CN104956592A - 具有电流接口的变送器电路以及具有这种变送器电路的测量设备 - Google Patents

Abstract

变送器电路用于将代表随时间改变的物理和/或化学被测变量(x)的时间变化曲线的数字测量信号(x_D)转换为依赖于上述数字测量信号的具有信号电流(i_x)的模拟测量值信号，该信号电流的电流强度代表被测变量的测量值(X)。为此，变送器电路包括具有控制输入端(I_{ctrl_in})、电流信号输出端(I1、I2)和电流输出端(I_{D_out})的电流接口。此外，变送器电路还包括微处理器，该微处理器具有针对数字测量信号(x_D)的测量信号输入端(x_{D_in})、与电流接口的电流信号输出端(I_{IST_out})连接的电流信号输入端(I_{D_in})和与电流接口的控制输入端(I_{ctrl_in})连接的控制输出端(I_{ctrl_out})。电流接口被设置成用于可以使信号电流流过电流输出端，并且在此期间不仅将电流强度调节到与瞬时施加在控制输入端(I_{ctrl_in})上的控制值(W_D,j)相当的静态电流强度水平(I_x)，而且还在电流信号输出端(I_{IST_out})上输出电流值序列(i_D)。此外，微处理器被设置成用于基于数字测量信号(X_D)生成测量值序列，并且在此基础上生成控制值序列(w_D)并在控制输出端上将其输出，以及借助控制值序列(w_D)和电流值序列(i_D)监控和/或检验电流接口。

Description

具有电流接口的变送器电路以及具有这种变送器电路的测量设备

技术领域

本发明涉及一种尤其是适用于使用在具有模拟输出信号的数字测量变送器中的变送器电路，其用于将代表随时间改变的物理和/或化学被测变量的时间变化曲线的数字测量信号转换为依赖于上述数字测量信号的具有信号电流的模拟测量值信号，该信号电流的电流强度代表被测变量的测量值。此外，本发明还涉及一种借助这种变送器电路形成的测量设备。

背景技术

在工业的测量和自动化技术中，尤其是也结合化学过程或方法技术过程的自动化和/或自动化的控制工业机组，使用直接安装在相应的机组上的、有时也被称为现场设备或现场测量设备的测量设备，例如科里奥利质量流量测量设备、密度测量设备、磁感应流量测量设备、涡旋流量测量设备、超声波流量测量设备、热质量流量测量设备、压力测量设备、填充高度测量设备、温度测量设备、pH值测量设备等，它们分别用于获知代表分别在预定的测量范围内随时间改变的物理和/或化学被测变量的测量值以及分别用于产生至少一个在相应的测量设备之外传递上述测量值的数字或模拟测量值信号。要分别借助相应的测量设备检测的被测变量根据应用情况例如是流体的粉末状的、蒸汽状的或气态的介质的质量流量、密度、粘度、填充高度或边界状态、压力、pH值、电导率或温度或类似变量，该介质在相应的容器，例如管状线路或箱中进行引导或存储。对于本领域技术人员来说本身就公知的测量设备此外还在EP-A 1 591 977、GB-A 22 29 897、US-A 2001/0016802、US-A 2010/0026322、US-A 56 72 975、US-A 60 14 100、US-A 61 40 940、US-B 64 52 493、US-B 64 72 884、US-B 66 84 340、US-B 71 62 651、US-B 72 96 482、US-B 76 30 844、US-B 77 78 784、US-B 77 92 646、WO-A 00/26739、WO-A 00/48157、WO-A 01/71291、WO-A 03/106931、WO-A 2008/091548、WO-A 2009/002341、WO-A 2011/005938、WO-A 2012/009003、WO-A 2012/159683、WO-A 88/02476、WO-A 88/02853、WO-A 94/20940、WO-A 95/08123、WO-A 95/08758或者也在申请人自己的没有提前公开的国际申请PCT/EP2012/057791中示出，或者由申请人自己例如以名称t-trend ATT12、Promag 53H、Prowirl 73F、Promass E 200、Promass F 200、Promass 83X或Promass 84F提供在商业上使用。

为了检测相应的过程变量，之前提到类型的测量设备分别具有相应的物理电或化学电测量传感器。该测量传感器大多安装到相应引导介质的容器的壁中，或者安装到相应引导介质的线路的路线，例如管状线路中，并且用于生成至少一个与要检测的被测变量相对应的，即代表其时间变化曲线的首先是模拟的电测量信号，其又借助与测量转换器电联接的测量设备电子器件进一步进行处理，使获知被测变量的相应的测量值。相应的测量设备的测量设备电子器件大多安置在比较坚固的，例如耐冲击、耐压力、耐爆炸和/或耐恶劣气候的电子器件壳体中。该电子器件壳体例如可以远离测量传感器地布置，并且与测量传感器仅通过柔性的线路连接；但电子器件壳体也可以直接布置在测量传感器上，或者布置在单独封装测量传感器的测量传感器壳体上。所提到的测量设备的测量设备电子器件在运行中此外通过相应的联接端子和与之连接的电联接线路与大多在空间上远离相应的测量设备布置的、大多也在空间上分布的、上级的电子数据处理系统电联接，由相应的测量设备产生的测量值借助测量值信号以经数据处理系统处理过的格式转送至该电子数据处理系统。在测量技术中，尤其是也对于在更大的例如在10米至数百米数量级中的距离上传递测量值信号的情况，非常普遍的是使用模拟电流信号，即模拟测量值信号，其中，被输入的但仍然在预定的测量区间内变化的，即在用于传递测量值而保留的电流范围内变化的信号电流的瞬时的电流强度分别精确地代表对被测变量的测量值。在工业的测量技术中，为了传递测量值经常使用所谓的4-20mA的电流环路，进而这种信号电流被用作为测量值信号，其可在设定在例如3.8mA的有时也被称为导电零点或带电零值(Life-Zero-Wert)的下边界电流强度与设定在例如20.5mA的上边界电流强度之间的测量区间内变化。在4-20mA的电流环路中，位于上述尤其也在标准DIN IEC 60381-1中限定的测量区间之下或之上的电流强度范围大多针对信号化之前限定的、与相应于相应的测量设备的正常的测量运行的正常运行模式不同的特殊运行状态(例如警告状态)，由于位于因测量设备而异的测量范围之外的被测变量或者由于测量传感器故障而保留测量设备的相应的特殊运行模式，例如也以便满足在NAMUR推荐标准NE43:1994年1月18日中规定的对统一的针对具有模拟输出信号的数字测量变送器的故障信息的信号水平的要求。

为了产生测量值信号，在所提到类型的现代测量设备中，借助例如直接布置在测量传感器和/或提及的电子器件壳体内的模拟数字转换器，首先从测量转换器的模拟电测量信号中得到代表该模拟电测量信号的数字测量信号。为了进一步处理数字测量信号，即为了产生代表相应的被测变量的数字测量值，以及为了将上述测量值转换为至少一个之前描述类型的可在测量设备电子器件之外传递和评估的测量值信号，测量设备电子器件此外具有接收数字测量信号的变送器电路。像也在开头提及的US-A 2001/0016802、US-A 2010/0026322、US-A 2011/0062942、US-B 76 30 844、US-B 77 92 646、US-B 77 78 784、US-B 64 52 493、US-A 60 14 100、WO-A 95/08123或WO-A 2012/009003中分别示出的那样，上述变送器电路在所提及类型的现代测量设备中大多借助有时也具有多于一个的处理器和/或数字信号处理器(DSP)的数字微处理器形成，其通过测量信号输入端输送给该数字微处理器。上述微处理器由此也被设置成用于基于测量信号输入端上的数字测量信号生成测量值序列，即在不同的时间点上获得的、分别瞬时代表被测变量的数字测量值的代表被测变量的时间变化曲线的序列。

针对提到的情况，即，模拟电流信号作为测量值信号输出，上述变送器电路此外具有由微处理器控制的电流接口，其具有至少一个电流输出端和控制输入端，电流接口被设置成用于可以使信号电流流过电流输出端，并且在此期间，将其电流强度调节到与由微处理器在相应的控制输出端上预定的、瞬时施加在上述控制输入端上的控制值相当的静态电流强度水平，使得其中每个静态电流强度水平根据电流接口固有的，即通过形成电流接口的电子部件的运行参数确定的特性曲线函数分别依赖于附属的控制值。电流接口在此可以构造为无源的，即在负载调制的意义中调节由布置在测量设备之外的供应电路驱动的电流的接口，或者可以构造为有源的，即改变由测量设备的内部供应电路驱动的电流的接口。此外，在微处理器中存储有相应的、由至少两个预定的系数确定的计算规则，其确定如何依赖于测量值序列的数字测量值获知控制值序列的其中每个控制值。上述计算规则大多是由正好两个系数确定的线性函数或多项式次数为1的多项式函数。因此，所提到类型的变送器电路整体上具有通过上述计算规则和电流接口固有的特性曲线函数确定的变送器特性曲线，根据该变送器特性曲线，相应的变送器电路将其中每个测量值转换为相应的电流强度水平，或者根据该变送器特性曲线，将位于分别预定的测量范围内的被测变量绘制到信号电流上。

通常，这种电流接口借助线性电流调节器和接在该线性电流调节器之前的数字模拟转换器形成，用以将针对要调节的信号电流的数字控制值转换为相应的模拟控制值。线性电流调节器在此借助在流过信号电流的测量电阻上下降的模拟测量电压来检测瞬时电流强度水平。像在开头提及的WO-A 95/08123中示出的那样，上述电流接口此外可以具有借助数字化上述测量电压的模拟数字转换器形成的电流信号输出端，在该电流信号输出端上输出电流值序列，即在不同的时间点上获得的分别代表相应的电流强度的数字电流值的代表信号电流的实际调节出的电流强度的时间变化曲线的序列。通过微处理器的与上述电流信号输出端相应地连接的电流信号输入端可以由微处理器读入数字电流值并对其进行进一步处理，例如用以获知端子电压与借助针对信号电流的电流接口实际调节出的电流强度的依赖性，该端子电压可以在两个分别与在测量设备之外分布的在运行中引导信号电流的联接线路连接的联接端子之间测得。

