估電路。第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠包括計(jì)算機(jī)程序，特別是提供HMI功能的所謂的app。術(shù)語HMI功能特別是指，app被實(shí)施為將菜單結(jié)構(gòu)顯示在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的顯示器上，借助于菜單結(jié)構(gòu)，用戶能夠查看由評估電路提供的測量數(shù)據(jù)或其它數(shù)據(jù)，相應(yīng)地借助于輸入端經(jīng)由第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輸入裝置(例如，觸摸顯示器或鍵盤)輸入配置參數(shù)或命令。在當(dāng)前常用的智能電話、移動微型計(jì)算機(jī)或平板PC的操作系統(tǒng)中，這樣的程序被預(yù)安裝或能夠例如經(jīng)由智能電話或傳感器制造商的中央存儲容易地獲取。
[0032]第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠輔助地具有到諸如WLAN、GSM或UMTS的無線電網(wǎng)絡(luò)的通信接口。這允許第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接到測量裝置的操作員的或傳感器制造商的公司范圍內(nèi)的專用網(wǎng)或甚至連接到互聯(lián)網(wǎng)。經(jīng)由該通信接口，第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠下載關(guān)于傳感器的另外的信息或另外的計(jì)算機(jī)程序包。
[0033]可由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的并且存儲在與評估電路的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的存儲器中的計(jì)算機(jī)程序在優(yōu)選實(shí)施例中被模塊化地構(gòu)造。在這樣的情況下，計(jì)算機(jī)程序包括通用模塊，該通用模塊被實(shí)施為檢測與評估電路連接的傳感器的傳感器類型。這能夠例如借助于從傳感器傳輸?shù)皆u估電路的傳感器標(biāo)識發(fā)生。而且，計(jì)算機(jī)程序包括對應(yīng)于傳感器標(biāo)識的模塊的至少一個傳感器類型專有模塊。在下文中，這將還是被稱為傳感器類型專有的計(jì)算機(jī)程序模塊，其中，計(jì)算機(jī)程序的通用模塊基于檢測的傳感器類型被實(shí)施為將為該傳感器類型提供的特定模塊加載到與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的存儲器中的為此提供的存儲器范圍中，使得它能夠由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行。
[0034]評估電路具有第一輔助存儲器，例如以SPI閃存存儲器的形式實(shí)施的第一輔助存儲器，在該第一輔助存儲器中持久存儲與評估電路可連接的多個不同傳感器類型的傳感器類型專有計(jì)算機(jī)程序模塊，其中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基于從與評估電路連接的傳感器獲得的傳感器標(biāo)識被實(shí)施為將與傳感器類型相關(guān)聯(lián)的傳感器類型專有的計(jì)算機(jī)程序模塊從第一輔助存儲器安裝到與計(jì)算單元相關(guān)聯(lián)的存儲器中。這允許對測量裝置的即插即用操作。
[0035]該實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)在于，第一輔助存儲器能夠被實(shí)施為大容量存儲器，其能夠提供大量不同的傳感器類型專有的計(jì)算機(jī)程序模塊用于大量不同傳感器類型的操作。由于這些程序不需要被保持在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存儲器中，所以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠由相對簡單且價格優(yōu)惠的微處理器實(shí)施。
[0036]評估電路能夠具有第二輔助存儲器，特別是EEPR0M，被實(shí)施用于數(shù)據(jù)的持久存儲。例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠被實(shí)施為將數(shù)據(jù)(特別是在工作期間產(chǎn)生的診斷數(shù)據(jù)或配置數(shù)據(jù))存儲在第二輔助存儲器中。
[0037]充當(dāng)?shù)诙o助存儲器的EEPROM能夠被實(shí)施使得它能以節(jié)省電流的方式操作。這當(dāng)?shù)谌涌跒殡p導(dǎo)體接口時是特別有利的，評估電路經(jīng)由該第三接口與第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接。在這種情況下有利的是存儲在傳感器的工作期間能夠改變的數(shù)據(jù)，諸如，例如，不是在與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的內(nèi)閃存存儲器中而是替而在第二輔助存儲器中的配置數(shù)據(jù)、計(jì)數(shù)器狀態(tài)或校準(zhǔn)參數(shù)，因?yàn)樵u估電路和傳感器僅經(jīng)由被實(shí)施為現(xiàn)場總線接口的第三接口被供應(yīng)能量，并且因此，僅有限的功率是可用的，評估電路和傳感器必須同時被利用用于傳感器的操作，即，專門用于記錄被測變量及其到測量信號的轉(zhuǎn)換。
