CN117073782A - 用于计量电子器件的子板 - Google Patents
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Abstract
用于计量电子器件的子板。提供一种用于计量电子器件(200)的子板(100a，100b)。该子板(100a、100b)包括被配置成通信耦合到计量电子器件(200)的连接器(110a，110b)以及被配置成通信耦合到计量组件(10a，10b)的端口(120a，120b)。
Description
技术领域
下面描述的实施例涉及计量电子器件，并且更具体地涉及用于计量电子器件的子板(daughter board)。
背景技术
诸如例如振动密度计和科里奥利流量计之类的振动传感器是通常已知的，并且被用来测量质量流和与通过流量计中的导管流动的材料有关的其它信息。在美国专利4,109,524、美国专利4,491,025以及参考文献31,450(Re.31,450)中公开了示例性科里奥利流量计。这些流量计具有带有一个或多个直的或弯曲配置的导管的计量组件。科里奥利质量流量计中的每个导管配置例如具有一组固有振动模式，它可以具有简单弯曲、扭转或耦合类型。每个导管可以被驱动成以优选模式振荡。当没有流量通过流量计时，施加到(多个)导管的驱动力促使沿着(多个)导管的所有点以相同的相位或以小的“零偏移”(它是在零流量处测得的时间延迟)振荡。
当材料开始流过(多个)导管时，科里奥利力促使沿着(多个)导管的每个点具有不同的相位。例如，在流量计入口端处的相位滞后于中央驱动机构位置处的相位，而出口处的相位超前于中央驱动机构位置处的相位。(多个)导管上的拾取元件(pickoff)产生表示(多个)导管的运动的正弦信号。从拾取元件输出的信号被处理以便确定拾取元件之间的时间延迟。两个或更多拾取元件之间的时间延迟与流过(多个)导管的材料的质量流速率成比例。
连接到驱动机构的计量电子器件生成操作驱动机构的驱动信号并且还根据从拾取元件接收到的信号确定加工材料的质量流速率和/或其它性质。驱动机构可以包括许多公知布置中的一个；然而，在流量计行业中磁体和相对的驱动线圈已经获得了巨大成功。将交变电流传递到驱动线圈以便以期望的导管振幅和频率来振动(多个)导管。本领域中还已知将拾取元件提供为与驱动机构布置非常相似的磁体和线圈布置。
许多系统因为各种设计约束而利用两个或更多个计量组件。例如，在将液化天然气(LNG)分发到LNG车辆中使用的计量组件可以利用第一计量组件来测量从LNG储蓄罐泵送到LNG车辆的燃料。第二计量组件可以被用来测量返回到LNG罐的燃料。返回到LNG罐的燃料可以具有不同流速率、温度、状态等等。然而，每个计量组件具有单个计量电子器件。降低计量电子器件的数目并且改进计量电子器件的可配置性可以降低需要两个或更多个计量组件的系统的成本和复杂性。相应地，存在对用于计量电子器件的子板的需要。
发明内容
提供一种用于计量电子器件的子板。根据一个实施例，该子板包括被配置成通信耦合到计量电子器件的连接器以及被配置成通信耦合到计量组件的端口。
提供一种操作子板的方法。根据一个实施例，该方法包括使子板的连接器与计量电子器件通信耦合以及使子板的端口与计量组件通信耦合。
提供一种双振动传感器系统。根据一个实施例，该双振动传感器系统包括通信耦合到计量组件的子板以及通信耦合到子板的计量电子器件。该计量电子器件被配置成经由子板与计量组件通信。
方面。
根据一个方面，一种用于计量电子器件(200)的子板(100a，100b)包括被配置成通信耦合到计量电子器件(200)的连接器(110a，110b)以及被配置成通信耦合到计量组件(10a，10b)的端口(120a，120b)。
优选地，该子板(100a，100b)还包括通信耦合到连接器(110a，110b)和端口(120a，120b)中的至少一个的电子器件(130a，130b)。
优选地，该电子器件(130a，130b)包括通信耦合到连接器(110a，110b)的存储器(132a，132b)。
优选地，该电子器件(130a，130b)包括通信耦合到连接器(110a，110b)和端口(120a，120b)中的至少一个的模拟到数字电路(134a，134b)。
优选地，该电子器件(130a，130b)包括通信耦合到连接器(110a，110b)和端口(120a，120b)中的至少一个的拾取电路(136a，136b)。
优选地，该电子器件(130a，130b)包括通信耦合到连接器(110a，110b)和端口(120a，120b)中的至少一个的驱动电路(138a，138b)。
