CN1014450B - 双线传感器装置及其方法 - Google Patents

Abstract

在包括一个敏感组件，模拟电路，和一个向双线环路提供一个代表被敏感的过程变量(例如压力)的现行模拟双线传感器中，用包括一个可数字地计算传感器输出的数字变换器的设备代替了模拟检测电路。通过计算线性校正而改进了该输出。模拟激励电路也可以用替换激励电路取代，替换的激励电路和数字变换器顺序被激励，以控制激励电流。一个供给泵可以耦合到环路以平衡串联电路的电流。数字变换器也能提供电气间隔和零位调整。

Description

本发明涉及数字式转换器。该转换器能够改进敏感过程变量的双线传感器的输出电流。

现行的模拟式双线传感器包括一种与过程变量相关的敏感器组件装置。这种装置用来敏感并提供作为过程变量函数的敏感元件输出信号。现行的传感器还包含有与敏感器组件装置相连接的并向其提供激励的激励装置。现行传感器包括模拟检测装置。该检测装置用来向代表被敏感的过程变量的双线传感器输出提供敏感信号的模拟转换。经本发明改进了的传感器，其输出获得了很好的改善。从传感器中去除了模拟检测器装置，而代之以配置了数字计算的传感器输出的替换设备。该替换设备接收敏感元件的输出，并向该输出提供线性的或其它的校正值。在一个最佳实施例中，去掉了现行的激励装置，而该设备则包含有配置在传感器中并和用来向其提供激励的敏感组件装置相连接的替换激励装置。在另外的每佳实施例中，敏感器组件装置包含有至少是一个敏感过程变量的电容性敏感元件，包含跟敏感元件输出相接的校正装置，用以向其提供校正量，及包含用以向敏感元件提供模拟校正量的模拟校正装置。

在另外一个最佳实施例中，该设备还包括一台用予计算输出校正值、刻度间隔零位调整的微处理机。这样当传感器仍留在原地并跟过程变量和回路相接时，现行的传感器输出得到了改进。于是无须替换现行的敏感器组件或使传感器与生产流水线或双线回路相脱离，就可以提供数字校正的输出的传感器。

图1为先有技术的模拟式传感器。是一个显示拆除了部分零件的顶部机架和底部机架的剖视图。

图2是本发明的传感器。是一个显示拆除了部分零件的顶部机架和底部机架的剖视图。

图3是本发明的传感器的第一个实施例的方块图。

图4是本发明的敏感器第二实施例的方块图。

图5A、5B和5C一起给出了本发明的传感器线路图。

图1中，先有技术的过程变量传感器以10表示。用螺栓将传感器10与法兰盘联接器12相联接。经12将流体馈送到传感器10中。传感器10敏感法兰盘联接器12上流体的压力，同时给双线回路14提供一个代表敏感到的压力的输出电流。传感器10由接在双线回路中的外部电源14A供电，同时输出电流，给接在双线回路14中的外部负载14B提供一个例如4～20毫安的输出。传感器10含有一个壳体16。壳体16有三个彼此密封的舱18、22和24。传感器10还包括一个配置在舱18中的电容性压力敏感元件26。敏感元件26用来敏感诸如压差，表压或绝对压力这样一些过程变量。敏感元件26通过两根导线接在舱18中的电路接线板组件28上。接线板组件28包括将敏感元件输出电流进行整流的二极管30，还包括用来校正敏感元件输出的模拟量校正元件32。所述校正包括温度补偿。电缆线34通过舱18和22之间的一个密封圈36将电路接线28和舱22中的接线板38连接起来。为提供敏感元件26特性所需的温度补偿，联接器板38还包括附加的模拟量校正式补偿电路40。为连接传感器电路，接线板38配有一个多引线接头42。

在工作时，敏感元件26，电路板组件28、电缆34和接线器板38一起构成了传感器10中的敏感器组件35。此时，敏感器组件35敏感过程变量并给联接器42提供一个含有温度模拟量补偿的敏感元件输出信号。