[0038]在另外的實(shí)施例中，對于其中第三接口(其中，評估電路經(jīng)由該第三接口與第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接)為雙導(dǎo)體接口的情況特別有利的是，評估電路能夠被實(shí)施使得，在對存儲在評估電路的存儲器中計(jì)算機(jī)程序模塊和/或存儲在評估電路的存儲器中的一個或多個特別是所有傳感器類型專有的計(jì)算機(jī)程序模塊執(zhí)行更新時，考慮當(dāng)前被提供給評估電路的功率。因此，例如，充電過程和存儲器過程能夠減慢或在某一時間段期間被失活。因此，評估電路能夠被實(shí)施為使得，在計(jì)算機(jī)程序模塊的更新期間，它中斷對測量信號的記錄和/或?qū)y量信號的其它處理和/或?qū)⑦M(jìn)一步處理的測量信號傳輸?shù)降谝缓?或第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。因此，經(jīng)由評估電路的第三接口提供的整個能量相應(yīng)地功率能夠?qū)Ｓ糜谙嚓P(guān)的計(jì)算機(jī)程序模塊的更新。
[0039]評估電路還能夠輔助地或備選地被實(shí)施為，在執(zhí)行對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所包含的計(jì)算機(jī)程序模塊和/或?qū)Υ鎯υ谠u估電路的存儲器中的一個或多個特別是所有傳感器類型專有的計(jì)算機(jī)程序模塊的更新時，將經(jīng)由第三接口輸出到第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的信號的電流設(shè)置為高于測量范圍和/或指示故障的電流電平。這對于其中第三接口為雙導(dǎo)體接口的情況是同樣有利的，評估電路經(jīng)由該第三接口與第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接。對于其中接口具有4-20mA HART電流輸出的情況，例如，大于20mA特別是20.5mA的誤差電流能夠經(jīng)由該接口輸出。因此，盡可能高的功率被提供用于更新相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序模塊。
[0040]在更新一個或多個計(jì)算機(jī)程序模塊的情況下，特別是在更新所有計(jì)算機(jī)程序模塊的情況下，評估電路能夠被實(shí)施為在第一步中將要更新的一個或多個計(jì)算機(jī)程序模塊當(dāng)前版本完全加載到評估電路的存儲器中，并且僅在一個或多個當(dāng)前版本完全被加載之后，在第二步中，在評估電路的存儲器中將當(dāng)前要更新的計(jì)算機(jī)程序模塊重寫。這在要更新的計(jì)算機(jī)程序模塊有缺陷地特別是不完全傳輸?shù)皆u估電路的情況下具有的優(yōu)點(diǎn)是，已經(jīng)存在的計(jì)算機(jī)程序模塊仍然不受影響并且因此在功能上可用，使得測量裝置能夠臨時仍與現(xiàn)有計(jì)算機(jī)程序模塊一起操作。這允許評估電路的計(jì)算機(jī)程序模塊的無破壞更新。
[0041]為了更新計(jì)算機(jī)程序模塊，對應(yīng)的當(dāng)前計(jì)算機(jī)程序模塊能夠從傳感器或從與評估電路的第二接口兼容的裝置經(jīng)由第二接口、從第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)經(jīng)由第三接口或每個無線電借助于第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)傳輸?shù)皆u估電路。
[0042]傳感器能夠?yàn)槔缬糜跍y量pH值、導(dǎo)電性、氧含量、離子濃度、氯含量、臭氧含量、液體的濁度或固體含量的傳感器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]現(xiàn)在基于附圖中圖示的實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中:
[0044]圖1具有經(jīng)由無線電與評估電路連接的傳感器、評估電路、上級第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、和第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的測量裝置的實(shí)施例的第一示例的示意表示；
[0045]圖2圖1中圖示的測量裝置的傳感器和評估電路的示意圖；
[0046]圖3具有經(jīng)由無線電與評估電路連接的傳感器、評估電路、上級第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、和第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的測量裝置的實(shí)施例的第二示例的示意表示；