由于运行测量设备的使用者和/或监督借助测量设备形成的测量点的主管部门的要求，所提到类型的测量设备也在其开始运转后，尤其是在重新校准的意义中，有时要检验所要求的或者在说明书中证实的测量精确度，即被测变量最后绘制到测量值信号上的精确度是否总是能可靠地实现。在检验所提到类型的测量设备时，尤其也特别注意到其相应的电流接口。这尤其也由于通常是从如下出发的，即，电流接口当前固有的特性曲线函数由老化决定地可以与原来，即在更早的时间点上，例如在制造商处进行校准期间或者在测量设备开始运转期间相应的电流接口固有的特性曲线函数不同，根据该电流接口当前固有的特性曲线函数，信号电流的电流强度当前实际上依赖于附属的控制值来调整。检验电流接口通常以如下方式进行，即，将电流测量设备，例如数字安培计接入借助电流接口形成的电路中，从而使上述电流测量设备也可以引导信号电流，并且随后，通过相应的开始指令触发的微处理器实施相应的测试程序，在该测试程序中，一组之前限定的检验控制值依次转送到电流接口上，并且产生电流强度水平的与此相应的次序。作为检验控制值大多使用如下控制值，即，这些控制值与测量区间的与测量范围的范围下限和/或范围上限对应的边界电流强度相当，也就是说例如针对4mA或20mA的控制值。依赖于相应的检验控制值实际调节出的静态电流强度水平借助电流测量设备分别被精确测量，并且相应地示出。为了建立检验文档的目的，检验控制值可以与针对与此相应地实际调节出的电流强度水平的相应的测量值一起也借助例如直接与电流测量设备联接的或者在其中执行的数字记录设备来存储。相同地，分别由微处理器调节出的检验控制值也可以在测量设备上显示，并且/或者为了存储的目的，可以被传送到至少针对该情况通过测量设备电子器件的相应的伺服接口与微处理器连通的数字记录设备上。

由电流测量设备获知的针对各电流强度水平的测量值在电流测量之后与相应附属的检验控制值进行比较，从而分别获知实际调节出的静态电流强度水平与相应的检验控制值的偏差。如果整个偏差位于预定的公差范围内，进而确定电流接口的当前的特性曲线函数与初始的特性曲线函数没有明显偏差，那么相应的电流接口的检验可以被归为合格，否则需要相应地重新调整变送器电路。在传统的变送器电路中，这种调整例如可以通过如下方式进行，即，将针对不同的电流强度水平的测量值读入微处理器中，例如通过经由被联接的键盘手动输入，或者通过从提及的记录设备中直接读出，并且微处理器基于上述测量值、相应附属的检验控制值以及用于获知控制值的计算规则的存储在微处理器中的系数来计算出针对计算规则的一组新的替换系数，并且随后修改计算规则，其方法是，随后使用替换系数代替针对计算规则的初始的系数。上述计算规则的修改也可以在传统的测量设备中例如通过如下方式进行，即，针对电流强度水平的测量值、相应附属的检验控制值与存储在微处理器中的系数一起首先由保持在测量设备之外的，必要时也通过伺服接口或无线接口与变送器电路连通的便携式计算机(例如笔记本)或台式机读入，并且以此为基础计算出相应的替换系数，其随后又被转送至变送器电路的微处理器。

之前提到类型的传统的测量设备电子器件或在其中执行的变送器电路的一个缺点在于：为了检验其电流接口而中断测量设备的正常的测量运行，进而从测量点被监控的机组部件在检验的持续时间内必须停止运行。此外，这种检验需要大多很贵的或者要以相同方式反复校准的电流测量设备，进而需要特殊的检验器件。所提到类型的传统的测量设备电子器件或其相应的变送器电路的另一缺点还在于：一方面，检验电流接口命令对相应的借助要检验的测量设备或与之联接的数据处理系统形成的测量系统(在此是暂时接入对于检验来说必需的电流测量设备)的明显的手动干预，并且另一方面，对控制值计算规则的可能的修改需要其他特殊的形式为能相应地连通的记录设备和/或经相应编程的计算机的检验器件，进而需要明显更多的技术费用。

发明内容

据此，本发明的任务是通过如下方式改进所提到类型的测量设备电子器件，进而还有利用其形成的测量设备，即，使得可以实现仅利用机载的，即由测量设备电子器件提供的检验器件来对电流接口进行上述检验，进而即使在没有另外手动干预安装好的，即通过联接线路已经与上级的数据处理系统联接的测量设备的情况下，或者即使在没有特殊的外部检验器件的情况下也可以实现，具体而言是尽可能即使在长时间中断正常的测量运行的情况下也可以实现。

为了解决该任务，本发明涉及一种变送器电路，其用于将代表例如在预定的测量范围内随时间改变的物理和/或化学被测变量的时间变化曲线的数字测量信号转换为具有信号电流(其电流强度代表被测变量的测量值)的依赖于上述数字测量信号的模拟测量值信号。变送器电路为此包括具有控制输入端、电流信号输出端和电流输出端的电流接口和微处理器，该微处理器具有针对数字测量信号的测量信号输入端、与电流接口的电流信号输出端连接的电流信号输入端和与电流接口的控制输入端连接的控制输出端。在根据本发明的变送器电路中，电流接口此外被设置成用于可以使信号电流流过电流输出端，并且在此期间，将信号电流的电流强度调节到与瞬时施加在控制输出端上的控制值相当的静态电流强度水平，使得其中每个静态电流强度水平根据电流接口固有的、例如线性的特性曲线函数分别依赖于附属的控制值；并且还在电流信号输出端上输出电流值序列，即在不同的时间点上获得的、瞬时代表电流强度的数字电流值的代表信号电流的电流强度的时间变化曲线的序列。此外，在根据本发明的变送器电路中，微处理器被设置成用于基于测量信号输入端上的数字测量信号生成测量值序列，即在不同的时间点上获得的、分别瞬时代表被测变量的数字测量值的代表被测变量的时间变化曲线的序列，并且基于测量值序列生成控制值序列，即针对电流接口的数字控制值的序列，并且在控制输出端上将其输出，以及基于控制值序列和电流值序列，即例如基于至少暂时存储的控制值以及至少暂时存储的数字电流值来监控和/或检验电流接口。

此外，本发明涉及一种测量设备，其包括测量传感器以及与测量传感器电联接的例如安装在电子器件壳体中的测量设备电子器件，其中，测量传感器用于检测例如在预定的测量范围内随时间改变的物理和/或化学被测变量并且生成至少一个代表被测变量的时间变化曲线的模拟测量信号；测量设备电子器件被设置成用于将模拟测量信号转换为这种必然代表被测变量的时间变化曲线的数字测量信号，并且这种测量设备电子器件具有所述变送器电路

按照根据本发明的变送器电路的第一设计方案，微处理器被设置成用于基于控制值序列和电流值序列，例如基于至少暂时存储的控制值以及至少暂时存储的数字电流值来检验电流接口，即，获知控制值与至少一个附属的数字电流值之间的偏差；并且/或者确定上述电流值与控制值偏差多少；并且/或者获知电流接口依赖于数字控制值调节静态电流强度水平时所依据的当前的特性曲线函数；并且/或者确定电流接口依赖于数字控制值调节静态电流强度水平时所依据的当前的特性曲线函数与之前针对电流接口获知的特性曲线函数是否存在偏差或者偏差多少。

按照根据本发明的变送器电路的第二设计方案规定，电流接口具有释放输入端，并且微处理器具有与电流接口的上述释放输入端连接的释放输出端，并且电流接口此外被设置成用于在释放输入端上提供激活电流信号输出端的控制指令之后，在电流信号输出端上输出电流值序列，或者说微处理器被设置成用于生成用于激活电流信号输出端的控制指令并且在释放输出端上将其输出。此外，本发明的该设计方案进一步规定，电流接口短时间地，例如在激活电流信号输出端的控制指令消失的情况下或者在释放输入端上提供由微处理器生成的解除激活电流信号输出端的控制指令之后，在电流信号输出端上不输出电流值序列。这例如也通过如下方式来实现，即，使激活时间比解除激活时间要短，该激活时间是在预定的运行时间段上累积的总时间，电流接口在其间在电流信号输出端上输出电流值序列，该解除激活时间是在预定的运行时间段上累积的总时间，电流接口在其间在电流信号输出端上不输出电流值序列。

按照根据本发明的变送器电路的第三设计方案，该变送器电路被设置成用于短时间地，例如主要地在正常运行模式下运行，在该正常运行模式下，被测变量仅在为之预定的具有通过被测变量的预定的最小的测量值确定的范围下限和通过被测变量的预定的最大的测量值确定的范围上限的测量范围内随时间变化，并且在该正常运行模式下，微处理器仅在控制输出端上输出如下控制值，其命令电流接口调节信号电流的电流强度，从而使静态电流强度水平与此相应地位于为之预定的、与被测变量预定的测量范围对应的、进而具有与其范围下限对应的第一边界电流强度和与其范围上限对应的与第一边界电流强度不同的第二边界电流强度的测量区间内。第一边界电流强度在此例如可以是4mA或者更小，尤其是大于3.6mA，或者第二边界电流强度在此例如可以是20mA或者更大，尤其是小于21mA。

按照根据本发明的变送器电路的第四设计方案，该变送器电路此外被设置成用于例如由于变送器电路或数字测量信号的干扰，并且/或者由于位于测量范围之外的被测变量，并且/或者由于至少一个静态电流强度水平与为之预定的控制值的不允许地高的偏差而短时间地以特殊运行模式运行，在该特殊运行模式中，由微处理器在控制输出端上尤其是仅输出如下控制值，其命令电流接口调节信号电流的电流强度，从而使静态电流强度水平位于预定的测量区间之外。

根据本发明的第五设计方案，微处理器被设置成用于基于控制值序列和电流值序列，例如基于存储的控制值以及存储的数字电流值来获知变送器错误。

根据本发明的第六设计方案，变送器电路被设置成用于基于控制值序列和电流值序列至少有时检验静态电流强度水平与为之预定的控制值是否一致，或者静态电流强度水平与为之预定的控制值偏差多少。

