EP1301914B1 - Messeinrichtung zur messung einer prozessvariablen - Google Patents

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EP1301914B1
EP1301914B1 EP01947296A EP01947296A EP1301914B1 EP 1301914 B1 EP1301914 B1 EP 1301914B1 EP 01947296 A EP01947296 A EP 01947296A EP 01947296 A EP01947296 A EP 01947296A EP 1301914 B1 EP1301914 B1 EP 1301914B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
current
measuring device
power
microprocessor
measuring
Prior art date
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Revoked
Application number
EP01947296A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1301914A1 (de
Inventor
Ralf Armbruster
Peter KLÖFER
Alexander Hardell
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.)
Endress and Hauser SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
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Publication date
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Application filed by Endress and Hauser SE and Co KG filed Critical Endress and Hauser SE and Co KG
Publication of EP1301914A1 publication Critical patent/EP1301914A1/de
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Publication of EP1301914B1 publication Critical patent/EP1301914B1/de
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Revoked legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage

Definitions

  • the invention relates to a measuring device for measuring an industrial Process variables for a given maximum power consumption by the Measuring device. More particularly, the invention relates to a measuring device for Connection to a current loop, in particular a 4-20 mA current loop, or to digital communication.
  • Means for measuring a process variable are used to measure a Process variable to record and the measured values for subsequent Pass on processing.
  • the measured values can be passed on via a current loop happen or via digital communication. In both It is advantageous if the measuring device derives its required power from the from both lines, through which the measured value is passed on.
  • the current in the Current loop set so that its size is the size of the process variable reflects.
  • a current has prevailed today, the currents between 4 mA and 20 mA, with a current of 4 mA through the Current loop the maximum (or minimum) measured value and a current of 20 mA represents the minimum (or maximum) measured value of the process variable.
  • Measuring devices that are controlled via digital communication, often have a constant current draw as this is for data transmission necessary is. Here the available performance depends on the applied terminal voltage. Conventional measuring devices are also here designed so that the measuring circuit has a constant power consumption, the corresponds to the power with minimum supply voltage. additionally Offered power with a larger supply voltage is also here Power loss implemented.
  • the object of the invention is a measuring device of the type mentioned to be specified which is capable of displaying the measured value incorrectly, adapt their performance requirements to the available performance.
  • the total power consumed should be as accurate as possible Fulfillment of the measurement task that, on the one hand, speed and quality of the measurement can be optimized.
  • the entire Power that corresponds to the measured value to be displayed by the correspondingly frequent function of the sensor is used up. In practice but for safety's sake there is still a certain difference between the Available power and used to fulfill the measurement task Performance remains, so there is no performance deficit and therefore no malfunction of the sensor can arise.
  • the excess of power is in the Measuring device converted into power loss (heat).
  • the sum of both The services received must be so large that the total of the Sensor current consumed corresponds to a defined value. That value is for the sensor within a current loop (4 - 20 mA) by the current specified measured value to be output.
  • the value of corresponds to constant current consumed in connection with the general requirements with the communication protocol used.
  • the Invention the desired adjustment to perform the measurement task power consumed to the power available without it Exceeding enables the current excess of power, the should be converted into power loss, is determined. After investigation of this current excess, the control unit of the sensor is able to through appropriate measures regarding the type and frequency of implementation of the Measuring cycles the power consumption of the measuring device to the predetermined maximum to approximate available power so that the excess is minimized without to fall below a certain predetermined limit for the surplus. (Ideal the excess at this limit is at least approximately zero.)
  • the current surplus can be determined either by direct Measurement of the excess current or the excess power. But it is also possible indirectly, by measuring current or power consumed for carrying out the measuring task and measuring available performance or knowledge of available Current to determine the current excess via difference. If you choose that By way of indirect surplus determination, one can make a significant simplification achieve with little disadvantage that on single measurements for the determination of current or power is dispensed with and this by suitable Estimates and compliance with larger reserves are replaced.
  • the invention is suitable for any measuring devices for process variables, if these measuring devices have external power consumption, usually one varying maximum power consumption is specified. It is about for example, the specification of the power consumption when using a current loop, because here (varying with the measured value to be displayed) only the maximum amount of power that may be consumed corresponds to the current, that flow in the supply lines to display the correct measured value can.
  • the Measuring device may consume from other points of view, for example when connecting to digital communication or off completely different reasons.
  • the invention is particularly suitable for sensors such as, for example Liquid level sensors.
  • sensors such as, for example Liquid level sensors.
  • the invention will now be described with reference to two Described embodiments which are, on the one hand, a radar level sensor, on the other hand, it is an ultrasonic level sensor.
  • Such sensors are regularly used today via current loops or digital ones Communications (Profibus PA, Fieldbus Foundation, ...) are operated and are therefore exposed to the difficulties to be overcome according to the invention.
  • a preferred implementation of the invention uses a current stage that generally switched on parallel to the other components of the measuring device becomes.
  • the current stage serves to consume the power ("power loss"), which is left if you look at the total (through the measured value display function) predetermined power the power requirement of the measuring device deducted in measurement mode. This unused excess power is as stated, a measure of the reserve in the system for an increase the measuring performance is still available without it being the same as in the prior art Technology (EP 0 687 375) specified deficit comes.
  • Such a current stage offers various options for measuring the Excess power, as in the following using exemplary embodiments will be described later.
  • the current excess power can be measured directly. He can alternatively be predicted.
  • Known data can be used for this the measuring device, for example the relatively large power consumption of individual Components.
  • connection of the measuring device to or from digital communication connected current loop enables completely analog measures to achieve of the same advantages.
  • FIGS. 1, 2 or 7 corresponds, as well as a connection to the supply according to Figures 3 to 6 or 8 to 13.
  • a first exemplary embodiment of a measuring arrangement according to the invention is a radar level sensor.
  • the sensor measures the level in one Container.
  • the measured value is either via a current loop with e.g. 4 - 20 mA or via digital communication, e.g. a fieldbus, passed.
  • Figure 1 shows part of such a radar sensor (101). The is shown generic part that is independent of how the measured value is passed on.