[0047]圖4圖3中圖示的測量裝置的傳感器和評估電路的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0048]圖1示意性地示出測量裝置I。測量裝置I包括傳感器3，其具有測量變送器5和與測量變送器5持久連接的傳感器側(cè)的主耦合元件7。主耦合元件7具有殼體，傳感器電路6被容納在該殼體中。傳感器電路6包括特別是第一接口 II，經(jīng)由第一接口 Il傳感器3能夠?qū)y量信號傳輸至屬于被容納在次耦合元件9中的評估電路8的第二接口 12。第二接口 12與第一接口 Il互補(bǔ)。次耦合元件9包括第二殼體，該第二殼體特別是液密地圍繞評估電路8，以保護(hù)評估電路8免受環(huán)境影響。另外，傳感器側(cè)耦合元件7的殼體液密地密封并且因此保護(hù)傳感器電路6免受環(huán)境影響。評估電路8被實(shí)施為電子電路，其能夠布置在次耦合元件9的殼體內(nèi)，特別是，在多重電路板、柔性電路板或剛性伸縮電路板上。
[0049]評估電路8與第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11連接，該第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11能夠?yàn)槔邕^程控制系統(tǒng)，特別是包括PLC的過程控制系統(tǒng)。連接能夠例如借助于現(xiàn)場總線13被實(shí)施。在這樣的情況下，選項(xiàng)包括有線連接以及還有無線連接兩者。為了將數(shù)據(jù)從評估電路8經(jīng)由現(xiàn)場總線13傳輸?shù)降谝簧霞墧?shù)據(jù)處理系統(tǒng)11，相應(yīng)地，為了由評估電路8從上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11接收數(shù)據(jù)，評估電路8包括現(xiàn)場總線接口 13。傳感器3包括傳感器電路6以及評估電路8，由第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11經(jīng)由接口 13供應(yīng)能量。
[0050]評估電路8和上級第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11之間的數(shù)據(jù)通信借助于可由上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11處理的通信協(xié)議(例如，借助于標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線通信協(xié)議，諸如HART、PR0FIBUS PA、PROFIBUS DB、基礎(chǔ)現(xiàn)場總線、ModBus)發(fā)生。如果連接13被實(shí)施為無線連接，則通信能夠例如根據(jù)無線HART標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生。在本示例中，接口 13被實(shí)施為使得評估電路能夠經(jīng)由4-20mAHART信號與上級單元通信，并且包括雙導(dǎo)體電流輸出。然而，同樣地，在此處描述的發(fā)明還能夠以測量裝置被實(shí)施，在此情況下，評估電路以四導(dǎo)體電流輸出工作，并且在此情況下，借助于4-20mA HART信號或借助于其它提及的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線通信協(xié)議之一通信發(fā)生。
[0051]由耦合元件7和9形成的可插拔耦合連接器在本示例中被實(shí)施為感應(yīng)耦合。耦合部分中的每一個包括線圈，并且在這些線圈之間能夠感應(yīng)地傳輸能量和數(shù)據(jù)。這具有如下優(yōu)點(diǎn)，可插拔耦合連接器同時保證傳感器3與上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11相應(yīng)地與評估電路8的電流隔離。備選地，然而，可插拔耦合連接器還能夠被實(shí)施為電流耦合插接式連接。在這種情況下，在傳感器電路6內(nèi)或在形成評估電路8的電子電路內(nèi)提供電流隔離是有利的。
[0052]次耦合元件9包括光學(xué)顯示器21，該光學(xué)顯示器能夠包括例如LED，用于經(jīng)由由耦合元件7、9建立的可插拔耦合連接器視覺顯示通信連接的狀態(tài)。顯示器能夠例如以多色LED的形式被實(shí)施。在這種情況下，每個顏色對應(yīng)于通信連接的某一狀態(tài)。在變型中，光學(xué)顯示器21還能夠用于指示傳感器狀態(tài)，例如傳感器缺陷或其它系統(tǒng)狀態(tài)。使用僅單一顏色LED也是可能的。在這種情況下，相互不同的閃爍頻率能夠用于可視化系統(tǒng)狀態(tài)或通信狀態(tài)。