根据本发明的第七设计方案，微处理器被设置成用于基于由至少两个预定的瞬时有效的系数确定的计算规则来获知控制值序列的控制值作为测量值序列的其中至少一个数字测量值的尤其是线性函数的函数值。进一步改进本发明的该设计方案地，微处理器此外还被设置成用于基于控制值序列和电流值序列，例如基于存储的控制值以及存储的数字电流值校正上述计算规则以适应电流接口依赖于数字控制值调节静态电流强度水平时所依据的当前的特性曲线函数，例如以如下方式，即，使当前的特性曲线函数与之前针对电流接口获知的特性曲线函数的偏差得到补偿。进一步改进本发明的该设计方案地，微处理器被设置成用于有时例如在确定静态电流强度水平与为之预定的控制值有偏差之后，或者在确定电流接口依赖于数字控制值调节静态电流强度水平时所依据的当前的特性曲线函数与之前针对电流接口获知的特性曲线函数有偏差之后，获知针对至少一个瞬时有效但让要替换的系数的至少一个替换系数。为此规定，例如之前在无干扰的正常运行模式下运行的变送器电路自动和/或通过微处理器或从外部传送到微处理器上的控制指令控制地短时间地置于特殊运行模式中，在该特殊运行模式中，由微处理器在控制输出端上例如仅输出如下控制值，其命令电流接口调节信号电流的电流强度，从而使静态电流强度水平位于预定的测量区间之外，并且在该特殊运行模式中，微处理器例如以如下方式获知替换系数，即，为了获知至少一个替换系数，由微处理器输出至少两个彼此不同的控制值，其中至少一个控制值命令电流接口调节信号电流的电流强度，从而使附属的静态电流强度水平位于针对测量区间预定的最小的边界电流强度之下；并且/或者其中至少一个控制值命令电流接口调节信号电流的电流强度，从而使附属的静态电流强度水平位于针对测量区间预定的最大的边界电流强度之上。

根据本发明的第八设计方案，微处理器被设置成用于获知控制值序列的控制值作为测量值序列的数字测量值的线性函数，即基于由正好两个预定的瞬时有效的系数确定的多项式次数为N-1＝1的多项式函数的线性函数。

根据本发明的第九设计方案，变送器电路被设置成用于在开始运转模式下运行，在该开始运转模式下首先启动微处理器，并且随后，即在开始运转模式期间检验电流接口。进一步改进本发明的该设计方案地，此外还规定，微处理器在开始运转模式下检验电流接口，其方式是，在控制输出端上输出带电零控制值(Life-Zero-Steuerwert)，即如下控制值，其命令电流接口调节信号电流的电流强度，从而使附属的静态电流强度水平与带电零值，即将变送器电路的导电零点信号化的电流强度相当。此外还规定，微处理器在开始运转模式下检验电流接口，其方式是，在控制输出端上，例如在稍晚的时间点上输出与带电零控制值不同的控制值，其命令电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使附属的静态电流强度水平与位于带电零值之上的电流值，例如大于20.5mA或小于23mA的警告电流值相当。基于带电零控制值、至少一个与上述带电零控制值的数字电流值相当、与带电零控制值不同的控制值以及至少一个与上述控制值相当的数字电流值，微处理器可以在开始运转模式下检验电流接口，其方式是，获知电流接口依赖于数字控制值调节静态电流强度水平时所依据的当前的特性曲线函数并且将其与为之预定的特性曲线函数进行比较，并且/或者获知带电零控制值与附属的数字电流值之间的偏差，并且获知其他与带电零控制值不同的控制值与附属的数字电流值之间的偏差，并且随后确定两个获知的偏差中的每一个是否位于代表为之预定的允许的偏差的公差范围之内或之外。

按照根据本发明的变送器电路的第一改进方案，此外还规定，该变送器电路此外具有持久数据存储器。此外，微处理器可以被设置成用于将例如至少一个附属的数字电流值和/或控制值与附属的数字电流值之间的偏差必要时连同与存储器的时间点相对应的时间值一起非易失性地存储在数据存储器中。

按照根据本发明的变送器电路的第二改进方案，此外还规定，该变送器电路此外包括易失性数据存储器，其用于存储数字测量值和/或数字控制值。此外，微处理器可以被设置成用于将数字控制值以及数字电流值暂时存储在数据存储器中。

按照根据本发明的测量设备的第一改进方案，测量设备电子器件此外还包括由微处理器操控的显示元件，其用于显示借助微处理器生成的测量值和用于显示借助电流值和控制值形成的值对和/或电流值与控制值的偏差和/或用于显示变送器错误。

按照根据本发明的测量设备的第二改进方案，测量设备电子器件包括第一联接端子和第二联接端子，其中，第一联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第一联接线路电连接，第二联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第二联接线路电连接。此外，进一步改进本发明的该设计方案地规定，电流接口的电流输出端具有两个联接电极，在这两个联接电极中，第一联接电极与第一联接端子电连接，而第二联接电极与第二联接端子电连接。

按照根据本发明的测量设备的第三改进方案，测量设备电子器件包括第一联接端子、第二联接端子、第三联接端子和第四联接端子，其中，第一联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第一联接线路电连接；第二联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第二联接线路电连接；第三联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第三联接线路电连接；第四联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第四联接线路电连接。

按照根据本发明的测量设备的第四改进方案，测量设备电子器件包括具有输入端和至少一个输出端的能量供应电路，其被设置成用于在上述输出端上提供用于运行微处理器和/或用于运行电流接口的有效电压。进一步改进本发明的该设计方案地，能量供应电路此外被设置成用于引导信号电流的至少一部分并将其用于提供用于运行微处理器和/或用于运行电流接口的有效电压。

按照根据本发明的测量设备的第五改进方案，测量设备电子器件包括具有输入端和至少一个输出端的能量供应电路，其被设置成用于在上述输出端上提供用于运行微处理器和/或用于运行电流接口的有效电压，并且测量设备电子器件包括第一联接端子、第二联接端子、第三联接端子和第四联接端子，其中，第一联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第一联接线路电连接，第二联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第二联接线路电连接，第三联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第三联接线路电连接，第四联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第四联接线路电连接，其中，能量供应电路的电压输入端具有两个联接电极，在这两个联接电极中，第一联接电极与第三联接端子联接，而第二联接电极与第四联接端子联接。

本发明的基本思想是：分别通过如下方式检验所提到类型的测量设备电子器件或利用其形成的测量设备的电流接口，即，在相应的测量设备运行时，由针对实际调节出的电流水平的电流接口例如自动地和/或由相应的控制指令命令地有时生成数字电流值，即代表信号电流的瞬时调节出的电流水平的测量值，并且将其传送到微处理器上，并且借助微处理器，例如又自动地和/或由相应的控制指令命令地将数字电流值与为之预定的之前分别传送至电流接口的控制值进行比较，以便因此可以尽可能早地识别出可能改变电流接口固有的特性曲线函数的可能改变，进而可以尽可能早地识别出相应的变送器电路固有的变送器特性曲线的由此导致的改变。此外，本发明还基于如下令人惊喜的知识，即，为了获知数字电流值所需的模拟数字转换器在其确定信号转换的精确度的特征值方面可以具有比最后将信号电流调节到相应由微处理器预定的电流强度水平上的电流调节器的确定电流接口的特性曲线函数的特征值高得多的长时间稳定性。相反地，针对被测变量获知的测量值与为之最后调节出的静态电流强度水平之间的可能的差异在很大程度上仅归因于上述电流调节器和/或设置在该电流调节器之前的数字模拟转换器的随时间改变的传递特性，但并不归因于与之相比可被视为时不变的模拟数字转换器的同样值得一提的漂移(Drift)，由此其可以用作针对实际调节出的静态电流强度水平的参考或比较标准。

虽然借助电流接口形成的用于调节信号电流的电流强度水平的调节回路的实现尤其是基于大多针对这种电流接口需要的非常低的响应时间(或相反地是高动力)始终值得一提也借助模拟技术的部件，例如运算放大器、晶体管等来实现，或者必须以此来实现，但电流接口的可能的漂移可以是非常快的，并且非常可靠地借助微处理器，进而利用“机载的”检验器件识别出，并且必要时也通过合适地补充控制值计算规则而适当地得到补偿。但此外例如，根据本发明的变送器电路的有时尽管如此仍然借助外部的检验器件执行的重新校准之间的可能的检验间隔，例如为了满足主管部门规定的目的而相对于在传统的变送器电路中的上述检验间隔被值得一提地延长。

针对如下情况，即，借助微处理器确定位于数字电流值与相应的控制值之间的为之预定的公差范围之外的偏差，这还可以相应地首先被信号化，例如可在视觉上察觉到地借助测量设备的由微处理器操控的显示元件，例如利用相应的字母数字的文本显示器定量地，并且/或者例如借助颜色编码光输出的和/或相应发光的发光器件定性地信号化。此外，针对如下情况，即，确定电流值与控制值之间的过高的，即需要重新调节变送器电路的偏差，可以借助微处理器，即基于为之生成的数字电流值和相应附属的控制值的值对来通过如下方式重新计算确定用于生成控制值的计算规则的系数，即，利用更新的计算规则补偿导致之前提到的偏差的、例如由老化决定的在电流接口固有的特性曲线中的改变，并且/或者可以借助外部的检验器件自动地命令对相应的变送器电路进行提前的重新校准。

在电流接口或利用其形成的变送器电路的之前提到的检验(校准)也可以毫无问题地“在运行中(on-the-fly)”执行，即也在常规的测量运行期间执行时，那么在需要对变送器电路的重新调节的情况下，有时也必须从相应于正常的测量运行的正常运行模式变换至测量设备的特殊运行模式，例如以如下方式，即，使微处理器在此期间在控制输出端上仅输出如下控制值，其命令电流接口将信号电流的电流强度调节到预定的测量区间之外的电流强度水平上，例如也调节到位于为了信号化警告状态而保留的范围之内的、但彼此不同的电流水平中。

附图说明

本发明以及本发明的其他有利设计方案随后借助在附图中示出的实施例来详细阐述。在所有附图中，相同的部分设有相同的附图标记；当为了清楚起见或者是以其他方式看起来更合理时，在随后的图中取消已经提及的附图标记。此外，其他有利设计方案或改进方案，尤其是还有本发明的首先仅单独阐述的部分的组合由附图和从属权利要求得到。具体地：

