DE10337200A1 - Pressure difference transducer for heating systems compares signals for different measurement chamber valve positions - Google Patents

Pressure difference transducer for heating systems compares signals for different measurement chamber valve positions Download PDF

Info

Publication number
DE10337200A1
DE10337200A1 DE2003137200 DE10337200A DE10337200A1 DE 10337200 A1 DE10337200 A1 DE 10337200A1 DE 2003137200 DE2003137200 DE 2003137200 DE 10337200 A DE10337200 A DE 10337200A DE 10337200 A1 DE10337200 A1 DE 10337200A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
differential pressure
signal
pressure transmitter
processing device
signal processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2003137200
Other languages
German (de)
Other versions
DE10337200B4 (en
Inventor
Michael Kaiser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Walcher Meßtechnik GmbH
WALCHER MESTECHNIK GmbH
Original Assignee
Walcher Meßtechnik GmbH
WALCHER MESTECHNIK GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Walcher Meßtechnik GmbH, WALCHER MESTECHNIK GmbH filed Critical Walcher Meßtechnik GmbH
Priority to DE2003137200 priority Critical patent/DE10337200B4/en
Publication of DE10337200A1 publication Critical patent/DE10337200A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10337200B4 publication Critical patent/DE10337200B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/02—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
    • G01L13/025—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L27/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
    • G01L27/007—Malfunction diagnosis, i.e. diagnosing a sensor defect

Abstract

A pressure difference transducer (1) uses two measurement chambers connected by changeover valves (7) to measured and reference pressures and each other and has a sensor (2) and signal processor (3) generating a failure monitoring signal (108) by comparing signals for different chamber changeover valve positions (105).

Description

Die Erfindung betrifft einen Differenzdruck-Meßumformer mit einem Sensorelement zur Umformung eines Differenzdrucks in ein elektrisches Sensorsignal und mit einer mit dem Sensorelement verbundenen Signalverarbeitungs-Einrichtung zur Erzeugung eines Meßwerts aus dem Sensorsignal.The The invention relates to a differential pressure transducer with a sensor element for converting a differential pressure into an electrical sensor signal and a signal processing device connected to the sensor element for generating a measured value from the sensor signal.

In der jüngeren Vergangenheit sind die Anforderungen an Industrieprodukte bezüglich ihrer Zuverlässigkeit und Sicherheit ständig gestiegen. Besonders die Anforderungen an die Sicherheit des Verbrauches vor finanziellen und ganz besonders vor gesundheitlichen Schäden stehen dabei im Vordergrund.In the younger ones The past are the requirements for industrial products regarding their products reliability and security all the time gone up. Especially the requirements for the safety of consumption facing financial and especially health damage in the foreground.

Differenzdruck-Meßumformer dienen des öfteren der Überwachung von Gebläsen, Ventilatoren oder auch der Überwachung des Kaminzugs von Heizungen. Eine Änderung des Differenzdrucks läßt somit den Ausfall einer dieser Geräte bzw. Anlagen erkennen.Differential pressure transmitter serve often the surveillance of blowers, Fans or monitoring the flue draft of heaters. A change in the differential pressure leaves so the failure of one of these devices or recognize plants.

Bei einem Differenzdruck-Meßumformer handelt es sich um einen Meßumformer für nicht elektrische Größen. Ein solcher Meßumformer befindet sich nicht nur an der physikalischen, sondern auch an der mechanischen Schnittstelle zur Größe Druck. Damit ist er im besonderen Maße selbst der Zerstörungsgefahr ausgesetzt. Wird nun ein Differenzdruck-Meßumformer zur Überwachung des Kaminzugs einer Heizung eingesetzt, so kann sein Ausfall dazu führen, daß ein verminderter Kaminzug, wie er bei einer Inversionswetterlage eintreten kann, nicht erkannt wird. Damit kann dann z. B. giftiges Kohlenmonoxid aus der Heizung in die Wohnräume eindringen. Somit hängt die Gesundheit von Menschen stark von dem rechtzeitigen Erkennen des zu niedrigen Kaminzugs, also des gefährlichen Betriebszustandes der Heizung, und damit auch von der Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Meßumformers ab.at a differential pressure transducer is it is a transmitter for non-electric Sizes. One such transmitter is not only at the physical, but also at the mechanical interface to the size pressure. He is special in that Dimensions itself the danger of destruction exposed. Will now be a differential pressure transmitter for monitoring the chimney draft of a heater used, so may his failure to lead, the existence reduced chimney draft, as it occurs in an inversion weather situation can, is not recognized. This can then z. B. toxic carbon monoxide from the heating into the living spaces. Thus hangs the health of people strongly from the timely recognition too low chimney draft, so the dangerous operating condition the heating, and thus on the reliability of the differential pressure transmitter.

Die Erfindung geht nun von einem Differenzdruck-Meßumformer aus, wie er in DE 35 36 020 A1 beschrieben ist.The invention is now based on a differential pressure transducer, as in DE 35 36 020 A1 is described.

Der Differenzdruck-Meßumformer besteht aus einem Sensorelement mit nachfolgender Signalverarbeitung und mit einer Ausgangsschnittstelle. Der Differenzdruck-Meßumformer weist einen induktiven Meßwertaufnehmer in Gegentaktausführung auf. Die Signale dieses induktiven Meßwertaufnehmers werden von einer speziellen Schaltung ausgewertet. Diese Schaltung verfügt über unabhängige Gleich- oder Wechselspannungsquellen und über wenigstens einen Verstärker zur Änderung oder Linearisierung der Übertragungskennlinie des induktiven Meßwertaufnehmers.Of the Differential pressure transmitter consists of a sensor element with subsequent signal processing and with an output interface. The differential pressure transmitter has an inductive transducer in push-pull version on. The signals of this inductive transducer are from evaluated a special circuit. This circuit has independent DC or AC sources and via at least one amplifier for modification or linearization of the transfer characteristic of the inductive transducer.

Ein Differenzdruck-Meßumformer nach DE 35 36 020 A1 erreicht somit eine hohe Zuverlässigkeit aufgrund der Verwendung eines besonders zuverlässigen Meßwertaufnehmers, nämlich eines im Gegentakt betriebenen induktiven Meßwertaufnehmers, und durch Verwendung einer speziellen Auswerteschaltung für die Ausgangssignale dieses Meßwertaufnehmers.A differential pressure transmitter after DE 35 36 020 A1 Thus achieves high reliability due to the use of a particularly reliable transducer, namely a push-pull operated inductive transducer, and by using a special evaluation circuit for the output signals of this transducer.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit eines Differenzdruck-Meßumformers zu erhöhen.Of the Invention is now the object of the reliability a differential pressure transmitter to increase.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Differenzdruck-Meßumformer mit einem Sensorelement zur Umformung eines Differenzdrucks in ein elektrisches Sensorsignal versehen ist, wobei das Sensorelement eine erste Meßkammer, eine zweite Meßkammer und ein oder mehrere Meßwertaufnehmer zur Ermittlung der Druckdifferenz zwischen der ersten und zweiten Meßkammer aufweist, der Differenzdruck-Meßumformer mit einer mit dem Sensorelement verbundenen Signalverarbeitungs-Einrichtung zur Erzeugung eines Meßwerts aus dem Sensorsignal versehen ist, die ein Überwachungssignal erzeugt, das das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer signalisiert, der Differenzdruck-Meßumformer ein oder mehrere elektrisch ansteuerbare Ventile aufweist, die so mit der ersten und zweiten Meßkammer und zwei Druck-Zuführungen zur Zuführung eines ersten und eines zweiten Druckes verbunden sind, daß in einer ersten Schaltstellung der ein oder mehreren Ventile die erste Meßkammer mit dem ersten Druck und die zweite Meßkammer mit dem zweiten Druck beaufschlagt sind und in einer zweiten Schaltstellung die erste Meßkammer mit der zweiten Meßkammer verbunden ist oder die erste und/oder die zweite Meßkammer mit einem Referenzdruck beaufschlagt sind, und die Signalverarbeitungs-Einrichtung weiter so ausgestaltet ist, daß sie zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer die Ventile zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung ansteuert, die Sensorsignale in der ersten Schaltstellung mit den Sensorsignalen in der zweiten Schaltstellung vergleicht und aus diesem Vergleich das Vorliegen eines Fehlers in dem Differenzdruck-Meßumformer detektiert.These Task is solved by that the differential pressure transducer with a sensor element for converting a differential pressure into an electrical one Sensor signal is provided, wherein the sensor element is a first measuring chamber, a second measuring chamber and one or more transducers for determining the pressure difference between the first and second measuring chamber has, the differential pressure transducer with a signal processing device connected to the sensor element for generating a measured value is provided from the sensor signal, which generates a monitoring signal, this is the occurrence of errors in the differential pressure transducer signals the differential pressure transducer one or more having electrically controllable valves, the so with the first and second measuring chamber and two pressure feeds to feed a first and a second pressure are connected in one first switching position of the one or more valves, the first measuring chamber with the first pressure and the second measuring chamber with the second pressure are acted upon and in a second switching position, the first measuring chamber with the second measuring chamber is connected or the first and / or the second measuring chamber are applied with a reference pressure, and the signal processing device continue to be designed so that they for monitoring the occurrence of errors in the differential pressure transducer the valves for switching from the first switching position in the second switching position controls, the sensor signals in the first Switching position with the sensor signals in the second switching position compares and from this comparison the presence of an error in the differential pressure transmitter detected.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß in dem Sensorelement auftretende Fehlfunktionen und unter Umständen auch in den Druck-Zuführungsleitungen zu dem Sensorelement auftretende Fehler mit hoher Sicherheit erkannt werden können. Damit wird es möglich, das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer sicher zu detektieren und zu signalisieren, so daß die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit des Differenzdruck-Meßumformers erhöht wird.By the invention it is achieved that occurring in the sensor element malfunction and possibly also in the pressure supply lines to the sensor element occurring errors can be detected with high security. This makes it possible to detect the occurrence of errors in the difference safely detect and signal pressure transducer, so that the reliability and reliability of the differential pressure transducer is increased.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.advantageous Embodiments of the invention are designated in the subclaims.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß der Differenzdruck-Meßumformer eine mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung verbundene Alarmsignalstufe aufweist, die vom Überwachungssignal angesteuert wird. Die Signalverarbeitungs-Einrichtung verändert beim Auftreten eines Fehlers das Überwachungssignal. Die Alarmsignalstufe signalisiert einen Fehler, wenn sich das Überwachungssignal verändert. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit des Differenzdruck-Meßumformers weiter erhöht, da so auch ein Ausfall oder eine Fehlfunktion der Signalverarbeitungs-Einrichtung von der Alarmsignaltufe erkannt werden kann.Further Advantages result from the fact that the differential pressure transducer an alarm signal stage connected to the signal processing device that is from the monitoring signal is controlled. The signal processing device changes when Occurrence of an error the monitoring signal. The alarm signal level signals an error when the monitoring signal changed. This is the reliability and reliability of the differential pressure transmitter further increased because so also a failure or malfunction of the signal processing device can be detected by the alarm signal level.