优选地，该电子器件(130a，130b)被配置成与计量电子器件(200)中的处理器(210)通信。
优选地，该电子器件(130a，130b)被配置成经由通信总线(SPI总线)和串行端口(SPORT0，SPORT1)与计量电子器件(200)通信。
根据一个方面，一种操作子板的方法包括使子板的连接器与计量电子器件通信耦合以及使子板的端口与计量组件通信耦合。
优选地，该方法还包括使子板的电子器件与计量电子器件和计量组件中的至少一个通信耦合。
优选地，通信耦合电子器件包括使存储器通信耦合到计量电子器件。
优选地，通信耦合电子器件包括使模拟到数字电路通信耦合到计量电子器件和计量组件中的至少一个。
优选地，通信耦合电子器件包括使拾取电路通信耦合到计量电子器件和计量组件中的至少一个。
优选地，通信耦合电子器件包括使驱动电路通信耦合到计量电子器件和计量组件中的至少一个。
优选地，通信耦合电子器件包括使电子器件通信耦合到计量电子器件中的处理器。
根据一个方面，一种双振动传感器系统(5)包括通信耦合到计量组件(10a，10b)的子板(100a，100b)以及通信耦合到子板(100a，100b)的计量电子器件(200)。该计量电子器件(200)被配置成经由子板(100a，100b)与计量组件(10a，10b)通信。
附图说明
相同的参考数字表示所有附图上的相同元件。应该理解，附图不一定按照比例。
图1示出具有用于计量电子器件的子板的双振动传感器系统5。
图2示出包括用于计量电子器件的子板的双振动传感器系统5。
图3示出双振动传感器系统5的框图。
图4示出根据一个实施例的第一和第二子板100a，100b。
图5示出根据一个实施例的用于操作子板100a，100b的方法500。
具体实施方式
图1-5以及下面的描述描绘了教导本领域技术人员如何获得和使用用于计量电子器件的子板的实施例的最佳模式的具体示例。为了教导发明原理的目的，一些常规方面已经被简化或省略。本领域技术人员将认识到落入本描述的范围内的从这些示例的变化。本领域技术人员将认识到可以以各种方式组合下面描述的特征以便形成用于计量电子器件的子板的多个变化。因此，下面描述的实施例不限于下面描述的具体示例，而是仅由权利要求以及其等同物来限制。
用于计量电子器件的子板可以被配置成与计量电子器件和计量组件通信。更具体地，子板可以包括被配置成通信耦合到计量电子器件的连接器以及被配置成通信耦合到计量组件的端口。子板可以包括通信耦合到连接器和端口的电子器件。该电子器件可以包括存储器、模拟到数字电路、拾取电路和/或驱动电路。该电子器件可以通过例如通信总线与计量电子器件中的处理器通信耦合，以便从电子器件获得传感器信号和诸如校准因子和计量零点之类的值。
在双振动传感器系统中，计量电子器件可以经由第一和第二子板通过第一和第二通信信道与第一和第二计量组件通信耦合。该第一和第二子板可以分别与第一和第二计量组件相关联。该第一和第二子板还可以存储可以标识第一和第二计量组件中的哪个被相应地耦合到第一和第二通信信道的标识值。因此，双振动传感器系统可以是可配置的，以使得例如仅单个计量组件被耦合到计量电子器件或者第一和第二计量组件可在第一和第二通信信道之间交换，如下面更详细讨论的那样。
振动传感器系统。
图1示出具有用于计量电子器件的子板的双振动传感器系统5。如图1中所示，双振动传感器系统5包括第一振动传感器5a和第二振动传感器5b。第一和第二振动传感器5a、5b分别包括计量电子器件200、第一和第二子板100a、100b、以及第一和第二计量组件10a、10b。
计量电子器件200经由第一组和第二组导线11a、11b通信耦合到第一和第二计量组件10a、10b，其被分别耦合到第一和第二子板100a、100b。该第一组和第二组导线11a、11b被耦合(例如附着、粘贴等等)到计量电子器件200上的第一和第二通信端口270a、270b。该第一组和第二组导线11a、11b还经由第一和第二计量组件10a、10b上的第一和第二通信端口7a、7b耦合到第一和第二计量组件10a、10b。计量电子器件200被配置成通过路径260向主机提供信息。第一和第二计量组件10a、10b被示为具有包围流量管的壳体。在下文中参考图2-4更详细地描述第一和第二子板100a、100b、计量电子器件200以及第一和第二计量组件10a、10b。