  • a power supply unit (102) is used to supply energy to the sensor (101) Supply lines (14) and (15) are connected to a current stage.
  • the sensor is controlled by a microcontroller (106), whose program is in a program memory (107). He uses one for his data EEPROM (109) and RAM (108).
  • the microcontroller controls the HF front end (103), which generates radar signals, sends them to the antenna (114) and the received signals processed. These signals are received by the receiver (104) processed and digitized by means of an A / D converter (105) to the Microcontroller forwarded.
  • the microcontroller determines from the digital signals a measured value. He transfers this after a possible conversion a control line (16) to the current stage (see below), which depending on a current, or to the digital interface that the measured value passes on via digital communication.
  • the control lines (16) and (17) are used as a connection to the digital interface.
  • the microcontroller has the option of using the HF front end, the receiver or other circuit parts via standby signals in to put an idle state with reduced power consumption, or switch it off completely, as described below.
  • To measure the Current power consumption of the sensor may be used for measuring lines (18) - (20) and an A / D converter (110), which is connected to the microcontroller (106) connected is.
  • the microcontroller has a reduced mode Current consumption. Capacitors (111), (112), and (113) reduce the Current fluctuations that occur when the components are switched on and off.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a similar structure Ultrasonic sensor.
  • the sensor is controlled by a microcontroller (206), whose program is in a program memory (207). He uses an EEPROM (209) and a RAM (208) for its data.
  • a microcontroller 206
  • He uses an EEPROM (209) and a RAM (208) for its data.
  • the microcontroller controls the ultrasound transmitter (203), the control signals for provides the transducer (214).
  • the sound transducer (214) thereby generates Sound waves emitted and emitted by a reflective medium be thrown back.
  • the sound converter converts the received signals into electrical signals supplied to the receiver (204). This reinforces and filters the signal before it is sent from the microcontroller by means of an A / D converter (205) (206) is detected. From this, the microcontroller (206) determines a measured value, the after a possible conversion via the control line (16) to the Current stage, which adjusts a current depending on it, or to the digital one Passes on interface that forwards it via digital communication.
  • FIG. 3 A first preferred implementation of the solution according to the invention for the Exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 are shown in FIG. 3. She serves to measure the excess power needed to optimize the Measuring device operation is available in each case, by means of a current stage (302).
  • the measuring device in Figure 3 is connected with a current loop over the Connections (11) and (12) supplied with power.
  • the current stage (302) is parallel to the rest of the circuit of the measuring device connected.
  • the current stage monitors the total current via the Voltage drop across a resistor (R301) and keeps it constant.
  • the current is regulated by the current stage so that the total current through the Resistor (R301) remains constant and that through the control line (16) corresponds to the specified value.
  • the current that flows into the terminals of the measuring device is divided into one Share that flows into the supply line (14) and a share that flows into the Current stage (302) flows.
  • the current through the supply line (14) is from the Measuring device used to work, the current through the current stage not used for supplying the measuring device, it is a measure of the current surplus.
  • the microcontroller measures this excess, in Figure 3 shown as a voltage measurement across a resistor (R302), and adjusts the power consumption of the sensor so that there is always sufficient even if the smallest possible excess is available.
  • the decreases Excess, parts of the measuring device e.g. the transmitter and Reception area, or the entire signal generation and Processing area
  • the current stage has the possibility to compensate for short-term fluctuations in the current account, without a deficit. Fluctuations can e.g. a short time increased power consumption or a fluctuation in the supply voltage his.
  • Figure 4 shows alternative ways to build the current stage (402). She is here in line with the supply lines (14, 15). It is a zener diode (403) (alternatively, an electronic circuit that uses a variable Current consumption depending on the voltage). (The electronic circuit is usually preferred.)
  • the total current of the complete measuring device over a Resistance (R401) felt and regulated accordingly.
  • the stream divides after the current stage on in a part that is used to supply the measuring device is used (supply line + (14)) and an excess part that is picked up by the Z diode. The excess is measured about the voltage drop across a resistor (R402) because the current through (R402) is a measure of the current power surplus.
  • the determination of the surplus power becomes more precise if one additionally measures the voltage on the supply line + (14) with the measuring line (18).
  • FIG. 13 shows an improved circuit compared to FIG. 4.
  • a Current stage (1302) is connected in series to the supply lines. Your is one Circuit (1303) downstream, which consumes excess power. To she feels the voltage on the supply line + (14) and with the help of a line (1304) the voltage before the current stage.
  • the circuit (1303) takes exactly so much current that the voltage drop across the current stage (1302) to Reduction of power loss becomes as small as possible, but remains large enough, so that the current stage can keep the current constant, even if there are fluctuations the supply voltages or the current consumption of the sensor. On The excess power is therefore a measure of the current through the Circuit (1303) which e.g. via the voltage drop at (R1302) using the Measuring line (20) is measured.
  • the determination of the surplus power becomes more precise if one additionally measures the voltage on the supply line + (14) with the measuring line (18).
  • FIG. 5 shows a current stage (502) comparable to that in FIG. 3. in the The difference here is not the current power surplus directly measured.
  • the current requirement of the Measuring device determined. From the difference between the known current, which in the current loop flows, and the current demand of the measuring device through (R502) a measure of the excess can be derived. Here too, the excess Performance more precisely through an additional measurement on the supply line + (14) available voltage is determined by measuring line (19) become.
  • Figure 6 shows a current stage (602), similar to Figure 4.
  • the measuring device according to FIG. 4 does not directly become the excess measured, but the input power at the terminals of the measuring device and the power consumption that the measuring device requires for supply, certainly.
  • the input power results from the known current, which in the Current loop flows, and the input voltage measured via measuring line (19).
  • the power consumption that the measuring device for supply is required from the current through (R602) and the via measuring line (18) measured supply voltage + (14).
  • the difference between the two Services is a measure of the current surplus of services.
  • the power consumption of the measuring device is often substantial determined by one or more large consumers. You get information One can make a statement about the power consumption of these components make the power consumption of the measuring device by e.g. for the unknown power consumption of the other components a worst case value accepts. In addition, the available power is determined how e.g. shown in Figures 3 to 6 and from it the excess power certainly. The microcontroller uses the excess power to determine whether Parts of the measuring device must be put into said idle state, to control the power consumption of the measuring device.
