CN105021299A - 具有导线电阻补偿的热电偶模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有导线电阻补偿的热电偶模块。提供了用于工业控制器中的输入/输出(I/O)模块的接口电路，以补偿在热电偶中由偏置电流生成的电压。在校准例行程序期间，接口电路向热电偶提供两个已知的偏置电流并且测量热电偶两端由于每个偏置电流而生成的电压。使用测量的电压值和已知电流值来确定热电偶导线的电阻值。当热电偶生成与测量的温度对应的电压时，使用两个已知的偏置电流来提供对热电偶导线的电阻值的准确测量。I/O模块或工业控制器可以确定在操作期间由施加至热电偶的偏置电流所引起的作为测量的电阻的函数的电压，并且对在热电偶导线处测量的电压进行补偿进而准确地确定测量的温度。

Description

具有导线电阻补偿的热电偶模块

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年3月27日提交的美国临时申请序列号第61/971,207号的优先权，其全部内容通过引用合并到本文中。

技术领域

本发明涉及工业控制系统，用于工业过程的实时控制，具体地，涉及用于连接至热电偶以提供温度测量的输入/输出(I/O)模块。

背景技术

工业控制系统是用来控制工业过程的专用计算机系统。在所存储的控制程序的指导下，作为工业控制系统的一部分的可编程逻辑控制器从一个或更多个I/O模块中读取输入并且将输出写入一个或更多个I/O模块中。在工业过程中，输入来自于从与工业过程相关联的传感器获得的信号并且输出信号产生给致动器等的电信号。输入和输出可以是二进制的即开启或关闭，或者对于更复杂的I/O装置像电机控制器等，输入和输出可以是提供具有连续范围的值的模拟量。

一种形式的模拟I/O模块从热电偶接收输入。如本领域技术人员所理解的那样，依据塞贝克(Seebeck)效应，热电偶提供与异种金属的两个结点之间的温度差成比例的电压。为了确定在一个结点(“热结点”)处的温度，可以将第二结点(“冷结点”)保持在标准且已知的温度。然而，对于实际的装置，不是将这个冷结点保持在特定的温度，而是对这个冷结点的温度进行测量并且用于提供“冷结点补偿”，以在其中对应用到根据经验而得到的补偿表中的温度进行测量，所述补偿表可以用来对热结点的值进行校正。这些表还可以用来对热电偶的电压-温度函数中的固有非线性进行校正。

在工业过程中使用热电偶时，重要的是要确立热电偶保持连接；否则断开连接的热电偶可能被解读为错误的温度值。鉴于此，已知的是提供通过热电偶丝的小的偏置电流(如25nA)以确立连续性并且因此确立存在热电偶。塞贝克效应所提供的电压变化可能较小，所以对这个偏置电流进行选择，以使得相对于塞贝克效应电压，热电偶的电阻和由偏置电流引起的电压降较小。

然而，热电偶丝通常具有高的电阻率。此外，热电偶可以被定位在距输入模块一定距离处。因此，由于热电偶丝的电阻和偏置电流，所以沿着热电偶丝生成电压降。虽然偏置电流保持在最小值(如25nA)，但是从热电偶丝中传导的偏置电流生成的电势的大小可能足以引入温度测量的误差。因此，期望提供一种对由偏置电流所生成的电势进行补偿的控制系统。

发明内容

文中所公开的主题描述了用于工业控制器中的I/O模块补偿在热电偶中由偏置电流生成的电势的接口电路。在校准例行程序期间，接口电路向热电偶提供两个已知的偏置电流并且对热电偶两端由于每个偏置电流而生成的电压进行测量。使用测量的电压和已知电流值来确定热电偶导线的电阻值。当热电偶生成与测量的温度对应的电压时，使用两个已知的偏置电流提供对热电偶导线的电阻值的准确测量。I/O模块或工业控制器可以根据测量的电阻确定在操作期间由施加至热电偶的偏置电流所引起的电压，并且对在热电偶导线处测量的电压进行补偿进而准确地确定测量的温度。因此，本发明动态地测量热电偶丝的电阻以提供准确的偏移电压，偏移电压可以用于消除热电偶测量中的偏置电流的电压。

