用于科里奥里效应质量流量计的多个电阻式传感器的利记博彩app

专利名称：用于科里奥里效应质量流量计的多个电阻式传感器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用来把一个以上电阻传感器用在科里奥里质量流量计上的装置。更详细地说，本发明涉及用来把一个以上的温度传感器用在科里奥里质量流量计上、同时把流量计元件和流量计变送器之间所需要的导线数目减至最少的电路。
利用科里奥里效应质量流量计来测量流过管道的物质的质量流和物质的其它信息是众所周知的，如1985年1月1日授予J.E.Smith等人的美国专利第4,491,025和属于J.E.Smith的1982年2月11日发表的参考文献31,450中所公开的。这些流量计具有一个或多个弯曲的或者直的外形的流管。科里奥里质量流量计中每一种流管外形具有一组自然振动模式，后者可以是弯曲的、扭转的、径向的或成对的形式。激励每一个流管，使它以这些自然模式中的一个或多个模式谐振(oscillate at resonance)。装满物质的系统的自然振动模式部分地由流管和该流管中的物质的组合质量限定。物质从连接在流量计的入口侧的管道流入流量计。然后，物质流过一根流管或几根流管，并且退出流量计流向连接在出口侧的管道。
激励器施加力以便使流管振动。当不存在经过流管的流动时，沿着流管的所有点将以相同的相位振动。当物质开始流动时，科里奥里加速度使沿着流管的每一个点相对于沿着流管的其它点具有不同的相位。流管入口侧的相位滞后于激励器，而流管出口侧的相位超前于激励器。在流管上设置拾取传感器，以便产生表示流管运动的正弦信号。拾取传感器可以是位置、速度或加速度传感器。两个拾取传感器信号之间的相位差正比于流过一根流管或多根流管的物质的质量流率。
通过流管的流体流仅仅在振动的流管的入口端和出口端产生大约几度的轻微的相位差。当以时间差表示测量结果时，由流体流导致的相位差是大约几十微秒一直到几个纳秒。工业用的流率测量应当具有小于0.1％的误差。因此，科里奥里质量流量计必须独特地设计成精确地测量这些轻微的相位差。
科里奥里质量流量计的振动结构的振动特性随着温度而变化。振动流管通常是由具有随温度变化的弹性模量的金属材料制成的。为了保持高的测量精度，通常测量所述振动结构的温度，并且对温度变化引起的弹性模量的变化进行补偿。
科里奥里质量流量计系统包括两个部件流量计元件和变送器。流量计元件是实际传感器，它包括流体流过其中的振动管，而变送器是接收和处理来自流量计元件的信号的信号处理装置。通过多心电缆进行流量计元件和变送器之间的连接。屏蔽电缆包括屏蔽导线对，用来向激励器提供激励信号；第二和第三屏蔽导线对，用来传输来自拾取传感器的信号；以及三芯屏蔽导线，用来传输来自位于振动流管上的温度传感器的信号。通常使用三线式温度传感器，因为这考虑到对流量计元件和流量计变送器之间的电阻的补偿。这种9线式电缆不是过程控制行业中的标准电缆。因此，每次利用远离流量计元件安装的变送器，总要在流量计元件和变送器之间布置特殊的非标准电缆(9线式科里奥里流量计)。对用户来说，这导致科里奥里流量计的附加的费用。
随着科里奥里流量计技术的发展，性能要求和对振动流管(多根振动流管)几何形状的改变已经产生对流量计元件上多个点进行温度测量的要求。可能需要对振动结构、例如流管(多根流管)进行温度测量并且对非振动结构进行温度测量。另一方面，可能需要对振动结构的湿的部分进行温度测量并且对振动结构的非湿的部分进行温度测量。在任何一种情况下，当一个以上的温度传感器用于现有的科里奥里流量计设计中时，除了用于科里奥里流量计的通常的9线电缆中的那些现有的导线之外，还需要另外的导线。