在密封舱24中的接线片44为导管14c内的双线回路14提供了连接。接线片44有将双线电路从舱24连接到舱22的封闭的馈电装置46。在壳体16中的舱22中放入一个模拟转换器和激励电路组件23。激励电路组件23利用模拟电路来激励敏感元件，同时将敏感元件的信号转换成4～20毫安的输出电流。组件23包括印刷电路板23A和23B。23A包括模拟量转换器和与多引线接头42相连接的激励电子设备;23B包括与23A相连接的刻度间隔和零位调整电路。一对密封调整螺钉50从舱22的内表面延伸到传感器壳体16的外表面。通过调整螺钉50，可以调整印刷电路板23B上的刻度间隔电位器23c和零位电位器23D。模拟量转换器提供了产生输出信号的可靠的、低成本的设备。利用电位器22C、23D可完成刻度间隔和零位的设定。机械调整电位器23C、23D可能会受到机械振动的影响，因为机械振动有可能改变刻度间隔和零位设定的位置。电位器23C、23D可以将输出信号的刻度间隔和零位的设定位置调整到电位器的相应的分辨力和校准分辨力和校准上。传感器中的模拟校正电路则改进了作为被敏感的压力的函数的传感器的4～20毫安培输出信号的线性，而当在模拟转换器，激励或敏感器组件中为这种非线性提供调整时，则利用数字电路还可使输出电流的线性进一步得到改善。

在制炼厂组装或安装传感器10的投资是相当可观的。如果拆掉传感器10，用一种精度较高的传感器，例如使用数字电路的那种传感器来代替，那么，上述传感器10的全部安装费用都就被浪费了。当在制炼厂，比如化学、石油或矿浆和造纸厂中已安装传感器10的情况下，完全更换传感器10将是花费钱又耗费时间的事。在接向法兰盘联接器12的压力管路中，如果没有单独切断阀门，则至少有一部分工厂可能停工，以便使管路压力降低，使得当传感器卸离法兰盘联接器12的时候，工作液不致于从法兰盘联接器12中溢出。如果有切断阀门，则当更换传感器的时候，则需要将它们全部切断。法兰盘联接器12需要从传感器10中卸下，同时要对更换的传感器重新用螺栓固定。对于更换的传感器，当用螺栓固定法兰盘接板12的时候，因为可能有泄漏，所以需要检查两个法兰盘板联接器12之间的密封垫。更换传感器10后，考虑到更换传感器时，空气会进入压送管道，因而更换后的传感器常常需要使其压送管道排除空气。完成传感器10的更换，需要将回路14与传感器10中的接头44断开，同时还要将导管14C与传感器10断开。下一步将要把更换的传感器重新连接到回路14和导管14a中去。有时，为更换传感器而关闭制炼厂并非切实可行的，只能等工厂维修时才例行关闭。考虑到跟法兰盘联接器12相连接的导管和导管14C可能由于老化、腐蚀和振动而变薄，所以，在更换整个传感器时，在操作过程可能会损害一些部件。如果不是整个的更换，只是用数字转换器来代替传感器10中的模拟电子设备，则这种改进既节约了整个更换成本，又节省了时间。当采用数字转换器时，一方面不致于妨碍工厂自身的生产，另一面也不致于妨碍通向传感器的压力管路、法兰联接器12、回路线14、接线片44和导管14C。而且，数字式 转换器可提供电气间隔和零位调整;从而避免使用敏感于振动的电位计。又可以比电位计分辨力高的分辨力来完成间隔和零位的电气调整。同时，也提供了更精确的间隔和零位装定位置。数字式转换器而且还可包括数字线性补偿。这种数字线性补偿提供了在较大范围内线性更好的传感器输出信号。传感器10的主要部分诸如壳体和敏感器组件，包括温度补偿部件、接线片以及连接回路的连接件，均可适用于数字电路，同时，将传感器的性能改进为高精度的。因此，模拟转换器可以从传感器中拆除，而用数字式转换器来代替，使得通过装有用数字式转换器的传感器改进成为所要求的水平。改进后的传感器避免了在原材料、装配劳力、模拟量补偿以及生产线安装等方面的投资而造成的在原料和劳动力方面的浪费。刻度间隔、零位和其它调整都可由数字转换器完成，而无须用电位计，并且因而获得了高的稳定性和定位性。