[0053]評估電路8包括另一個接口 14，該另一個接口 14本示例中被實(shí)施為無線電接口。它包括無線電收發(fā)器，其被實(shí)施為例如根據(jù)藍(lán)牙、或藍(lán)牙LE標(biāo)準(zhǔn)每個無線電與第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15通信。第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15在本示例中被實(shí)施為智能電話。除被實(shí)施用于例如根據(jù)藍(lán)牙或藍(lán)牙LE標(biāo)準(zhǔn)與評估電路8的接口 14進(jìn)行無線電通信的無線電接口之夕卜，第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15還包括互聯(lián)網(wǎng)接口，經(jīng)由該互聯(lián)網(wǎng)接口(例如，每WLAN、GSM或UMTS)它能夠與無線電網(wǎng)絡(luò)17(特別是專用網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng))通信。
[0054]充當(dāng)?shù)诙霞墧?shù)據(jù)處理系統(tǒng)15的智能電話包括顯示器和輸入裝置19，該顯示器和輸入裝置19在本示例中被實(shí)施為觸摸屏。存儲在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15的存儲器中的是以app的形式的服務(wù)軟件，該服務(wù)軟件可由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15執(zhí)行。服務(wù)軟件被實(shí)施為提供HMI，其借助于一個或多個菜單來顯示測量和傳感器數(shù)據(jù)和/或測量點(diǎn)參數(shù)，并且為用戶提供輸入或選擇參數(shù)以及輸入或選擇命令到評估電路的機(jī)會。
[0055]圖2示意性地示出兩個耦合元件7和9，傳感器電路6的電路部件和評估電路8的電路部件布置在該兩個耦合元件7和9中。傳感器電路6包括模擬測量電路MC，該測量電路MC與測量變送器5相互作用，產(chǎn)生以測量電壓或測量電流的形式的模擬測量信號。測量信號由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D1數(shù)字化并且輸出到第一微處理器μ Cl，該第一微處理器UCl被實(shí)施為準(zhǔn)備將測量信號經(jīng)由評估電路8的接口 Il傳輸?shù)浇涌?12。第一微處理器μ Cl包括內(nèi)存儲器。而且，傳感器電路6能夠包括第一微處理器μ Cl能夠訪問的至少一個另外的輔助存儲器(未示出)。包含在該存儲器中的能夠特別是特征化傳感器特性曲線以及計(jì)數(shù)器狀態(tài)的傳感器專有的參數(shù)，例如當(dāng)前校準(zhǔn)參數(shù)，例如參數(shù)、零點(diǎn)和斜率。評估電路8包括第二微處理器μ C2，該第二微處理器μ C2被實(shí)施為根據(jù)測量信號計(jì)算被測變量的測量值坐寸ο
[0056]微處理器μ C2包括內(nèi)部閃存存儲器Fl和內(nèi)部RAM R0而且，它能夠訪問被實(shí)施為大容量存儲器的第一輔助存儲器SPI。而且，它能夠訪問第二輔助存儲器F2，在傳感器3的工作期間能夠改變的持久存儲的配置數(shù)據(jù)或其它傳感器或測量點(diǎn)引用數(shù)據(jù)被存儲在該第二輔助存儲器F2中。而且，微處理器μ C2與到上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11的接口 13連接并且與接口 14連接，該接口 14用于與第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15的無線電通信。
[0057]該測量裝置允許即插即用操作。
[0058]在第二微處理器μ C2的內(nèi)存儲器Fl中存儲第一通用計(jì)算機(jī)程序模塊，該模塊被實(shí)施為基于從傳感器3獲得的標(biāo)識來確定傳感器3的傳感器類型。在第一輔助存儲器SPI中所包含的是大量傳感器類型專有程序模塊，每個程序模塊與特定的傳感器類型相關(guān)聯(lián)并且用于根據(jù)對應(yīng)的傳感器類型的測量信號確定測量值和/或用于為相關(guān)聯(lián)的傳感器類型的傳感器提供診斷功能或?yàn)閷?yīng)的傳感器類型提供另外的操作功能。第一計(jì)算機(jī)程序模塊被實(shí)施為基于確定的傳感器類型將與傳感器類型相關(guān)聯(lián)的至少一個進(jìn)一步的程序模塊從第二輔助存儲器SPI加載到為此提供的內(nèi)存儲器Fl的存儲器范圍內(nèi)。
[0059]因此，在啟動新傳感器之后，基于由傳感器提供的傳感器類型的標(biāo)識，操作傳感器所需的特定計(jì)算機(jī)程序模塊能夠借助于評估電路8被加載并且被執(zhí)行。