  • Figure 7 shows this as a further preferred embodiment of the invention a radar sensor which with the help of a measuring line (715) a statement about the power consumption of the Receivers (704) receives. Whether the sensor uses a current loop or digital communication is irrelevant. At a This is an ultrasonic sensor or a sensor with radar guided on a rope same procedure feasible. The important thing here is just one or more Identify main consumers whose current power needs are determined.
  • FIGS. 10 and 11 show further simplifications preferred according to the invention.
  • only the current currently required is measured as a voltage drop across the resistor (R1002) using the measuring line (18) or via (R1102) using the measuring line (20).
  • the microcontroller can regulate this current by controlling the idle states so that it always remains below the current available.
  • the Current level (1202) keeps the current at times when there is no communication, constant.
  • the digital interface (1203) receives the control line (16) from the microcontroller data to it in modulated form the current stage passes on, which changes the current accordingly.
  • the kind of Modulation depends on the specifications of the digital used Communication off.
  • Data is received by the signals on the Supply line + (14) or at the current stage (1202) from the digital Interface (1203) recognized and demodulated via the control line (17) to the Microcontrollers are forwarded.
  • the measurement of the excess is as in Figure 3 already set out, realized by using the voltage drop over (R1202) the measuring line (18) is measured or additionally the voltage at the Supply line + (14) with the measuring line (19).
  • the others are the same previously described method on measuring devices with digital communication applicable.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Messung einer industriellen Prozeßvariablen bei vorgegebener maximaler Leistungsaufnahme durch die Meßeinrichtung. Spezieller betrifft die Erfindung eine Meßeinrichtung zum Anschluß an eine Stromschleife, insbesondere eine 4 - 20 mA-Stromschleife, oder an eine digitale Kommunikation.
Einrichtungen zur Messung einer Prozeßvariablen werden verwendet, um eine Prozeßvariable zu erfassen und die gemessenen Werte zur anschließenden Verarbeitung weiterzugeben. Die Weitergabe der gemessenen Werte kann über eine Stromschleife geschehen oder über eine digitale Kommunikation. In beiden Fällen ist es von Vorteil, wenn die Meßeinrichtung ihre benötigte Leistung aus den beiden Leitungen entnimmt, über die der Meßwert weitergegeben wird.
Bei der Weitergabe der Meßwerte über eine Stromschleife wird der Strom in der Stromschleife so eingestellt, daß seine Größe die Größe der Prozeßvariablen widerspiegelt. Es hat sich heutzutage ein Standard durchgesetzt, der Ströme zwischen 4 mA und 20 mA verwendet, wobei ein Strom von 4 mA durch die Stromschleife den maximalen (oder minimalen) Meßwert und ein Strom von 20 mA den minimalen (oder maximalen) Meßwert der Prozeßvariablen repräsentiert.
Diese Meßtechnik erweist sich als weitgehend störunempfindlich und hat große Verbreitung in industrieller Anwendung erfahren.
Einer Meßeinrichtung, die mittels einer Stromschleife versorgt wird, steht nur eine begrenzte Leistung zur Verfügung. Diese Leistung hängt von der Versorgungsspannung und dem (gemäß dem auszugebenden Meßwert) aktuell eingestellten Strom ab. Herkömmliche Meßeinrichtungen sind so dimensioniert, daß sie mit der minimal zur Verfügung stehenden Leistung auskommen, d.h. nur die bei minimalem Strom und minimaler Spannung anstehende Leistung benötigen. Steht mehr Leistung zur Verfügung, wird diese zusätzliche Leistung in einer Stromstufe in Verlustleistung umgesetzt und nicht in der Meßeinrichtung zur Verbesserung der Messung verwendet.
Meßeinrichtungen, die über eine digitale Kommunikation angesteuert werden, haben oft eine konstante Stromaufnahme, da dies für die Datenübertragung notwendig ist. Hier ist die zur Verfügung stehende Leistung abhängig von der angelegten Klemmenspannung. Herkömmliche Meßeinrichtungen sind auch hier so ausgelegt, daß die Meßschaltung eine konstante Leistungsaufnahme hat, die der Leistung bei minimaler Versorgungsspannung entspricht. Zusätzlich angebotene Leistung bei größerer Versorgungsspannung wird auch hier in Verlustleistung umgesetzt.
Aus EP 0 687 375 ist ein Verbesserungsvorschlag bekannt, bei dem ein intelligenter Meßwertgeber mit einer Fühlerschaltung ausgestattet wird. Der Meßwertgeber wird bei einer Meßfrequenz betrieben, die einer Leistungsaufnahme entspricht, die größer ist als die bei minimalem Strom und minimaler Spannung über die Stromschleife verfügbare Leistung. Kommt es dadurch zu einem Defizit (d.h. die verbrauchte Leistung übersteigt die zulässige verfügbare Leistung), dann ermittelt die Fühlerschaltung dieses Defizit und veranlaßt, daß die Ausführung des Meßprogramms ausgesetzt wird, bis das Defizit nicht mehr besteht.
Dies führt jedoch, neben anderen Problemen, zu wiederholter Ausgabe falscher Meßwerte, was nicht akzeptabel ist.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Meßeinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne die Gefahr von Fehlanzeigen des Meßwertes in der Lage ist, ihren Leistungsbedarf an die zur Verfügung stehende Leistung anzupassen.
Dabei soll möglichst genau so der insgesamt aufgenommenen Leistung zur Erfüllung der Meßaufgabe verbraucht werden, daß zum einen Geschwindigkeit und Qualität der Messung optimiert werden. Theoretisch würde also die gesamte Leistung, die dem jeweils anzuzeigenden Meßwert entspricht, durch die entsprechend häufige Funktion des Meßwertgebers verbraucht. In der Praxis wird aber schon sicherheitshalber immer noch eine gewisse Differenz zwischen zur Verfügung stehender Leistung und zur Erfüllung der Meßaufgabe verbrauchter Leistung übrig bleiben, damit kein Leistungsdefizit und damit keine Fehlfunktion des Sensors entstehen kann. Der Überschuß an Leistung wird in der Meßeinrichtung in Verlustleistung (Wärme) umgesetzt. Die Summe beider aufgenommener Leistungen muß genau so groß sein, daß der insgesamt vom Sensor aufgenommene Strom einem definierten Wert entspricht. Dieser Wert ist beim Sensor innerhalb einer Stromschleife (4 - 20 mA) durch den aktuell auszugebenden Meßwert vorgegeben.