图1示意性地示出尤其是适用于工业的测量和自动化技术的测量设备的变送器电路，其具有由微处理器操控的电流接口；

图2、3示意性地示出工业的测量和自动化技术的测量设备的变型方案，其具有根据图1的变送器电路；以及

图4概括地示出示意性描绘出图1所示的变送器电路的作用方式的时间序列图或特性曲线图。

具体实施方式

在图1中，按照方框图的类型示意性地示出尤其是适用于使用在工业的测量和自动化技术中的测量设备，其具有测量传感器MA和与其电联接的电子的(也就是至少部分借助半导体元件形成的)测量设备电子器件ME。测量设备电子器件ME以有利方式安装在相应的尤其是耐冲击和/或也耐爆炸地和/或严密密封地构造的并且/或者模块化地构建的电子器件壳体H中。电子器件壳体H例如可以远离测量传感器地布置或者像在图1中示意性示出的那样，在形成唯一的紧凑设备的情况下直接固定在测量传感器MA上，例如从外面固定在封装测量传感器MA的传感器壳体上。

测量传感器MA用于检测随时间改变的物理和/或化学被测变量x，例如流体的密度、粘度、温度和/或压力，在线路(尤其是管状线路或槽)中流动的流体的体积流量率或质量流量率或者在容器(尤其是箱或盆)中储存的介质(尤其是液体或松散材料)的填充高度，以及用于生成至少一个代表上述被测变量x的时间变化曲线的、首先是模拟的测量信号，该测量信号又借助测量设备电子器件ME首先被转换为代表该测量信号(因此是上述被测变量x的时间变化曲线)的数字测量信号，并且随后为了生成代表被测变量x的数字测量值X_D对其进行评估。被测变量x本身按本性是随时间可变的，也就是说以如下方式，即，使得被测变量在借助相应的测量设备形成的测量点的无干扰运行期间仅在尤其是专门为测量点或相应的测量设备预定的测量范围Δx₁₂内变化，该测量范围从通过被测变量x的预定的最小测量值确定的范围下限x₁延伸到通过被测变量x的预定的最大测量值确定的范围上限x₂。位于上述测量范围之外的被测变量与此相应地被归为测量点的干扰。

测量设备电子器件ME此外被设置成用于基于数字测量信号或由此导出的测量值来生成依赖于上述数字测量信号的具有信号电流的模拟测量值信号，该信号电流的电流强度I_x代表被测变量的测量值X；这特别是以如下方式实现，即，使上述电流强度I_x的静态电流强度水平i_x,j分别位于为之预定的测量区间ΔI₁₂之内。测量区间ΔI₁₂在此与被测变量x预定的测量范围Δx₁₂相对应，并且因此具有与范围下限x₁相当的第一边界电流强度I₁以及与范围上限x₂相当的显然与边界电流强度I₁不同的第二边界电流强度I₂。两个边界电流强度I₁、I₂中最小的那个在此相应于变送器电路的有时也被称为带电零值的导电零点。测量值信号例如可以相应于在工业的测量和自动化技术中经常使用的4mA至20mA的电流信号，因此是在包括测量设备电子器件的信号电流回路中流动的信号电流，该信号分布电流在测量区间之内，其边界电流强度I₁为4mA或者更小，但尽可能大于3.6mA，并且其边界电流强度I₂为20mA或者更大，但尽可能小于21mA。位于测量区间之外的电流强度水平此外可以用于信号化特殊运行状态，尤其是也用于信号化由干扰引起的警告状态。

为了将数字测量信号x_D转换为模拟测量值信号，测量设备电子器件ME包括例如构造为满足开头提及的NAMUR推荐标准NE43:1994年1月18日的数字测量变送器(具有模拟输出信号)的变送器电路Tr，其具有电流接口DCC和控制上述电流接口的微处理器μC，数字测量信号x_D在测量信号输入端输送给该微处理器。微处理器μC此外被设置成用于基于数字测量信号x_D，在其测量信号输入端生成测量值序列，即，针对不同的时间点t_i得到的、分别瞬时代表被测变量的数字测量值X_D,i的、代表被测变量的时间变化曲线的序列。

借助变送器电路Tr生成的测量值例如可以就地，即直接在测量点上显示或者在其附近显示。为了可视化在测量设备内部产生的测量值和/或必要时在测量设备内部生成的系统状态讯息(例如错误讯息或警告)，测量设备例如可以就地具有连通测量设备电子器件的、尤其是由微处理器操控的和/或便携的显示元件或显示和操作元件HMI，例如在电子器件壳体H中放置在相应设置在其中的窗口后的LCD屏、OLED屏或TFT屏以及相应的输入键盘和/或触摸屏。此外，以有利方式，例如也可远程参数化的测量设备电子器件可以按如下方式设计，即，使其在测量设备运行时可以利用是测量设备上级的电子数据处理系统，例如可存储编程的控制件(SPS)、个人电脑和/或工作站，通过数据传递系统，例如因特网、总线并且/或者通过无线电无线地，必要时也实时地更换测量数据和/或其他运行数据，例如当前的测量和/或系统诊断值或用于控制测量设备的调节值。此外，测量设备电子器件ME此外还具有由外部能量供应装置供能的能量供应电路EV，其具有带两个联接电极的输入端和至少一个输出端，该能量供应电路用于在上述输出端上提供有效电压U_N，用以运行电流接口DCC或微处理器μC，进而用以运行利用其形成的测量设备电子器件，或者提供针对测量设备电子器件的相应的有效电功率。

电流接口DCC又具有针对信号电流的电流输出端、控制输入端I_{ctrl_in}以及电流信号输出端I_{D_out}，并且被设置成用于在信号电流运行中可以流过电流输出端，并且在此期间将信号电流的电流强度调节到与瞬时施加在控制输入端I_{ctrl_in}上的控制值W_D,j的静态电流强度水平I_x相当，并且在电流信号输出端I_{D_out}上输出电流值序列i_D。电流值序列i_D是针对不同的例如也等距的(采样)时间点t_j得到的、分别瞬时代表电流强度或为之调节出的电流强度水平I_x的数字电流值I_D,j，并且因此模拟出信号电流i_x的时间变化曲线。像在图2和3中示意性示出的那样，像在所提到类型的测量设备中非常常见的那样，电流接口可以借助由运算放大器OV操控的晶体管T1(例如双极性晶体管或场效应晶体管)、在运行中引导整个信号电流的并且给运算放大器提供与之成比例的测量电压U_A的测量电阻R_M以及进而在此仅在模拟技术中实现的线性的电流调节器形成。上述测量电压U_A此外通向模拟数字转换器ADC的模拟输入端，该模拟数字转换器的数字输出端又用于实现电流接口DCC的电流信号输出端I_{D_out}。电流接口DCC的控制输入端I_{ctrl_in}可以像在图2或3中示意性示出的那样，例如借助集成在电流接口中的数字模拟转换器DAC形成，该数字模拟转换器在数字输入端上接收瞬时控制值W_D,j，并且在模拟输出端上将其转换为针对所提及的电流调节器的相应的模拟直流电压W_A。上述数字模拟转换器DAC例如可以是根据计数法工作的1位转换器，其中，也就是利用相应于瞬时控制值W_D,j的占空比脉冲宽度调制的矩形电压的算术平均值用作模拟直流电压W_A。

为了将变送器电路Tr和利用其形成的测量设备整合到最后引导信号电流的信号电流回路中，变送器电路Tr具有第一联接端子P1以及第二联接端子P2。两个联接端子P1、P2中的每一个被设置成用于与铺设在变送器电路之外的两个联接线路L1或L2中的一个电连接。此外，电流接口的电流输出端与此相应地具有两个联接电极，在这两个联接电极中，第一联接电极I1与联接端子P1(并且与此相应也与联接线路L1)电连接，或者说第二联接电极I2与联接端子P2(并且与此相应也与联接线路L2)电连接。测量设备在此例如可以构造为所谓的两导体测量设备，即，构造为仅可借助两个联接线路L1、L2与外部的电子数据处理系统电连接的、在运行中仅通过上述两个联接线路L1、L2供应电能的测量设备，从而使能量供应电路EV像在图2中示意性示出的那样与两个联接电极P1、P2中的至少一个直接电连接，并且从所提供的依赖于信号电流i_x和位于联接端子P1、P2上的端子电压U_K的电功率中获得对于运行测量设备电子器件和与之电联接的测量传感器来说必需的有效电功率。据此，根据本发明的另一设计方案的能量供应电路EV此外还被设置成用于引导信号电流的至少一部分并将其用于提供有效电压U_N。但作为对此的替选，测量设备例如也可以构造为所谓的多导体测量设备，从而使测量设备电子器件ME的内部能量供应电路EV像也在图3中示意性示出的那样借助附加的联接线路对L3、L4与外部能量供应装置连接，并且通过在运行中没有引导信号电流i_x的联接线路L3、L4获得对于运行测量设备电子器件和与之电联接的测量传感器来说必需的电功率。为此，除了两个提及的联接端子P1、P2之外，根据本发明的另一设计方案的测量设备电子器件还具有第三联接端子P3和第四联接端子P4，其中，第三联接端子被设置成用于与放在变送器电路外的第三联接线路L3电连接；第四联接端子被设置成用于与铺设在变送器电路之外的第四联接线路L4电连接。此外，在该设计方案中，能量供应电路的电压输入端以第一联接电极与联接端子P3联接，并且以第二联接电极与联接端子P4联接。在最后这种情况下，电流接口DCC可以构造为无源接口，但也可以构造为有源接口；在其他情况下(即，在测量设备构造为两导体测量设备的情况下)，电流接口DCC是无源的。

此外，为了操控电流接口DCC，在微处理器μC中设置有例如借助控制输出端I_{ctrl_out}与其控制输入端I_{ctrl_in}连接的，并且微处理器此外被设置成用于基于测量值序列生成控制值序列W_D，即，针对电流接口的数字控制值W_D,j的序列，并且在控制输出端I_{ctrl_out}上将其输出，其中每个控制值W_D,j分别瞬时代表要借助电流接口DCC调节的电流强度水平。为了存储在运行中生成的数字测量值和/或控制值，微处理器μC此外还与变送器电路的易失性数据存储器RAM连接。控制微处理器的流程程序，尤其是还有用于额定值序列的计算程序或其一部分的生成此外在变送器电路Tr的另一可借助微处理器μC读出和写入的、非易失性数据存储器EEPROM中存储。

像在图4中示意性示出的那样，电流接口DCC包含尤其是也通过形成上述电流接口的各电子部件或结构组件的运行特性确定的特性曲线函数，根据电流接口将各个当前的控制值(W_D,j＝W_D,0)转换为相应的电流强度水平，或者根据调节出的信号电流i_x的其中每个静态电流强度水平分别依赖于控制输入端I_{ctrl_in}上的附属的控制值。电流接口的特性曲线函数理想地是线性的，即，理想地是仅首先、也就是在安装好的测量设备开始运转时通过两个特征参数：斜率C和零点D确定的函数，例如以如下形式：