[0060]為了維護(hù)傳感器3，傳感器3能夠通過分離插接式連接從評估電路8釋放，并且在另一個現(xiàn)場(例如，在實(shí)驗(yàn)室中)處經(jīng)歷維護(hù)和/或校準(zhǔn)。在此期間與評估電路8連接的相同傳感器類型的傳感器能夠在其它參數(shù)化或其它測量的情況下借助于評估電路8立即被投入操作。在實(shí)驗(yàn)室中的校準(zhǔn)中，當(dāng)前確定的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，特別是(線性)傳感器特性曲線的零點(diǎn)和斜率，能夠被存儲在傳感器電路6的第一微處理器μ Cl的存儲器中或在能夠由傳感器電路6的第一微處理器μ Cl訪問的輔助存儲器(未不出)中。在借助于插接式連接將傳感器3連接到評估電路之后，第二微處理器μ C2能夠經(jīng)由第二接口加載當(dāng)前校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并且將這樣的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在第二輔助存儲器F2中，使得這樣的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可用于根據(jù)傳感器3的測量信號計(jì)算測量值。另外，其它傳感器數(shù)據(jù)特別是診斷相關(guān)數(shù)據(jù)能夠以這種方式從傳感器電路6被提供至評估電路8。
[0061]傳感器3的校準(zhǔn)還能夠借助于第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15在現(xiàn)場執(zhí)行，而無需將傳感器3與評估電路8分離。
[0062]存儲在評估電路8的存儲器F2、SPI中的一個中的計(jì)算機(jī)程序模塊的更新或參數(shù)化和/或配置能夠主要經(jīng)由第二接口 12、第三接口 13或無線電接口 14發(fā)生。在第一種情況下，最近要被連接到第二接口的傳感器3能夠具有在傳感器電路的存儲器中的當(dāng)前計(jì)算機(jī)程序模塊或參數(shù)，所述當(dāng)前計(jì)算機(jī)程序模塊或參數(shù)在插接式連接的連接之后能夠從傳感器電路經(jīng)由第一和第二接口 11、12傳輸至評估電路8。備選地，還有選項(xiàng)是，在評估電路的第二接口 12處連接具有與第二接口兼容的接口的服務(wù)裝置。因此，服務(wù)裝置的接口能夠被實(shí)施為與傳感器3的第一接口 Il相同。服務(wù)裝置能夠具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠訪問的存儲器，并且，當(dāng)前計(jì)算機(jī)程序模塊或參數(shù)被存儲在該存儲器中。在建立服務(wù)裝置和評估電路8之間的連接之后，這些模塊或參數(shù)能夠被傳輸至評估電路8并且被安裝在評估電路8的存儲器中。
[0063]在評估電路8的存儲器SP1、Fl中存在的所有計(jì)算機(jī)程序模塊的更新的情況下(所述更新對應(yīng)于固件更新)，或在單獨(dú)的計(jì)算機(jī)程序模塊的更新的情況下，評估電路8被實(shí)施為中斷測量裝置I的測量操作。因此，經(jīng)由第三接口 I提供給評估電路3的整個能量相應(yīng)地功率可用于更新相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序模塊。
[0064]另外，評估電路8被實(shí)施為在更新期間經(jīng)由接口 13的雙導(dǎo)體電流輸出將電流信號輸出設(shè)置成大于20mA的誤差電流。因此，盡可能高的功率可用于更新相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序模塊。
[0065]作為實(shí)施例的進(jìn)一步的示例，圖3示出測量裝置100，該測量裝置100包括傳感器3、與傳感器3可釋放地連接的耦合元件9和包括評估電路8的緊湊發(fā)送器23，該評估電路8與第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11連接，該第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11在此處被實(shí)施為控制系統(tǒng)，并且其借助于無線電連接還與第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15連接，該第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15在此處被實(shí)施為智能電話。被實(shí)施為與圖1和圖2中圖示的實(shí)施例的第一示例的測量裝置I的對應(yīng)的特征相同的測量裝置100的特征設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
[0066]傳感器3包括測量變送器5以及被包含在主側(cè)耦合元件7中的傳感器電路6，該傳感器電路6包括第一接口 II。次耦合元件9包括具有與第一接口 Il互補(bǔ)的第二接口 12和另一個接口 16的電路。電路特別是被實(shí)施為從傳感器3經(jīng)由接口 12接收信號，在給定情況下，被實(shí)施為調(diào)節(jié)所述信號并且將它們經(jīng)由接口 16轉(zhuǎn)發(fā)至緊湊發(fā)送器23以及接收經(jīng)由接口 16從緊湊發(fā)送器23獲得的信號，在給定情況下，被實(shí)施為調(diào)節(jié)所述信號并且將它們經(jīng)由接口 12轉(zhuǎn)發(fā)至傳感器電路6。接口 Il和12諸如在圖1的實(shí)施例的示例中被實(shí)施為感應(yīng)接口，并且耦合元件7和9被實(shí)施為可釋放插接式連接。