仍参考图1，第一和第二振动传感器5a、5b可以被用于例如计算供应线SL和返回线RL之间的流速率和/或总流量的差异。更具体地，双振动传感器系统5可以被用在低温应用中，在其中从罐供应处于液态的流体并且然后其在气态中返回到罐。在一个示例性低温应用中，第一计量组件10a可以是将LNG供应给LNG分发器LD的供应线SL的一部分并且第二计量组件10b可以是来自LNG分发器LD的返回线RL的一部分。可以从通过第一计量组件10a的总流量减去通过第二计量组件10b的总流量以确定从LNG分发器LD供应的LNG的总量。用虚线示出具有供应和返回线SL，RL的该示例性应用以说明双振动传感器系统5可以被用在其它应用中。此外，可以采用其它低温流体，诸如氢等等。如还可以认识到的，在所述和其它实施例中，可以由计量电子器件200和/或第一和第二子板100a、100b来执行该计算，这在下文中被更详细地描述。
图2示出包括用于计量电子器件的子板的双振动传感器系统5。如图2中所示，双振动传感器系统5包括在前文中参考图1描述的第一振动传感器5a和第二振动传感器5b。为了清楚起见，没有示出计量电子器件200以及第一和第二计量组件10a、10b上的壳体。第一和第二计量组件10a、10b对加工材料的质量流速率和密度进行响应。计量电子器件200和/或第一和第二子板100a、100b经由第一和第二组导线11a、11b连接到第一和第二计量组件10a、10b以便通过路径260提供密度、质量流速率和温度信息、以及其它信息。科里奥利流量计结构被描述，然而对本领域技术人员来说本发明可以被实施为振动导管密度计、音叉密度计、黏度计等等是显然的。
第一和第二计量组件10a、10b包括平行导管对13a、13a’和13b、13b’，驱动机构18a、18b，温度传感器19a、19b，以及左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br。导管对13a、13a’和13b、13b’中的每一个都在沿着导管13a、13a’和13b、13b’长度的两个对称位置处弯曲并且在它们的整个长度上基本上平行。导管13a、13a’和13b、13b’被驱动机构18a、18b围绕它们相应的弯曲轴线在相反方向上驱动，并且处于被称为流量计的第一异相弯曲模式的模式。驱动机构18a、18b可以包括许多布置中的任一个，诸如安装到导管13a’、13b’的磁体以及安装到导管13a、13b的相对线圈，并且交变电流通过该相对线圈以便使两个导管13a、13a’和13b、13b’振动。如所示的，由第一和第二子板100a、100b将适当的驱动信号施加给驱动机构18a、18b。然而，在替代实施例中，可以由计量电子器件来施加驱动信号。
最初可以校准第一和第二振动传感器5a、5b，并且可以生成流量校准因子FCF连同零偏移ΔT0。在使用中，流量校准因子FCF可以乘以由拾取元件测量的时间延迟ΔT减去零偏移ΔT0以便生成质量流速率通过等式(1)来描述利用流量校准因子FCF和零偏移ΔT0的质量流速率等式的示例：
其中：
FCF＝流量校准因子
ΔTmeasured＝测量的时间延迟
ΔT0＝初始零偏移。
温度传感器19a、19b被安装到导管13a’、13b’以便连续地测量导管13a’、13b’的温度。导管13a’、13b’的温度以及因此针对给定电流的跨温度传感器19a、19b出现的电压由通过导管13a’、13b’的材料的温度的管理。跨温度传感器19a、19b出现的温度相关电压可以被计量电子器件200和/或第一和第二子板100a、100b用来补偿由于导管温度中的任何变化引起的导管13a’、13b’的弹性模量的变化。在所示的实施例中，温度传感器19a、19b是电阻温度检测器(RTD)。尽管这里描述的实施例采用RTD传感器，但是在替代的实施例中可以采用其它温度传感器，诸如热敏电阻、热电偶等等。
在所示的实施例中，第一和第二子板100a、100b经由第一和第二组导线11a、11b从左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br接收左和右传感器信号并且从温度传感器19a、19b接收温度信号。计量电子器件200向驱动机构18a、18b提供驱动信号并且使第一和第二对导管13a、13a’和13b、13b’振动。计量电子器件200和/或第一和第二子板100a、100b可以处理左和右传感器信号以及温度信号以便计算通过第一和第二计量组件10a、10b的材料的质量流速率和密度。此信息连同其它信息被计量电子器件200作为信号通过路径260施加。
如可以认识的那样，尽管图1和2中示出的双振动传感器系统5仅包括两个计量组件10a、10b，但是双振动传感器系统5可以被用在包括多于两个计量组件的系统中。例如，计量电子器件可以被配置成与三个或更多个计量组件通信。在这样的配置中，双振动传感器系统5可以是计量电子器件以及三个或更多个计量组件中的两个的一部分。