I_x,j＝C·W_D,j+D，

或者说，在这种电流接口中也可以有规律地出现实际调节出的电流与温度负载或有效的电流负载的一定的依赖性，进而对多个影响参数的依赖性，并且/或者与当前的控制值的在很小的程度上也非线性或者在时间上的依赖性之后，为了相应的电流接口的模块化的目的，特性曲线函数可以首先以充分的精确度被假设为线性的。

微处理器又获知控制值序列的控制值W_D,j，作为测量值序列的其中至少一个数字测量值X_D,j的函数的函数值，即，基于至少一个之前获知的(瞬时)测量值以及由至少两个预定的瞬时有效的在微处理器μC中相应提供的或者在数据存储器EEPROM中存储的系数A₁、….、A_N确定的计算规则。如下多项式函数例如可以用作计算规则：

$W_{D,j}=\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{A}_k\·X_{D,j}^{k-1}=A_1+A_2\·X_{D,i}+\mathrm{...}+A_N\·X_{D,j}^{N-1}.$

针对系数A₁、….、A_N，初始组例如可以由测量设备电子器件的制造商或利用测量设备电子器件形成的测量设备，在其交付之前通过利用必要时也被信任的测量和检验装置的测量来获知并且存储在非易失性数据存储器、例如数据存储器EEPROM中，系数A₁、….、A_N在此以如下方式来选择，即，使得相应的测量值X_D,j根据变送器电路的由微处理器和电流接口的相互作用在整体上得到的变送器特性曲线

$I_{x,j}=C\·(\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{A}_k\·X_{D,j}^{k-1})+D$

转换为与之匹配的，即分别提前相应协调一致的静态电流强度水平。在此可以特别有利的是，至少将初始系数组A₁、….、A_N以利用密码保护的方式存储在微处理器中，以便因此防止不期望地删除系数A₁、….、A_N，或者以便随时都可以实现将微处理器回置为上述初始系数组A₁、….、A_N。

根据本发明的一种设计方案，微处理器μC特别是也被设置成用于获知控制值序列的控制值W_D,j作为测量值序列的数字测量值X_D,j的线性函数，即，基于由正好两个预定的瞬时有效的系数A₁、A₂确定的多项式函数的线性函数：

$W_{D,j}=\underset{k=1}{\overset{N=2}{\Σ}}{A}_k\·X_{D,j}^{k-1}=A_1+A_2\·X_{D,j},$

进而基于多项式次数为N-1＝1的多项式函数，也就是以如下方式，即，将变送器特性曲线限定为如下形式：

I_x,j＝C·(A₁+A₂·X_D,j)+D。

在电流接口中，信号电流应该利用这些电流接口与要信号化的测量值成比例地调节，系数此外以有利方式被设定成使得在调节出的信号电流i_x的每个静态电流强度水平i_x,j的结果中，在正常运行期间进而在仅在预定的测量范围Δx₁₂内波动的被测变量x的情况下，满足如下条件：

$I_{x,j}=X_{D,j}\·\frac{I_2-I_1}{x_2-x_1}=X_{D,j}\·\frac{{\mathrm{\ΔI}}_{12}}{{\mathrm{\Δx}}_{12}}.$

像已经示意出的那样，变送器电路Tr此外被设置成用于短时间地，在理想情况下也就是主要地以正常运行模式运行，在该正常运行模式中，被测变量x仅在为之预定的测量范围Δx₁₂内随时间变化，并且在该正常运行模式中，此外由微处理器也仅在控制输出端I_{ctrl_out}上输出如下控制值，它们命令电流接口DCC与相应的测量值X_D,j匹配地将信号电流的电流强度I_x调节成使得静态电流强度水平I_x,j分别位于测量区间ΔI₁₂内，例如像在图4中示意性示出的那样，仅将其调节到相应位于在大致3.8mA至大致20.5mA之间延伸的测量区间内的电流强度水平上。此外，变送器电路也被设置成用于例如由于变送器电路或数字测量信号的通过测量设备电子器件自我诊断出的干扰，并且/或者由于通过测量设备电子器件自我诊断出的位于测量范围之外的被测变量，并且/或者由于借助测量设备电子器件自我诊断出的、至少一个静态电流强度水平I_x,j与为之预定的控制值W_D,j的不允许地高的偏差而短时间地以特殊运行模式运行，在该特殊运行模式中，由微处理器在控制输出端上尤其是仅输出如下控制值，其命令电流接口将信号电流的电流强度I_x调节成使得静态电流强度水平I_x,j位于预定的测量区间ΔI₁₂之外，但尤其是位于为了警告保留的或者在开头提及的NAMUR推荐标准NE43:1994年1月18日中为此提出的、大致设定在3.6mA之下或21mA之上的电流范围内。根据本发明的另一设计方案，变送器电路Tr以及进而利用其形成的测量设备电子器件ME此外被设置成用于有时地，例如在测量设备电子器件或被测变量的自我诊断出的干扰的情况下，自动从正常运行模式转换到之前提到的特殊运行模式中。

像已经提及的那样，所提到类型的电流接口尤其是也可以由于其即使在工业的测量和自动化技术的现代的测量设备中却始终值得一提地以模拟技术实现的电路结构而易于缓慢和/或逐步地改变其由参与调整或调节信号电流的全部电子部件或结构组件确定的、最终表征各电流接口的瞬时传递特性的特性曲线函数，从而使电流接口瞬时根据数字控制值W_D,j调节静态电流强度水平I_x,j时所依据的各个当前的特性曲线函数I⁺ _x,j＝C⁺·W_D,j+D⁺与之前例如在工厂中测量时或者在现场(即，在安装在机组中的测量设备上)，在其开始运转时执行的测量设备电子器件(重新)校准期间可针对电流接口获知的特性曲线函数I_x,j＝C·W_D,j+D不同，例如这是因为电流接口的电子部件或结构组件越来越老化，进而所有的变送器特性曲线也发生变化，即：

$C\·(\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{A}_k\·X_{D,j}^{k-1})+D\→C^{+}\·(\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{A}_k\·X_{D,j}^{k-1})+D^{+}$

                                 或者说

C·(A₁+A₂·X_D,j)+D→C⁺·(A₁+A₂·X_D,j)+D⁺

并且与此相应地，也因为获知的测量值X_D,j与为之当前调节出的电流强度水平I_x,j之间的上面提到的(在此成比例的)关系，即：

$X_{D,j}\·\frac{{\mathrm{\ΔI}}_{12}}{{\mathrm{\Δx}}_{12}}\→X_{D,j}\·\frac{{{\mathrm{\ΔI}}^{+}}_{12}}{{\mathrm{\Δx}}_{12}}.$

因此也就是说，以前正确的，即与电流接口DCC的之前的特性曲线在那时精确协调一致的控制值计算规则以增大的程度越来越不精确地匹配于利用其操控的在此期间在其传递特性上发生变化的电流接口DCC。这在特性曲线函数的持续变化中也可以导致在当前的计算规则与瞬时特性曲线函数之间的差异首先变得越来越大，并且由此导致在控制值W_D,j与由此引起的静态电流强度水平I_x,j之间的偏差进而在测量值W_D,j与相对应的静态电流强度水平I_x,j之间的偏差从通常不能精确预测或确定的时间点t_fail开始具有不允许地高的程度。结果该偏差导致当前有效的计算规则不再匹配于电流接口DCC的当前的特性曲线这是因为随后获知的控制值分别导致变送器错误Err，即以实际调节出的静态电流强度水平I_x,j示出的测量值与分别基于相应附属的控制值W_D,j的测量值X_D,j之间的差异，其是不允许地高的，并且必要时也可以被报告和/或修正。变送器错误Err例如可以根据如下公式定量地说明：

$Err=X_{D,j}\·\frac{{{\mathrm{\ΔI}}^{\′}}_{12}}{{\mathrm{\Δx}}_{12}}-X_{D,j}\·\frac{{\mathrm{\ΔI}}_{12}}{{\mathrm{\Δx}}_{12}}$

也就是说，从该时间点t_fail开始，将首先充分精确地匹配于电流接口的计算规则假定为眼下不再匹配于电流接口或其瞬时特性曲线函数C·W_D,j+D→C'·W_D,j+D'的计算规则，进而借助变送器电路，即根据其当前的变送器特性曲线：

$I_{x,j}=C^{\′}\·(\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{A}_k\·X_{D,j}^{k-1})+D^{\′}\→{I^{\′}}_{x,j}$

提供的信号电流I_x,j→I'_x,j被归为是瞬时有错误的

在根据本发明的变送器电路Tr中进而在利用其形成的根据本发明的测量设备中，此外还规定，尽可能提早识别出并在必要时报告电流接口DCC的特性曲线函数的可能的、尤其是也随着持续的运行持续时间或电流接口DCC的老化发生的改变，并且/或者相应地通过对控制值的计算规则的适当的，即借助微处理器μC和电流接口DCC本身实现的补充来补偿。为此，微处理器μC具有与电流接口DCC的电流信号输出端I_{D_out}电连接的电流信号输入端I_{D_in}。此外，根据本发明的变送器电路Tr的微处理器μC被设置成用于基于控制值序列W_D和通过电流信号输入端I_{D_in}读入的电流值序列i_{D_in}，有时地尤其是也轮流地检验电流接口，即，至少短时间地获知电流接口DCC的瞬时特性曲线函数是否仍然匹配于当前适用于获知控制值的、进而由微处理器μC实施以生成控制值的计算规则或者电流接口DCC的传递特性例如是否在此期间已经发生剧烈改变，从而使变速器错误Err不允许地高，其必要时也可以相应地被报告和/或修正，进而使当前有效的计算规则不再匹配于电流接口DCC的当前的特性曲线函数，进而可以监控电流接口或其功能良好性。