Es ist besonders zweckmäßig in der Alarmsignalstufe ein Relais vorzusehen und einen Alarm durch das Abfallen dieses Relais zu signalisieren. Zum einen sind Relais besonders ausfallsichere Bauelemente. Zum anderen fällt ein Relais beim Auftreten eines Fehlers innerhalb des Relais im Regelfall ab. Es erfolgt somit eine Art Selbstüberwachung des Relais.It is particularly useful in the Alarm signal level to provide a relay and an alarm through the Fall off to signal this relay. For one, relays are special Fail-safe components. On the other hand, a relay falls on the occurrence of a fault within the relay as a rule. It is thus done a kind of self-monitoring of the relay.

Es ist hierbei besonders vorteilhaft, das Relais innerhalb der Alarmsignalstufe so zu verschalten, daß es bei einer Unterbrechung des Überwachungssignals oder beim Auftreten eines Fehlers in der Alarmsignalstufe abfällt. Durch diese Selbstüberwachung der Alarmsignalstufe wird die Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Meßumformers weiter erhöht.It This is particularly advantageous, the relay within the alarm signal level to interconnect that it at an interruption of the monitoring signal or drops when an error occurs in the alarm signal level. By this self-monitoring the alarm signal level becomes the reliability of the differential pressure transducer further increased.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß das Relais zwangsgeführte Kontakte aufweist, mittels denen die Schaltstellung des Relais an die Signalverarbeitungs-Einrichtung rückgekoppelt wird. So kann beispielsweise ein Verkleben der Kontakte des Relais von der Signalverarbeitungs-Einrichtung erkannt werden. Damit ist es dem Differenzdruck-Meßumformer möglich, zusätzlich die Funktionsfähigkeit dieses Relais zu überwachen.Further Advantages result from the fact that the relay positively driven contacts by means of which the switching position of the relay to the signal processing device fed back becomes. For example, a sticking of the contacts of the relay be recognized by the signal processing device. This is it the differential pressure transmitter possible, additionally the operability of this To monitor relays.

Eine besonders zuverlässige und kostengünstige Realisierung der Alarmsignalstufe besteht darin, in der Alarmsignalstufe ein Relais und einen parallel zu dem Relais geschalteten ersten Kondensator vorzusehen, die über einen zweiten Kondensator zur Ausfilterung des Gleichstromanteils mit dem Überwachungssignal gekoppelt sind. Es ist bei dieser Ausführungsform möglich, daß diese Schaltung ohne zusätzliche weitere aktive Komponenten auskommt und somit die Alarmsignalstufe allein vom Überwachungssignal gespeist wird. Dies erhöht weiter die Ausfallsicherheit der Alarmsignalstufe. Bei der Unterbrechung des Überwachungssignals fällt das Relais ab, sobald sich der erste Kondensator über das Relais entladen hat. Der Ausfall eines der Bauelemente der Alarmsignalstufe führt weiter ebenfalls automatisch zum Abfall des Relais.A particularly reliable and cost-effective Realization of the alarm signal level consists in the alarm signal level a relay and a first one connected in parallel with the relay Provide capacitor over a second capacitor for filtering the DC component with the monitoring signal are coupled. It is possible in this embodiment that these Circuit without additional further active components and thus the alarm signal level only from the monitoring signal is fed. This increases continue the reliability of the alarm signal level. At the interruption the monitoring signal that is true Relay as soon as the first capacitor has discharged through the relay. The failure of one of the components of the alarm signal stage continues also automatically to the waste of the relay.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung als Überwachungssignal eine Wechselspannung erzeugt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich hierbei um eine Wechselspannung in Form eines Rechtecksignals. Durch die Verwendung eines Wechselspannungs-Signals als Überwachungssignal wird die Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Meßumformers weiter erhöht. Verfälschungen des Überwachungssignals, die durch Kurzschlüsse oder durch Einkoppelung einer Gleichspannung auftreten können, werden dadurch vermieden.It is particularly useful if the signal processing device as a monitoring signal an AC voltage generated. According to a preferred embodiment of the invention acts this is an AC voltage in the form of a square wave signal. By using an AC signal as a monitoring signal becomes the reliability of the differential pressure transmitter further increased. falsifications the monitoring signal, by short circuits or by coupling a DC voltage can occur thereby avoided.

Zweckmäßigerweise steuert die Signalverarbeitungs-Einrichtung zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer die Ventile periodisch zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung an. Die Periodendauer liegt hierbei vorzugsweise in dem Intervall von 15 Minuten bis 1 Sekunde.Conveniently, controls the signal processing means to monitor the occurrence of In the differential pressure transmitter, the valves periodically for switching from the first switching position to the second switching position at. The period duration is preferably in the interval from 15 minutes to 1 second.

Die Signalverarbeitungs-Einrichtung überwacht das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer vorzugsweise zusätzlich zu dem Vergleich der Meßwerte in der ersten und zweiten Schaltstellung durch eine oder mehrere der folgenden Methoden:
Zusätzlich kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung das Sensorsignal oder den aus dem Sensorsignal berechneten Meßwert auf Plausibilität hin überprüfen.The signal processing means preferably monitors the occurrence of errors in the differential pressure transducer in addition to the comparison of the measured values in the first and second switching positions by one or more of the following methods:
In addition, the signal processing device can check the sensor signal or the measured value calculated from the sensor signal for plausibility.

Zum anderen kann sie die Oszillatorspannung überwachen, wenn in dem Sensorelement eine von einem Oszillator gespeiste Meßbrücke verwendet wird. Weiter ist es möglich, daß die Signalverarbeitungseinrichtung die Versorgungsspannung des Differenzdruck-Meßumformers überwacht. Durch die Überwachung der oben beschriebenen Größen ist eine besonders effektive Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer möglich.To the others may monitor the oscillator voltage when in the sensor element a measuring bridge fed by an oscillator is used. Further Is it possible, that the Signal processing device monitors the supply voltage of the differential pressure transducer. By monitoring The sizes described above is one particularly effective monitoring the occurrence of errors in the differential pressure transducer possible.

Es ist besonders effizient, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor aufweist, der die Funktionen der Signalverarbeitungseinrichtung unterstützt oder ausführt. Wird ein solcher Mikroprozessor oder Mikrocontroller verwendet, so kann die Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Meßumformers weiter dadurch erhöht werden, daß die Signalverarbeitungseinrichtung weiter eine Watch-Dog-Schaltung aufweist, die die Funktionsweise des Mikrocontrollers oder Mikroprozessors überwacht. Vorteilhaft ist hierbei, wenn die Watch-Dog-Schaltung von einer Programmschleife getriggert wird, die nicht zur Erzeugung des Überwachungssignals dient. Dadurch wird sichergestellt, daß das Programm nicht in dem Unterprogramm zur Erzeugung des Überwachungssignals verharrt, obwohl ein oder mehrere der überwachten Größen sich in einem unerlaubten Zustand befinden.It is particularly efficient if the signal processing device has a microcontroller or a microprocessor which supports or executes the functions of the signal processing device. If such a microprocessor or microcontroller is used, the reliability of the differential pressure transducer can be further increased by the fact that the signal processing device further comprises a watchdog circuit, the operation of the microcontroller or micro processor monitored. It is advantageous here if the watchdog circuit is triggered by a program loop which does not serve to generate the monitoring signal. This ensures that the program does not remain in the watchdog generation subroutine, even though one or more of the monitored quantities are in an unauthorized state.

Eine besonders ausfallsichere Ausgestaltung des Sensorelements besteht darin, ein Sensorelement zu verwenden, das ein oder mehrere induktive Meßwertaufnehmer aufweist, die mit Widerständen zu einer von einem Oszillator gespeisten Meßbrücke verschaltet sind. Weiter ist es vorteilhaft, in dem Sensorelement ein oder mehrere Verstärker zur Verstärkung des Ausgangssignals der Meßbrücke und zur Erzeugung eines Sensorsignals vorzusehen, das proportional zur Druckdifferenz ist.A Particularly fail-safe configuration of the sensor element is It is to use a sensor element that has one or more inductive transducer that has resistances are interconnected to a supplied by an oscillator measuring bridge. Further it is advantageous in the sensor element one or more amplifiers for amplifying the Output signal of the measuring bridge and to provide a sensor signal which is proportional to Pressure difference is.

Kostenvorteile ergeben sich dadurch, als Ventil ein 3-/2-Wege-Ventil einzusetzen.cost benefits result from the use of a 3- / 2-way valve as a valve.