由于以下若干原因，具有多于传统的9根导线的电缆是一个难题。一个原因就是现有的9线电缆是昂贵的。使用具有更多导线的电缆给科里奥里流量计的用户增加了额外的费用。无论用于给定的流量计中的温度传感器的数目是多少，把导线的数目减至最少都是有利的。对于科里奥里流量计的制造者来说，电缆中附加的导线还意味着在流量计元件和变送器两者中的附加的连接器。这给所述产品增加了额外的成本，并且，如果没有用于附加连接器的足够的物理空间的话，还会造成难题。尤其对于内部安全使用，这确实是难题。把附加导线加到所述电缆上成为难题的另一个原因是兼容性问题。如果不同型号的流量计需要不同的电缆，则科里奥里质量流量计的制造者可能要承担额外的费用。此外，现有一个使用9线电缆的大的安装底座，如果可以使用相同的电缆，则在该安装底座范围内可以很容易使用新的流量计设计代替旧的流量计。
存在对这样的科里奥里流量计设计的需求它提供多个温度传感器，同时把流量计元件和变送器之间的导线数目减至最少。还存在对这样的科里奥里流量计设计的需求它使用两个温度传感器，后者利用通常用于科里奥里流量计的现有的9线电缆。
通过本发明的包括多个串联的温度传感器的方法和装置来解决上述和其它问题。每一个温度传感器提供单独的温度读数，并且进行电缆电阻的测量，以供电缆电阻补偿之用。所述温度传感器中的一个周期性地断开与其它温度传感器的串联，并且进行对电缆电阻的测量。当本发明使用两个温度传感器时，使用现有的单个温度传感器设计所使用的9线电缆来测量两个温度值。当本发明使用两个以上的温度传感器时，与现有的科里奥里流量计设计相比，只需要最少数目的导线。
现有的科里奥里流量计设计对于电阻式传感器的每一个端子需要一根导线，并且需要至少一根附加导线，以便能够测量和补偿电缆电阻。根据本发明，多个温度传感器串联连接，并且仅仅串联连接的节点需要导线。不使用附加的导线来测量电缆电阻。所述温度传感器中的一个周期性地断开所述串联连接，使得没有电流流过那个温度传感器。因此，有可能单独地测量一根导线两端的电压，从而提供对电缆电阻的测量。
多个温度传感器串联布置。流量计元件(各温度传感器所在的地方)和变送器之间所需要的导线数目(用于温度测量)等于1加温度传感器的数目。位于变送器中的开关装置可以用来把所述各温度传感器的串联连接的一端与变送器的电源断开。这确保没有电流流过处在所述串联连接的断开的端部处的温度传感器。这样，在变送器处测量的所述断开的温度传感器两端的电压与在该变送器处测量的基准电阻两端的电压相比较，提供所述变送器和所述断开的温度传感器之间导线电阻的测量。然后，把从所述各温度传感器接收到的电阻测量结果减去这电缆电阻。变送器和流量计元件之间的导线电阻随着温度而改变。在温度不是快速变化的环境下，可以偶尔进行电缆电阻测量，例如每隔10分钟测量一次。在温度快速变化的环境下，可以比较经常地进行电缆电阻测量，例如每隔30秒钟测量一次。虽然仅仅测量了单根导线的电阻，但是，所有导线具有相同的长度和相同的规格，并且被捆在同一根电缆中。一根导线的电阻要不是完全相同也类似于其它电缆导线的电阻。
本发明利用最少导线数目为多点温度测量提供电缆长度补偿。在两个温度传感器的情况下，仅仅需要三根导线来进行两点单独的温度测量和补偿电缆长度。因此，现有的用于科里奥里质量流量计的昂贵的9线电缆可以适应两点温度测量。


图1是使用双温度传感器的直管科里奥里质量流量系统的剖面图。
图2是实现用于科里奥里质量流量系统的单温度传感器电路的一个例子的示意图。
图3是实现根据本发明的双温度传感器电路的一个例子的示意图。
图4是根据本发明的双温度传感器的更详细的示意图。
图5是描述与微处理器控制的确定根据本发明的多温度传感器的温度的处理步骤的流程图。
图6是根据本发明的使用三个温度传感器的温度传感器电路的示意图。