Beim digital kommunizierenden Sensor entspricht beispielsweise der Wert des konstant aufgenommenen Stroms den allgemeinen Vorgaben in Zusammenhang mit dem benutzten Kommunikationsprotokoll.
Zur Lösung der Aufgabe dienen erfindungsgemäß die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Grundsätzlich wird in den am meisten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die gewünschte Anpassung der zur Durchführung der Meßaufgabe aufgenommenen Leistung an die zur Verfügung stehende Leistung ohne deren Überschreitung dadurch ermöglicht, daß der aktuelle Überschuß an Leistung, der in Verlustleistung umgesetzt werden müßte, bestimmt wird. Nach Ermittlung dieses aktuellen Überschusses ist die Kontrolleinheit des Sensors in der Lage, durch geeignete Maßnahmen bezüglich Art und Häufigkeit der Durchführung der Meßzyklen die Leistungsaufnahme der Meßeinrichtung an die vorgegebene maximal verfügbare Leistung so anzunähern, daß der Überschuß minimiert wird, ohne eine bestimmte vorgegebene Grenze für den Überschuß zu unterschreiten. (Ideal ist der Überschuß an dieser Grenze also wenigstens annähernd gleich Null.)
Die Bestimmung des aktuellen Überschusses kann entweder durch direkte Messung des überschüssigen Stroms oder der überschüssigen Leistung erfolgen. Es ist aber auch auf indirektem Weg möglich, durch Messung von Strom oder aufgenommener Leistung zur Durchführung der Meßaufgabe und Messung von zur Verfügung stehender Leistung bzw. Kenntnis von zur Verfügung stehendem Strom über Differenzbildung den aktuellen Überschuß zu ermitteln. Wählt man den Weg der indirekten Überschußbestimmung, kann man eine wesentliche Vereinfachung bei geringem Nachteil dadurch erreichen, daß auf einzelne Messungen zur Strom- bzw. Leistungsermittlung verzichtet wird und diese durch geeignete Schätzungen sowie Einhaltung größerer Reserven ersetzt werden.
Außerdem ist es oft möglich, sich bei der Ermittlung von zur Durchführung der Meßaufgabe aufgenommener Leistung auf die Leistungsaufnahme der Schaltungsteile zu beschränken, die bekanntermaßen am meisten ins Gewicht fallen.
Die Erfindung eignet sich für beliebige Meßeinrichtungen für Prozeßvariable, sofern diesen Meßeinrichtungen extern eine Leistungsaufnahme, meist eine variierende maximale Leistungsaufnahme vorgegeben ist. Dabei handelt es sich beispielsweise um die Vorgabe der Leistungsaufnahme bei Versorgung mittels einer Stromschleife, weil hier jeweils (mit dem anzuzeigenden Meßwert variierend) nur soviel Leistung maximal verbraucht werden darf, wie dem Strom entspricht, der zur Anzeige des richtigen Meßwertes in den Versorgungsleitungen fließen kann.
Es ist natürlich denkbar, daß sich die Begrenzung der Leistung, die die Meßeinrichtung verbrauchen darf, aus anderen Gesichtspunkten ergibt, beispielsweise bei der Verbindung mit einer digitalen Kommunikation oder aus ganz anderen Gründen.
Speziell eignet sich die Erfindung besonders für Sensoren wie beispielsweise Füllstands-Sensoren. Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausführungsformen beschrieben, bei denen es sich einerseits um einen Radar-Füllstandssensor, andererseits um einen Ultraschall-Füllstandssensor handelt. Solche Sensoren werden heute regelmäßig über Stromschleifen oder digitale Kommunikationen (Profibus PA, Fieldbus Foundation, ...) betrieben und sind daher den erfindungsgemäß zu überwindenden Schwierigkeiten ausgesetzt.
Eine bevorzugte Realisierung der Erfindung verwendet eine Stromstufe, die generell parallel zu den übrigen Komponenten der Meßeinrichtung eingeschaltet wird. Die Stromstufe dient dazu, die Leistung zu verbrauchen ("Verlustleistung"), die übrig bleibt, wenn man von der insgesamt (durch die Meßwert-Anzeigefunktion) vorgegebenen Leistung den Leistungsbedarf der Meßeinrichtung im Meßbetrieb in Abzug bringt. Dieser nicht verbrauchte Leistungsüberschuß ist, wie schon angegeben, ein Maß für die Reserve, die im System für eine Steigerung der Meßleistung noch zur Verfügung steht, ohne daß es zu dem im Stand der Technik (EP 0 687 375) angegebenen Defizit kommt.
Eine solche Stromstufe bietet verschiedene Möglichkeiten zur Messung des Leistungsüberschusses, wie im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen noch beschrieben werden wird.
Hierzu kann der momentane Leistungsüberschuß direkt gemessen werden. Er kann alternativ dazu auch vorausgeschätzt werden. Dazu können bekannte Daten der Meßeinrichtung, beispielsweise der relativ große Leistungsverbrauch einzelner Komponenten, herangezogen werden.
Es ist auch nicht immer nötig, eine dauernde Messung oder Berechnung des sich stets ändernden Leistungsbedarfes vorzunehmen. Eine einfachere Lösung besteht darin, den insgesamt zur Verfügung stehenden Bereich, also beispielsweise 4-20 mA, in Unterbereiche aufzuteilen, denen jeweils eine bestimmte Häufigkeit der Messung pro Zeiteinheit zugewiesen wird. So läßt sich sehr einfach erreichen, daß in dem Unterbereich, der der höchsten vorgegebenen Leistungsabnahme entspricht, relativ häufig gemessen wird, während in den Unterbereichen, die geringeren verfügbaren Leistungen entsprechen, grundsätzlich entsprechend weniger häufig gemessen wird.