如下面更详细解释的那样，第一和第二子板100a、100b分别包括被配置成通信耦合到计量电子器件200的连接器和被配置成通信耦合到第一和第二计量组件10a、10b的端口。尽管为了清楚起见使用了两个不同的术语“连接器”和“端口”，但是连接器和端口可以被配置成相同的或不同的。计量电子器件200可以使用连接器和端口来与第一和第二计量组件10a、10b通信。
图3示出双振动传感器系统5的框图。如图3中所示，双振动传感器系统5包括前文中参考图2所述的第一和第二子板100a、100b和计量电子器件200。如图3中所示，计量电子器件200包括与存储器230和用户接口250通信耦合的处理器210。处理器210可以通过路径260与主机通信。
如图3中所示的，第一和第二子板100a、100b分别包括被配置成通信耦合到计量电子器件200的第一和第二连接器110a、110b。第一和第二子板100a、100b还分别包括被配置成与第一和第二计量组件10a、10b通信耦合的第一和第二端口120a、120b。该第一和第二连接器110a、110b和端口120a、120b通信耦合到第一和第二电子器件130a、130b。
如可以认识到的，第一和第二连接器110a、110b和端口120a、120b被示为与第一和第二电子器件130a、130b在物理上分开。然而，第一和第二连接器110a、110b和端口120a、120b仍是第一和第二子板100a、100b的一部分。在替代实施例中，第一和第二连接器110a、110b和端口120a、120b可以机械耦合到第一和第二子板100a、100b中(例如粘贴)的电路板。此外，尽管使用了术语“板”，但是第一和第二子板100a、100b可以是任何形状、组件、配置等等。例如，第一和第二子板100a、100b可以是具有弯曲形状等等的子板的堆叠组件。下面参考图4更详细地描述第一和第二子板100a、100b。
仍参考图3，计量电子器件200经由第一和第二子板100a、100b通信耦合到第一和第二计量组件10a、10b。如前面参考图1所述的，第一和第二计量组件10a、10b包括左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br、驱动机构18a、18b、以及温度传感器19a、19b，它们经由第一和第二组导线11a、11b通过第一和第二通信信道112a、112b通信耦合到计量电子器件200。
计量电子器件200控制经由导线11a、11b提供的第一和第二驱动信号14a、14b。更具体地，计量电子器件200被配置成控制提供给第一计量组件10a中的第一驱动机构18a的第一驱动信号14a。计量电子器件200还被配置成控制提供给第二计量组件10b中的第二驱动机构18b的第二驱动信号14b。此外，第一和第二传感器信号12a、12b分别由第一和第二计量组件10a、10b来提供。更具体地，在所示的实施例中，第一传感器信号12a由第一计量组件10a中的左和右拾取传感器17al、17ar来提供。第二传感器信号12b由第二计量组件10b中的左和右拾取传感器17bl、17br来提供。如可认识到的，分别通过第一和第二通信信道112a、112b向计量电子器件200提供第一和第二传感器信号12a、12b。
计量电子器件200包括通信耦合到一个或多个存储器230的处理器210。处理器210还通信耦合到用户接口250。处理器210经由通信端口140通过路径260与主机通信耦合。处理器210可以是微处理器，然而可以采用任何适当的处理器。例如，处理器210可以包括子处理器，诸如多核处理器、串行通信端口、外围接口(例如串行外围接口)、片上存储器、I/O端口、等等。在这些和其它实施例中，处理器210被配置成对接收到的和经过处理的信号(诸如经过数字化的信号)执行操作。
处理器210可以从第一和第二子板100a、100b接收经过数字化的信号。处理器210还被配置成提供信息，诸如相差、第一或第二计量组件10a、10b中的流体的性质等等。处理器210可以通过通信端口140向主机提供信息。处理器210还可以被配置成与一个或多个存储器230通信以便接收信息和/或将信息存储在一个或多个存储器230中。
一个或多个存储器230可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、以及铁电随机存取存储器(FRAM)。然而，在替代实施例中，该一个或多个存储器230可以包括更多或更少的存储器。另外或可替代地，一个或多个存储器230可以包括不同类型的存储器(例如易失性、非易失性等等)。例如，不同类型的非易失性存储器(诸如例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)等等)可以被代替FRAM来使用。