通常的科里奥里流量计系统-图1图1示出科里奥里流量计系统5，它包括科里奥里测量计元件10和变送器20。变送器20经由多心电缆100连接到测量计组件10。变送器20通过路径26向应用装置(未示出)提供密度、质量流率、体积流率和温度数据。虽然描述了科里奥里流量计结构，但是，对于本专业的技术人员来说，显然，可以在科里奥里质量流量计不提供附加的测量能力的情况下连同振动管密度计一起实施本发明。
测量计元件10包括一对法兰101和101’，总管102和102’。流体通过各法兰之一101或101’进入测量计元件10，经过流管103，然后通过另一个法兰101或101’离开测量计元件10。流管103被平衡管104包围。流管103连接到平衡管104，而平衡管104连接到外壳端部105和105’。外壳端部105和105’形成外壳106的端部。图1举例说明直的流管103。但是，本专业的技术人员知道，本发明可以应用于具有任何几何形状的流管的流量计系统。此外，显然，具有让流体流过的多根流管的流动元件也在本发明的范围之内。
激励器107在平衡管104的中点连接到平衡管104。拾取传感器108和108’连接到平衡管104和流管103。在本发明的一个实施例中，拾取传感器108和108’包括安装在平衡管104上的线圈；以及磁体，它安装在流管103上，并且是这样构成的，以便当把周期性信号加到线圈上时在所产生的磁场的范围内运动。本专业的技术人员明白，任何类型的拾取传感器、例如加速度计或电位差计都可以使用，而所描述的速度传感器仅仅是示范性的。
平衡器115在直径方向上与激励器107相对地连接到平衡管104。平衡器115的质量由预期将由系统5测量的处理流体的密度确定。流管温度传感器109安装在流管103上，而平衡管温度传感器110安装在平衡管104上。
电缆100包括导线111，它把激励信号从变送器20输送到激励器107；导线112-113，它们分别把来自左和右拾取传感器的拾取信号输送到变送器20；以及导线114，它把温度传感器信息输送到变送器20。导线111-113各自实际上是双导线，而导线114实际上是三根分开的导线，这意味着电缆100包括9根导线。
变送器20的用来产生质量流率、体积流率和密度信息的操作对于流量测量领域的技术人员来说是众所周知的，并且不构成本发明的一部分。包括流管温度传感器109、平衡管温度传感器110、导线114的电路系统以及变送器20中的有关电路系统构成其余描述部分的基础。
本专业的技术人员明白，科里奥里流量计系统在结构上与振动管密度计非常相似。振动管密度计也利用让流体流过其中的振动管，或者，在采样型密度计的情况下，流体保存在振动管中。振动管密度计也利用激励系统来激励流管振动。通常，振动管密度计仅仅使用单一的反馈信号，即，来自单一拾取传感器的信号，因为密度测量仅仅需要测量频率，而不必测量相位。本发明在这里的描述同样适用于振动管密度计。
单一温度传感器-图2图2是已知的温度测量电路的示意图。图2举例说明利用单一温度传感器109测量流量计元件10的温度的电路。参考图1，图2是显示仅仅利用流管温度传感器109时必要的布线的示意图。作为电缆100的一部分的导线114包括3根导线201-203。导线114的屏蔽层通过通路210接地。温度传感器109的三根导线211-213连接到流量计元件10上的三个端子204-206。导线201-203的一端连接到端子204-206，而它们各自的另一端连接到变送器20上的端子207至209。导线201-203中的每一根的导线电阻模拟为导线201-203中每一根上的电阻Rc。导线201-203具有基本上相同的长度和规格，因此把它们各自的电阻表示成相同的。虽然导线201-203中的每一根的电阻Rc是相同的，但是，电阻Rc不是固定的。电阻Rc的值由电缆100的长度和电缆100的温度确定。对于给定的装置，电缆100的长度是固定的，虽然在工厂校准流量计系统5时才知道电缆100的长度(这种情况即使有也是很少见的)。然而，在给定的装置中，温度是随时间变化的。因此，在利用温度传感器109进行温度测量时，电阻Rc是变化的，因而必须加以补偿。