Zweckmäßig ist es, im Differenzdruck-Meßumformer ein mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung verbundene Ausgangsstufe zur Ausgabe des Meßwertes vorzusehen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ausgangsstufe so ausgestaltet ist, daß sie den Meßwert wahlweise in analoger oder in digitaler Form ausgibt. Dies erhöht den Einsatzbereich des Differenzdruck-Meßumformers.Is appropriate it, in the differential pressure transmitter an output stage connected to the signal processing device for the output of the measured value provided. It is particularly advantageous if the output stage designed so that they the measured value optionally outputs in analog or digital form. This increases the range of application of the differential pressure transmitter.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Ausgangsstufe eine Schaltung zur Ausgabe eines analogen Meßwertes in Form von 4 bis 20 mA oder 2 bis 10 V. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ausgangsstufe eine Schaltung zur digitalen Datenübertragung auf. Durch diese spezielle Ausgestaltung der Ausgangsstufe wird ein weiter Einsatzbereich des Differenzdruck-Meßumformers gewährleistet.To a preferred embodiment of Invention contains the output stage is a circuit for outputting an analogue measured value in the form of 4 to 20 mA or 2 to 10 V. According to another preferred embodiment the invention, the output stage, a circuit for digital data transfer on. By this special embodiment of the output stage is ensures a wide range of applications of the differential pressure transducer.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.in the The following is the invention with reference to several embodiments explained with the aid of the accompanying drawings by way of example.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Differenzdruck-Meßumformers. 1 shows a block diagram of a differential pressure transducer according to the invention.

2a und 2b zeigen funktionelle Darstellungen eines mit einem Ventil verbundenen Sensorelements zum Einsatz in dem Differenzdruck-Meßumformer nach 1. 2a and 2 B Figure 11 shows functional representations of a sensor element connected to a valve for use in the differential pressure transducer 1 ,

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit einem Ventil verbundenen Sensorelements zur Verwendung in dem Differenzdruck-Meßumformer nach 1. 3 shows another embodiment of a sensor element connected to a valve for use in the differential pressure transducer 1 ,

4 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Differenzdruck-Meßumformers. 4 shows a block diagram of another embodiment of a differential pressure transducer according to the invention.

5 zeigt ein Blockschaltbild eines Sensorelements für die Verwendung in dem Differenzdruck-Meßumformer nach 1 oder 3. 5 Figure 12 is a block diagram of a sensor element for use in the differential pressure transducer 1 or 3 ,

6 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausschnittes des Differenzdruck-Meßumformers nach 1 oder 3. 6 shows a block diagram of a section of the differential pressure transducer after 1 or 3 ,

1 zeigt die grundsätzliche Struktur eines erfindungsgemäßen Differenzdruck-Meßumformers. 1 shows the basic structure of a differential pressure transducer according to the invention.

1 zeigt einen Differenzdruck-Meßumformer 1, der ein Sensorelement 2, eine Signalverarbeitungs-Einrichtung 3, ein Ventil 7, eine Alarmsignalstufe 5 und eine Stromversorgungseinrichtung 6 aufweist. Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 ist elektrisch mit dem Sensorelement 2, dem Ventil 7 und der Alarmsignalstufe 5 verbunden. 1 shows a differential pressure transducer 1 that is a sensor element 2 , a signal processing device 3 , a valve 7 , an alarm signal level 5 and a power supply device 6 having. The signal processing device 3 is electrically connected to the sensor element 2 , the valve 7 and the alarm signal level 5 connected.

Das Sensorelement 2 dient der Umformung eines Differenzdruckes Δp in ein elektrisches Sensorsignal 106. Der Differenzdruck Δp beeinflußt das Sensorelement 2, das ein von dem Differenzdruck Δp abhängiges elektrisches Signal erzeugt und als Sensorsignal 106 an die Signalverarbeitungseinrichtung 3 übermittelt.The sensor element 2 serves to convert a differential pressure Δp into an electrical sensor signal 106 , The differential pressure Δp affects the sensor element 2 which generates an electrical signal dependent on the differential pressure Δp and as a sensor signal 106 to the signal processing device 3 transmitted.

Zur Umwandlung des Differenzdruckes Δp in ein elektrisches Signal beinhaltet das Sensorelement 2 einen oder mehrere Meßwertaufnehmer. Als Meßwertaufnehmer kann hierbei beispielsweise ein induktiver Meßwertaufnehmer verwendet werden, wie er in DE 35 36 020 A1 beschrieben ist. Weiter kann auch ein Differential-Transformator, bei dem der innenliegende Ferrit-Kern in Abhängigkeit von dem Differenzdruck verschiebbar ist, als induktiver Meßwertaufnehmer verwendet werden.To convert the differential pressure Δp into an electrical signal, the sensor element includes 2 one or more transducers. As a transducer here, for example, an inductive transducer can be used, as in DE 35 36 020 A1 is described. Furthermore, a differential transformer in which the inner ferrite core is displaceable as a function of the differential pressure can also be used as the inductive measuring transducer.

Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, daß als Meßwertaufnehmer ein kapazitiver Meßwertaufnehmer oder ein piezorezessiver Halbleitersensor verwendet wird. Der Vorteil eines induktiven Meßwertaufnehmers gegenüber einem kapazitiven Meßwertaufnehmer besteht darin, daß der technische Aufwand für die Realisierung des Meßwertaufnehmers und der schaltungstechnische Aufwand zur Auswertung des Signals des Meßwertaufnehmers geringer ist. Der Vorteil eines induktiven Meßwertaufnehmers gegenüber einem piezorezessiven Halbleitersensor besteht darin, daß dieser – insbesondere bei kleinen Drücken – genauer arbeitet und in viel geringerem Maße von Umgebungsgrößen, wie der Temperatur, abhängig ist.It is however basically also possible that as a transducer a capacitive transducer or a piezoresensitive semiconductor sensor is used. The advantage an inductive transducer across from a capacitive transducer is that the technical effort for the realization of the transducer and the circuitry effort to evaluate the signal of the transducer lower is. The advantage of an inductive transducer over a Piezorezessive semiconductor sensor is that this - especially at small pressures - more accurate works and to a much lesser extent of environmental sizes, like the temperature, depending is.

Vorteilhafterweise umfaßt das Sensorelement 2 neben ein oder mehreren Meßwertaufnehmern auch eine Auswerteschaltung zur Auswertung der Signale von diesem bzw. diesen Meßwertaufnehmer/n. Diese Auswerteschaltung erzeugt aus dem Ausgangssignal des Meßwertaufnehmers bzw. den Ausgangssignalen der Meßwertaufnehmer das Sensorsignal 106. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn diese Auswerteschaltung aus dem Ausgangssignal des Meßwertaufnehmers bzw. den Ausgangssignalen der Meßwertaufnehmer ein Sensorsignal erzeugt, das proportional zur Differenzdruck Δp ist.Advantageously, the sensor element comprises 2 In addition to one or more transducers and an evaluation circuit for the evaluation of the signals from this or these transducers / n. This evaluation circuit generates the sensor signal from the output signal of the transducer or the output signals of the transducers 106 , It is advantageous if this evaluation circuit generates from the output signal of the transducer or the output signals of the transducer, a sensor signal which is proportional to the differential pressure Ap.

Anhand der Figuren 2a und 2b wird nun das Zusammenwirken zwischen Ventil 7 und Sensorelement 2 verdeutlicht.Based on the figures 2a and 2 B Now the interaction between valve 7 and sensor element 2 clarified.

2a verdeutlicht die Funktionsweise des Ventils 7 und des Sensorelements 2 in einer ersten Schaltstellung des Ventils 7 und 2b verdeutlicht diese Funktionsweise in einer zweiten Schaltstellung des Ventils 7. 2a illustrates the operation of the valve 7 and the sensor element 2 in a first switching position of the valve 7 and 2 B illustrates this operation in a second switching position of the valve 7 ,

2a zeigt zwei Druck-Zuführungen 71 und 72, das Ventil 7 und das Sensorelement 2 mit zwei Meßkammern 22 und 23 und eine Membran 21 eines Meßwertaufnehmers. Über die Druck-Zuführungen 71 und 72 werden Drücke 101 und 102 dem Sensorelement zur Bestimmung des Differenzdrucks Δp zugeführt. Bei dem Ventil 7 handelt es sich um ein 3-/2-Wege-Ventil, das einerseits pneumatisch mit den Druck-Zuführungen 71 und 72 und andererseits pneumatisch mit der Meßkammer 22 verbunden ist. Weiter ist die Druck-Zuführung 72 pneumatisch mit der Meßkammer 23 verbunden. 2a shows two pressure feeders 71 and 72 , the valve 7 and the sensor element 2 with two measuring chambers 22 and 23 and a membrane 21 a transducer. About the pressure feeders 71 and 72 become pressures 101 and 102 supplied to the sensor element for determining the differential pressure Ap. At the valve 7 It is a 3/2-way valve, on the one hand pneumatically with the pressure feeders 71 and 72 and on the other hand pneumatically with the measuring chamber 22 connected is. Next is the pressure feeder 72 pneumatically with the measuring chamber 23 connected.

In der in 2 gezeigten ersten Schaltstellung des Ventils 7 ist so die Meßkammer 22 über das Ventil 7 mit der Druck-Zuführung 71 verbunden, so daß in der Meßkammer 22 der Druck 101 anliegt. Weiter ist die Druck-Zuführung 72 mit der Meßkammer 23 verbunden, so daß in der Meßkammer 23 der Druck 102 anliegt.In the in 2 shown first switching position of the valve 7 So is the measuring chamber 22 over the valve 7 with the pressure feeder 71 connected, so that in the measuring chamber 22 the pressure 101 is applied. Next is the pressure feeder 72 with the measuring chamber 23 connected, so that in the measuring chamber 23 the pressure 102 is applied.

In der in 2b gezeigten zweiten Schaltstellung des Ventils 7 ist die Druck-Zuführung 72 über das Ventil 7 mit der Meßkammer 22 pneumatisch verbunden. Weiter ist die Druck-Zuführung 72 ebenfalls mit der Meßkammer 23 pneumatisch verbunden. Damit liegt sowohl in der Meßkammer 22 als auch in der Meßkammer 23 der Druck 102 an.In the in 2 B shown second switching position of the valve 7 is the pressure feeder 72 over the valve 7 with the measuring chamber 22 pneumatically connected. Next is the pressure feeder 72 also with the measuring chamber 23 pneumatically connected. This is both in the measuring chamber 22 as well as in the measuring chamber 23 the pressure 102 at.