对电流接口DCC的同样的检验或监控可以通过如下方式进行，即，借助微处理器μC例如必要时也有规律地反复地获知瞬时代表借助电流接口DCC调节的电流强度水平的控制值W_D,j与至少一个附属的数字电流值I_D,j之间的偏差，并且随后确定所获知的偏差是否位于为之预定的代表允许的偏差的公差范围之内或之外，并且或者借助微处理器μC计算上述电流值I_D,j与控制值W_D,j，进而与由其代表的测量值X_D,j偏差多少或多少百分比。替选或补充地，可以基于两个或多个分别通过控制值W_D,i和相应附属的电流值I_D,j形成的值对，借助微处理器μC至少近似地获知电流接口DCC的当前的特性曲线函数的各个当前的特征参数：斜率C'和零点D'，并且与为之而提前获知的、例如在持久数据存储器EEPROM中存储的参考值C、D进行比较，以便例如确定上述当前的特性曲线函数与之前例如在工厂中进行校准期间，针对电流接口DCC获知的特性曲线函数是否存在偏差，或者偏差多少。

在与例如位于若干毫秒范围内的重复率相比(利用该重复率在微处理器中生成本来的测量值或控制值)，对电流接口DCC的检验可以被视为是对时间要求不严格的，进而可以被延长到更大的时间段，例如几分钟之后，检验变送器电路可以首先毫无问题地也在其正常运行模式期间进行，例如也以如下方式进行，即，首先通过微处理器控制地将预定数量的借助控制值W_D,i和相应附属的电流值I_D,j形成的值对至少暂时地，即至少直到当前要执行的检验结束地存储在数据存储器EEPROM中，并且随后被用于像之前提到地那样获知特性曲线函数。在此，可以特别有利的是，将控制值、至少一个附属的数字电流值、进而至少一个利用其形成的值对与时间标记(即，与存储的时间点对应的同一时间值)一起存储在数据存储器EEPROM中。必要时分别与附属的时间标记一起存储的值对和/或在其电流值与相应附属的控制值之间获知的偏差或变送器错误Err例如也可以借助显示元件HMI就地显示出来，例如根据相应传送到微处理器上的控制指令并且/或者非易失性地(必要时同样与相应的时间标记一起)存储在数据存储器EEPROM中。

考虑到电流接口DCC的特性曲线函数典型地在时间上仅非常慢地变化，例如也是与之前提到的重复率相比，利用该重复率获知测量值，或者与要检测的被测变量的典型的改变率相比，对电流接口的检验仅像已经示意出的那样有时地，例如时控地并且/或者在需要时执行就完全可以满足了。但与此相应地也完全可能的是，电流接口的电流信号输出端I_{D_out}可接通或可断开地构造，从而电流接口只有在得到接通，进而激活电流信号输出端I_{IST_out}的控制指令ON之后才在电流信号输出端I_{IST_out}上输出电流值序列i_D，或者说反过来，例如在控制指令ON消失的情况下，电流接口暂时在电流信号输出端I_{D_out}上没有输出电流值序列i_D，形成电流输出端的模拟数字转换器ADC为此必要时也可以整体关闭，例如以便暂时降低对于运行变送器电路来说必需的有效电功率，并且/或者以便尽可能小地保持上述模拟数字转换器ADC的由老化特性一起决定的运行时间。在此，也可以有利的是考虑激活时间，即，在预定的运行时间段内累积的总时间(在该时间内，电流接口在电流输出端I_{D_out}上输出电流值序列i_D)比解除激活时间要更短，该解除激活时间是在预定的运行时间段内累积的总时间(在该时间内，电流接口在电流输出端I_{D_out}上不输出电流值序列i_D)。根据本发明的另一设计方案，像也在图1中示意性示出的那样，电流接口与此相应地还具有释放输入端EN，并且微处理器具有与电流接口的上述释放输入端连接的释放输出端I_{out_ctrl}。电流接口此外以如下方式设计，即，在释放输入端EN上提供激活电流信号输出端I_{IST_out}的控制指令ON之后，在电流输出端I_{IST_out}上输出电流值序列i_D。以相应方式，微处理器此外被设置成用于有时生成用于激活电流信号输出端I_{IST_out}的控制指令，并且在释放输出端I_{out_ctrl}上将其输出。此外，电流接口被设置成用于如果在释放输入端EN上没有提供激活的控制指令ON，或者在释放输入端EN上提供解除激活电流信号输出端I_{D_out}的控制指令OFF之后，在电流输出端I_{D_out}上没有电流值序列i_D输出。针对最后这种情况，微处理器此外也可以被设计成使其有时也生成用于解除激活电流信号输出端I_{D_out}的控制指令，并且在释放输出端I_{out_ctrl}上将其输出。替选或补充地，为了短时间地解除激活电流输出端或为了断开形成电流输出端的模拟数字转换器ADC，对于运行变送器电路来说必需的有效电功率也可以暂时也以如下方式降低，即，使控制模拟数字转换器ADC的时钟信号仅暂时例如在检验电流接口DCC期间具有与在其他情况下调整出的基本时钟频率相比更高的工作时钟频率。

对于如下通常无法排除在外的情况，即，借助微处理器μC基于在运行期间执行的电流接口DCC检验来有时确定，当前有效的计算规则不再匹配于电流接口DCC的当前的特性曲线函数进而识别出超过时间点t_fail，这首先可以例如也接地借助提及的显示元件HMI显示出来，以便因此首先仅报告需要对变送器电路的调节进行相应修正。但替选或补充地，也可以基于由微处理器生成的控制值以及此外由电流接口输出的并且由微处理器读入的电流值来进行对变送器特性曲线的相应修正，以便因此相应地最小化变送器错误Err。因此，根据本发明的另一设计方案，微处理器μC此外被设置成用于基于控制值序列W_D和电流值序列i_D，尤其是基于存储的控制值W_D,j以及存储的数字电流值I_D,j，根据电流接口DCC的当前的特性曲线函数校正控制值计算规则，以便因此又减少变送器错误Err，即，从时间点t_korr开始减少变送器错误Err；这在理想情况下也会尽可能完全补偿当前的特性曲线函数与之前针对电流接口获知的特性曲线函数的偏差，并且因此实际消除变送器错误Err。

为了修正变送器特性曲线的目的，根据本发明的另一设计方案此外还规定，在确定静态电流强度水平I_x,j与为之预定的控制值W_D,j的过高的偏差，进而过高的变送器错误Err或超过时间点t_fail 之后，微处理器μC获知针对至少一个瞬时有效但仍要替换的系数A_M∈{A₁、….、A_N}的至少一个替换系数A'_M。这尤其是以如下方式进行，即，结果使经修正的，即借助现在由至少一个替换系数A'_M→A_M一起决定的计算规则重新调整出的变送器特性曲线尽可能精确地相应于初始的变送器特性曲线，进而理想地适用于经修正的或初始的变送器特性曲线的是：

C'·(A'₁+A'2·X_D,j)+D'＝C·(A₁+A₂·X_D,j)+D。

至少一个替换系数，同样像之前的、但是现在被替换的系数那样，被持久存储，也就是说例如存储在数据存储器EEPROM中，并且因此供微处理器使用。替换系数的同样的存储必要时又可以结合相应的时间标记进行。为了修正作为不允许地高的变送器错误Err导致的变送器特性曲线，根据本发明的另一设计方案，微处理器此外被设置成用于使其根据当前的、即由瞬时有效的系数A₁、….、A_N确定的但不再匹配于电流接口的计算规则获知至少两个彼此不同的控制值W_D,j或W_D,j+n，并且将其在控制输出端I_{ctrl_out}，在不同的时间点t_j或t_j+n上输出。此外，微处理器借助在控制输出端I_{ctrl_out}上输出控制值W_D,j或W_D,j+n期间由电流接口相应地生成的电流值序列获知在电流信号输出端I_{D_out}上相应附属的、即代表由针对控制值W_D,j或W_D,j+n的电流接口分别实际调节出的静态电流强度水平的数字电流值I_D,j或I_D,j+n。基于至少两个控制值W_D,j或W_D,j+n和至少两个数字电流值I_D,j和I_D,j+n，微处理器最后获知针对至少一个瞬时有效但仍要替换的系数A_M∈{A₁、….、A_N}的至少一个替换系数A'_M，以便随后，也即是从与改变计算规则对应的时间点t_korr开始，在使用至少一个替换系数A'_M→A_M替代要替换的系数A_M的情况下生成控制值序列W_D。

针对如下典型情况，即：一方面，瞬时特性曲线函数基本上相应于线性函数，进而足够精确地通过公式I_x,j＝C·W_D,j+D来近似，并且另一方面，计算规则相应于多项式次数为1(N＝2)的多项式函数，进而仅获知两个替换系数A'₁、A'₂，以便修正变送器特性曲线，或者使控制值计算规则匹配于电流接口的瞬时特性曲线函数，替换系数A'₂→A₂的借助微处理器μC实施的计算可以根据如下计算规则来实现：

或者，替换系数A'₁→A₁的借助微处理器μC实施的计算可以根据如下计算规则来实现：

针对一种情况，即：与已提及的重复率相比(利用该重复率在微处理器中生成本来的测量值或控制值)，被测变量x通常非常慢或在更长的时间段内是不变的，计算之前提到的替换系数A'_M(A'₁、A'₂、…)完全也可以在变送器电路Tr的正常运行模式期间进行。但是，针对另一种情况，即：被测变量x典型地明显有波动或者说在所有情况下都以不可预见的方式波动，或者仅在很短的时间内是不变的，完全需要在诊断出需要改变计算规则之后，促使变送器电路Tr从正常运行模式更换到特殊运行模式中，以便获知替换系数A'_M。从正常运行模式至特殊运行模式的上述更换例如可以从外部控制，例如通过经由显示和操作元件HMI传送到微处理器上的控制指令，或者例如也可以自动地实施，即在存在相应的诊断结果时通过微处理器自主地并且在无需等待其他外部控制指令的情况下实施。为了获知至少一个替换系数A'_M，两个或多个彼此不同的控制值于是可以相应地由微处理器μC输出，其中每一个控制值命令电流接口DCC调节信号电流的电流强度I_x，从而使相应附属的静态电流强度水平I_x位于测量区间ΔI₁₂之外，进而位于测量区间的两个边界电流强度的最低的那个之外，或者位于测量区间的两个边界电流强度的最高的那个之上，也就是说例如为3.6mA或更小或者21mA或更大。