根据本发明的一个实施方式，一种与连接至工业控制器的温度传感器一起使用的接口电路包括第一端子、第二端子以及电阻测量电路。第一端子被配置成可释放地接纳温度传感器的第一导线，以及第二端子被配置成可释放地接纳温度传感器的第二导线。温度传感器是生成作为测量的温度的函数的电压的类型。电阻测量电路操作性地连接至第一端子和第二端子中的至少一个并且被配置成当温度传感器生成电压时对第一导线和第二导线的电阻进行测量。

根据本发明的另一方面，一种与工业控制器一起使用并且被配置成连接至温度传感器的模块包括第一端子、第二端子、开关以及控制器。第一端子被配置成可释放地接纳温度传感器的第一导线，以及第二端子被配置成可释放地接纳温度传感器的第二导线。温度传感器是生成作为测量的温度的函数的电压的类型。开关被配置成接收控制信号并且根据控制信号将第一偏置电流或第二偏置电流选择性地提供给第一端子或第二端子。控制器被配置成针对开关生成控制信号并且接收与存在于第一端子与第二端子之间的测量的电压对应的信号。

根据本发明的又一实施方式，公开了一种采用工业控制器的模块对温度进行测量的方法。采用具有第一导线和第二导线的温度传感器对温度进行测量，其中，第一导线连接至模块的第一端子以及第二导线连接至模块的第二端子。温度传感器生成作为温度的函数的信号电压。将第一偏置电流提供给温度传感器的第一导线，并且对第一端子与第二端子之间的第一电压进行测量。将第二偏置电流提供给温度传感器的第一导线，并且对第一端子与第二端子之间的第二电压进行测量，其中，第二偏置电流的幅度不同于第一偏置电流的幅度。第一导线和第二导线的电阻值被确定为测量的第一电压和被测的第二电压的函数，并且从信号电压减去补偿电压，其中，补偿电压与当测量温度时施加至第一端子的偏置电流乘以根据信号电压的第一导线和第二导线的电阻值的大小对应。

根据具体描述和附图，本发明的这些及其他优点和特征对于本领域内技术人员将变得显而易见。然而应当理解的是，具体描述和附图在指示本发明的优选实施方式的同时通过说明而非限制性的方式来给出。在不脱离本发明的精神的情况下在本发明的范围内可以进行许多变化和修改，并且本发明包括所有这样的修改。

附图说明

在附图中示出了文中所公开主题的各种示例性实施方式，其中贯穿全文相同的附图标记表示相同的部件，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式的包括包含热电偶接口电路的I/O模块的控制系统的部分框图；

图2是根据本发明的一个实施方式的图1的I/O模块的热电偶接口电路的框图；

图3是根据本发明的另一实施方式的图1的I/O模块的热电偶接口电路的框图；

图4是本发明所使用的用于确定热电偶丝电阻的电压和电流的测量结果的图形表示；以及

图5是示出了通过图1的I/O模块对温度进行测量的方法的流程图。

在描述附图中所示的本发明的各实施方式时，为了清楚起见，将采用特定的术语。然而，这并不意在将本发明限于所选择的特定的术语，并且应当理解，每个特定的术语包括以类似方式进行操作以实现类似目的的所有技术等同。例如，经常使用词语“连接”、“附接”或与其类似的术语。这些词语不限于直接连接，而是包括通过其他元件的连接，其中这种连接被本领域技术人员认为是等同的。

具体实施方式

现在参照图1，示出了用来控制工业机器或过程的工业控制系统10的一部分。根据图示的实施方式，工业控制系统10包括具有与存储装置16进行通信的一个或更多个处理器14的工业控制器12。每个处理器14被配置成执行指令并且对存储在存储装置16中的配置参数和/或操作数据进行访问或存储。可以预期的是，处理器14可以包括单个处理装置或并行执行的多个处理装置，并且可以在单独的电子装置中实现或者合并到单个电子装置如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)上。类似地，存储装置16可以是单个装置、多个装置或者可以被部分地或整体地合并到FPGA或ASIC内。存储装置16还可以包括一个或更多个存储的控制程序18例如用于控制工业装置的实时控制程序和操作系统。