图2为一个示例性的传感器11。该传感器包括一个上述数字式转换器。图2中，其参考数字和图1中的相同的部件具有相应的性能。部件23已从传感器11中拆除。传感器11将其输出信号送到回路14。该输出信号具有改进的精度，它通过回路再与一个控制系统相接口。除敏感器组件所作模拟量补偿以外，转换器52还提供了第二个校正或补偿，这样，传感器的输出量就改进到所要求的水平，却避免了为更换整个传感器而花费时间和成本及由此引起的麻烦。

转换器52安装在传感器11的舱22中，并密封在传感器里面。转换器52的电路设计成能控制能量储存，这样也就保持了传感器固有的安全性能。

图3是按照本发明制造的传敏感500的第一个实施例的方块图，传感器500沿着线514跟过程变量相耦合。线514可包括绝对压力、表压或压差、温度、浓度、流量、导电性，等等。传感器500敏感由线514送来的过程变量，同时，产生一个作为过程变量函数的输出信号。传感器500还包括输出信号接头502、506。502、504分别沿着线503和505接向双线回路506。激励源508串接在回路506中的线503和507之间，同时给传感器500提供能源。传感器500又还包括一个电流控制器536。控制器536沿着线520接向输出信号接线端502，还沿着线540并经过电阻542接向输出端504。电流控制器536控制着回路506中的作为被敏感的过程变量函数的电流I，因此电流I为敏感的过程变量的函数。所以，电流I就是传感器的输出信号。电流I最好是和被敏感的过程变量成正比的一个低频的4～20毫安的电流。为敏感在电阻542两端电压降，电流控制器536最好也沿着线544被接至输出端504。因而，电压降代表了回路电流I。所以，电流控制器536可以监视回路电流I，也构成了回路电流I的闭环控制。电阻510接在回路506中的线505和507之间。回路电流I流经电阻510，一个利用器件512与电阻510上的电压相连接。利用器件512利用电阻510的电压降。利用器件512可包括控制计算机、回路控制器、图表记录仪、仪表或其它指示、记录或控制设备。

电流控制器536可产生一个第一通信输出信号。第一通讯输出信号最好是高频的、频率键控的（FKS）串行信号。第一通讯输出信号的键控或调制频率最好选择得与回路电流的频率相隔开。这样一来，利用器件512可在没有大干扰的情况下工作，第一通讯输出信号能迭加在回路电流I上而基本上不干扰利用器件512的工作。第一通讯输出信号包括表示传感器工作或安装的参数的数据。这些参数，例如有刻度间隔和零位调整、传感器的系列号，被敏感的过程变量的识标，过程变量的电流幅度等等。第一通讯输出信号从电流控制器536沿着线520、540分别接向输出端502、504。第一通讯输出信号还从输出端502、504分别接到回路506的线503、505。通讯装置516沿着线546、548分别接到线503、505。通讯装置516从电流控制器536沿着线520、503、546、548、505和540接收第一通讯输出信号。因而，通讯装置516接收包括在第一通讯输出信号中的数据，并向位于远离传感器的操作者提供上述数据。通讯装置516最好与回路506容性连接，以使低频回路电流I不致于流经通讯装置516。当根据图3所述的实施例那样发送和接收回路上的通讯信号时，那些熟悉本技术领域的人们会认识到：这种通讯信号也能通过一条与回路相分离的线或总线送到传感器。

传感器10中还包含了一个与线520相接的，用于接收一部分回路电流I，和以控制的电平进一步激励传感器电路的调节器518。调节器518将激励能源沿着线522输送给激励设备526。还将激励能源沿着线524输送到计算设备532。送给调节器518的部分回路电流沿着接于调节器和线540之间的线550和沿着在计算设备532和线540之间的线522返回到回路。