Es ist auch möglich, das Ventil 7 durch zwei elektrisch ansteuerbare 3-/2-Wege-Ventile zu ersetzen, von denen das erste Ventil zwischen der Druck-Zuführung 71 und der Meßkammer 22 und das zweite Ventil zwischen den Meßkammern 22 und 23 geschaltet ist. Weiter ist es auch möglich, mehrere Ventile vorzusehen, die in einer ersten Schaltstellung die Druck-Zuführung 71 mit der Meßkammer 22 und die Druck-Zuführung 72, mit der Meßkammer 23 verbinden und in einer zweiten Schaltstellung die Meßkammern 22 und 23 von den Druck-Zuführungen 71 und 72 abkoppeln und eine pneumatische Verbindung zwischen den Meßkammern 22 und 23 herstellen.It is also possible to use the valve 7 to replace by two electrically controllable 3- / 2-way valves, of which the first valve between the pressure supply 71 and the measuring chamber 22 and the second valve between the measuring chambers 22 and 23 is switched. Further, it is also possible to provide a plurality of valves, the pressure supply in a first switching position 71 with the measuring chamber 22 and the pressure feeder 72 , with the measuring chamber 23 connect and in a second switching position, the measuring chambers 22 and 23 from the pressure feeders 71 and 72 decouple and a pneumatic connection between the measuring chambers 22 and 23 produce.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in einer ersten Schaltstellung der Ventile die Druck-Zuführung 71 mit der Meßkammer 22 und die Druck-Zuführung 72 mit der Meßkammer 23 und in einer zweiten Schaltstellung die Druck-Zuführung 71 mit der Meßkammer 23 und die Druck-Zuführung 72 mit der Meßkammer 22 pneumatisch zu verbinden. Auch hierdurch wird eine gezielte Druckänderung beim Umschalten von der ersten in die zweite Schaltstellung bewirkt.Another possibility is, in a first switching position of the valves, the pressure supply 71 with the measuring chamber 22 and the pressure feeder 72 with the measuring chamber 23 and in a second switching position, the pressure supply 71 with the measuring chamber 23 and the pressure feeder 72 with the measuring chamber 22 pneumatically connect. This also causes a targeted pressure change when switching from the first to the second switching position.

Eine weitere Möglichkeit wird nun anhand von 3 verdeutlicht:
3 zeigt das Ventil 7, die Druck-Zuführungen 71 und 72 und das Sensorelement 2 mit den Meßkammern 22 und 23. Weiter zeigt 3 eine Druck-Zuführung 73, über die ein Referenzdruck 120 über das Ventil 7 der Meßkammer 22 zuführbar ist.Another possibility is now based on 3 clarifies:
3 shows the valve 7 , the pressure feeders 71 and 72 and the sensor element 2 with the measuring chambers 22 and 23 , Next shows 3 a pressure feeder 73 , about which a reference pressure 120 over the valve 7 the measuring chamber 22 can be fed.

In einer ersten Schaltstellung des Ventils 7 ist so die Meßkammer 22 über das Ventil 7 mit der Druck-Zuführung 71 pneumatisch verbunden. Weiter ist die Meßkammer 23 mit der Druck-Zuführung 72 verbunden. Damit liegt in der Meßkammer 22 der Druck 101 und in der Meßkammer 23 der Druck 102 an.In a first switching position of the valve 7 So is the measuring chamber 22 over the valve 7 with the pressure feeder 71 pneumatically connected. Next is the measuring chamber 23 with the pressure feeder 72 connected. This is in the measuring chamber 22 the pressure 101 and in the measuring chamber 23 the pressure 102 at.

In einer zweiten Schaltstellung des Ventils 7 (in 3 gezeigte Schaltstellung) ist die Meßkammer 22 über das Ventil 7 mit der Druck-Zuführung 73 verbunden, so daß in der Meßkammer 22 der Referenzdruck 120 und in der Meßkammer 23 der Druck 102 anliegt. Alternativ ist es durch den Einsatz eines weiteren Ventils möglich, daß in der zweiten Schaltstellung die Druck-Zuführung 73 mit der Meßkammer 22 verbunden wird, so daß in der Meßkammer 22, der Referenzdruck 120 und in der Meßkammer 23 der Umgebungsdruck anliegt.In a second switching position of the valve 7 (in 3 shown switching position) is the measuring chamber 22 over the valve 7 with the pressure feeder 73 connected, so that in the measuring chamber 22 the reference pressure 120 and in the measuring chamber 23 the pressure 102 is applied. Alternatively, it is possible by the use of a further valve, that in the second switching position, the pressure supply 73 with the measuring chamber 22 is connected, so that in the measuring chamber 22 , the reference pressure 120 and in the measuring chamber 23 the ambient pressure is applied.

Die in 1 gezeigte Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 hat zwei Funktionen:
Zum einen dient sie der Erzeugung eines Meßwertes aus dem Sensorsignal 106. Zum anderen erzeugt sie ein die Alarmstufe 5 ansteuerndes Überwachungssignal 108, überwacht das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer und verändert das Überwachungssignal 108, wenn sie bei dieser Überwachung das Auftreten eines Fehlers in dem Differenzdruck-Meßumformer 1 erkennt.In the 1 shown signal processing device 3 has two functions:
On the one hand, it serves to generate a measured value from the sensor signal 106 , On the other hand, it generates the alert level 5 triggering monitoring signal 108 , monitors the occurrence of errors in the differential pressure transducer and changes the monitor signal 108 if in this monitoring the occurrence of a fault in the differential pressure transducer 1 recognizes.

Diese Funktionen der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 werden vorzugsweise von einem Mikroprozessor oder Mikrokontroller ausgeführt. Es ist jedoch auch grundsätzlich möglich, daß diese Funktionen mittels einer analogen oder digitalen Schaltung realisiert werden oder mittels des Zusammenspiels eines Mikroprozessors oder Mikrokontrollers und solchen analogen oder digitalen Schaltungen realisiert werden. Die Verwendung eines Mikroprozessors oder Mikrokontrollers hat den Vorteil, daß dadurch der Implementierungsaufwand verringert und komplexere Überwachungsfunktionen ermöglich werden.These functions of the signal processing device 3 are preferably carried out by a microprocessor or microcontroller. It However, it is also possible in principle that these functions are realized by means of an analog or digital circuit or realized by means of the interaction of a microprocessor or microcontroller and such analog or digital circuits. The use of a microprocessor or microcontroller has the advantage of reducing implementation overhead and enabling more complex monitoring functions.

Bei der Durchführung der Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 ein oder mehrere der folgenden Überwachungen vornehmen:
Zum einen steuert die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 zum Überwachen des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer 1 das Ventil 7 in periodischen Abständen zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung an. Das Ventil 7 verweilt sodann für eine kurze Zeitspanne, beispielsweise 1 Sekunde, in der zweiten Schaltstellung und kehrt sodann, vorzugsweise durch eine entsprechende Ansteuerung der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3, in die erste Schaltstellung zurück. Damit wechseln sich Betriebsphasen, in denen der Meßwert von der Signalverarbeitungs-Einrichtung ermittelt wird, und Testphasen, die der Ermittlung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer dienen, ab. Die Steuerung des Ventils wird hierbei durch ein elektrisches Signal 105 bewirkt, bei dem es sich beispielsweise um ein rechteckförmiges Signal mit einer Periode zwischen 30 Minuten und 1 Sekunde handelt.In performing the monitoring of the occurrence of faults in the differential pressure transducer, the signal processing device may 3 Do one or more of the following:
First, the signal processing device controls 3 for monitoring the occurrence of errors in the differential pressure transducer 1 the valve 7 at periodic intervals for switching from the first switching position to the second switching position. The valve 7 then lingers for a short period of time, for example 1 second, in the second switching position and then returns, preferably by a corresponding control of the signal processing device 3 , back to the first position. This alternates operating phases in which the measured value is determined by the signal processing device, and test phases, which are used to determine the occurrence of errors in the differential pressure transducer. The control of the valve is characterized by an electrical signal 105 which is, for example, a rectangular signal with a period between 30 minutes and 1 second.

Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 vergleicht nun das Sensorsignal 106 in der ersten Schaltstellung mit dem Sensorsignal 106 in der zweiten Schaltstellung. Aufgrund diese Vergleichs detektiert sie, ob ein Fehler in dem Differenzdruck-Meßumformer 1 vorliegt.The signal processing device 3 now compares the sensor signal 106 in the first switching position with the sensor signal 106 in the second switching position. Because of this comparison, it detects if there is an error in the differential pressure transducer 1 is present.

Eine einfache Methode zur Durchführung eines derartigen Vergleichs besteht darin, das Sensorsignal 106 oder das Mittel des Sensorsignals 106 in der Betriebsphase mit dem Sensorsignal 106 oder dem Mittel des Sensorsignals 106 in der Testphase durch Differenzbildung zu vergleichen und das sich so ergebende Ergebnis mit einem vordefinierten Schwellwert zu vergleichen. Anstelle des Sensorsignals 106 kann natürlich auch der aus dem Sensorsignal 106 ermittelte Meßwert für diesen Vergleich herangezogen werden. Liegt nun die Differenz unterhalb des Schwellwerts, so detektiert die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 das Auftreten eines Fehlers, da der Differenzdruck-Meßumformer nicht ausreichend auf die durch das Ventil 7 bewirkte Druckänderung reagiert oder das Meßsignal in einem verbotenen Bereich liegt. Hierbei sind auch Verschlüsse der Druck-Zuführungsleitungen erkennbar. Durch das Umschalten des Ventils 7 ergibt sich ein Volumenstrom, der zu einer Nivellierung der Druckdifferenz zwischen den Meßkammern 22 und 23 führt.A simple method for performing such a comparison is to use the sensor signal 106 or the mean of the sensor signal 106 in the operating phase with the sensor signal 106 or the mean of the sensor signal 106 in the test phase by subtraction to compare and compare the resulting result with a predefined threshold. Instead of the sensor signal 106 can of course also from the sensor signal 106 determined measured value can be used for this comparison. If the difference is below the threshold value, then the signal processing device detects 3 the occurrence of a fault, because the differential pressure transducer is insufficient on the through the valve 7 caused pressure change is responsive or the measurement signal is in a prohibited area. In this case, closures of the pressure supply lines can be seen. By switching the valve 7 results in a volume flow, which leads to a leveling of the pressure difference between the measuring chambers 22 and 23 leads.