工业控制器12可以与人机接口(HMI)19进行通信，例如，人机接口(HMI)19包括用于向用户输出信息以及从用户接收指令的显示器20和键盘22等。可以预期的是，HMI 19可以包括可单独连接或集成到单个机箱中的其他装置，包括但不限于键盘、触摸板、鼠标、轨迹球或触摸屏显示装置。HMI 19还可以包括存储装置、处理器、通信端口以及根据系统要求的其他硬件部件。还可以预期的是，多个显示装置和/或多个输入装置可以分布于受控机器或过程周围并且连接至一个或更多个处理装置。HMI 19可以用来显示受控机器或过程的操作参数和/或状况、从操作者接收命令或者改变和/或加载控制程序或配置参数。

工业控制器12还被配置成与一个或更多个I/O模块24a、24b进行通信，I/O模块24a、24b可以向工业机器或过程上的致动器提供信号或从该工业机器或过程上的传感器接收信号。在图示的示例中，I/O模块24a提供到具有热结点32的热电偶26的导线23的连接，如本领域技术人员所理解的那样，根据热结点32的温度，后者生成塞贝克效应电压。I/O模块24a还包括控制器25，控制器25可以是微处理器、逻辑电路或其组合，并且控制器25可以被配置成在I/O模块中执行存储在存储器中的固件程序。I/O模块24a还包括被配置成连接至热电偶导线的接口电路27，这将在下面更详细地进行讨论。

接下来参照图2，示出了接口电路27的一个实施方式。接口电路27可以包括被配置成接纳热电偶导线23的冷结点端子30a、30b。在受控机器或过程上，热电偶26被定位在需要进行温度测量的位置处。热结点32生成作为热结点32处的温度的函数的电压差。电压差存在于导线23之间，随后可以在冷结点端子30a、30b处检测该电压差。冷结点端子30a、30b可以与A/D转换器34进行通信以将存在于冷结点端子30a、30b处的电势转换成数字信号如通过控制器25可读的一些计数。

接口电路27还包括被配置成对连接至端子30a、30b的热电偶导线23的电阻进行测量的电阻测量电路。根据图2所示的实施方式，电阻测量电路包括成对的电阻器38和40。优选地，电阻器是精密电阻器。可选地，至少在基准电压源44与第一端子30a之间连接的第一电阻器38是精密电阻器。第一电阻器38选择性地连接在第一端子30a与基准电压源44之间。第二电阻器40选择性地连接在第一端子30a与控制器25的输出端之间。控制器25的输出端可以被配置成作为第二基准电压源提供电压。第二端子30b连接至地电势，以使得在连接至第一端子30a的成对的电阻器38、40中的一个与热电偶导线23之间建立分压器电路。

开关模块42被设置以将第一端子30a选择性地连接至两个电压源中的一个。开关模块42接收控制信号43以选择性地控制操作。可以预期的是，开关模块42可以包括螺线管和继电器，其中当螺线管被通电时，继电器处于第一位置；而当继电器被断电时，继电器处于第二位置，并且可以响应于控制信号43对螺线管进行通电/断电。可选地，开关模块42可以是包括在第一模式下建立第一传导通路并且在第二模式下建立第二传导通路的一个或更多个晶体管的固态器件，并且响应于控制信号43对操作模式进行选择。在不脱离本发明范围的前提下还可以使用开关模块42的其他配置作为控制信号43的函数以在两种模式之间进行选择。

现在参照图3，示出了接口电路27的另一实施方式。接口电路27可以包括附接至热电偶26的相应导线23的冷结点端子30a、30b。导线23的长度从I/O模块24a延伸至接合的异种材料的热结点32，其中，根据塞贝克效应，异种金属将温度差转换成电能。一般地，并且作为示意性地表示，冷结点端子30a和30b可以与A/D转换器34进行通信。A/D转换器34操作性地连接至冷结点端子30a、30b，以将存在于冷结点端子30a、30b处并且作为温度的函数生成的电势转换成通过控制器25可读的数字信号。控制器25还可以被配置成基于已知的冷结点端子30的温度(例如，通过未示出的单独电路测量的温度)并且使用在控制器25的软件中实施的例行程序来确定热结点32处的温度。