激励装置526产生一个激励输出信号。该信号沿 着线527送至敏感器组件528。敏感器组件沿着线514与过程变量相连接以敏感过程变量。在线527上的激励输出信号对敏感器组件528进行激励，而敏感器组件528通过线530耦合被敏感的输出信号。该输出信号为所敏感的过程变量的函数。敏感器组件528包括一个用来向线530上的敏感元件输出信号提供校正的模拟电路529。由模拟电路529提供的核正用来校正从敏感元件输出信号所偏离到了所要求的响应敏感的参数的该敏感元件输出信号的响应。由模拟电路提供的补偿包括作为过程变量函数的敏感输出信号的线性校正;也包括表示压力、流量、导电性的敏感输出信号的温度补偿，还包括热偶的冷接合补偿，等等。在实施例中，敏感器组件528还包括用于整流线530上的敏感输出信号的整流装置。

将线530上的敏感输出信号送到计算装置532。计算装置532计算一个作为敏感输出信号函数的被计算输出信号。被计算的输出信号是代表要求输出的信号。这种要求输出的信号，例如为回路506中的电流I的幅度。被计算的输出信号为敏感参数的函数。在计算装置中存有常数533。常数533代表对传感器输出信号的数字校正，此数字校正超过了模拟电路所能提供的校正量。常数533可包括线性校正，刻度间隔校正，零位校正或改进传感器输出信号的特性的其他的校正。常数533包含有线性、刻度间隔和零位调整的多重校正。将被计算输出信号沿着线534送至电流控制器536。在实施例中，电流控制器536将线534上的被计算输出信号与在线544上敏感的实际电流I和线520上的控制电流进行比较。以使实际电流I基本上等于由线534上被计算输出信号所表示的被计算电流I。因而，同时采用模拟量补偿和数字量补偿来改进传感器的输出。因在传感器500中已作了数字补偿，所以用利用设备512所接收的电流更好地代表了被敏感的参数。

在实施例中，计算设备532也产生一个表示第一通讯输出信号的输出信号。此输出信号沿着线534送至电流控制器536。因而，电流控制器536叠加了一个回路电流上的第一通讯输出信号。

在实施例中，通讯装置516从操作者那里接收表示校正常数的数据。通讯装置516将包括在线546、548上的校正常数的第二通讯输出信号。该信号分别送至线503、505。沿着线503、505把第二通讯信号分别送至输出端502、504。在传感器500中，第二通讯输出信号由输出端502、504通过电阻542并沿着522和520送至计算装置532。计算装置522接收第二通讯信号，并把其中的数据作为常数533存储起来。传感器500于是可以从远处提供校正常数。而没有必要放置或开启传感器500来调整校正常数533。图3中的传感器利用了现行的传感器中的敏感组件528。所更换的转换器包括计算装置532、电流控制器536、调节器518和电阻542。也可以提供更换的激励装置。

传感器10中的电路的第二最佳实施例的方块图示于图4。它与双线4～20毫安回路14相连接。将传感器10接到回路，跟传感器10中的接线端60、62相接。激励源、比如蓄电池或电源，沿着线15跟用电阻66A表示的回路负载串联。回路负载可能包括比如控制计算机、图表记录仪或电流表。回路电流从电源60A流进传感器接线端60，并由传感器接线端62流出，再沿着线62A到电阻66A。这样，由回路中向传感器10供给激励能源。传感器10中的二极管59对传感器提供了反极性保护。低频回路的电流振幅由与接线端60、62相接的电流控制器来控制。这样，回路电流的振幅便是传感器敏感的过程变量的一个函数。将第一调节器68与接线端60相连接，并提供在传感器10的线70上一个第一调节电位。将第二调节器72接到线70，并向线74上提供一个第二调节电位。流经传感器的电流被返回到传感器10中的电路公共导线76，而公共导线通过电阻78与接线柱62相连。加在电阻78两端的电压代表了回路的实际电流。电阻78上的压降沿着线80返回到数模转换器（DAC）82，从而形成了传感器输出电流的闭环控制。从线70、74给激励设备84提供能源。此时，激励设备产生激励，并沿着线86送到敏感器组件88。该组件88包括电容性压敏感元件、模拟量线性和温度补偿部件，还有整流电路。