[0067]在耦合元件9的接口 16與緊湊發(fā)送器23的互補(bǔ)接口 17之間的連接在此處示出的示例中被實(shí)施為實(shí)心電纜連接。緊湊發(fā)送器23包括殼體，該殼體在本示例中被實(shí)施為具有大于1mm且小于20mm的外徑的空心圓柱體。殼體能夠例如作為合成材料(例如，塑料)的注塑模制部被生產(chǎn)。緊湊發(fā)送器23既沒有顯示器也沒有輸入裝置。布置在緊湊發(fā)送器23的殼體中的是評估電路8，該評估電路8特別是用于根據(jù)經(jīng)由插接式連接從傳感器3傳輸?shù)臏y量信號來確定測量值，以及，在給定情況下，用于測量信號的附加處理以及用于將測量信號相應(yīng)地進(jìn)一步已處理的測量信號轉(zhuǎn)發(fā)至第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11和/或轉(zhuǎn)發(fā)至第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15。評估電路8在構(gòu)造和功能上對應(yīng)于基于圖1和圖2中所示的實(shí)施例的第一示例描述的評估電路8。評估電路8經(jīng)由現(xiàn)場總線13與第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11連接并且經(jīng)由無線電連接與第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15連接。
[0068]與圖1中所示的實(shí)施例的示例相比,該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是,評估電路8被容納在緊湊發(fā)送器23中而非在次耦合元件9中。這允許耦合元件9的殼體被實(shí)施為相對小，使得傳感器3連同包括主次耦合元件7、9的可插拔耦合連接器能夠被容納在更加常規(guī)的組件中。盡管如此，由于緊湊發(fā)送器23的小殼體尺寸，導(dǎo)致總結(jié)構(gòu)在總體上保持緊湊。
[0069]圖4示意性地示出主耦合元件7、次耦合元件9和電纜發(fā)送器23。主耦合元件7與測量變送器5持久連接并且包含傳感器電路6，該傳感器電路6在構(gòu)造和功能上被實(shí)施為與圖1和圖2中所示的實(shí)施例的第一示例的傳感器電路6相同。次耦合元件9包括微處理器μ C3，該微處理器μ C3與傳感器側(cè)接口 12和電纜發(fā)送器側(cè)接口 16連接。電纜發(fā)送器23包括評估電路8，諸如已經(jīng)提及的，該評估電路基本上被實(shí)施為與實(shí)施例的第一示例的評估電路和8相同。然而，評估電路8在此處包括傳感器側(cè)接口 17，該傳感器側(cè)接口 17與次耦合元件9的接口 16連接用于能量和數(shù)據(jù)的傳輸。而且，評估電路8包括無線電接口 14，經(jīng)由該無線電接口 14，評估電路8能夠與被實(shí)施為智能電話的第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15通信。因此，評估電路8包括到第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)11的以現(xiàn)場總線接口的形式的接口 13。在本示例中，接口 13被實(shí)施為使評估電路能夠經(jīng)由4-20mA HART信號與上級單元通信，并且包括雙導(dǎo)體電流輸出。傳感器3、耦合元件9和緊湊發(fā)送器23經(jīng)由接口 13被供應(yīng)能量。
[0070]測量操作以及存儲在評估電路8的存儲器F1、F2、SPI中的計(jì)算機(jī)程序模塊和參數(shù)或其它數(shù)據(jù)的更新，按照與基于圖1和圖2所示的實(shí)施例所描述的相等的方式發(fā)生。另外，在本示例中，即插即用操作被提供，其中，傳感器3連接到次耦合元件，并且經(jīng)由接口 I1、次耦合元件9和評估電路8的傳感器側(cè)接口 17，標(biāo)識被傳輸。基于該標(biāo)識，與傳感器3的傳感器類型相關(guān)聯(lián)的傳感器專有的計(jì)算機(jī)程序模塊從輔助存儲器SPI被加載到微處理器μ C2的內(nèi)存儲器Fl中并且由該微處理器μ C2執(zhí)行以操作傳感器3。另外，對在計(jì)算機(jī)程序模塊的更新期間經(jīng)由現(xiàn)場總線接口 13提供的能量的管理能夠按照與基于圖1和圖2中所示的實(shí)施例的第一示例所描述的同樣方式而發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種測量裝置(1、100)，包括: -傳感器(3)，特別是用于液體和/或氣體分析的傳感器，其中，所述傳感器被實(shí)施以用于產(chǎn)生與被測變量相關(guān)的測量信號并且經(jīng)由第一接口(II)輸出所述測量信號， -評估電路(8)，所述評估電路(8)經(jīng)由與所述第一接口(Il)互補(bǔ)的第二接口(12)與所述傳感器(3)連接并且與所述第一接口(Il)可釋放地連接，其中，所述評估電路包括至少一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(UC2)和與所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(UC2)相關(guān)聯(lián)的存儲器(R、F1)，以及第三接口(13)，特別是被實(shí)施為現(xiàn)場