在本实施例中，电压基准通过供电电阻Rsup施加电压，图中示出5伏的电压基准，虽然可以使用任何电压基准。电阻Rsup、基准电阻Rref和补偿电阻Roff是这样选择的，使得正常工作的温度传感器109两端的电压(V3-V2)不超过二极管D1的导通电压。对于二极管D2，上述条件也成立。温度传感器109是一种典型的三线电阻式温度检测器。测量温度传感器109感受到的温度的方法是确定温度传感器109的电阻，并且把那个电阻值插入标准方程中，如以下所讨论的。
下面的方程说明在现有的科里奥里流量计系统中测量温度传感器109的电阻得到的测量结果。(V3-V2)-(V2-V1)V1-V0*RREF(Ω)=RTDΩ]]>(方程1)方程1表示温度传感器109两端的电压(V3-V2)和电阻Rc两端的电压(V2-V1)之间的差别。典型的电阻式温度装置是“100欧姆(Ω)电阻”。通过把所述RTD的电阻(温度传感器109)和100Ω基准电阻(Rref)比较来测量100ΩRTD。一旦知道所述RTD的电阻，就可以利用RTD的特定形式的特征方程来计算温度。RTD的制造者提供每一个RTD的合适的特征方程。方程2是特征的RTD方程的范例。把通过解方程1而确定的值代入方程2中，以便确定温度传感器109所感受到的温度。
(方程2)
(方程3)RTD的每一种类型具有诸如方程2的唯一的特征方程。以上的例子是关于Heraeus 1PT 100FKG 430.4-18-T-3。
以上是关于已知的科里奥里流量计系统如何测量流管的温度。请注意，导线203专用于一种全时间任务，即，提供用来测量电缆的电阻(Rc)的装置。
双温度传感器-图多电阻传感器图3举例说明根据本发明的用来测量科里奥里质量流量计上两个位置的温度的电路。除了有两个温度传感器109-110以及用来把温度传感器110与5伏电压基准断开的场效应晶体管(FET)F0之外，图3的电路类似于图2的电路。还应当注意，电压V3是从连接到温度传感器110的FET F0侧测量的。温度传感器109-110分别具有电阻R109-R110，它们随着每一个传感器感受到的温度而变化。
控制线307连接到微处理器(图3中未示出)，并且确定什么时候FET F0断开，什么时候FET F0接通。当FET F0接通时，电流从5伏电压基准，通过FET F0和导线308(它具有电阻Rc)，通过温度传感器110和109，然后通过导线310(它具有电阻Rc)返回变送器20。所述电流连续地通过Rref和Roff到地。对于本实施例来说，Rref是100Ω电阻。当FET F0导通时，进行以下的计算
(方程4)方程3用于计算温度传感器110(R110)的电阻加上导线308的电阻(Rc)。方程4用于计算温度传感器109(R109)的电阻加上导线310的电阻(Rc)。方程3和4的结果不能直接代入方程2来确定温度，因为方程3和4的结果各自包含等于电缆电阻Rc的电阻的量。如下所述，周期性地通过断开FET F0来进行导线电阻Rc的测量，然后进行测量和计算。在FET F0断开的情况下，电流流过二极管D1、流过导线309(具有电阻Rc)和温度传感器109、然后流过导线310(具有电阻Rc)、基准电阻Rref和补偿电阻Roff返回到地。当FET F0断开时，进行以下的计算
(方程5)