在根据本发明的变送器电路或利用其形成的测量设备电子器件中，给出了另一可能性，即，此外也在将相应的测量设备安装在机组中之后执行的(首次)开始运转期间，或者也在微处理器重新启动之后的(再次)开始运转期间，就地检验电流接口的特性曲线函数、控制值计算规则和/或变送器特性曲线。这尤其具有如下优点，即，在没有通过要检验的测量设备电子器件形成的测量设备的情况下，机组在此期间按计划或受控地被移动，进而不需要其他对其余机组的运行的必要时也不按计划的干扰。与此相应地，根据本发明的另一设计方案，变送器电路被设置成用于以开始运转模式运行，在该开始运转模式中首先启动微处理器，并且随后借助微处理器检验电流接口。在开始运转模式期间，在微处理器启动之后，电流接口显然可以借助微处理器非常简单地进行检验，其方式是，在控制输出端上首先，即在时间点t_j上输出带电零控制值，即命令电流接口调节信号电流的电流强度I_x的控制值，从而使附属的静态电流强度水平I_x,j与信号化带电零值(变送器电路的导电零点)相当的电流强度，并且也在稍后的时间点t_j+n上，尤其是在微处理器已经读入至少一个与带电零控制值相当的数字电流值之后输出与带电零控制值不同的控制值，其命令电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使附属的静态电流强度水平I_x,j+n与位于带电零值之上的电流值，例如大于20.5mA并且小于23mA的警告电流值相当；并且其方式是，借助带电零控制值，借助至少一个与上述带电零控制值相当的数字电流值，借助与带电零控制值不同的控制值以及借助至少一个于上述控制值相当的数字电流值来获知当前的特性曲线函数，并且将其与初始预定的特性曲线函数进行比较。作为对此的替选或补充，为了检验电流接口的目的，借助微处理器也可以获知带电零控制值与附属的数字电流值I_D,j之间的偏差，以及在其他与带电零控制值不同的控制值与附属的数字电流值I_D,j+n之间的偏差，并且可以随后检验电流接口，其方式是，借助微处理器确定两个获知的偏差中的每一个是否位于所提及的、代表允许的偏差的公差范围之内或之外。

Claims (38)

1.一种变送器电路，所述变送器电路用于将代表随时间改变的、尤其是在预定的测量范围内随时间改变的物理和/或化学被测变量(x)的时间变化曲线的数字测量信号(x_D)转换为依赖于上述数字测量信号的具有信号电流(i_x)的模拟测量值信号，所述信号电流的电流强度代表被测变量的测量值(X)，所述变送器电路包括：

-电流接口(DCC)，所述电流接口具有

--控制输入端(I_{ctrl_in})、

--电流信号输出端(I1、I2)和

--电流输出端(I_{D_out})；以及

-微处理器(μC)，所述微处理器具有

--针对数字测量信号(x_D)的测量信号输入端(x_{D_in})、

--与所述电流接口的电流信号输出端(I_{IST_out})连接的电流信号输入端(I_{D_in})和

--与所述电流接口的控制输入端(I_{ctrl_in})连接的控制输出端(I_{ctrl_out})；

-其中，所述电流接口被设置成用于

--使信号电流流过电流输出端，

--并且在此期间，

---不仅将信号电流的电流强度调节到与瞬时施加在控制输入端(I_{ctrl_in})上的控制值(W_D,j)相当的静态电流强度水平(I_x)，使得其中每个静态电流强度水平根据所述电流接口固有的、尤其是线性的特性曲线函数分别依赖于附属的控制值，

---而且还在电流信号输出端(I_{IST_out})上输出电流值序列(i_D)，即在不同的时间点(...,t_j...,t_j+n....)上获得的、瞬时代表电流强度的数字电流值(I_D,j)的代表信号电流(i_x)的电流强度的时间变化曲线的序列；并且

-其中，所述微处理器被设置成用于，

--基于测量信号输入端上的数字测量信号(x_D)生成测量值序列，即在不同的时间点(t_i)上获得的、分别瞬时代表被测变量的数字测量值(X_D,i)的代表被测变量的时间变化曲线的序列，以及

--基于测量值序列(x_D)生成控制值序列(w_D)，即针对所述电流接口的数字控制值(W_D,j)的序列，并且在控制输出端上将其输出；并且

-其中，所述微处理器被设置成用于基于控制值序列(w_D)和电流值序列(i_D)，尤其是基于至少暂时存储的控制值(W_D,j)以及至少暂时存储的数字电流值(I_D,j)来监控和/或检验所述电流接口，尤其是亦即获知控制值(W_D,j)与至少一个附属的数字电流值(I_D,j)之间的偏差，并且/或者确定电流值(I_D,j)与附属的控制值(W_D,j)偏差多少，并且/或者获知所述电流接口依赖于数字控制值(W_D,j)调节静态电流强度水平(I_x,j)时所依据的当前的特性曲线函数，并且/或者确定所述电流接口依赖于数字控制值(W_D,j)调节静态电流强度水平(I_x,j)时所依据的当前的特性曲线函数与所述电流接口的更早的特性曲线函数之间是否存在偏差或者说偏差多少。

2.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，所述变送器电路还包括易失性数据存储器(RAM)，所述易失性数据存储器用于存储数字测量值和/或数字控制值，其中，所述微处理器被设置成用于将数字控制值(W_D,j)以及数字电流值(I_D,j)暂时存储在所述数据存储器中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于基于控制值序列(w_D)和电流值序列(i_D)，尤其是基于至少暂时存储的控制值(W_D,j)以及至少暂时存储的数字电流值(I_D,j)来检验所述电流接口，即，

-获知控制值(W_D,j)与至少一个附属的数字电流值(I_D,j)之间的偏差；并且/或者

-确定上述电流值(I_D,j)与控制值(W_D,j)偏差多少；并且/或者

-获知所述电流接口依赖于数字控制值(W_D,j)调节静态电流强度水平(I_x,j)时所依据的当前的特性曲线函数；并且/或者

-确定所述电流接口依赖于数字控制值(W_D,j)调节静态电流强度水平(I_x,j)时所依据的当前的特性曲线函数与之前针对所述电流接口获知的特性曲线函数之间是否存在偏差或者说偏差多少。

4.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，

-其中，所述电流接口具有释放输入端(EN)，并且所述微处理器具有与所述电流接口的上述释放输入端连接的释放输出端(I_{out_ctrl})，

-其中，所述电流接口被设置成用于在激活电流信号输出端(I_{IST_out})的控制指令(ON)施加在释放输入端(EN)上之后，在电流信号输出端(I_{IST_out})上输出电流值序列(i_D)，并且所述微处理器被设置成用于生成用于激活电流信号输出端(I_{IST_out})的控制指令并且在释放输出端(I_{out_ctrl})上将其输出。

5.根据上一权利要求所述的变送器电路，其中，所述电流接口被设置成用于短时间地，尤其是在激活电流信号输出端(I_{IST_out})的控制指令(ON)消失的情况下，在电流信号输出端(I_{D_out})上不输出电流值序列(i_D)。

6.根据上一权利要求所述的变送器电路，

-其中，所述电流接口被设置成用于在解除激活电流信号输出端(I_{D_out})的控制指令(OFF)施加在释放输入端(EN)上之后，在电流信号输出端(I_{D_out})上不输出电流值序列(i_D)，并且

-其中，所述微处理器被设置成用于生成用于解除激活电流信号输出端(I_{D_out})的控制指令并且在释放输出端(I_{out_ctrl})上将其输出，尤其是使得激活时间，即在预定的运行时间段上累积的、期间所述电流接口在电流信号输出端(I_{D_out})上输出电流值序列(i_D)的总时间比解除激活时间，即在预定的运行时间段上累积的、期间所述电流接口在电流信号输出端(I_{D_out})上不输出电流值序列(i_D)的总时间要短。

7.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，其中，所述变送器电路被设置成用于短时间地，尤其是主要地，以正常运行模式运行，

-在所述正常运行模式中，所述被测变量(x)仅在为之预定的具有通过被测变量(x)的预定的最小的测量值确定的范围下限x₁和通过被测变量(x)的预定的最大的测量值确定的范围上限x₂的测量范围Δx₁₂之内随时间改变，并且

-在所述正常运行模式下，所述微处理器在控制输出端上仅输出如下控制值，所述控制值命令所述电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使静态电流强度水平(I_x,j)分别位于为之预定的，即与被测变量(x)预定的测量范围Δx₁₂相对应的、进而具有与其范围下限x₁相对应的第一边界电流强度I₁和与其范围上限x₂相对应的与所述第一边界电流强度不同的第二边界电流强度I₂的测量区间ΔI₁₂之内。

8.根据权利要求7所述的变送器电路，其中，所述第一边界电流强度为4mA或更小，尤其是大于3.6mA。

9.根据权利要求7或8所述的变送器电路，其中，所述第二边界电流强度为20mA或更大，尤其是小于21mA。

10.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于基于控制值序列(w_D)和电流值序列(i_D)，尤其是基于存储的控制值(W_D,j)以及存储的数字电流值(I_D,j)来获知变送器错误(Err)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于基于由至少两个预定的瞬时有效的系数(A₁、...、A_N)确定的计算规则，尤其是根据多项式函数 $W_{D,j}=\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{A}_k\·X_{D,j}^{k-1}=A_1+A_2\·X_{D,i}+\mathrm{...}+A_N\·X_{D,j}^{N-1}$ 来获知控制值序列的控制值(W_D,j)作为测量值序列的其中至少一个数字测量值(X_D,j)的函数的函数值、尤其是线性的函数的函数值。

12.根据权利要求11所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于基于控制值序列(w_D)和电流值序列(i_D)，尤其是基于存储的控制值(W_D,j)以及存储的数字电流值(I_D,j)根据所述电流接口依赖于数字控制值(W_D,j)调节静态电流强度水平(I_x,j)时所依据的当前的特性曲线函数校正上述计算规则，尤其是以如下方式，即，使当前的特性曲线函数与之前针对所述电流接口获知的特性曲线函数的偏差被补偿。

13.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，其中，所述变送器电路被设置成用于基于控制值序列和电流值序列至少有时检验静态电流强度水平(I_x,j)与为之预定的控制值(W_D,j)是否一致，或者静态电流强度水平(I_x,j)与为之预定的控制值(W_D,j)偏差多少。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于有时，在确定静态电流强度水平(I_x,j)与为之预定的控制值(W_D,j)有偏差之后，或者在确定所述电流接口依赖于数字控制值(W_D,j)调节静态电流强度水平(I_x,j)时所依据的当前的特性曲线函数与之前针对所述电流接口获知的特性曲线函数有偏差之后，获知针对其中至少一个瞬时有效但仍要替换的系数(AM∈{A₁、....、A_N})的至少一个替换系数(A'_M)。