總線接口的第三接口， -第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(11)，特別是被實(shí)施為上級控制系統(tǒng)的第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述評估電路(8)經(jīng)由所述第三接口(13)與所述第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(11)連接，其中，在與所述評估電路(8)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(yC2)相關(guān)聯(lián)的存儲器(F1、R)中存儲由所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(UC2)可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序用于所述測量信號的附加處理，以及用于把進(jìn)一步處理的測量信號經(jīng)由所述第三接口(13)傳輸至所述第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(11);和 -第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)，與所述評估電路(8)無線連接，特別是經(jīng)由無線電連接與所述評估電路(8)無線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述評估電路(8)被實(shí)施為進(jìn)一步處理由所述傳感器(3)傳送的測量信號，特別是，基于所述測量信號，確定將由所述測量裝置(1、100)監(jiān)測的被測變量的測量值，根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(11)和/或第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)可處理的通信協(xié)議把所計(jì)算的測量值轉(zhuǎn)換成信號并且把所述信號轉(zhuǎn)發(fā)給所述第一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(11)和/或第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述傳感器(3)和所述評估電路(8)利用可釋放插接式連接而彼此連接，用于傳輸數(shù)據(jù)和能量。
4.如權(quán)利要求3所述的測量裝置(I)， 其中，所述插接式連接包括傳感器側(cè)主耦合元件(7)和互補(bǔ)的評估電路側(cè)次耦合元件(9)，并且其中，所述次耦合元件(9)具有殼體，在該殼體中布置所述評估電路(8)。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(I)， 其中，所述次耦合元件(9)的殼體保護(hù)所述評估電路(8)免受環(huán)境影響，特別是通過對所述評估電路(8)的液密密封來保護(hù)所述評估電路(8)免受環(huán)境影響。
6.如權(quán)利要求4或5中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(I)， 其中，所述次耦合元件(9)的殼體至少部分地被實(shí)施為空心圓柱體，該空心圓柱體具有小于20mm的外直徑。
7.如權(quán)利要求4至6中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(I)， 其中，所述次耦合元件(9)和/或所述主耦合元件(7)具有用于顯示通信狀態(tài)和/或系統(tǒng)狀態(tài)的顯示元件(21),特別是包括LED的顯示元件。
8.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)經(jīng)由無線電連接根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)或經(jīng)由無線HART與所述評估電路(8)通信，特別地所述藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)是節(jié)能模式的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)(HOLD、SNIFF、PARK)或藍(lán)牙低能協(xié)議。
9.如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述第三接口(13)，特別是被實(shí)施為現(xiàn)場總線接口的第三接口，被實(shí)施為把數(shù)據(jù)——特別是進(jìn)一步處理的測量值——根據(jù)滿足標(biāo)準(zhǔn)HART、PROFIBUS PA、PROFIBUS DB、基礎(chǔ)現(xiàn)場總線、ModBus之一的協(xié)議以信號的形式從所述評估電路(8)經(jīng)由現(xiàn)場總線傳輸至所述第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(11)。