Es muß dann nur noch überwacht werden, in welchem dieser Unterbereiche das System gerade arbeitet, was beispielsweise bei Anschluß einer 4 - 20 mA Stromschleife davon abhängt, welcher Meßwert ausgegeben werden muß und welchem Strom dies dann entspricht, um dann die Betriebsweise entsprechend zu wählen.
Der Anschluß der Meßeinrichtung an eine digitale Kommunikation, oder eine damit verbundene Stromschleife, ermöglicht völlig analoge Maßnahmen zur Erreichung der gleichen Vorteile.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung am Beispiel erfindungsgemäßer Meßeinrichtungen beschrieben. Eine Meßeinrichtung besteht dabei immer aus einem gattungsgemäßen Teil, der den Figuren 1, 2 oder 7 entspricht, sowie einer Anbindung an die Versorgung entsprechend den Figuren 3 bis 6 oder 8 bis 13.
Eine erste beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Meßanordnung ist ein Radar-Füllstandssensor. Der Sensor mißt den Füllstand in einem Behälter. Der gemessene Wert wird entweder über eine Stromschleife mit z.B. 4 - 20 mA oder über eine digitale Kommunikation, z.B. einen Feldbus, weitergegeben.
Figur 1 zeigt einen Teil eines solchen Radar-Sensors (101). Dargestellt ist der gattungsgemäße Teil, der unabhängig davon ist, wie der gemessene Wert weitergegeben wird.
Zur Energieversorgung des Sensors (101) dient ein Netzteil (102), das mit Versorgungsleitungen (14) und (15) mit einer Stromstufe verbunden ist.
Gesteuert wird der Sensor von einem Mikrocontroller (106), dessen Programm sich in einem Programmspeicher (107) befindet. Er verwendet für seine Daten ein EEPROM (109) und ein RAM (108). Der Mikrocontroller steuert das HF-Frontend (103), das Radar-Signale erzeugt, an die Antenne (114) schickt und die empfangenen Signale aufbereitet. Diese Signale werden vom Empfänger (104) aufbereitet und mittels eines A/D-Wandlers (105) digitalisiert an den Mikrocontroller weitergeleitet. Aus den digitalen Signalen bestimmt der Mikrocontroller einen Meßwert. Diesen gibt er nach einer eventuellen Umwandlung über eine Steuerleitung (16) weiter an die Stromstufe (vgl. weiter unten), die davon abhängig einen Strom einstellt, oder an die digitale Schnittstelle, die den Meßwert über eine digitale Kommunikation weitergibt. Die Steuerleitungen (16) und (17) werden dabei als Verbindung zur digitalen Schnittstelle benutzt. Zur Reduktion der aufgenommenen Leistung hat der Mikrocontroller die Möglichkeit, das HF-Frontend, den Empfänger oder andere Schaltungsteile über Stand-by-Signale in einen Ruhezustand mit verminderter Leistungs-aufnahme zu versetzen, bzw. diese ganz auszuschalten, wie weiter unten beschrieben. Zur Messung der aktuellen Leistungsaufnahme des Sensors dienen gegebenenfalls Meßleitungen (18) - (20) und ein A/D-Wandler (110), der mit dem Mikrocontroller (106) verbunden ist. Der Mikrocontroller hat einen Modus mit verminderter Stromaufnahme. Kondensatoren (111), (112), und (113) mindern die Stromschwankungen, die beim Ein- und Ausschalten der Komponenten entstehen.
Durch Ändern der Dauer und Häufigkeit, mit der der Mikrocontroller die einzelnen Komponenten in den Ruhezustand versetzt, kann er den Leistungsbedarf des Sensors beeinflussen.
Figur 2 zeigt als zweite beispielhafte Ausführungsform einen ähnlich aufgebauten Ultraschall-Sensor. Gesteuert wird der Sensor von einem Mikrocontroller (206), dessen Programm sich in einem Programmspeicher (207) befindet. Er verwendet für seine Daten ein EEPROM (209) und ein RAM (208).
Der Mikrocontroller steuert den Ultraschallsender (203), der Ansteuersignale für den Schallwandler (214) liefert. Der Schallwandler (214) erzeugt dadurch Schallwellen, die ausgesendet und von einem reflektierenden Medium zurückgeworfen werden. Die empfangenen Signale wandelt der Schallwandler in elektrische Signale, die dem Empfänger (204) zugeführt werden. Dieser verstärkt und filtert das Signal, bevor es mittels A/D-Wandler (205) vom Mikrocontroller (206) erfaßt wird. Der Mikrocontroller (206) bestimmt daraus einen Meßwert, den er nach einer eventuellen Umwandlung über die Steuerleitung (16) an die Stromstufe, die davon abhängig einen Strom einstellt, oder an die digitale Schnittstelle weitergibt, die diesen über eine digitale Kommunikation weiterleitet.
Eine erste bevorzugte Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung für die Ausführungsbeispiele gemäß Figuren 1 und 2 ist in Figur 3 dargestellt. Sie dient zur Messung des Leistungsüberschusses, der für die Optimierung des Meßeinrichtungsbetriebs jeweils zur Verfügung steht, mittels einer Stromstufe (302). Die Meßeinrichtung in Figur 3 wird mit einer Stromschleife über die Anschlüsse (11) und (12) mit Strom versorgt.
Die Stromstufe (302) ist parallel zur restlichen Schaltung der Meßeinrichtung geschaltet. Die Stromstufe überwacht den Summenstrom über den Spannungsabfall an einem Widerstand (R301) und hält ihn konstant. Der Strom durch die Stromstufe wird so geregelt, daß der Summenstrom durch den Widerstand (R301) konstant bleibt und dem durch die Steuerleitung (16) vorgegebenen Wert entspricht.