敏感器组件88将作为在线90上的敏感到的参数的函数的敏感元件的输出信号送至积分电路92。在敏感组件88中进行了利用模拟技术的温度补偿。接口电路94沿着线91、93连接到积分电路92，并将积分电路与积分电路定时器96以及微型电子计算机98相接口。积分电路由线70和76取得能源。因为电位差的缘故，接口电路提供了一个电平偏移，以便保证兼容纳的信号电平。为形成双斜率类型的模数（AD）转换器99、积分电路92、接口电路94、积分器定时器96连同微型电子计算机一起工作。双斜率类型的转换器99完成从敏感器组件88来的补偿的模拟敏感元 件输出信号的模数转换。双斜率转换器99给微型电子计算机98输送一个表示温度补偿的敏感元件的输出信号的数字信号。为得到一个标准的低功耗和小尺寸的微型电子计算机98，所以，最好选取单个芯片的微型电子计算机。这种单片微型电子计算机，整个都做在一块集成电路板上，它包括有微处理机、程序存储器和随机存取存储器。在另外一个实施例中，如果空间和功率要求符合设计的话，微型电子计算机98可包括分离的微机、程序ROM和RAM。在一个最佳实施例中，监视定时器102与微型电子计算机98相连，并能察觉何时微处理机98没有在由监视定时器装定的时限内完成选定的任务。在一定的时间范围内未能完成任务，这表示微型电子计算机98发生了故障。当这种故障发生时，监视定时器将微型电子计算机复位。与微机98相连的非易失存储器104已装有代表用于传感器的数字线性校正量的常数。因此，经本发明改进的传感器，除了能给传感器的输出信号提供在传感器制造时已在敏感器组件88实行的模拟校正以外，还给传感器的输出信号提供了数字校正量。微型电子计算机98根据存储在存储器104中的数字校正指令，计算传感器的输出。而计算后的输出信号其精度超过原来模拟量传感器输出信号的精度。计算后的传感器输出信号沿着线106送至数模转换（DAC）电路82。DAC82对被计算信号和表示回路实际电流的输出信号进行比较。DAC82将一个信号沿着线108送至电流控制器66，这样使回路电流等于要求的预测的传感器输出电流。接向微型电子计算机98的通讯电路112，提供了从回路中接收数字指令的装置。所述数字指令，例如有传感器的补偿常数，刻度间隔和零位装定。传感器中的通讯电路

112沿着线126、128、62A、64A接向带有第二通讯电路114的双向通讯电路。第二通讯电路114可以是数字控制系统的一部分，或可以是接到远处的回路的一个单独的装置。表示刻度间隔、零位和线性校正数据进入第二通讯电路114。第二通讯电路114将一高频信号通过回路导线62A、电源64和传感器中的线76、126接至通讯电路112。高频信号由传感器中的通讯电路112检波。同时，将“载波检波”信号从通讯电路112沿着线116接至微型电子计算机98。当感知载波检波信号时，微型电子计算机98将线118上的信号接到通讯电路112，从而接通开关112并激励通讯电路112中的调制-解调器124。调制-解调器124沿着线126、128、76、62A、64A跟第二通讯电路114进行双向通讯。调制-解调124接收校正常数，并经微型电子计算机传送到存储器104。同样也在存储器104中接收和储存刻度间隔和零位校正常数。调制-解调器124将存储在存储器中表示常数状态的数据传送到第二通讯电路114。存储器104中可能包含控制传感器功能的参数、序列号、维修履历及表示过程变量的数据。