如图3中所示，两个子板100a、100b通信耦合到计量电子器件200以及第一和第二计量组件10a、10b。然而，第一和第二子板100a、100b中的仅一个需要被采用。例如，(例如向客户)提供仅具有第一子板100a和第一计量组件10a的计量电子器件200可能是有利的。这可以简化计量电子器件的设计。更具体地，具有第一子板100a的计量电子器件200可以替换仅被配置成通信耦合到单个计量组件的计量电子器件。然而，同一计量电子器件200还可以与第一和第二子板100a、100b以及计量组件10a、10b通信耦合。
在这些和其它实施例中，第一和/或第二子板100a、100b还可以被用来能够实现双振动传感器系统5的可配置性。更具体地，使得第一子板100a和/或第一计量组件10a能够与第二子板100b和/或第二计量组件10b可互换是希望的。这样的可配置性还可以包括自动将计量电子器件200和/或第一和第二子板100a、100b配置成彼此通信以及与第一和第二计量组件10a、10b通信，如下面的讨论所说明的。
子板。
图4示出根据一个实施例的第一和第二子板100a、100b。第一和第二子板100a、100b经由第一和第二连接器110a、110b通信耦合到计量电子器件200。更具体地，处理器210经由第一和第二连接器110a、110b通信耦合到第一和第二子板100a、100b。尽管为了清楚起见没有示出，但是第一和第二子板100a、100b经由第一和第二端口120a、120b通信耦合到前文中描述的第一和第二计量组件10a、10b。
第一和第二子板100a、100b被示为具有第一和第二电子器件130a、130b，它们通信耦合到第一和第二计量组件10a、10b以及计量电子器件200。更具体地，第一和第二拾取电路136a、136b通信耦合到第一和第二计量组件10a、10b中的第一和第二左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br。类似地，第一和第二驱动电路138a、138b以及第一和第二模拟到数字(AD)电路134a、134b被配置成分别通信耦合到第一和第二计量组件10a、10b中的第一和第二驱动机构18a、18b以及温度传感器19a、19b。如所示的，第一和第二子板100a、100b经由信号线与计量电子器件200通信。
信号。
计量电子器件200与第一和第二通信信道112a、112b通信耦合。在所示的实施例中，第一和第二通信信道112a、112b包括功率(power)、通信和控制信号。接地为第一和第二通信信道112a、112b提供返回路径。如可以认识到的，第一和第二通信信道112a、112b分别经由第一和第二连接器110a、110b耦合到第一和第二子板100a、100b。
电源线为第一和第二驱动电路138a、138b提供功率。电源线可以被配置成提供使驱动机构18a、18b驱动的电流。数字功率为第一和第二拾取电路136a、136b的数字部分提供功率。模拟功率为AD电路134a、134b以及第一和第二拾取电路136a、136b的模拟部分提供功率。提供与数字功率分开的模拟功率可以确保与数字电路相关联的噪声不影响第一和第二拾取电路136a、136b的模拟部分中的信号。数字和模拟功率可以是包括第一和第二连接器110a、110b以及第一和第二拾取电路136a、136b之间的接地的电路的一部分。
就通信而言，第一和第二通信信道112a、112b包括：通信总线(如所图示的该通信总线是串行外围接口(SPI)总线)，以及第一和第二串行端口SPORT0、SPORT1。SPI总线使处理器210与第一和第二AD电路134a、134b以及第一和第二存储器132a、132b通信耦合。相应地，处理器210使用SPI总线来对第一和第二存储器132a、132b执行读取/写入操作。类似地，处理器210可以与第一和第二AD电路134a、134b通信以便例如通过SPI总线接收温度数据。
关于第一和第二串行端口SPORT0、SPORT1，可以使用串行通信来传递数据。如所示，串行通信是同步化的通信，然而替代实施例可以采用替代通信方法，包括异步串行通信、并行通信等等。如所示的，通过第一和第二串行端口SPORT0、SPORT1的串行通信采用时钟作为电路控制功能(其被更详细地讨论)连同第一和第二子板100a、100b中的其它电路控制功能。