通过电流源可以提供通过冷结点端子30a的偏置电流。根据图示的实施方式，电流源是运算放大器36，运算放大器36的输出端连接至冷结点端子30a并且其倒相输入端连接至冷结点端子30b并且还连接至两个不同的精密电阻器38和40的结点。运算放大器36的非倒相输入端可以连接至接地参考。这些精密电阻器38和40与运算放大器36的倒相端子相对的端部可以连接至开关模块42。所示的开关模块42为单刀双掷开关，并且精密电阻器38和40中的每个的端部连接至开关的掷端中的一个，并且开关的刀端连接至精密负电压源44。可以通过由控制器25所生成的控制信号43来使开关模块42的刀端的位置在掷端之间切换。如上面所讨论的那样，可以预期的是，开关模块42可以包括螺线管和继电器，其中当螺线管被通电时继电器处于第一位置，而当继电器被断电时继电器处于第二位置，并且可以响应于控制信号43对螺线管进行通电/断电。可选地，开关模块42可以是包括在第一模式下建立第一传导通路并且在第二模式下建立第二传导通路的一个或更多个晶体管的固态器件，并且响应于控制信号43对操作模式进行选择。在不脱离本发明范围的前提下还可以使用开关模块42的其他配置作为控制信号43的函数，以在两种模式之间进行选择。

在操作中，接口电路27用来测量热电偶导线23的电阻并且将测量结果提供给控制器25。进而，控制器25可以对存在于冷端子30a、30b处的电压进行补偿以减去由偏置电流所生成的电压，从而提高温度测量的准确度。可选地，接口电路27可以被配置成在向控制器25提供测量结果之前对存在于冷端子30a、30b处的电压进行补偿。接下来参照图5，示出了根据本发明的一个实施方式的通过I/O模块24a测量温度的执行步骤，步骤整体上由附图标记100标识。

如图中的步骤102至步骤106所示，在工业控制器12的正常操作期间，I/O模块24a提供偏置电流以检测热电偶被连接并且没有故障。I/O模块24a还包括用于检测是否热电偶未被连接或者在热结点32处的两种金属之间的连接是否故障而引起开路的电路。在步骤102，I/O模块24a对提供给热电偶26的偏置电流进行测量。在步骤104，I/O模块24a确定偏置电流是否为零。如果没有偏置电流流过热电偶26，则热电偶26已经从冷端子30a、30b断开连接或者发生了故障。在步骤106，I/O模块24a可以设置内部状态标记，例如，可以将该内部状态标记发送至工业控制器12，以使得可以将消息发布在HMI 19上或者在控制程序18中启动联锁条件，以防止进一步的执行直到热电偶26被修复或被替换为止。参照图3和图4，应了解，如果在热电偶26中连续性中断，则运算放大器36通过将输出端的电压增大到通常等于运算放大器36的峰值输出电压的电压电平60来补偿所得的流过导线23的电流的损失。如果通过控制器25而不是使用单独的检测电路检测这个电压电平，则这个电压电平类似地可以指示热电偶电路中的连续性中断。可以预期的是，在不脱离本发明范围的前提下可以使用其他的电路和技术来检测热电偶26中的开路。

在步骤104，如果I/O模块24a确定在热电偶电路中存在连续性，则如图中步骤108所示的，控制器25通过确定校准例行程序是否已经执行来继续执行。可以预期的是，在对I/O模块24a的调试过程期间，当对I/O模块24a加电时，可以单次运行校准例行程序，或者以周期性间隔运行校准例行程序，进而检测热电偶26中的电阻随温度变化的效果。当完成校准例行程序时，可以将内部状态标记存储在I/O模块24a的存储装置中。如果需要的话，例如可以以周期性间隔或在中断电源时复位状态标记。如果已经执行了校准例行程序，则如下所述在步骤114继续被测温度的确定。如果还没有执行校准例行程序，则控制器25执行步骤110和步骤112以确定热电偶导线23的电阻值。