上述电路可从回路中获得大于4毫安激励电平的合成供能电流。将激励电路84和微型电子计算机98串联，以便相同的电流经过它们，并实现有效地控制总的回路供能激励电流。为进一步减小回路终端的激励电流，在导线70、74和76之间接有充电泵。为更好的平衡两个串联供能电路的电流需要量，充电泵在串联负载之间传送电荷。这就进一步减少了传感器终端的供能电流。在传感器正常工作的时候，打开开关122，使得调制-解调器不再工作，从而进一步减少了供能需要量。因此，由回路14送到传感器的供能电流可以保持在4毫安以下，以使传感器能在回路14的电流为4～20毫安时正常工作。然而，在调制-解调器124和电路114两者之间进行通讯一段时间里，激励电流消耗可能暂时超过4毫安。

图5A表示第一部分传感器线路。图中，敏感器组件88用虚线围起来，它包括电容性的压敏元件140。压敏元件140通过固定电容142、144接至一阵列整流二极管146。将整流二极管146接至激励电路84。激励电路84通过整流二极管146对电容性压敏元件提供激励。敏感器组件88还包括跟敏感元件140和固定电容142、144接在一起的精选固定电阻148、150、152、154、156、158以及与敏感元件140和固定电容142、144相接的作为补偿元件的热敏电阻162、164，以便为敏感元件140提供模拟温度补偿。敏感组件原来还包括一个用于模拟量转换器的校正电容166。但对于数字转换器来说，电容166就没有用了，因而也就不再把它接在该组件中了。

激励装置84包括电阻168、170、172、174、176、178，电容180、182、184、186、188、190、192，放大器194、196，晶体三极管198和五个绕组接在一起的用以提供激励的变压器200。和敏感组件的配合工作的激励电路的工作原理和在U·S·专利3，646，538所介绍的基本是一样的。

敏感器组件88将表示敏感电压模拟量的敏感元 件电流“Is”沿线202送到积分电路92。敏感器组件88也将一个模拟温度补偿电流“It”，沿着线204送至积分电路92。敏感元件电流“Is”和温度补偿电流“It”在含有放大器208，电阻210、212、214、216和电容218的放大级的连接点206上相叠加。该放大级在线218上形成一个表示电流（Is+It）之和的电位，因而此电位表示了经敏感器组件的模拟补偿电路校正的敏感元件输出电流。线218通过一个开关（场效应管）220接至积分器222。在线224上存在着一个基本固定的基准电位。该基准电位通过开关（场效应管）226接至积分器222。积分器222包括放大器228，电容230和电阻232，其连接示于图5A。开关220和226交替动作，以便使积分器222交替地对敏感元件电压和固定电压进行积分。积分器222在线234上输出信号。这个输出信号就是对加在开关220、226上的电压的时间积分。积分器输出沿着线234送到比较器236。比较器将积分器的输出电压与线238上的实际固定电压相比较。比较器的输出信号从线240出来接至图5B线路，这在后面阐述。

第二调节器72一部分供电线路接在导线70和74之间，并在线242和238上形成中间供电。此第二调节器72给激励电路、积分器和敏感器组件88中的温度补偿电路提供基准电压。第二节器包括电阻244、246、248、250、252，可调基准254和电容256、258。上述元件，其连接如图5A所示。

部件72的接线如图5A中的“J2”所示，与其它部件的配合接线在图5B中以同样的标记“J2”表示。

图5B中，“与非门”246和248接在一起接至组成一个触发电路的250。比较器的输出（如图5A所示）沿着线240经过接线J2接至触发电路250的一个“置位”输入端。触发电路250的第一输出信号Q沿着线244经过接线J2接到开关226（图5A所示）的开关的门输入端。触发电路250的第二输出信号Q沿着线242通过接线J2送至开关220（图5A所示）的开关的门输入端。激励电压被相互连接起来。定时器96在线252上给电平偏移缓冲器254提供一个低电平的定时器输出信号，而缓冲器254则给交换器256输送一个高电平的定时器输出信号。定时器96最好采用由RCA有限公司制造的件号为CD4536B的定时器。变换器256沿着线258给触发电路250的复位输入端输送高电平定时器输出信号。触发电路250的Q输出信号经过缓冲器260，接到定时器96的复位输入端。触发电路250的Q输出信号经过变换器262，接到微型电子计算机98的输入端。微型电子计算机98最好是由OKI半导体公司制造的80C59。微型电子计算机98沿着线264给定时器96输送一个时钟信号。触发电路250、定时器96和积分器92共同组成双斜率积分线路。触发电路250的Q输出信号有一个表示合成电流（Is+It）的脉冲宽度。因此，送到微型电子计算机98的信号表示了被敏感的参数，包括在敏感器组件88中所作的模拟量补偿。在来自于变换器262的脉冲信号的宽度内，微型电子计算机98计算它自己的时钟脉冲，以便完成敏感元件输出电流（Is+It）的模数转换。