对于电路控制功能，第一和第二通信信道112a、112b还包括模拟/数字时钟AD_CLK和拾取主时钟MCLK线。模拟/数字时钟AD_CLK可以为第一和第二AD电路134a、134b提供时钟。模拟/数字时钟AD_CLK可以是低抖动和高紧密时钟以便降低或消除时序误差。拾取主时钟MCLK被提供给第一和第二拾取电路136a、136b。拾取主时钟MCLK可以被用来操作第一和第二拾取电路136a、136b中的数字电路。
为了使用SPI总线来传输数据，第一和第二AD芯片选择线CS_AD0、CS_AD1可以被用来为通信选择第一和第二AD电路134a、134b。数据准备AD_DATAREADY0、AD_DATAREADY1可以被用来触发中断，以使得可以从AD电路134a、134b读取数据。第一和第二拾取电路启用拾取PDN0、拾取PDN1，并且第一和第二传送帧同步TFS0、TFS1可以被用来启用第一和第二拾取电路136a、136b以及从第一和第二拾取电路136a、136b传送拾取传感器信息。例如，第一和第二拾取电路使得拾取PDN0、拾取PDN1可以被用来分别接通第一和第二拾取电路136a、136b。第一和第二传送帧同步TFS0、TFS1被用来使通过第一和第二串行端口SPORT0、SPORT1的串行通信与第一和第二传送同步时钟TSCLK0、TSCLK1(例如第一和第二传送同步时钟TSCLK0、TSCLK1的每周期的数据位的数目)同步。相应地，第一和第二存储器132a、132b、AD电路134a、134b、拾取电路136a、136b、以及驱动电路138a、138b可以被用来接收、处理和/或提供信号(诸如数据或功率信号)，如在下面更详细描述的那样。
拾取电路。
第一和第二拾取电路136a、136b被配置成传递与第一和第二左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br有关的信息。在所示的实施例中，第一和第二拾取电路136a、136b被配置成经由第一和第二端口120a、120b从第一和第二左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br接收传感器信号。第一和第二拾取电路136a、136b还被配置成使用第一和第二串行端口SPORT0、SPORT1与计量电子器件200通信。
第一和第二拾取电路136a、136b可以从第一和第二左和右拾取传感器17al、17ar和17bl、17br接收信号并对其进行数字化，以及经由第一和第二串行端口SPORT0、SPORT1将经过数字化的信号提供给计量电子器件200。经过数字化的传感器信号可以或者可以不在被提供给计量电子器件200之前被处理。例如，第一和第二拾取电路136a、136b可以在不计算例如相差或质量流速率的情况下向处理器210提供经过数字化的传感器信号。第一和第二拾取电路136a、136b还可以将模拟信号传递给第一和第二驱动电路138a、138b。
驱动电路。
第一和第二驱动电路138a、138b被配置成向第一和第二驱动机构18a、18b(为了清楚起见没有示出)提供驱动信号。第一和第二驱动电路138a、138b可以从第一和第二拾取电路136a、136b接收模拟信号并且生成驱动信号。在所示的实施例中，在第一和第二子板100a、100b之内传递模拟信号，然而替代实施例可以采用不同的通信装置。电源线向第一和第二驱动电路138a、138b提供功率，并且接地线提供接地路径。第一和第二驱动电路138a、138b相应地可以是电流源。
AD电路。
第一和第二AD电路134a、134b被配置成从例如第一和第二温度传感器19a、19b接收模拟信号。第一和第二AD电路134a、134b接收模拟信号并且对其数字化。经过数字化的信号被经由SPI总线提供给计量电子器件200，并且更具体地处理器210。在所示的实施例中，第一和第二AD电路134a、134b可以是24位模拟到数字转换器，然而可以在替代实施例中采用任何适当的模拟到数字转换器。第一和第二AD电路134a、134b还可以包括例如调节电路，其对接收到的模拟信号进行放大、滤波等等。
存储器。
第一和第二存储器132a、132b被配置成存储分别与第一和第二存储器132a、132b相对应的数据，诸如标识值。例如，第一和第二存储器132a、132b可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、和/或铁电随机存取存储器(FRAM)。另外地或可替代地，第一和第二存储器132a、132b可以包括不同类型的存储器(例如易失性、非易失性等等)。例如，可以采用不同类型的非易失性存储器(诸如例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)等等)来代替FRAM。