如步骤110所示，通过在向热电偶26提供两个不同的偏置电流的两个不同的操作条件下进行存在于冷端子30a、30b处的电压的至少两次测量来开始确定热电偶导线23的电阻值。可以预期的是，偏置电流中的一个可以是标称操作偏置电流，而第二偏置电流可以是校准偏置电流。可选地，可以在两个不同的操作条件下建立两个校准偏置电流。再次参照图2，可以通过将电阻器38、40用作在电压源与第一冷结点端子30a之间的上拉电阻器来提供偏置电流。电压源中的一个或两个电压源可以是基准电压源44。可选地，电压源中的一个电压源可以是控制器25的输出端。第二冷结点端子30b接地，以使得在所连接的电阻器38、40和热电偶26两端看见由电压源提供的电势。偏置电流是电势与所连接的电阻器38、40的电阻值和热电偶导线23的电阻的函数。将上拉电阻器38、40中的每个设置为精密电阻器限定了具有与所使用的电阻器精度相当的精度的相应偏置电流的标称值。可选地，可以预期的是，可以在工厂测量由电阻器40提供的偏置电流中的至少一个(例如操作偏置电流)的精确值。相对于从电阻器40的标称值以及从电阻器两端的电压源提供的电压所确定的电流值，该测量的电流值提供了更准确的电流值。将该测量电流值存储在I/O模块24a的存储装置中并且由控制器25在确定热电偶导线23的电阻值时使用。

再次参照图3，电流源可以被配置成在冷端子中的一个冷端子30a处提供两个不同的偏置电流，以建立两个不同的操作条件。如本领域技术人员所理解的那样，取决于哪个精确电阻器38、40连接在电压源44与运算放大器36的非倒相输入端之间，两个不同的受控电流中的一个将流过热电偶26的热结点32和导线23。在一个实施方式中，对于两个不同的精密电阻器38、40，电流可以分别约为100μA和150nA。运算放大器36在很大程度上独立于由热电偶26的热结点32和导线23所呈现的电阻来提供这个电流的反馈控制。根据本发明又一实施方式，可以在一个上拉电阻器38的两端提供基准电压以生成一个偏置电流，并且提供受控电流源以生成其他偏置电流。

还参照图4，可以通过A/D转换器34对在每个操作条件下存在于端子30a、30b处的电压进行测量，以生成两个数据点52a和52b。可以经过每个数据点52a、52b来画线以在VI图上建立曲线54。这条线的斜率对应于热电偶26的电阻，并且可以用来确定热电偶导线电阻，如步骤112中所示。因此，控制器25可以从测量电压和被施加以生成每个被测电压的偏置电流来确定曲线54的斜率。VI图上的曲线54作为由热电偶26所生成的电压的函数可以变化，如由54'表示。然而，不同的曲线54与曲线54'之间的电压偏移并不影响曲线的斜率，并且因此，不影响对热电偶导线23的电阻的确定。因此，这个对电阻的确定很大程度上与热结点32的特定温度无关。

在运行校准例行程序之后，在步骤114继续进行温度测量。通过A/D转换器34来测量在冷结点端子30a、30b处的电势V_结点。A/D转换器34生成可由控制器25读取的与电势V_结点对应的数字信号。在步骤116，结点电势V_结点针对由可操作偏置电流生成的电压被补偿。根据本发明的一个实施方式，可以将偏移值存储在A/D转换器34中，并且从结点电势V_结点减去偏移值。该偏移值是补偿电压V_补偿，其与由于所施加的可操作偏置电流而在热电偶导线23中生成的电压的大小和热电偶导线23的电阻值的大小对应。这个补偿电压与在热电偶26的热结点32处生成的温度电压Vt对应。可以根据下面的公式来确定补偿电压V_补偿：

V_补偿＝R_{热电偶导线}*I_操作偏置    (1)