(方程6)由于当FET F0断开时不存在流过温度传感器110的电流，所以，电压(V2-V3)表示仅仅由电流流过具有电阻Rc的导线309造成的电压降。当这电压除以基准电阻Rref两端的电压并且把结果乘以基准电阻Rref的值(100Ω)，就得到电阻Rc的值。如上指出的，导线308-310都具有基本上相同的长度和规格，并且都感受到相同的温度，因此，作出以下假定所测量的所述导线中的一根导线的电阻等于剩余导线中每一根导线的电阻。在本发明的一个实施例中，分别从方程3和4的结果中减去方程5的结果，以便确定温度传感器110和温度传感器109的电阻。然后，把这些值作为所述RTD’、一次一个地代入方程2中，以便确定所述温度传感器中每一个所感受到的温度。
在本发明的另一个实施例中，进行另一种计算，以便确定Rc的第二估计值，然后取Rc的所述两个值的平均值，以便确定像以上所述那样使用的Rc值。从方程6的结果中减去方程4的结果，留下导线109的电阻的估计值(Rc)。因此，在这个实施例中，按照以下方程计算Rc
(方程7)与简单地利用方程5的结果相比，这种确定电阻Rc的方法更加精确，因为方程7利用对导线109电阻的两次不同的测量结果的平均值。然后，从方程3和4中减去从方程7得到的Rc的这种平均值，以便分别得到温度传感器110和109的电阻值。
双温度传感器和变送器20-图4给各图之间共同的元件加上共同的标号。图4举例说明图3的与变送器20的必要的支持和控制电路组合的电路。控制FET F0的操作的控制线307连接到微处理器409的控制输出端412。如上所述，微处理器409是这样构成的，以便周期性地将FET F0断开。在本发明的一个实施例中，每隔10分钟把FET F0断开大约0.8秒，以便对Rc进行必要的测量。FET F0代表开关装置。本专业的技术人员明白，任何合适的开关装置，例如晶体管，都可以用来代替FET F0，但不限于晶体管。缓冲电阻414-418确保变送器20的电路系统本身不影响温度传感器110-109的电阻测量。在一个实施例中，电阻414-418具有10KΩ的值，而电阻Rsup、Rref和Roff分别具有1.74KΩ、100Ω和3.01KΩd的值。基准电阻Rref是非常精确的，例如，在每℃0.1％和百万分之10的范围内。
在多路复用器401的输入端I0-I3分别读出4个电压V0-V3。多路复用器401在输入端I0-I3之间转换，以便在输出端403一次产生电压V0-V3中的一个。输出端403上的电压电平通过线路404传输到电压/频率转换器(“V/F”)406。V/F 406把在输入端405输入的电压转换成在输出端407输出的相应的频率。输出端407的频率通过线路408传输到微处理器409，并且在微处理器409的频率输入端410读出。多路复用器401的操作受控于通路420上来自微处理器409的控制输出端411的信号，以便顺序地在输出端403提供电压V0-V3中的每一个电压。微处理器409在输入端410接收表示每一个电压的频率，并且把关于每一个频率的值存储在存储器419中。然后，中央处理器(“CPU”)421利用存储在存储器419中的值计算所有方程3-7，以便通过通路413产生关于温度传感器109感受到的温度和温度传感器110感受到的温度的输出信号。微处理器409是市场上可以买到的任何微处理器中的一种，例如，Motorola制造的MC68HC705C9A-CFN。本专业的技术人员熟悉这种微处理器执行上述任务和计算的操作。
图5是说明由微处理器409执行的产生温度传感器109-110的温度值的处理步骤的流程图。在单元500开始处理过程，然后进到步骤501。在步骤501期间，把电压基准加到多个温度传感器的串联连接线上。参考图4，如果5伏电压基准尚未接通的话，则接通5伏电压基准，于是，在步骤501期间FET F0导通。然后，处理过程进到步骤502。