Weiter ist es auch möglich, den wie oben beschrieben ermittelten Differenzbetrag mit einer oberen Schranke zu vergleichen oder beispielsweise einen Mittelwert mehrerer derartiger Differenzbeträge mit einem unteren oder oberen Schwellwert zu vergleichen.Further it is also possible the difference amount determined as described above with an upper one To compare a barrier or, for example, an average of several with such differences to compare to a lower or upper threshold.

Bei der Verwendung eines Referenzdrucks, wie dies beispielsweise anhand von 3 erläutert ist, ist es hierbei möglich, relativ eng beieinanderliegende Werte als obere oder untere Grenzwerte zu definieren, wobei der von dem unteren und oberen Grenzwert definierte Bereich vorzugsweise dem Toleranzbereich des Differenzdruck-Meßumformers entspricht.When using a reference pressure, as for example with reference to 3 In this case, it is possible to define relatively close values as upper or lower limit values, wherein the range defined by the lower and upper limit values preferably corresponds to the tolerance range of the differential pressure transmitter.

Weiter kann zusätzlich das Sensorsignal 106 oder der von der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 aus dem Sensorsignal 106 berechnete Meßwert auf Plausibilität überprüft werden. Bei zu großen oder zu kleinen Werten wird von der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 auf einen Fehler erkannt. Auch weitere Kriterien oder Algorithmen zur Plausibilitätsprüfung können hierbei verwendet werden.Further, in addition, the sensor signal 106 or that of the signal processing device 3 from the sensor signal 106 calculated value are checked for plausibility. Too large or too small values will come from the signal processing equipment 3 detected on a mistake. Further criteria or algorithms for the plausibility check can be used here.

Wenn das Sensorelement 2 eine von einem Oszillator gespeiste Meßbrücke aufweist, kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 die Oszillatorspannung überwachen. Das Auftreten eines Fehlers kann beispielsweise anhand des Abfalls der Oszillatorspannung oder eines größeren Abweichens der Oszillator-Frequenz von der vorgegebenen Soll-Frequenz erkannt werden.When the sensor element 2 has a measuring bridge fed by an oscillator, the signal processing device 3 monitor the oscillator voltage. The occurrence of an error can be detected, for example, based on the drop in the oscillator voltage or a greater deviation of the oscillator frequency from the predetermined desired frequency.

Weiter kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 die Versorgungsspannung des Differenzdruck-Meßumformers 1 überwachen. Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 kann so beispielsweise die Höhe der von der Stromversorgungs-Einrichtung 6 bereitgestellten Versorgungsspannung UB, die an dem Ventil 7 anliegende Versorgungsspannung UB, die an dem Sensorelement anliegende Versorgungsspannung UB und/oder die an dem Mikroprozessor der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 anliegende Versorgungsspannung UB überwachen und einen Fehler detektieren, wenn die jeweilige Versorgungsspannung unter einen bestimmten Grenzwert fällt.Next, the signal processing device 3 the supply voltage of the differential pressure transmitter 1 monitor. The signal processing device 3 For example, this may be the height of the power supply device 6 provided supply voltage UB, which is connected to the valve 7 applied supply voltage UB, the voltage applied to the sensor element supply voltage UB and / or on the microprocessor of the signal processing device 3 monitor supply voltage UB and detect an error when the respective supply voltage falls below a certain limit.

Weiter kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung die Nullpunkt-Drift des Sensorelements oder der Meßwertaufnehmer bestimmen und die Änderung der Nullpunkt-Drift auf Plausibilität überprüfen.Further the signal processing device may zero the drift of the Sensor element or the transducer determine and change the Check zero drift for plausibility.

Weiter ist es möglich, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 von der Alarmsignalstufe 5 ein Rückkopplungssignal 109 empfängt, welches beispielsweise die Schaltstellung eines zur Alarmsignalisierung in der Alarmsignalstufe 5 verwendeten Relais rückkoppelt. Durch den Vergleich des mittels des Überwachungssignals 108 signalisierten Zustands mit dem Rückkopplungssignal 109 kann von der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 das Vorliegen eines Fehlers in der Alarmsignalstufe 5 detektiert werden.Furthermore, it is possible that the signal processing device 3 from the alarm signal level 5 a feedback signal 109 receives, for example, the switching position of an alarm signaling in the alarm signal level 5 used relays feedback. By comparing the means of the monitoring signal 108 signaled state with the feedback signal 109 can from the signal processing facility 3 the presence of an error in the alarm signal level 5 be detected.

Neben den oben geschilderten Überwachungsfunktionen ermittelt die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 aus dem in der Betriebsphase zugeführten Sensorsignal 106 einen Meßwert, der der Höhe des Differenzdrucks Δp entspricht. Dieser Meßwert kann von der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 bereits weiterverarbeitet werden, beispielsweise durch Vergleich mit einem Schwellwert und einer Signalisierung eines bestimmten Betriebszustands bei Überschreiten des Schwellwerts, oder, beispielsweise über eine Ausgangsstufe, in direkter Form ausgegeben werden.In addition to the monitoring functions described above determines the signal processing device 3 from the sensor signal supplied in the operating phase 106 a measured value which corresponds to the magnitude of the differential pressure Δp. This reading may be from the signal processing device 3 already further processed, for example by comparison with a threshold value and a signaling of a specific operating state when the threshold value is exceeded, or output, for example via an output stage, in direct form.

4 zeigt nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Ausgabe des Meßwerts über eine mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung verbundene Ausgangsstufe erfolgt. 4 now shows a further embodiment of the invention, in which the output of the measured value via an output stage connected to the signal processing device takes place.

4 zeigt das Sensorelement 2, das Ventil 7, die Stromversorgungs-Einrichtung 6, die Alarmsignalstufe 5, eine Ausgangsstufe 4 und eine Signalverarbeitungs-Einrichtung 31. 4 shows the sensor element 2 , the valve 7 , the power supply facility 6 , the alarm signal level 5 , an output stage 4 and a signal processing device 31 ,

Das Sensorelement 2 und das Ventil 7 sowie die pneumatische Verbindung dieser Elemente entspricht den Ausführungen nach 1, 2a, 2b und 3. Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 31 weist sämtliche Funktionen der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 auf und verfügt weiter über folgende zusätzliche Ausgestaltungen:
Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 31 weist einen Mikroprozessor 33, der die oben aufgeführten Funktionen der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 im wesentlichen erbringt, und eine Watch-Dog-Schaltung 32 auf.The sensor element 2 and the valve 7 as well as the pneumatic connection of these elements corresponds to the explanations 1 . 2a . 2 B and 3 , The signal processing device 31 has all the functions of the signal processing device 3 and further has the following additional features:
The signal processing device 31 has a microprocessor 33 which performs the above-listed functions of the signal processing device 3 essentially provides, and a watch-dog circuit 32 on.

Die Watch-Dog-Schaltung 32 überwacht die Funktionsweise des Mikroprozessors 33. Die Watch-Dog-Schaltung 32 dient so der weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Meßumformers 10. Auf sie könnte somit auch verzichtet werden.The watch-dog circuit 32 monitors the operation of the microprocessor 33 , The watch-dog circuit 32 thus serves to further increase the reliability of the differential pressure transducer 10 , It could therefore be dispensed with.

Der Mikroprozessor 33 bildet das Kernstück der Überwachung. Er erzeugt zum einen das Überwachungssignal 108. Bei dem Überwachungssignal 108 handelt es sich vorzugsweise um ein Wechselspannungs-Signal. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugt der Mikroprozessor 33 als Überwachungssignal 108 eine rechteckförmige Impulsfolge, beispielsweise einer Frequenz von 40 KHz.The microprocessor 33 forms the centerpiece of surveillance. On the one hand, it generates the monitoring signal 108 , At the monitoring signal 108 it is preferably an AC signal. In the embodiment of the invention described herein, the microprocessor generates 33 as a monitoring signal 108 a rectangular pulse train, for example a frequency of 40 KHz.

Erkennt der Mikroprozessor 33 bei der Überwachung des Differenzdruck-Meßumformers 1 das Auftreten eines Fehlers in dem Differenzdruck-Meßumformer 1, so verändert er das Überwachungssignal 108. Beispielsweise unterbricht er hierzu die Erzeugung der rechteckförmigen Impulsfolge. Weiter ist es auch möglich, daß der Mikroprozessor 33 das Überwachungssignal 108 in anderer Weise verändert. Beispielsweise ist eine Veränderung der Signalform oder der Frequenz des von dem Mikroprozessor 33 erzeugten Überwachungssignals 108 möglich.Detects the microprocessor 33 during monitoring of the differential pressure transmitter 1 the occurrence of a fault in the differential pressure transducer 1 , it changes the monitoring signal 108 , For example, it interrupts the generation of the rectangular pulse train. Further, it is also possible that the microprocessor 33 the monitoring signal 108 changed in another way. For example, a change in the waveform or frequency of the microprocessor 33 generated monitoring signal 108 possible.