监视定时器102包括变换器268、270、电容272、274、276、电阻278、280，晶体管282和二极管284。上述元部件的连接，如图5B所示。当微型电子计算机98正常工作的时候，微型电子计算机98在线290上周期地给监视定时器输送脉冲。线290上的脉冲使监视定时器102复位，从而阻止在线292上发送监视定时器输出信号。然而，如果微型电子计算机发生故障，因而不能在由监视定时器设定的时间间隔内在线290上给出一个脉冲，则在线292上的监视定时器输出信号被送出，从而将微型电子计算机98复位，这样，正常的工作得以恢复。

将一个电可擦只读存储器（EEROM）104接到微型电子计算机98，并可存储表示数字补偿，间隔和零位的数字字。EEROM104的接线也示于图5B中。微处理机可读出存储在EEROM104中的校正常数和计算作为常数函数的输出信号的校正量。

为形成一个稳定的时钟或时间基准，将晶体292接到微型电子计算机98。

至于带有非易失的存储器的传感器的工作原理，则本领域的技术人们会认识到：在微型计算机98中的一部分RAM可由电池供电，以获得校正常数等的非易失性的存储。将线70、74和76与电平变换器相连，以向电平变换器供电。

在图5B中的表以“J3”的接线将线由微计算机98连接到图5C中的电路，供电线70、74、76也通过“J3”接到图5C中的线路。

图5C中加有标记“J3”的连接线和图5B中加有标记“J3”的连接线相接。图5C中的供电线70、74、76通过连接线“J3”接到图5B中的线路。传感器通过图5C中的端口60、62接向回路14。来自于回路的电流进入传感器的端口60。端口60通过一个极性保护二极管 59接至线126。仪表端口61、63与二极管59相连接，用以为在导线舱24（示于图2）的任选指示仪表提供连接。第一调制器68接向线126，以便从线126上接收回路电流的激励部分。调节器68向线70供给第一被调节的电压。第一调节器包括电阻300、302、304、306、308、310、312，电容314、316、318，放大器320，晶体三极管322、324，二极管326、328，齐纳二极管330、332、334、336，并将它们如图5所示那样连接在一起，用来产生被调电压。

将电流控制电路66接在线126和62两端之间，以控制回路电流的大小。电流控制电路66包括放大器350，电阻78、352、354、356，晶体三极管358、360，电容362，齐纳二极管364、366。为控制电流从线126流向端62。其连接示于图5C。由线368给放大器350输入一个控制电流，而放大器输出电流经过电阻354输送到复位晶体管358、360上。一部分回路电流从线126经齐纳二极管364、晶体三极管358、360和电阻356进入线76。来自于部分传感器线路中的电流也进入电路的公共地线76。实际上，全部回路电流由线76，经过电阻送到端62并返回到回路。电阻78两端的电压沿着线370送到DAC82。DAC82最好为模拟器件公司所制造的AD7543。DAC82将线370上的电压同由DAC从总线372上接收来的预测输出电压相比较。总线372由DAC经接线“J3”送到微型电子计算机98（示于图5B）。