通过使用第一和第二连接器110a、110b、端口120a、120b以及电子器件130a、130b，第一和第二子板100a、100b可以使第一和第二计量组件10a、10b通信耦合到计量电子器件200，如下面更详细解释的。
方法。
图5示出根据一个实施例的用于操作子板100a、100b的方法500。在步骤510中，方法500使第一连接器通信耦合到计量电子器件。连接器可以是第一连接器110a并且计量电子器件可以是前文中参考图3和图4描述的计量电子器件200。在步骤520中，方法500使端口通信耦合到计量组件，其可以是前文中描述的第一和第二计量组件10a、10b中的一个。
在步骤510中，方法500可以使用机械和/或电气装置两者使连接器通信耦合到计量电子器件。例如，连接器可以是将四根电线物理耦合到构成计量电子器件中的SPI总线的四根线的SPI兼容连接器。然而，可以在替代实施例中采用任何适当的机械装置。电气装置可以包括例如功率、通信和被第一子板和计量电子器件用来彼此进行通信的控制信号。参考前文中描述的第一子板100a和计量电子器件200，计量电子器件200可以将功率和时钟信号提供给第一子板100a中的第一电子器件130a。
在步骤520中，方法500可以使用机械和/或电气装置将端口通信耦合到计量组件。例如，端口可以包括被配置在子板和计量组件之间载送信号的多管脚连接器。电气装置可以包括载送由电子器件或计量组件提供的信号的端口中的管脚。参考前文中描述的第一计量组件10a和子板100a，第一端口120a可以将驱动信号从第一驱动电路138a载送到第一计量组件10a，将传感器信号从第一计量组件10a载送到第一拾取电路136a等等。
因此，子板中的电子器件(诸如前文中描述的第一或第二子板100a、100b中的第一和第二电子器件130a、130b)可以通信耦合到计量电子器件200以及第一和/或第二计量组件10a、10b。例如，第一和第二存储器132a、132b可以通信耦合到计量电子器件200中的处理器210，以便例如向处理器210提供校准因子、计量零点等等。第一和第二AD电路134a、134b还可以通信耦合到计量电子器件200中的处理器210，以便例如向处理器210提供温度传感器信号。类似地，第一和第二拾取电路136a、136b可以与处理器210通信耦合以便向处理器210提供第一和第二传感器信号12a、12b。相应地，计量电子器件200或者更具体地处理器210可以计算流体性质和/或控制提供给第一和第二计量组件10a、10b的第一和第二驱动信号14a、14b。
上面描述的实施例提供用于计量电子器件200的第一和第二子板100a、100b以及操作第一和第二子板100a、100b的方法。可以在双振动传感器系统5中采用第一和第二子板100a、100b。如前文中解释的，第一和第二子板100a、100b可以被可移除地耦合到计量电子器件200。因此，计量电子器件200可以是取决于双振动传感器系统5的配置而可配置的。
此外，第一和第二子板100a、100b可以被配置成标识第一和第二计量组件10a、10b。例如，第一和第二子板100a、100b可以包括第一和第二电子器件130a、130b，它们可以标识分别耦合到第一和第二子板100a、100b的第一和第二计量组件10a、10b。在一个实施例中，第一和第二电子器件130a、130b包括存储与第一和第二计量组件10a、10b相关联的标识值的第一和第二存储器132a、132b(例如FRAM)。
例如，在低温应用(诸如LNG加燃料系统)中，计量电子器件200可以被配置用于处于LNG供应线中的计量组件10a和处于LNG返回线中的第二计量组件10b两者。第一计量组件10a可以是1英寸振动传感器类型，且第二计量组件10b可以是1/4英寸振动传感器类型。在例如客户位置处重组的期间，通过使用第一子板100a，第一计量组件10a可以被耦合到计量电子器件200。通过使用第一计量电子器件130a中的标识值，计量电子器件200可以确定第一计量组件10a被用第一子板100a耦合到计量电子器件200。计量电子器件200可以类似地确定使用第二子板100b将第二计量组件10b耦合到计量电子器件200。
上述实施例的详细描述不是发明人所预期的在本描述的范围之内的所有实施例的详尽描述。实际上，本领域技术人员将认识到上述实施例的某些元件可以被不同地组合或消除以创建另外的实施例，并且这样的另外的实施例落入本描述的范围和教导之内。对本领域普通技术人员来说还将显然的是，上述实施例可以整体或部分地组合以创建在本描述的范围和教导之内的另外的实施例。