Der Mikroprozessor selbst wird von der Watch-Dog-Schaltung 32 überwacht, die ein Rücksetzsignal erzeugt, wenn der Mikroprozessor nicht mehr einwandfrei arbeitet. Die Watch-Dog-Schaltung 32 erkennt, wenn das von dem Mikroprozessor 33 durchgeführte Programm nicht mehr ordnungsgemäß durchlaufen wird, sondern in einer Art Endlosschleife in einem Teilprogramm verharrt. Ein solches Teil oder Unterprogramm wäre z.B. die Erzeugung des Rechteck-Überwachungssignals 108.The microprocessor itself is powered by the watchdog circuit 32 monitored, which generates a reset signal when the microprocessor is no longer working properly. The watch-dog circuit 32 detects if that from the microprocessor 33 program is no longer run properly, but remains in a kind of infinite loop in a subprogram. Such a part or subroutine would be, for example, the generation of the rectangular monitoring signal 108 ,

Im wesentlichen besteht die Watch-Dog-Schaltung 32 aus einem Zeitglied, das nach einer vorwählbaren Zeit den Mikroprozessor 33 in einen definierten Zustand zurücksetzt. Jedes Mal, wenn der Mikroprozessor 33 einen bestimmten Programmteil durchläuft, wird die Watch-Dog-Schaltung getriggert. Bei der Triggerung der Watch-Dog-Schaltung wird das Zeitglied auf Null gesetzt. Die eingestellte Zeit beginnt somit immer wieder neu zu laufen. Lediglich wenn diese Rücksetzung des Zeitgliedes nicht erfolgt, wird das Rücksetzsignal 34 erzeugt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Watch-Dog-Schaltung 32 von einer Programmschleife getriggert, die nicht der Erzeugung des Rechteck-Überwachungssignals 108 dient. Dies hat den Vorteil, daß auch eine Endlosschleife des Takterzeugungs-Unterprogramms als Fehler von der Watch-Dog-Schaltung 32 erkannt werden kann.Essentially, the watchdog circuit exists 32 from a timer, which after a pre-selectable time the microprocessor 33 resets to a defined state. Every time the microprocessor 33 goes through a particular program part, the watchdog circuit is triggered. When triggering the watchdog circuit, the timer is set to zero. The set time thus starts to run again and again. Only if this reset of the timer does not occur, the reset signal 34 generated. In the present embodiment, the watchdog circuit 32 triggered by a program loop that is not generating the rectangular monitor signal 108 serves. This has the advantage that even an infinite loop of the clock generation subroutine as an error from the watchdog circuit 32 can be recognized.

Die Ausgangsstufe 4 dient der Ausgabe des Meßwertes. Die Ausgangsstufe 4 empfängt einerseits ein Signal 111 von dem Mikroprozessor 33, das als Information den auszugebenden Meßwert enthält. Diese Information, also den von dem Mikroprozessor 33 erzeugten Meßwert, gibt die Ausgangsstufe 4 in analoger oder digitaler Form aus. Im einfachsten Fall kann es sich bei der Ausgangsstufe 4 um eine Schnittstelleneinrichtung, beispielsweise um einen Stecker oder eine einfache galvanische Kopplung, handeln. Vorteilhaft ist jedoch, wenn die Ausgangsstufe 4 eine Schaltung enthält, die den von dem Mikroprozessor 33 empfangenen Meßwert wahlweise analog oder digital ausgeben kann. So ist es beispielsweise möglich, daß die Ausgangsstufe 4 eine Schaltung aufweist, die einen analogen Meßwert in Form eines 4 bis 20 mA oder 2 bis 10 V Signals (lebender Nullpunkt) ausgibt. Auch kann die Ausgangsstufe 4 eine Schaltung zur digitalen Datenübertragung aufweisen, die eine Ausgabe des Meßwertes z.B. auf einem Profi-Bus oder CAN-Bus (CAN = Control Area Network) ermöglicht.The output stage 4 serves to output the measured value. The output stage 4 on the one hand receives a signal 111 from the microprocessor 33 containing as information the measured value to be output. This information, that of the microprocessor 33 generated measured value, gives the output stage 4 in analog or digital form. In the simplest case, the output stage 4 may be an interface device, for example a plug or a simple galvanic coupling. It is advantageous, however, if the output stage 4 contains a circuit similar to that of the microprocessor 33 received measured value can output either analog or digital. So it is possible, for example, that the output stage 4 a circuit having an analog Meß value in the form of a 4 to 20 mA or 2 to 10 V signal (live zero). Also, the output stage 4 have a circuit for digital data transmission, which allows an output of the measured value, for example on a professional bus or CAN bus (CAN = Control Area Network).

Die Alarmsignalstufe 5 signalisiert einen Alarm, wenn sich das Überwachungssignal 108 verändert.The alarm signal level 5 signals an alarm when the monitoring signal 108 changed.

Die Stromversorgungseinrichtung 6 wird von einer Spannungsversorgungs-Baugruppe gebildet, die aus der Netzspannung eine Gleichspannung von beispielsweise 24 V erzeugt. Diese Gleichspannung stellt sie als Versorgungsspannung UB den anderen Baugruppen des Differenzdruck-Meßumformers 1 zur Verfügung.The power supply device 6 is formed by a power supply module that generates a DC voltage of, for example, 24 V from the mains voltage. This DC voltage provides it as supply voltage UB the other modules of the differential pressure transmitter 1 to disposal.

Anhand von 5 wird nun der detaillierte Aufbau des Sensorelements 2 erläutert.Based on 5 Now, the detailed structure of the sensor element 2 explained.

Das Sensorelement 2 weist einen Oszillator 11, mehrere Widerstände R1 bis R8, zwei Induktivitäten L1 und L2, zwei Verstärker V1 und V2 und zwei Gleichrichter GL1 und GL2 auf.The sensor element 2 has an oscillator 11 , several resistors R1 to R8, two inductors L1 and L2, two amplifiers V1 and V2, and two rectifiers GL1 and GL2.

Die in 2 gezeigte Schaltung ist die Grundschaltung eines induktiven Differenzdruck-Sensorelements. Bei dieser Schaltung wird das Ausgangssignal einer Meßbrücke, bestehend aus den Induktivitäten L1 und L2 sowie den Widerständen R1 und R2, durch den Differenzdruck bestimmt. Diese Meßbrücke wird von dem Oszillator 11 gespeist und beispielsweise ein Ausgangssignal von 10 kHz erzeugt. Das Ausgangssignal der Meßbrücke, d.h. die Spannungsdifferenz in der Brückungdiagonale, wird durch die Verstärker V1 und V2 verstärkt und nach Gleichrichtung durch die Gleichrichter GL1 und GL2 zum Ausgangssignal 132 umgeformt. Das Ausgangssignal 132 bildet das Sensorsignal 106, das dann im folgenden von dem Mikroprozessor 12 verarbeitet wird. Die Oszillatorspannung des Oszillators 11 bildet das Ausgangssignal 131. Das Ausgangsignal 131 wird ebenfalls von dem Mikroprozessor 33 ausgewertet. Mittels ihm kann das Auftreten eines Fehlers in dem Sensorelement 2 erkannt werden.In the 2 The circuit shown is the basic circuit of an inductive differential pressure sensor element. In this circuit, the output signal of a measuring bridge, consisting of the inductors L1 and L2 and the resistors R1 and R2, determined by the differential pressure. This measuring bridge is from the oscillator 11 fed and generated, for example, an output signal of 10 kHz. The output signal of the measuring bridge, ie the voltage difference in the bridging diagonal, is amplified by the amplifiers V1 and V2 and after rectification by the rectifiers GL1 and GL2 to the output signal 132 reshaped. The output signal 132 forms the sensor signal 106 which is then followed by the microprocessor 12 is processed. The oscillator voltage of the oscillator 11 forms the output signal 131 , The output signal 131 is also from the microprocessor 33 evaluated. By means of it, the occurrence of a fault in the sensor element 2 be recognized.

Die Schaltung nach 5 kann in analoger Weise auch mit einem kapazitiven Meßwertaufnehmer betrieben werden. Hierzu ist die von den Widerständen R1 und R2 und den Induktivitäten L1 und L2 gebildete Meßbrücke entsprechend umzugestalten.The circuit after 5 can be operated in an analogous manner with a capacitive transducer. For this purpose, the measuring bridge formed by the resistors R1 and R2 and the inductors L1 and L2 is to be reshaped accordingly.

An Hand von 6 wird nun die detaillierte Funktionsweise der Alarmsignalstufe 5 verdeutlicht.Based on 6 will now be the detailed operation of the alarm signal level 5 clarified.

6 zeigt den Mikroprozessor 33, die Ausgangsstufe 4 und die Alarmsignalstufe 5. Die Alarmsignalstufe 5 weist ein Relais RL1, mehrere Widerstände R1 bis R5, mehrere Transistoren T1 bis T4, zwei Kondensatoren C1 und C2 und zwei Dioden D1 und D2 auf. 6 shows the microprocessor 33 , the output stage 4 and the alarm signal level 5 , The alarm signal level 5 has a relay RL1, a plurality of resistors R1 to R5, a plurality of transistors T1 to T4, two capacitors C1 and C2, and two diodes D1 and D2.

Das Überwachungssignal 108 des Mikroprozessors 33 ist, wie bereits oben erläutert, ein Rechtecksignal konstanter Frequenz. Eine Gegentaktendstufe, bestehend aus den Transistoren T2 und T3 erzeugt ein Signal, das im vorliegenden Fall zwischen 0 und +24 V umschaltet. Die Transistoren T1 und T4 dienen dabei der Verstärkung des Signals und der Ansteuerung des Transistors T3. Die nachfolgende Gleichrichterschaltung, bestehend aus den Dioden D1 und D2 sowie dem Kondensator C2 wird durch den Kondensator C1 gleichstrommäßig von der Spannungsversorgung entkoppelt. Solang die Gegentaktendstufe ein Rechtecksignal mit einer Amplitude von +24 V erzeugt, wird über den Kondensator C1 und die beiden Dioden D1 und D2 der Kondensator C2 auf –24 V aufgeladen. Diese Spannung bewirkt ein Anziehen des Relais RL1. Wird der Rechteck-Takt unterbrochen, dann entlädt sich der Kondensator C2 über die Relaisspule des Relais RL1 und das Relais RL1 fällt ab.The monitoring signal 108 of the microprocessor 33 is, as already explained above, a square wave signal of constant frequency. A push-pull output stage, consisting of the transistors T2 and T3 generates a signal which switches in the present case between 0 and +24 V. The transistors T1 and T4 serve to amplify the signal and the drive of the transistor T3. The following rectifier circuit, consisting of the diodes D1 and D2 and the capacitor C2 is DC-decoupled from the power supply by the capacitor C1. As long as the push-pull output stage generates a square wave signal with an amplitude of +24 V, the capacitor C2 is charged to -24 V via the capacitor C1 and the two diodes D1 and D2. This voltage causes a tightening of the relay RL1. If the square-wave clock is interrupted, then the capacitor C2 discharges via the relay coil of the relay RL1 and the relay RL1 falls off.