10.如權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)是被實(shí)施用于與所述評估電路無線通信的手持裝置、智能電話、平板PC、筆記本或顯示系統(tǒng)。
11.如權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)是適于在Ex-區(qū)域中使用的手持裝置或適于在Ex-區(qū)域中使用并且被實(shí)施用于與所述評估電路進(jìn)行無線通信的顯示系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述評估電路(8)被實(shí)施為把當(dāng)前配置參數(shù)和/或菜單結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸至所述第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)。
13.如權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述第二上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)被實(shí)施為把用戶預(yù)定的配置參數(shù)傳輸至所述評估電路⑶。
14.如權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述第二數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(15)具有到無線電網(wǎng)絡(luò)的通信接口，所述無線電網(wǎng)絡(luò)例如是 WLAN、GSM 或 UMTS。
15.如權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述評估電路(8)具有第一輔助存儲器(SPI)，特別是被實(shí)施為SPI閃存存儲器的第一輔助存儲器，在該第一輔助存儲器中持久存儲與所述評估電路(8)可連接的多個不同傳感器類型的傳感器類型專有計(jì)算機(jī)程序模塊，其中，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(UC2)被實(shí)施為，基于從與所述評估電路(8)連接的所述傳感器(3)獲得的標(biāo)識，把連接至所述評估電路(8)的所述傳感器(3)的傳感器類型所關(guān)聯(lián)的傳感器類型專有的計(jì)算機(jī)程序模塊從所述第一輔助存儲器(SPI)安裝到與所述計(jì)算單元(UC2)相關(guān)聯(lián)的存儲器(Fl)中。
16.如權(quán)利要求1至15中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述評估電路(8)具有被實(shí)施用于持久存儲數(shù)據(jù)的第二輔助存儲器(F2)，特別是EEPR0M，并且其中，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(yC2)被實(shí)施為把數(shù)據(jù)——特別是在工作期間產(chǎn)生的診斷數(shù)據(jù)或配置數(shù)據(jù)——存儲在所述第二輔助存儲器(F2)中。
17.如權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述評估電路(8)被實(shí)施為，在執(zhí)行所述評估電路(8)的存儲器(Fl、SPI)中存儲的計(jì)算機(jī)程序模塊和/或所述評估電路(8)的存儲器(F1、SPI)中存儲的的一個或多個——特別是所有的——傳感器類型專有的計(jì)算機(jī)程序模塊的更新時，考慮當(dāng)前提供給所述評估電路(8)的功率量。
18.如權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述評估電路(8)被實(shí)施為，在執(zhí)行所述評估電路(8)的存儲器(F1、SPI)中所包含的計(jì)算機(jī)程序模塊和/或所述評估電路(8)的存儲器(F1、SPI)中存儲的的一個或多個——特別是所有——感器類型專有的計(jì)算機(jī)程序模塊的更新時，把經(jīng)由所述第三接口(13)輸出到所述第一上級數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(11)的信號的電流設(shè)置為高于測量區(qū)域和/或指示故障的電流電平。
19.如權(quán)利要求16至18中的任一項(xiàng)所述的測量裝置(1、100)， 其中，所述評估電路(8)被實(shí)施為，在第一步中，把待更新的一個或多個計(jì)算機(jī)程序模塊的當(dāng)前版本完全加載到所述評估電路的存儲器(SP1、F1)中，并且僅在一個或多個當(dāng)前版本完全被加載之后，在第二步中，在所述評估電路(8)的存儲器(SP1、F1)中將當(dāng)前待更新的計(jì)算機(jī)程序模塊重寫。
【文檔編號】G01N33/00GK104280518SQ201410315751
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】蒂爾曼·本克特, 比約恩·哈斯, 岡特·雅爾, 斯特凡·羅布爾 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾測量及調(diào)節(jié)技術(shù)分析儀表兩合公司