在步骤502期间，测量各温度传感器的串联连接的每一个节点上的电压。例如，输送合适的信号控制多路复用器401的输入端402，以便顺序地把电压Vc0-Vc3切换到V/F 406。如上关于图4的描述，微处理器409对与电压Vc0-Vc3中的每一个对应的频率进行计数，并且把适当的值存入存储器419。接着，处理过程进到步骤503。
在步骤503期间，确定每一个温度传感器两端的电阻。当然，在迄今进行的测量中，每一个温度传感器两端的电阻还包含在其上测定必要的电压的导线的电阻。在步骤503期间进行的计算对应于上述方程3和4。接着，处理过程转到步骤504。
在步骤504期间，开关断开，从而把温度传感器的串联连接的一端与电压基准断开。参考图4的电路，响应通路307上来自微处理器409的控制输出端412的控制信号，F0被断开。然后，处理过程转到步骤505。
在步骤505期间，测量温度传感器的串联连接的每一个节点的电压。例如，输送合适的信号控制多路复用器401的输入端402，以便顺序地把电压V00-V03转换到V/F 406。如上关于图4的描述，微处理器409对与电压V00-V03中的每一个对应的频率进行计数，并且把适当的值存入存储器419。接着，处理过程进到步骤506。
在步骤506期间，测量所述各导线中一根导线的电阻，以便供随后对导线电阻进行补偿时用。在图4的例子中，或者仅仅利用方程5的计算或者利用方程5-7的计算来确定导线电阻，以便确定Rc的平均值。然后，处理过程转到步骤507。
在步骤507期间，从在步骤503期间计算的温度传感器值中减去在步骤506期间计算的Rc的值。这个步骤产生每一个串联连接的温度传感器的补偿后的电阻值。然后，处理过程转到步骤508。
在步骤508期间，例如，利用诸如方程2的特性方程，把补偿后的传感器电阻值中的每一个转换成温度。方程2的形式决定于实际的温度传感器型号，并且是由温度传感器制造者提供的。然后，处理过程转到单元509。
N-温度传感器-图6图6描绘利用第三温度传感器RN的电路，所述第三温度传感器RN通过具有电阻Rc的导线601连接到变送器20。例如，RN可以是安装在图1中外壳106上的温度传感器。在FET F0导通的情况下，测量电压Vc0-Vc3和VcN。然后进行以下的计算，以便确定温度传感器和导线两端的电阻
(方程8)
(方程9)
(方程10)请注意，在方程10的情况下，直接测量温度传感器109的电阻，而没有任何导线电阻成分。但是，为了确定温度传感器110和温度传感器RN的电阻，还必须进行进一步的处理。利用通路307上的控制信号断开FET F0。测量电压V00-V03和V0N，并且进行如下的计算，以便确定导线电阻Rc
(方程11)方程11提供导线309的电阻Rc的直接测量。如上所述，利用以下的进一步计算可以获得导线电阻的平均值Ravg
(方程12)
(方程13)
方程12包括温度传感器的电阻R109。这样，获得导线309的电阻的平均值Ravg。如上指出的，假定导线308-310和601中的每一个具有相同的电阻，因为它们具有基本上相同的长度和规格，并且感受到基本上相同的温度。然后，从方程8和方程10减去Ravg，以便分别获得R110和RN的补偿后的值。如所指出的，R109是直接测量的。
图6以及方程8-13的相关计算说明，通过设置N个串联的传感器并且提供用来把所述传感器中的一个与电源断开以便提供导线电阻的测量，本发明可以用于任何数目的温度传感器。