Eine Unterbrechung der Rechteck-Spannung kann auf unterschiedliche Art und Weise zustande kommen. Eine Möglichkeit ist, daß der Mikroprozessor 33 einen Fehler erkennt und die Erzeugung des Überwachungssignals 108 unterbricht. Eine andere Ursache kann z.B. darin liegen, daß die Versorgungsspannung UB ausfällt oder eines der Bauteile der Alarmsignalstufe 5 defekt wird. Sowohl Kurzschlüsse als auch Unterbrechungen bewirken in jedem Fall, daß am Kondensator C1 keine 24 V-Wechselspannung mehr anliegt. Damit ist das Relais RL1 in der Alarmsignalstufe 5 derart verschaltet, daß es sowohl bei der Unterbrechung des Überwachungssignals 108, als auch bei einem Fehler in der Alarmsignalstufe 5 abfällt.An interruption of the square-wave voltage can come about in different ways. One possibility is that the microprocessor 33 detects an error and the generation of the monitoring signal 108 interrupts. Another cause may be, for example, that the supply voltage UB fails or one of the components of the alarm signal level 5 becomes defective. Both short circuits and interruptions cause in each case that the capacitor C1 no 24 V AC voltage is applied more. Thus, the relay RL1 is in the alarm signal stage 5 connected so that it is both at the interruption of the monitoring signal 108 , as well as an error in the alarm signal level 5 drops.

Es ist auch möglich, daß die Alarmsignalstufe 5 lediglich aus den Kondensatoren C1 und C2, den Dioden D1 und D2 und dem Relais RL1 besteht.It is also possible that the alarm signal level 5 consists only of the capacitors C1 and C2, the diodes D1 and D2 and the relay RL1.

Claims (32)

Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) mit einem Sensorelement (2) zur Umformung eines Differenzdrucks in ein elektrisches Sensorsignal (106) und mit einer mit dem Sensorelement (2) verbundenen Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) zur Erzeugung eines Meßwerts aus dem Sensorsignal (106), dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) ein Überwachungssignal (108) erzeugt, das das Auftreten von Fehlern in dem Difterenzdruck-Meßumformer (1, 10) signalisiert, daß das Sensorelement (2) eine erste Meßkammer (22), eine zweite Meßkammer (23) und ein oder mehrere Meßwertaufnehmer zur Ermittlung der Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Meßkammer aufweist, daß der Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) ein oder mehrere elektrisch ansteuerbare Ventile (7) aufweist, die so mit der ersten und zweiten Meßkammer (22, 23) und zwei Druck-Zuführungen (71, 72) zur Zuführung eines ersten und eines zweiten Drucks (101, 102) verbunden sind, daß in einer ersten Schaltstellung der ein oder mehreren Ventile (7) die erste Meßkammer (22) mit dem ersten Druck (101) und die zweite Meßkammer (23) mit dem zweiten Druck (102) beaufschlagt sind und in einer zweiten Schaltstellung die erste Meßkammer (22) mit der zweiten Meßkammer (23) verbunden ist oder die erste und/oder die zweite Meßkammer (22, 23) mit einem Referenzdruck (120) beaufschlagt sind, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) so ausgestaltet ist, daß sie zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) die Ventile (7) zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung ansteuert, die Sensorsignale (106) in der ersten Schaltstellung mit den Sensorsignalen (106) in der zweiten Schaltstellung vergleicht und aus diesem Vergleich das Vorliegen eines Fehlers in dem Differenzdruck-Meßumformer detektiert.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) with a sensor element ( 2 ) for converting a differential pressure into an electrical sensor signal ( 106 ) and one with the sensor element ( 2 ) connected signal processing device ( 3 . 31 ) for generating a measured value from the sensor signal ( 106 ), characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) a monitoring signal ( 108 ), which detects the occurrence of errors in the differential pressure transducer ( 1 . 10 ) signals that the sensor element ( 2 ) a first measuring chamber ( 22 ), a second measuring chamber ( 23 ) and one or more transducers for determining the Pressure difference between the first and the second measuring chamber, that the differential pressure transducer ( 1 . 10 ) one or more electrically controllable valves ( 7 ), which with the first and second measuring chamber ( 22 . 23 ) and two pressure feeders ( 71 . 72 ) for supplying a first and a second pressure ( 101 . 102 ) are connected, that in a first switching position of the one or more valves ( 7 ) the first measuring chamber ( 22 ) with the first pressure ( 101 ) and the second measuring chamber ( 23 ) with the second pressure ( 102 ) are acted upon and in a second switching position, the first measuring chamber ( 22 ) with the second measuring chamber ( 23 ) or the first and / or the second measuring chamber ( 22 . 23 ) with a reference pressure ( 120 ), that the signal processing device ( 3 . 31 ) is designed to be used to monitor the occurrence of errors in the differential pressure transducer ( 1 . 10 ) the valves ( 7 ) for switching from the first switching position to the second switching position, the sensor signals ( 106 ) in the first switching position with the sensor signals ( 106 ) in the second switching position and from this comparison detects the presence of an error in the differential pressure transducer. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) beim Auftreten eines Fehlers das Überwachungssignal (108) verändert.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to claim 1, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) when an error occurs, the monitoring signal ( 108 ) changed. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) weiter mit einer mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) verbundenen Alarmsignalstufe (5) versehen ist, die vom Überwachungssignal (108) angesteuert wird.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the differential pressure transducer ( 1 . 10 ) with a signal processing device ( 3 . 31 ) associated alarm signal level ( 5 ) provided by the monitoring signal ( 108 ) is driven. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Allarmsignalstufe (5) so ausgestaltet ist, daß sie einen Alarm signalisiert, wenn sich das Überwachungssignal (108) verändert.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to claim 3, characterized in that the alarm signal level ( 5 ) is configured so that it signals an alarm when the monitoring signal ( 108 ) changed. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmsignalstufe (5) ein Relais (RL1) aufweist und die Alarmsignalstufe (5) so ausgestaltet ist, daß sie einen Alarm durch das Abfallen des Relais (RL1) signalisiert.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the alarm signal level ( 5 ) has a relay (RL1) and the alarm signal level ( 5 ) is configured to signal an alarm by the drop of the relay (RL1). Differenzdruck-Meßumformer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais zwangsgeführte Kontakte aufweist, mittels denen die Schaltstellung des Relais an die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3) rückgekoppelt wird.Differential pressure transmitter ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the relay has positively driven contacts, by means of which the switching position of the relay to the signal processing means ( 3 ) is fed back. Differenzdruck-Meßumformer (1) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (RL1) so verschaltet ist, daß es bei einer Unterbrechung des Überwachungssignals (108) oder bei einem Fehler in der Alarmsignalstufe (5) abfällt.Differential pressure transmitter ( 1 ) according to Claim 5 or Claim 6, characterized in that the relay (RL1) is connected in such a way that, when the monitoring signal (interruption) is interrupted ( 108 ) or an error in the alarm signal level ( 5 ) drops. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmsignalstufe (5) ein Relais (RL1) und einen parallel zu dem Relais geschalteten ersten Kondensator (C2) aufweist, die über einen zweiten Kondensator (C1) zur Ausfilterung des Gleichstromanteils mit dem Überwachungssignal (108) gekoppelt sind.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of claims 3 to 7, characterized in that the alarm signal level ( 5 ) has a relay (RL1) and a first capacitor (C2) connected in parallel with the relay, the second capacitor (C1) for filtering out the DC component with the monitoring signal (C). 108 ) are coupled. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmsignalstufe (5) lediglich vom Überwachungssignal (108) gespeist wird.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of claims 3 to 8, characterized in that the alarm signal level ( 5 ) only from the monitoring signal ( 108 ) is fed. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) die Ventile (7) zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung periodisch, vorzugsweise mit einer Periode von 15 Minuten bis 1 Sekunde, ansteuert.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) for monitoring the occurrence of errors in the differential pressure transducer ( 1 . 10 ) the valves ( 7 ) for switching from the first switching position to the second switching position periodically, preferably with a period of 15 minutes to 1 second, controls. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) die Differenz der Sensorsignale (106) in der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung mit einem vordefinierten Schwellwert vergleicht.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) for monitoring the occurrence of errors in the differential pressure transducer ( 1 . 10 ) the difference of the sensor signals ( 106 ) compares in the first switching position and the second switching position with a predefined threshold value. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) weiter so ausgestaltet ist, daß sie als Überwachungssignal (108) eine Wechselspannung, vorzugsweise ein Rechtecksignal von 40 KHz, erzeugt.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) is further configured to act as a monitoring signal ( 108 ) generates an AC voltage, preferably a square wave signal of 40 KHz. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) das Auftreten eines Fehlers weiter mittels Überwachung des Sensorsignals (106) auf Plausibilität detektiert.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) the occurrence of an error further by monitoring the sensor signal ( 106 ) is detected for plausibility. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) das Auftreten eines Fehlers weiter mittels Überwachung des ermittelten Meßwerts auf Plausibilität detektiert.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) further detects the occurrence of an error by monitoring the determined measured value for plausibility. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) weiter die Nullpunkt-Drift des Sensorelements (2) bestimmt und die Änderung der Nullpunkt-Drift auf Plausibilität überprüft.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) continue the zero-point drift of the sensor element ( 2 ) and the change in zero drift is checked for plausibility. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (2) eine von einem Oszillator (11) gespeiste Meßbrücke (L1, L2, R1, R2) aufweist und die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) weiter so ausgestaltet ist, daß sie zur Fehlerüberwachung die Oszillatorspannung überwacht.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element ( 2 ) one of an oscillator ( 11 ) (L1, L2, R1, R2) and the signal processing device ( 3 . 31 ) is further configured so that it monitors the oscillator voltage for error monitoring. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung weiter so ausgestaltet ist, daß sie als Überwachungssignal (108) eine Wechselspannung erzeugt.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to claim 16, characterized in that the signal processing device is further configured to act as a monitoring signal ( 108 ) generates an AC voltage. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) weiter so ausgestaltet ist, daß sie zur Fehlerüberwachung die Versorgungsspannung (UB) des Differenzdruck-Meßumformers (1, 10) überwacht.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) is further configured so that they supply the supply voltage (UB) of the differential pressure transducer ( 1 . 10 ) supervised. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) einen Mikrokontroller oder einen Mikroprozessor (33) aufweist.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing device ( 3 . 31 ) a microcontroller or a microprocessor ( 33 ) having. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3) eine Watch-Dog-Schaltung (32) aufweist, die so ausgestaltet ist, daß sie die Funktionsweise des Mikrokontrollers bzw. des Mikroprozessors (32) überwacht.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to claim 19, characterized in that the signal processing device ( 3 ) a watchdog circuit ( 32 ) configured to enhance the operation of the microcontroller (s) ( 32 ) supervised. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung so ausgestaltet ist, daß die Watch-Dog-Schaltung (32) von einer Programmschleife des Mikrokontrollers bzw. des Mikroprozessors getriggert wird, die nicht zur Erzeugung des Überwachungssignals (108) dient.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to claim 20, characterized in that the signal processing device is designed such that the watchdog circuit ( 32 ) is triggered by a program loop of the microcontroller or the microprocessor, which is not for generating the monitoring signal ( 108 ) serves. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (2) ein oder mehrere induktive Meßwert-Aufnehmer (L1, L2) aufweist, die mit Widerständen (R1, R2) zu einer von einem Oszillator (11) gespeisten Meßbrücke verschaltet sind, und daß das Sensorelement (2) ein oder mehrere Verstärker (V1, V2) zur Verstärkung des Ausgangssignals der Meßbrücke und zur Erzeugung eines Sensorsignals (106) aufweist, das proportional zur Druckdifferenz ist.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element ( 2 ) has one or more inductive transducers (L1, L2) connected to resistors (R1, R2) to one of an oscillator ( 11 ) supplied measuring bridge are connected, and that the sensor element ( 2 ) one or more amplifiers (V1, V2) for amplifying the output signal of the measuring bridge and for generating a sensor signal ( 106 ), which is proportional to the pressure difference. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (2) einen Differential-Transformator aufweist.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to claim 22, characterized in that the sensor element ( 2 ) has a differential transformer. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (2) ein oder mehrere kapazitive Meßwertaufnehmer aufweist.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element ( 2 ) has one or more capacitive transducers. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement eine Dehnungsmeßstreifen-Meßbrücke aufweist.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element has a strain gauge measuring bridge. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement eine piezoresistive Meßbrücke aufweist.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element has a piezoresistive measuring bridge. Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ein oder mehreren Ventile von einem 3-/2-Wege-Ventil (7) gebildet werden.Differential pressure transmitter ( 1 . 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more valves of a 3/2-way valve ( 7 ) are formed. Differenzdruck-Meßumformer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzdruck-Meßumformer (10) eine mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung (31) verbundene Ausgangsstufe (4) zur Ausgabe des Meßwerts aufweist.Differential pressure transmitter ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the differential pressure transducer ( 10 ) one with the signal processing device ( 31 ) connected output stage ( 4 ) for outputting the measured value. Differenzdruck-Meßumformer (10) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe (4) so ausgestaltet ist, daß sie den Meßwert wahlweise in analoger oder in digitaler Form ausgibt.Differential pressure transmitter ( 10 ) according to claim 28, characterized in that the output stage ( 4 ) is designed so that it outputs the measured value either in analog or in digital form. Differenzdruck-Meßumformer (10) nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe (4) eine Schaltung zur Ausgabe eines analogen Meßwertes in Form von 4 bis 20 mA oder 2 bis 10 V aufweist.Differential pressure transmitter ( 10 ) according to claim 28 or 29, characterized in that the output stage ( 4 ) has a circuit for outputting an analog measurement value in the form of 4 to 20 mA or 2 to 10 V. Differenzdruck-Meßumformer (10) nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe (4) eine Schaltung zur digitalen Datenübertragung aufweist.Differential pressure transmitter ( 10 ) according to one of claims 28 to 30, characterized in that the output stage ( 4 ) has a circuit for digital data transmission. Vorrichtung zur Überwachung des Kaminzugs von Heizungen mit einem Differenzdruck-Meßumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Device for monitoring the flue draft of heaters with a differential pressure transducer ( 1 . 10 ) according to any one of the preceding claims.
DE2003137200 2003-08-13 2003-08-13 Differential pressure transmitter Expired - Lifetime DE10337200B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003137200 DE10337200B4 (en) 2003-08-13 2003-08-13 Differential pressure transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003137200 DE10337200B4 (en) 2003-08-13 2003-08-13 Differential pressure transmitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10337200A1 true DE10337200A1 (en) 2005-03-24
DE10337200B4 DE10337200B4 (en) 2008-06-26