可选地，A/D转换器34可以向控制器25提供与结点温度对应的数字信号，并且控制器可以通过减去与补偿电压的大小对应的偏移值来补偿数字信号。

在步骤118，控制器25确定热电偶26的热端子32处的温度。例如，可以基于存储在存储器中的表来确定温度，其中该表包括对应于数字值的温度列表。可选地，可以将配置参数存储在存储器设置中，配置参数例如是从A/D转换器34所预计的最小数字值以及最大数字值对应的温度，并且控制器25基于测量值在最小数字值与最大数字值之间进行插值。根据其他方案，I/O模块中的控制器25可以将数字值发送至另一微控制器如工业控制器12中的处理器模块，其中温度被确定。还可以预期的是，在不脱离本发明范围前提下，可以实施从补偿电压V_补偿确定温度的其他方法。

长期以来，将操作偏置电流保持为最小值(如25nA)，以类似地将在热电偶导线上由偏置电流生成的电压的大小保持为最小。然而，生成这么小的值的偏置电流需要精确的电流控制，并且例如由于电噪声或其他干扰的小的幅度变化导致偏置电流上的大百分比的误差。因为I/O模块24a确定补偿电压V_补偿，并且从结点电压V_结点减去补偿电压V_补偿，从而提供了准确的电压，由此可以确定温度，所以可以使用较大的操作偏置电流以使其更加不受电噪声或其他干扰的影响。此外，较大的操作偏置电流允许更迅速地检测热电偶26的故障。可以预期的是，操作偏置电流的大小可以大于25nA并且例如在25nA至1μA之间的范围内。根据本发明的一个实施方式，操作偏置电流约为150nA。

根据本发明的另一方面，精密电阻器38、40和电压基准44和/或电流源还可以被配置成生成具有相对较高电流的补偿偏置电流。补偿偏置电流可以比操作偏置电流高至少一个数量级，并且优选地，补偿偏置电流可以比操作偏置电流高出多于一个数量级。例如，补偿偏置电流可以是至少10μA并且优选地约为100μA。增大的补偿偏置电流使其更不易受到干扰的影响，并且如4图所示的还生成了VI曲线的分开足够远的两个测量点以提供对热电偶导线23的电阻值的准确测量。

仅出于参考的目的，文中使用了某些术语，因此，这些术语并不意在限制。例如，在所参考的附图中，术语如“上部”、“下部”、“上方”和“下面”指代方向。术语如“前面”、“后面”、“后部”、“底部”和“侧面”描述了附图标记的一致但任意结构内的部件的各部分的取向，其通过参考文本和描述所讨论的部件的相关联的附图变得很清楚。这样的术语可以包括以上提及的具体的词、其派生词和类似含义的词。类似地，除非上下文明确地指出，否则用语“第一”、“第二”和其他涉及结构的这样的数字用语并不表示序列或者顺序。

当介绍本公开内容和示例性实施方式的元件或者特征时，表示单数的词“一个”和“所述”意在表示有一个或更多个这样的元件或者特征。术语“包括”、“包含”和“具有”意在是非排他性的，并且表示可以有除了这些具体指出的元件或者特征之外的额外的元件或者特征。还应当理解，除非具体地指出作为执行的顺序，否则本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应当理解为必须要求他们以所讨论或所示出的特定顺序来执行。还应当理解，可以采用附加的步骤或者替代的步骤。

提及的“微处理器”和“处理器”或者“该微处理器”或者“该处理器”可以理解为包括一个或更多个微处理器，其可以在单机环境和/或分布式环境中进行通信，并且因此可以被配置成经由有线或者无线通信与其他处理器进行通信，其中，这样的一个或更多个处理器可以被配置成在一个或多个受处理器控制的装置上运行，这些装置可以是类似的装置或者可以是不同装置。此外，提及的存储器，除非具体指明，否则存储器可以包括一个或者更多个处理器可读并且可访问的存储器元件和/或部件，其可以在受处理器控制的装置内部或者外部，并且可以经由有线或者无线网络来访问。仅作为上下文的原因，术语多路复用器和多路分解器作为同义词使用。

应当理解的是，本发明并没有将其应用限于文中所陈述的部件的布置和构造的细节。本发明能够有其他实施方式并且能够以各种方式进行实践或实施。前述的变体和改型都在本发明的范围内。还应当理解的是，文中公开和限定的发明延伸至从正文和/或附图中提到的或明显的各个特征中的两个或更多个特征的所有替代性组合。所有这些不同的组合构成了本发明的各种替代性方面。文中所描述的实施方式说明了用于实践本发明的已知的最佳方式并且将使本领域技术人员能够使用本发明。