虽然已经通过电阻式温度传感器描述了本发明，但是，本专业的技术人员明白，任何类型的电阻式传感器都可以用于代替温度传感器。例如，人们可以利用以可变电阻的形式表示应变的应变传感器代替这里描述的温度传感器中的一个或多个。通过改变其电阻，可以利用表示状态的任何传感器来应用本发明。本发明的本质同等地适用于任何这样的配置。
应当清楚地知道，要求获得专利权保护的本发明不限于最佳实施例的描述，而包括在本发明概念的精神和范围内的其它修改和替换。
权利要求
1.一种用来把变送器(20)和多个电阻式传感器(109，110)之间的导线(308，309，310)的数目减至最少的电路，它包括传感器系列，它具有第一端和第二端，所述传感器系列包括串联连接的所述多个电阻式传感器；所述变送器中的开关装置，其第一端通过第一导线(308)连接到所述传感器系列的所述第一端，而所述开关装置的第二端连接到电压源(5伏)；第二导线(310)，它通过在所述变送器处的基准电阻(Rref)把所述串联组件的所述第二端连接到地；电缆电阻测量装置(401，406，409)，它连接到所述传感器系列的所述第一端，用来测量所述各导线中的一根的导线电阻；装置(401，406，409)，用来测量所述多个电阻式传感器中每一个两端的状态指示电阻；以及装置(409)，用来响应所述电缆电阻测量装置和所述状态指示测量装置而确定所述多个电阻式传感器中的每一个感受到的电缆电阻补偿后状态。
2.权利要求1的电路，其特征在于所述电缆电阻测量装置包括定时装置，用来周期性地断开所述开关装置，以便把所述电压源与所述传感器系列的所述第一端断开；节点导线，其第一端连接到所述多个电阻式传感器中的两个之间的节点，而其第二端连接所述变送器；当所述传感器系列与所述电压源断开时用来测量所述传感器系列的所述第一端和所述节点导线的所述第二端之间的电缆电压的装置；用来测量所述基准电阻两端的基准电压的装置；以及用来把所述电缆电压和所述基准电压比较以便确定所述导线电阻的装置。
3.权利要求2的电路，其特征在于所述比较装置包括用来将所述电缆电压除以所述基准电压以便产生电压比值的装置；以及用来把所述电压比值乘以基准值的装置，其中，所述基准值是所述基准电阻的以欧姆为单位的值。
4.权利要求3的电路，其特征在于所述基准值是100欧姆。
5.权利要求1的电路，其特征在于所述传感器系列包括节点导线，其第一端连接到所述多个电阻式传感器中的两个之间的节点，而其第二端连接所述变送器。
6.权利要求5的电路，其特征在于所述状态指示测量装置包括用来测量所述开关装置的所述第一端和所述节点导线的所述第二端之间的第一传感器电压的装置；用来测量所述基准电阻两端的基准电压的装置；以及用来把所述第一传感器电压与所述基准电压比较，以便确定所述第一传感器电阻的装置，其中，所述第一传感器电阻包括所述多个电阻式传感器中第一电阻式传感器的电阻和所述第一导线的电阻。
7.权利要求6的电路，其特征在于所述比较装置包括用来将所述第一传感器电压除以所述基准电压以便产生第一传感器电压比值的装置；以及用来把所述第一传感器电压比值乘以基准值的装置，其中，所述基准值是所述基准电阻的以欧姆为单位的值。
8.权利要求7的电路，其特征在于所述基准值是100欧姆。
9.权利要求6的电路，其特征在于所述状态指示测量装置包括用来测量所述节点导线的所述第二端和所述第二导线的所述第二端之间的第二传感器电压的装置；用来测量所述基准电阻两端的基准电压的装置；以及用来把所述第二传感器电压与所述基准电压比较，以便确定所述第二传感器电阻的装置，其中，所述第二传感器电阻包括所述多个电阻式传感器中第二电阻式传感器的电阻和所述第二导线的电阻。
10.权利要求9的电路，其特征在于所述比较装置包括用来将所述第二传感器电压除以所述基准电压以便产生第二传感器电压比值的装置；以及用来把所述第二传感器电压比值乘以基准值的装置，其中，所述基准值是所述基准电阻的以欧姆为单位的值。