Family

ID=34201509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003137200 Expired - Lifetime DE10337200B4 (en) 2003-08-13 2003-08-13 Differential pressure transmitter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10337200B4 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006027507A1 (en) * 2006-06-14 2007-12-20 Testo Ag Pressure gauge for air conditioning system, has push-button coupled with electrical switch of pneumatic switching device such that switch is closed with manual pressure by force on push-button and pneumatic switching device is switched
DE102006058269A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 Endress & Hauser Meßtechnik GmbH & Co. KG Method for calibration and monitoring of pressure sensor, involves measuring process pressure, applied on membrane with pressure sensor
CN111174971A (en) * 2019-11-26 2020-05-19 苏州纳芯微电子股份有限公司 Detection assembly and pressure sensor calibration equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19718454A1 (en) * 1997-04-30 1998-11-12 Samson Ag Differential pressure gauge able to transmit pressure and valve state at distance for e.g. management, hospitals
DE19931227C2 (en) * 1999-07-06 2002-02-14 Tepcon Engineering Gmbh Method and device for testing and / or calibrating a differential pressure measuring system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19718454A1 (en) * 1997-04-30 1998-11-12 Samson Ag Differential pressure gauge able to transmit pressure and valve state at distance for e.g. management, hospitals
DE19931227C2 (en) * 1999-07-06 2002-02-14 Tepcon Engineering Gmbh Method and device for testing and / or calibrating a differential pressure measuring system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006027507A1 (en) * 2006-06-14 2007-12-20 Testo Ag Pressure gauge for air conditioning system, has push-button coupled with electrical switch of pneumatic switching device such that switch is closed with manual pressure by force on push-button and pneumatic switching device is switched
DE102006058269A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 Endress & Hauser Meßtechnik GmbH & Co. KG Method for calibration and monitoring of pressure sensor, involves measuring process pressure, applied on membrane with pressure sensor
DE102006058269B4 (en) * 2006-12-08 2010-09-02 Endress & Hauser Meßtechnik GmbH & Co. KG Method for calibrating at least one pressure sensor and corresponding pressure sensor
CN111174971A (en) * 2019-11-26 2020-05-19 苏州纳芯微电子股份有限公司 Detection assembly and pressure sensor calibration equipment

Also Published As

Publication number Publication date
DE10337200B4 (en) 2008-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2351226B1 (en) Field device for process automation
EP2274656B1 (en) Measuring device comprising a measuring and operating electronics system for monitoring a measurement signal
EP3069202B1 (en) Safety control system having configurable inputs
EP1058093A1 (en) Method and circuit for powering and monitoring the functioning of at least one sensor
EP2154381B1 (en) Method of checking the operation of a process field device and process field device
EP2220460B1 (en) Field device for process instrumentation
DE102013107904A1 (en) Measuring device with switchable measuring and operating electronics for the transmission of a measuring signal
DE2841073A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PROCESSING ELECTRICALLY PRESENTED INFORMATION
EP0419943A2 (en) Power control unit
EP1277095B1 (en) System and method for the monitoring of a measurement and control device
DE10337200B4 (en) Differential pressure transmitter
EP2169645B1 (en) Test of reporting lines on a danger reporting assembly
EP2080031B1 (en) Method for monitoring whether the switching threshold of a switching sensor lies within a predefined tolerance region
DE102009017275A1 (en) Device for monitoring switching capability of semiconductor switches that are utilized for switching electrical load, has signaling and reporting units provided for signaling missing current interruptions
DE4403156B4 (en) Method and device for carrying out the method for controlling a consumer
DE102017126754B4 (en) Input circuit for fail-safe reading of an analog input signal
EP2169644A1 (en) Test of reporting lines on a danger reporting assembly
DE102021115542A1 (en) Switching device for process measurement technology
EP2603772A1 (en) Circuit for controlling and monitoring a signal current and measurement transducer having such a circuit
EP1134562A1 (en) Transmission method of a measurement signal between a measurement and a control unit
DE2151162A1 (en) DEVICE FOR THE FUNCTIONAL MONITORING OF ANALOGUE THREE-CHANNEL CONTROL SYSTEM
DE4319750C2 (en) Method and device for function monitoring of switching devices of a bridge circuit and their use
WO2004049089A2 (en) Method for reducing the current consumption of a microprocessor provided with a watchdog circuit
EP1866887A2 (en) Feeder for a measuring transducer for use in process automation technology
DE2710046A1 (en) Distributed fire alarm network - has maintenance checking facility for all local transducers and circuits when suitably primed from central control

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right