Der Strom, der in die Klemmen der Meßeinrichtung fließt, teilt sich auf in einen Anteil, der in die Versorgungsleitung (14) fließt, und einen Anteil, der in die Stromstufe (302) fließt. Der Strom durch die Versorgungsleitung (14) wird von der Meßeinrichtung zum Arbeiten verwendet, der Strom durch die Stromstufe wird nicht für die Versorgung der Meßeinrichtung genutzt, er ist ein Maß für den aktuellen Leistungsüberschuß. Der Mikrocontroller mißt diesen Überschuß, in Figur 3 dargestellt als Spannungsmessung über einen Widerstand (R302), und stellt den Stromverbrauch des Sensors so ein, daß immer ein ausreichender, wenn auch möglichst kleiner Überschuß vorhanden ist. Verringert sich der Überschuß, werden Teile der Meßeinrichtung (z.B. der Sende- und Empfangsbereich, oder auch der gesamte Signalerzeugungs- und Verarbeitungsbereich) in einen stromsparenden Ruhezustand versetzt. Es ist möglich, bei entsprechender Verringerung des Überschusses eine zeitweise Aussetzung des Betriebes zu realisieren, wie im Stand der Technik (EP 0 687 375) beschrieben.
Dadurch, daß man immer einen kleinen Überschuß fließen läßt, hat die Stromstufe die Möglichkeit, kurzzeitige Schwankungen in der Leistungsbilanz auszugleichen, ohne daß es zu einem Defizit kommt. Schwankungen können z.B. eine kurzzeitig erhöhte Leistungsaufnahme oder eine Schwankung der Versorgungsspannung sein.
Eine exaktere Messung des Leistungsüberschusses ergibt sich, wenn man zusätzlich die Spannung an der Versorgungsleitung + (14) mit Hilfe der Meßleitung (19) mißt. Man erhält dann durch Multiplikation von Strom und Spannung direkt die überschüssige Leistung.
Figur 4 zeigt alternative Möglichkeiten, die Stromstufe (402) aufzubauen. Sie befindet sich hier in Reihe zu den Versorgungsleitungen (14, 15). Ihr ist eine Z-Diode (403) (alternativ eine elektronische Schaltung, die eine variable Stromaufnahme abhängig von der Spannung besitzt) nachgeschaltet. (Die elektronische Schaltung ist üblicherweise zu bevorzugen.) Wie oben, gemäß Figur 3, wird auch hier der Summenstrom der kompletten Meßeinrichtung über einen Widerstand (R401) gefühlt und dementsprechend geregelt. Der Strom teilt sich nach der Stromstufe auf in einen Teil, der zur Versorgung der Meßeinrichtung verwendet wird (Versorgungsleitung + (14)) und einen überschüssigen Teil, der von der Z-Diode aufgenommen wird. Die Messung des Überschusses geschieht über den Spannungsabfall über einem Widerstand (R402), da der Strom durch (R402) ein Maß für den aktuellen Leistungsüberschuß ist.
Die Bestimmung des Leistungsüberschusses wird genauer, wenn man zusätzlich die Spannung an der Versorgungsleitung + (14) mit der Meßleitung (18) mißt.
In Figur 13 ist eine gegenüber Figur 4 verbesserte Schaltung dargestellt. Eine Stromstufe (1302) ist in Reihe zu den Versorgungsleitungen geschaltet. Ihr ist eine Schaltung (1303) nachgeschaltet, die überschüssige Leistung aufnimmt. Dazu fühlt sie die Spannung an der Versorgungsleitung + (14) und mit Hilfe eine Leitung (1304) die Spannung vor der Stromstufe. Die Schaltung (1303) nimmt dabei genau so viel Strom auf, daß der Spannungsabfall über der Stromstufe (1302) zur Verringerung von Verlustleistung möglichst klein wird, aber groß genug bleibt, so daß die Stromstufe den Strom konstant halten kann, auch wenn Schwankungen der Versorgungsspannungen oder der Stromaufnahme des Sensors auftreten. Ein Maß für die überschüssige Leistung ergibt sich daher aus dem Strom durch die Schaltung (1303), der z.B. über den Spannungsabfall an (R1302) mit Hilfe der Meßleitung (20) gemessen wird.
Die Bestimmung des Leistungsüberschusses wird genauer, wenn man zusätzlich die Spannung an der Versorgungsleitung + (14) mit der Meßleitung (18) mißt.
In Figur 5 ist eine Stromstufe (502) vergleichbar zu der in Figur 3 gezeigt. Im Unterschied dazu wird hier der momentane Leistungsüberschuß nicht direkt gemessen. Über einen Widerstand (R502) wird der Strombedarf der Meßeinrichtung ermittelt. Aus der Differenz zwischen dem bekannten Strom, der in der Stromschleife fließt, und dem Strombedarf der Meßeinrichtung durch (R502) läßt sich ein Maß für den Überschuß ableiten. Auch hier kann die überschüssige Leistung genauer durch eine zusätzliche Messung der an der Versorgungsleitung + (14) zur Verfügung stehenden Spannung mittels Meßleitung (19) ermittelt werden.
Figur 6 stellt eine Stromstufe (602) dar, ähnlich Figur 4. Im Unterschied zur Meßeinrichtung nach Figur 4 wird hier jedoch nicht direkt der Überschuß gemessen, sondern die Eingangsleistung an den Klemmen der Meßeinrichtung und die Leistungsaufnahme, die die Meßeinrichtung zur Versorgung benötigt, bestimmt. Die Eingangsleistung ergibt sich aus dem bekannten Strom, der in der Stromschleife fließt, und der über Meßleitung (19) gemessenen Eingangsspannung. Die Leistungsaufnahme, die die Meßeinrichtung zur Versorgung benötigt, wird aus dem Strom durch (R602) und der über Meßleitung (18) gemessenen Spannung der Versorgung + (14) bestimmt. Die Differenz beider Leistungen ist ein Maß für den aktuell anstehenden Überschuß an Leistung.