因此，尽管为了说明目的而在这里描述了特定实施例，但是在本描述的范围之内各种等同修改是可能的，如相关领域中的技术人员将认识到的那样。这里提供的教导可以被应用到用于计量电子器件的其它子板，并且不仅到上面描述以及附图中示出的实施例。因此，上面描述的实施例的范围应该由下面的权利要求来确定。
Claims (16)
1.一种用于计量电子器件(200)的子板(100a、100b)，所述子板(100a、100b)包括：
连接器(110a、110b)，其被配置成通信地耦合到计量电子器件(200)；和
端口(120a、120b)，其被配置成通信地耦合到两个计量组件(10a、10b)的计量组件(10a、10b)；
其中子板(100a、100b)被配置成标识两个计量组件(10a、10b)中的哪一个耦合到子板(100a、100b)。
2.根据权利要求1所述的子板(100a、100b)，还包括通信地耦合到所述连接器(110a、110b)和所述端口(120a、120b)中的至少一个的电子器件(130a、130b)。
3.根据权利要求2所述的子板(100a、100b)，其中所述电子器件(130a、130b)包括通信地耦合到所述连接器(110a、110b)的存储器(132a、132b)。
4.根据权利要求2或权利要求3中的一项所述的子板(100a、100b)，其中所述电子器件(130a、130b)包括通信地耦合到所述连接器(110a、110b)和所述端口(120a、120b)中的至少一个的模数电路(134a、134b)。
5.根据前述权利要求2至4中任一项所述的子板(100a、100b)，其中所述电子器件(130a、130b)包括通信地耦合到所述连接器(110a、110b)和所述端口(120a、120b)中的至少一个的拾取电路(136a、136b)。
6.根据前述权利要求2至5中任一项所述的子板(100a、100b)，其中所述电子器件(130a、130b)包括通信地耦合到所述连接器(110a、110b)和所述端口(120a、120b)中的至少一个的驱动电路(138a、138b)。
7.根据前述权利要求2至6中任一项所述的子板(100a、100b)，其中所述电子器件(130a、130b)被配置成与所述计量电子器件(200)中的处理器(210)通信。
8.根据前述权利要求2至7中任一项所述的子板(100a、100b)，其中所述电子器件(130a、130b)被配置成经由通信总线(SPI总线)和串行端口(SPORT0、SPORT1)与所述计量电子器件(200)通信。
9.一种操作子板的方法，所述方法包括：
将子板的连接器与计量电子器件通信地耦合；
将子板的端口与两个计量组件的计量组件通信地耦合；和
利用子板来标识两个计量组件中的哪一个耦合到子板。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括将所述子板的电子器件与所述计量电子器件和所述计量组件中的至少一个通信地耦合。
11.根据权利要求10所述的方法，其中通信地耦合所述电子器件包括将存储器通信地耦合到所述计量电子器件。
12.根据权利要求10或权利要求11中的一项所述的方法，其中通信地耦合所述电子器件包括将模数电路通信地耦合到所述计量电子器件和所述计量组件中的至少一个。
13.根据前述权利要求10至12中任一项所述的方法，其中通信地耦合所述电子器件包括将拾取电路通信地耦合到所述计量电子器件和所述计量组件中的至少一个。
14.根据前述权利要求10至13中任一项所述的方法，其中通信地耦合所述电子器件包括将驱动电路通信地耦合到所述计量电子器件和所述计量组件中的至少一个。
15.根据前述权利要求10至14中任一项所述的方法，其中通信地耦合所述电子器件包括将所述电子器件通信地耦合到所述计量电子器件中的处理器。
16.一种双振动传感器系统(5)，包括：
子板(100a、100b)，其通信地耦合到两个计量组件(10a、10b)中的计量组件(10a、10b)；和
计量电子器件(200)，其通信地耦合到子板(100a、100b)；
其中：
计量电子器件(200)被配置成经由子板(100a、100b)与计量组件(10a、10b)通信；和
子板(100a、100b)，其被配置成标识两个计量组件(10a、10b)中的哪一个耦合到子板(100a、100b)。
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