通讯电路112将通讯输出电流，沿着线128送至电流控制器，以便给回路提供第一通讯信号，如对图3所作的说明那样。第二通讯输出信号从回路端60沿着线126接向通讯电路112。通讯电路112从线126上接收第二通讯信号，并对第二通讯信号进行解调。经过解调的第二通讯信号沿着总线374并经接线“J3”接到微型电子计算机98（在图5B中）。通讯电路112包括滤波器376。这种滤波器用于对来自回路的通讯信号进行滤波和放大。滤波器376接到对载波进行检波的检波电路378。滤波器376还接到对通讯信号进行调制和解调的调制-解调器124。调制-解调器124最好采用由Tcxas仪表公司所制造的TCM3105。载波检波器378沿着线116并经接线“J3”接到微型电子计算机98（在图5B中）。当检测到载波时，微型电子计算机98将一信号沿着线118送到给调制-解调器供能的开关122上。

充电泵132接在线70、74和76之间。充电泵最好包括一个接到充电泵积分电路392的电容390。充电泵积分电路392最好为由Inlensil公司制造的7660。电容390从线70、74充电，然后又往线74、76放电，结果使电流达到平衡。

于是本发明的装置可以在将原传感器置于制炼厂的位置的情况下进行安装，并可提供所要求的数字校正量。可以避免更换整个传感器所需的费用，而却仍能获得数字计算的输出，以提供数字的线性校正。

以上所叙述的数字式转换器，具有线性的输出。应该认识到;熟悉本领域的人们也同样将本发明用于非线性输出，比如平方根输出或用于逆作用输出。

Claims (4)

1、一种用于给一个参数值传感器中增加传送所选定的包括信号校正的第二类信息的功能的方法，所述参数值传感器能通过其间的第一套传送线路，沿一条用来给参数值传感器提供电能和能与参数值传感器的第一和第二端口进行电连接的双线载流回路，传输第一类信息，第一类信息是用代表在回路中的诸电流幅度的在该幅度范围内的模拟信号表示的，而且此第一类信息是基于那些由在一个参数值传感器中的一个敏感装置测得那些值的，而其值取决于与参数值传感器所固连的设备的状况，上述方法包括如下步骤：

断开并去掉至少一部分最初电气连接在敏感装置与前述固连到设备上的参数值传感器的第一及第二端口之间的一部分第一套传送线路；及

在前述连接到设备的参数值传感器中提供一个电气地连接在敏感装置与上述第一及第二端口之间的第二套传输线路，此第二套传输能使改装后的参数值传感器沿双向回路再传送用代表大体上在同样幅值范围内的电流幅值的模拟信号表示的第一类信息，及能使改装后的参数值传感器在上述回路上传输用一数字信号表示的第二类信息。

2、根据权利要求1的方法，通过利用频率成分在第一频率范围内传送的信号传送由改装后的参数值传感器发送的第一类信息，通过利用具有频率成分在与第一频率范围相分离的第二频率范围内的传输信号传送由改装后的参数值传感器发送的第二类信息。

3、根据权利要求1的方法，其中改装后的参数值传感器的第二传送线路能够接收在第一端和第二端提供的信号，这些信号包含至少暂时储存在第一端和第二端的信息。

4、一种用来给一个参数值传感器增加接收包括信号校正输入信息功能的方法，这种传感器最初就能通过一套其间的传送线路沿一条用来给参数值传感器提供电能及能对传感器的第一和第二端口进行电连接的双线载流回路传输用代表在回路中的诸电流幅值，在该幅值范围内的模拟信号表示的输出信息，该输出信息是基于那些由在一个参数的传感器中的一个敏感装置测得的值，其值则取决于连接到传感器的设备的状况，上述方法包括：

断开或至少拆除最初电气地连接在敏感装置与连接到设备的传感器中的第一和第二端之间的一套线路传送线路中的一部分线部及

在连接到设备的传感器中提供一套电气地连接在敏感装置与第一和第二端之间的传送和接收线路，上述传送和接收线路能使改装后的传感器再次沿双线回路传送一个代表在大体同一幅值范围内的电流幅度的模拟信号表示的输出信息和在回路上接收用数字表示的输入信息。

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