15.根据权利要求7至14中任一项所述的变送器电路，其中，所述变送器电路被设置成用于由于所述变送器电路或者说所述数字测量信号的干扰，并且/或者由于位于测量范围之外的被测变量，并且/或者由于其中至少一个静态电流强度水平(I_x,j)与为之预定的控制值(W_D,j)的不允许地高的偏差而短时间地以特殊运行模式运行，在所述特殊运行模式中，由所述微处理器在控制输出端上输出、尤其是仅输出如下控制值，所述控制值命令所述电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使静态电流强度水平(I_x,j)位于预定的测量区间ΔI₁₂之外。

16.根据权利要求14和15所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于在特殊运行模式中获知替换系数(A'_M)，尤其是以如下方式，即，为了获知至少一个替换系数(A'_M)，由微处理器输出至少两个彼此不同的控制值，其中至少一个控制值命令所述电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使附属的静态电流强度水平位于两个边界电流强度I₁、I₂中最小的那个之下，并且/或者其中至少一个控制值命令所述电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使附属的静态电流强度水平位于两个边界电流强度I₁、I₂中最大的那个之上。

17.根据上一权利要求所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于尤其是自动地或从外部控制地从正常运行模式变换至特殊运行模式，以便获知替换系数(A'_M)，尤其是以如下方式，即，为了获知所述至少一个替换系数(A'_M)，由微处理器输出至少两个彼此不同的控制值，其中每个控制值命令所述电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使相应附属的静态电流强度水平(I_x,j)位于测量区间ΔI₁₂之外。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的变送器电路，其中，所述变送器电路被设置成用于尤其是自动地和/或通过微处理器控制地由正常运行模式变换至特殊运行模式。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的变送器电路，

-其中，所述微处理器被设置成用于为了获知所述至少一个替换系数(A'_M)，在控制输出端上输出如下控制值，所述控制值命令所述电流接口将信号电流的电流强度I_x调节至位于测量区间的两个边界电流强度中最小的那个之下的，尤其是为3.6mA或更小的静态电流强度水平(I_x,j)；并且/或者

-其中，所述微处理器被设置成用于为了获知所述至少一个替换系数(A'_M)，在控制输出端上输出如下控制值，所述控制值命令所述电流接口将信号电流的电流强度I_x调节至位于测量区间的两个边界电流强度中最大的那个之上的，尤其是为21mA或更大的静态电流强度水平(I_x,j)。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于不仅基于至少一个在第一时间点(t_j)上根据由上述瞬时有效的系数(A₁、....、A_N)确定的计算规则获知的、在控制输出端(I_{ctrl_out})上输出的第一控制值(W_D,j)以及至少一个随后由所述电流接口在其电流信号输出端(I_{D_out})输出的第一数字电流值(I_D,j)，而且还基于至少一个在第二时间点(t_j+n)上根据由上述瞬时有效的系数(A₁、....、A_N)确定的计算规则获知的、在控制输出端(I_{ctrl_out})上输出的与所述第一控制值(W_D,j)不同的第二控制值(W_D,j+1)以及至少一个随后由所述电流接口在其电流信号输出端(I_{D_out})输出的第二数字电流值(I_D,j+n)来获知针对其中至少一个瞬时有效但仍要替换的系数(A_M∈{A₁、....、A_N})的至少一个替换系数(A'_M)。

21.根据上一权利要求所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于在使用所述至少一个替换系数(A'_M→A_M)替代所述要替换的系数(A_M)的情况下生成控制值序列(w_D)。

22.根据权利要求20或21所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于

-在使用第一控制值(W_D,j)和第一数字电流值(I_D,j)的情况下，以及在使用第二控制值(W_D,j+1)和第二数字电流值(I_D,j+n)的情况下，根据如下针对替换系数的第一计算规则获知针对第一要替换的系数(A₁∈{A₁、....、A_N})的替换系数(A'₁)：

以及根据如下针对替换系数的第二计算规则获知针对第二要替换的系数(A₂∈{A₁、....、A_N})的替换系数(A'₂)：

-并且随后不仅在使用所述第一替换系数(A'₁→A₁)替代所述第一要替换的系数(A₁)的情况下，而且在使用所述第二替换系数(A'₂→A₂)替代所述第二要替换的系数(A₂)的情况下，生成控制值序列(w_D)。

23.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于获知控制值序列的控制值(W_D,j)作为测量值序列的其中一个数字测量值(X_D,j)的线性函数，即基于由正好两个预定的瞬时有效的系数(A₁、A₂)确定的多项式次数为N-1＝1的多项式函数 $W_{D,j}=\underset{k=1}{\overset{N=2}{\Σ}}{A}_k\·X_{D,j}^{k-1}=A_1+A_2\·X_{D,j}.$

24.根据权利要求7至23中任一项所述的变送器电路，其中，所述变送器电路被设置成用于以开始运转模式运行，在所述开始运转模式中首先启动所述微处理器。

25.根据权利要求24所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于在所述开始运转模式期间检验、尤其是自动地检验所述电流接口。

26.根据权利要求24所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于在所述开始运转模式期间检验、尤其是自动地检验所述电流接口，其方式是，在控制输出端上输出带电零控制值，即如下控制值，所述控制值命令所述电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使附属的静态电流强度水平(I_x,j)相应于与两个边界电流强度I₁、I₂中最小的那个相当的、尤其是小于4mA并且大于3.6mA的带电零值，即将变送器电路的导电零点信号化的电流强度。

27.根据上一权利要求所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于在所述开始运转模式下自动地检验所述电流接口，其方式是，尤其是在稍晚的时间点上，或者说在所述微处理器已经读入至少一个与带电零控制值相当的数字电流值之后，输出与所述带电零控制值不同的控制值，该控制值命令所述电流接口调节信号电流的电流强度I_x，从而使附属的静态电流强度水平(I_x,j)与位于两个边界电流强度I₁、I₂中最小的那个之上的电流值，尤其是大于20.5mA并且小于23mA的警告电流值相当。

28.根据上一权利要求所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于在所述开始运转模式期间自动地检验所述电流接口，

-其方式是，借助所述带电零控制值，借助至少一个与上述带电零控制值相当的数字电流值，借助与所述带电零控制值不同的控制值以及借助至少一个与上述控制值相当的数字电流值来获知所述电流接口依赖于数字控制值(W_D,j)调节静态电流强度水平(I_x,j)时所依据的当前的特性曲线函数，并且将其与为之预定的特性曲线函数进行比较，并且/或者

-其方式是，借助微计算机不仅获知所述带电零控制值与所述附属的数字电流值之间的偏差，而且还获知其他与所述带电零控制值不同的控制值与所述附属的数字电流值之间的偏差，并且随后确定这两个获知的偏差中的每一个是否位于为之预定的、代表允许的偏差的公差范围之内或者说之外。

29.根据前述权利要求中任一项所述的变送器电路，所述变送器电路还包括持久数据存储器(EEPROM)。

30.根据权利要求29结合权利要求14至28中任一项所述的变送器电路，其中，所述微处理器被设置成用于将至少一个替换系数(A'_M)和/或至少一个控制值(W_D,j)以及至少一个附属的数字电流值(I_D,j)和/或控制值(W_D,j)与附属的数字电流值(I_D,j)之间的偏差非易失性地存储在数据存储器中，尤其是连同与存储器的时间点相对应的时间值一起非易失性地存储在数据存储器中。

31.一种测量设备，所述测量设备包括：

-测量传感器(MA)，所述测量传感器用于检测随时间改变的、尤其是在预定的测量范围内随时间改变的物理和/或化学被测变量(x)并且用于生成至少一个代表上述被测变量(x)的时间变化曲线的模拟测量信号；以及

-与所述测量传感器电联接的、尤其是安装在电子器件壳体(H)中的测量设备电子器件(ME)，所述测量设备电子器件被设置成用于将所述模拟测量信号转换为这种必然代表上述被测变量(x)的时间变化曲线的数字测量信号(x_D)，并且所述测量设备电子器件具有根据权利要求1至30中任一项所述的变送器电路(Tr)。

32.根据权利要求31所述的测量设备，其中，所述测量设备电子器件具有

-第一联接端子(P1)，所述第一联接端子被设置成用于与铺设在所述变送器电路之外的第一联接线路(L1)电连接；以及

-第二联接端子(P2)，所述第二联接端子被设置成用于与铺设在所述变送器电路之外的第二联接线路(L2)电连接。

33.根据权利要求32所述的测量设备，其中，电流接口的电流输出端具有两个联接电极，在这两个联接电极中，第一联接电极(I1)与所述第一联接端子(P1)电连接，而第二联接电极(I2)与所述第二联接端子(P2)电连接。

34.根据权利要求32至33中任一项所述的测量设备，所述测量设备还包括由微处理器(μC)操控的显示元件(HMI)，所述显示元件用于显示借助所述微处理器生成的测量值以及用于显示借助电流值和控制值形成的值对和/或电流值与控制值的偏差和/或用于显示变送器错误(Err)。

35.根据权利要求32至34中任一项所述的测量设备，其中，所述测量设备电子器件具有

-第三联接端子(P3)，所述第三联接端子被设置成用于与铺设在所述变送器电路之外的第三联接线路(L3)电连接；以及

-第四联接端子(P4)，所述第四联接端子被设置成用于与铺设在所述变送器电路之外的第四联接线路(L4)电连接。

36.根据权利要求31至35中任一项所述的测量设备，其中，所述测量设备电子器件还包括具有输入端和至少一个输出端的能量供应电路(EV)，所述能量供应电路被设置成用于在上述输出端上提供用于运行微处理器(μC)和/或用于运行电流接口(DCC)的有效电压(U_N)。

37.根据权利要求36和35所述的测量设备，其中，所述能量供应电路的电压输入端具有两个联接电极，在这两个联接电极中，第一联接电极与所述第三联接端子(P3)联接，而第二联接电极与所述第四联接端子(P4)联接。

38.根据权利要求36所述的测量设备，其中，所述能量供应电路(EV)被设置成用于引导信号电流的至少一部分并将其用于提供用于运行微处理器(μC)和/或用于运行电流接口(DCC)的有效电压(U_N)。