Häufig ist der Leistungsverbrauch der Meßeinrichtung (101, 102) im wesentlichen bestimmt durch ein oder mehrere große Verbraucher. Erhält man eine Information über den Leistungsverbrauch dieser Komponenten, kann man eine Aussage über den Leistungsverbrauch der Meßeinrichtung machen, indem man z.B. für den unbekannten Leistungsverbrauch der anderen Komponenten einen Worst-Case-Wert annimmt. Zusätzlich wird die zur Verfügung stehende Leistung bestimmt, wie z.B. in den Figuren 3 bis 6 dargestellt und daraus der Leistungsüberschuß bestimmt. Anhand des Leistungsüberschusses bestimmt der Mikrocontroller, ob Teile der Meßeinrichtung in den besagten Ruhezustand versetzt werden müssen, um den Leistungsverbrauch der Meßeinrichtung zu steuern. Figur 7 zeigt hierfür als weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung einen Radar-Sensor, der mit Hilfe einer Meßleitung (715) eine Aussage über die Leistungsaufnahme des Empfängers (704) erhält. Ob der Sensor hierbei mittels einer Stromschleife oder einer digitalen Kommunikation versorgt wird, ist unerheblich. Bei einem Ultraschall-Sensor oder einem Sensor mit am Seil geführtem Radar ist das gleiche Vorgehen durchführbar. Wichtig ist hierbei nur, einen oder mehrere Hauptverbraucher auszumachen, deren aktueller Leistungsbedarf bestimmt wird.
Es ist möglich, die oben beschriebenen Einrichtungen zu vereinfachen. Solche Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand Figuren 8 und 9 erläutert.
Für eine grobe Aussage, wieviel Überschuß momentan vorhanden ist, kann es ausreichen, nur die zur Verfügung stehende Leistung zu ermitteln. Diese läßt sich z.B. aus Eingangsstrom und Eingangsspannung bestimmen. Der Eingangsstrom ist bekannt, da er vom Mikrocontroller über die Steuerleitung (16) der Stromstufe vorgegeben wird, die Eingangsspannung wird, wie in den Figuren 8 und 9 gezeigt, mittels einer Meßleitung (18) gemessen. Abhängig von der ermittelten zur Verfügung stehenden Leistung können nun die Ruhezustände der einzelnen Komponenten dazu verwendet werden, die aufgenommene Leistung des Sensors der zur Verfügung stehenden Leistung so anzupassen, daß immer ein gewisser Leistungsüberschuß bestehen bleibt.
Eine hierauf aufbauende Vereinfachung besteht darin, die Eingangsspannung nicht zu messen, die Meßleitung (18) in den Figuren 8 und 9 ist dann nicht notwendig. Anhand des eingestellten Stromes, der nicht gemessen werden muß, da er vom Mikrocontroller über die Steuerleitung (16) der Stromstufe vorgegeben wird, kann man eine Aussage über die zur Verfügung stehende Leistung treffen. Bei maximalem Strom, z.B. 20 mA, steht selbst bei minimaler Spannung relativ viel Leistung zur Verfügung, erst bei relativ kleinen Strömen, z.B. nahe 4 mA, kann wenig Leistung zur Verfügung stehen. Es reicht daher aus, die Steuerung der Ruhezustände nur abhängig vom eingestellten Strom auszurichten und die Dauer und Häufigkeit, mit der die Ruhezustände aktiviert werden, so einzustellen, daß auch bei minimaler Eingangsspannung und maximalem Leistungsverbrauch der einzelnen Komponenten die zur Verfügung stehende Leistung nicht überschritten wird.
Weitere erfindungsgemäß bevorzugte Vereinfachungen zeigen die Figuren 10 und 11. Hier wird nur der momentan benötigte Strom als Spannungsabfall über den Widerstand (R1002) mit Hilfe der Meßleitung (18) bzw. über (R1102) mit Hilfe der Meßleitung (20) gemessen. Der Mikrocontroller kann diesen Strom durch Steuerung der Ruhezustände so regeln, daß er immer unter dem aktuell zur Verfügung stehenden Strom bleibt.
Ausgehend von Figur 7 ist es möglich als weitere Vereinfachung nur den Leistungsbedarf eines oder mehrerer Hauptverbraucher zu bestimmen und davon abhängig die Ruhezustände der Komponenten zu steuern, ohne die zur Verfügung stehende Leistung zu bestimmen.
Bei Meßeinrichtungen mit Anschluß an eine digitale Kommunikation, z.B. einem Feldbus, stellen sich ähnliche Ansprüche an die Meßeinrichtung. Der Strom, den die Meßeinrichtung dem digitalen Bus entnehmen darf, muß konstant sein, er ist üblicherweise fest eingestellt. Auch hier gibt es die Notwendigkeit, die Leistungsaufnahme der Meßeinrichtung dem Leistungsangebot anzupassen. Die Art und Weise, wie dies zu realisieren ist, entspricht den bisherigen Ausführungen. Es ist lediglich zu beachten, daß der Strom durch die Stromstufe nicht vom Meßwert abhängt, sondern üblicherweise fest eingestellt ist.
Beispielhaft ist in Figur 12 ein Teil einer solchen Meßeinrichtung dargestellt. Die Stromstufe (1202) hält den Strom in Zeiten, wenn keine Kommunikation stattfindet, konstant. Zum Senden digitaler Signale erhält die digitale Schnittstelle (1203) über die Steuerleitung (16) vom Mikrocontroller Daten, die sie in modulierter Form an die Stromstufe weitergibt, welche den Strom entsprechend verändert. Die Art der Modulation hängt von den Spezifikationen der verwendeten digitalen Kommunikation ab. Daten werden empfangen, indem die Signale an der Versorgungsleitung + (14) oder an der Stromstufe (1202) von der digitalen Schnittstelle (1203) erkannt und demoduliert über die Steuerleitung (17) an den Mikrocontroller weitergeleitet werden. Die Messung des Überschusses wird, wie in Figur 3 bereits dargelegt, realisiert, indem der Spannungsabfall über (R1202) mit der Meßleitung (18) gemessen wird oder zusätzlich die Spannung an der Versorgungsleitung + (14) mit der Meßleitung (19). Genauso sind die anderen bisher beschriebenen Verfahren auf Meßeinrichtungen mit digitaler Kommunikation anwendbar.