11.权利要求10的电路，其特征在于所述基准值是100欧姆。
12.权利要求7的电路，其特征在于所述确定装置包括第一减法装置，用来从所述第一传感器电阻中减去所述导线电阻，以便确定第一传感器补偿后的电阻；第二减法装置，用来从所述第二传感器电阻中减去所述导线电阻，以便确定第二传感器补偿后的电阻；以及用来把所述第一传感器补偿后的电阻和所述第二传感器补偿后的电阻分别转换成第一状态和第二状态的装置。
13.权利要求2的电路，其特征在于所述比较装置包括用来当所述传感器系列与所述电压源断开时测量所述节点导线的所述第二端和所述第二导线的所述第二端之间的第一电压的装置；用来当所述传感器系列与所述电压源断开时测量所述基准电阻两端的第一基准电压的装置；用来把所述第一电压与所述第一基准电压比较，以便确定所述第一传感器电阻的装置，其中，所述第一传感器电阻包括所述多个电阻式传感器中的一个的电阻和所述节点导线的电阻以及所述第二导线的电阻；用来当所述传感器系列与所述电压源连接时测量所述节点导线的所述第二端和所述第二导线的所述第二端之间的第二电压的装置；用来当所述传感器系列与所述电压源连接时测量所述基准电阻两端的第二基准电压的装置；用来把所述第二电压与所述第二基准电压比较，以便确定所述第二传感器电阻的装置，其中，所述第二传感器电阻包括所述多个电阻式传感器中所述一个的电阻和所述第二导线的电阻；响应所述第一传感器电阻和所述第二传感器电阻以及所述导线电阻而计算平均导线电阻的装置。
14.权利要求13的电路，其特征在于所述计算装置包括用来从所述第一传感器电阻中减去所述第二传感器电阻以便产生估计的导线电阻的装置；用来把所述导线电阻与所述估计的导线电阻相加再除以2以便获得所述平均导线电阻的装置。
15.权利要求1的电路，其特征在于所述电阻式传感器之一是电阻式温度传感器，并且所述状态是温度。
16.一种用来把变送器(20)和流量计元件(10)上串联连接的多个电阻式传感器(109，110)之间的导线(308，309，310)的数目减至最少的方法，所述方法包括以下步骤把电压加到所述多个电阻式传感器上；测量串联连接的所述多个电阻式传感器的每一个节点处的电压；响应所述测量所述节点电压的步骤，确定所述多个电阻式传感器中每一个两端的电压；把每一个所述电阻式传感器电压与基准电阻(Rref)两端的基准电压相比较，以便获得所述多个电阻式传感器中每一个的传感器电阻；把所述多个电阻式传感器中的一个与所述施加的电压断开；测量所述导线之一两端的导线电压；把所述导线电压与所述基准电阻两端的第二基准电压相比较，以便获得所述一根导线的导线电阻；从获得的所述多个电阻式传感器的每一个所述传感器电阻中减去所述导线电阻，以便获得所述多个电阻式传感器中每一个的补偿后的电阻；以及把所述补偿后的电阻中的每一个转换成多个状态读数，其中，所述状态读数中的每一个与所述多个电阻式传感器中的一个相联系。
全文摘要
一种电路,它利用多个电阻式传感器(109,110)、尤其是电阻式温度传感器,同时把测量多个传感器所需要的导线(308,309,310)的数目减至最少。多个传感器串联连接并且测量体感器的串联连接中每一个节点处的电压。然后,开关装置(FO)断开;以便把传感器中的一个与电压源(5伏)断开,从而可以对温度传感器和远距离的变送器(20)之间的导线电阻进行测量。然后,利用测量到的导线电阻补偿测量到的传感器电阻,以便获得用于所述多个电阻式传感器中每一个的导线长度补偿电阻。
文档编号G08C15/08GK1265190SQ98807611
公开日2000年8月30日 申请日期1998年6月2日 优先权日1997年7月28日
发明者P·J·哈伊斯, M·J·佐罗克 申请人:微动公司