Claims (10)

1.一种接口电路，其与工业控制器一起使用并且被配置成连接至温度传感器，所述接口电路包括：

第一端子，其被配置成可释放地接纳所述温度传感器的第一导线；

第二端子，其被配置成可释放地接纳所述温度传感器的第二导线，其中，所述温度传感器是生成作为测量的温度的函数的电压的类型；以及

电阻测量电路，其操作性地连接至所述第一端子和所述第二端子中的至少一个，并且被配置成当所述温度传感器生成电压时对所述第一导线和所述第二导线的电阻值进行测量。

2.根据权利要求1所述的接口电路，进一步包括开关模块，其可控地使所述电阻测量电路在第一模式和第二模式中的一个下进行操作，其中，在所述第一模式期间，所述电阻测量电路生成从所述第一端子和所述第二端子中的一个传输出去并且经由所述第一端子和所述第二端子中的另一个返回的第一偏置电流，以及在所述第二模式期间，所述电阻测量电路生成从所述第一端子和所述第二端子中的一个传输出去并且经由所述第一端子和所述第二端子中的另一个返回的第二偏置电流。

3.根据权利要求2所述的接口电路，其中，所述第一偏置电流约在25nA至1μA之间。

4.根据权利要求3所述的接口电路，其中，所述第二偏置电流大于10μA。

5.根据权利要求2所述的接口电路，进一步包括：

电压源，其被配置成生成基准电压；

第一电阻器，当所述电阻测量电路处于所述第一模式下时，所述第一电阻器操作性地连接在控制器的输出端与所述第一端子之间，以及当所述电阻测量电路处于所述第二模式下时，所述第一电阻器从所述控制器的输出端断开连接；

第二电阻器，当所述电阻测量电路处于所述第二模式下时，所述第二电阻器操作性地连接到所述电压源与所述第一端子之间，以及当所述电阻测量电路处于所述第一模式下时，所述第二电阻器从所述电压源断开连接；以及

接地连接，其操作性地连接至所述第二端子。

6.根据权利要求2所述的接口电路，进一步包括电流源，其操作性地连接至所述第一端子和所述第二端子中的一个，其中，所述电流源被配置成在所述第一模式下生成所述第一偏置电流以及在所述第二模式下生成所述第二偏置电流。

7.根据权利要求1所述的接口电路，进一步包括：

电压测量电路，其测量在所述第一端子与所述第二端子之间的电势；以及

控制器，其被配置成从在所述第一端子与所述第二端子之间测量的电势中减去补偿电压，其中，所述补偿电压与当测量温度时施加至所述第一端子的偏置电流乘以所述第一导线和所述第二导线的电阻值的大小对应。

8.一种测量温度的方法，其采用具有第一导线和第二导线的温度传感器，其中，所述第一导线连接至工业控制器的模块的第一端子以及所述第二导线连接至所述模块的第二端子，以及其中，所述温度传感器生成作为温度的函数的信号电压，所述方法包括下述步骤：

将第一偏置电流提供给所述温度传感器的第一导线；

测量所述第一端子与所述第二端子之间的第一电压；

将第二偏置电流提供给所述温度传感器的第一导线，所述第二偏置电流的幅度不同于所述第一偏置电流的幅度；

测量所述第一端子与所述第二端子之间的第二电压；

确定作为测量的第一电压和第二电压的函数的所述第一导线和所述第二导线的电阻值；以及

从所述信号电压中减去补偿电压，其中，所述补偿电压与当测量温度时施加至所述第一端子的偏置电流乘以所述第一导线和所述第二导线的电阻值的大小对应。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一偏置电流是提供给所述第一导线的操作偏置电流，以检测所述第一端子与所述第二端子之间的开路。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一偏置电流是在所述模块的制造期间施加的测试电流，当施加所述测试电流时测量所述第一电压，并且所述第一电压和所述第一偏置电流中的一个的值存储在所述模块的存储装置中。