Claims (11)

  1. Meßeinrichtung zur Messung einer Prozeßvariablen bei vorgegebener maximaler Leistungsaufnahme durch die Meßeinrichtung, insbesondere zum Anschluß an eine Stromschleife, wie etwa eine 4 - 20 mA Stromschleife, oder an eine digitale Kommunikation, mit einer Einrichtung zur Regelung des Meßbetriebs der Meßeinrichtung in Anpassung an die vorgegebene Leistungsaufnahme, bei weicher die Regelungseinrichtung (302, 402, 502, 602, 802, 902, 1002, 1102, 1202, 1302; 403, 603, 903, 1103, 1203, 1303; 106, 206, 706) den Leistungsüberschuß, um den die vorgegebene Leistungsaufnahme der Meßeinrichtung (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101, 1201, 1301) die Leistungsaufnahme für den Meßbetrieb der Meßeinrichtung (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001, 1101, 1201, 1301) übersteigt, mißt oder vorausschätzt und den Meßbetrieb so regelt, daß diese Leistungsaufnahme der vorgegebenen Leistungsaufnahme angenähert wird, ohne daß die vorgegebene Leistungsaufnahme überschritten wird.
  2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, bei der die vorgegebene Leistungsaufnahme durch einen vorgegebenen Strom und/oder eine vorgegebene Versorgungsspannung bestimmt ist.
  3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Regelungseinrichtung den Leistungsbedarf für den Meßbetrieb der Meßeinrichtung abhängig vom vorgegebenen Strom, von der Versorgungsspannung oder der aus beiden bestimmten Leistung einstellt.
  4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Regelungseinrichtung den Leistungsbedarf für den Meßbetrieb der kompletten Meßeinrichtung bzw. wenigstens eines Hauptverbrauchers (704) der Meßeinrichtung (701) mißt oder vorausschätzt und den Meßbetrieb in Anspruch auf das Ergebnis regelt.
  5. Meßeinrichtung nach Ansprüchen 1 - 4, bei der die Regelungseinrichtung den Meßbetrieb so regelt, daß der Leistungsüberschuß minimiert wird.
  6. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, zum Anschluß an eine Stromschleife (11,12) mit einem Mikroprozessor (106, 206, 706), einem Programmspeicher (107, 207, 707), der ein Programm zur Ausführung durch den Mikroprozessor speichert, einem oder mehreren EEPROM- und/oder RAM-Bausteinen (108, 208. 708; 109, 209, 709), Schaltungselementen (103, 104; 203, 204; 703, 704), die einen Betriebsmodus und einen stromsparenden Ruhezustand besitzen, und einer vom Mikroprozessor gesteuerten Stromstufe (302, 402, 502, 602, 802, 902, 1002, 1102, 1302), die die Größe eines in der Stromschleife fließenden Stromes derart regelt, daß sie auf vorgegebene Weise mit der Größe des Meßwertes der Prozeßvariablen korreliert, indem sie eine die Größe des Meßwertes übertreffende Überschußleistung in der Stromstufe in Verlustleistung umsetzt, wobei abhängig vom eingestellten Strom durch die Stromschleife und/oder abhängig von der Versorgungs-spannung die Ausführung des Meßprogramms vom Mikroprozessor unterbrochen wird.
  7. Meßeinrichtung nach Anspruch 6, bei der abhängig vom eingestellten Strom durch die Stromschleife und/oder von der Versorgungsspannung die Anzahl der Meßzyklen pro Zeitintervall vom Mikroprozessor eingestellt wird.
  8. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, zum Anschluß an eine Stromschleife (11,12) mit einem Mikroprozessor (106, 206, 706), einem Programmspeicher (107, 207, 707), der ein Programm zur Ausführung durch den Mikroprozessor speichert, einem oder mehreren EEPROM- und/oder RAM-Bausteinen (108, 208, 708; 109, 209, 709), Schaltungselementen (103, 104; 203, 204; 703, 704), die einen Betriebsmodus und einen stromsparenden Ruhezustand besitzen, und einer vom Mikroprozessor gesteuerten Stromstufe (302, 402, 502, 1302), die den in der Stromschleife fließenden Stromes derart regelt, daß er auf bestimmte vorgegebene Weise mit dem Meßwert der Prozeßvariablen korreliert, indem sie eine Überschußleistung in der Stromstufe in Verlustleistung umsetzt, wobei die in der Stromstufe (302, 402, 502, 1302) in Verlustleistung umgesetzte Überschußleistung gemessen wird und, falls diese Überschußleistung über einem bestimmten vorgegebenen Wert liegt, die Anzahl der Meßzyklen pro Zeitintervall vom Mikroprozessor erhöht wird, und, falls die Überschußleistung unter einem bestimmten vorgegebenen Wert liegt, die Anzahl der Meßzyklen pro Zeitintervall vom Mikroprozessor erniedrigt wird.
  9. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, zum Anschluß an eine digitale Kommunikation (8,9) mit einem Mikroprozessor (106, 206, 706), einem Programmspeicher (107, 207, 707), der ein Programm zur Ausführung durch den Mikroprozessor speichert, einem oder mehreren EEPROM- und/oder RAM-Bausteinen (108, 208. 708; 109, 209, 709), Schaltungselementen (103,104; 203, 204; 703, 704), die einen Betriebsmodus und einen stromsparenden Ruhezustand besitzen, und einer vom Mikroprozessor gesteuerten Stromstufe (1202), wobei abhängig von der Versorgungsspannung die Ausführung des Meßprogramms vom Mikroprozessor unterbrochen wird.
  10. Meßeinrichtung nach Anspruch 9, bei der abhängig von der Versorgungsspannung die Anzahl der Meßzyklen pro Zeitintervall vom Mikroprozessor eingestellt. wird.
  11. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, zum Anschluß an eine digitale Kommunikation (8,9), mit einem Mikroprozessor (106, 206, 706), einem Programmspeicher (107, 207, 707), der ein Programm zur Ausführung durch den Mikroprozessor speichert, einem oder mehreren EEPROM- und/oder RAM-Bausteinen (108, 208, 708; 109, 209, 709), Schaltungselementen (103, 104; 203, 204; 703, 704), die einen Betriebsmodus und einen stromsparenden Ruhezustand besitzen, und einer vom Mikroprozessor gesteuerten Stromstufe (1202), die eine Überschußleistung in der Stromstufe in Verlustleistung umsetzt, wobei die in der Stromstufe (1202) in Verlustleistung umgesetzte Überschußleistung gemessen wird und, falls diese Überschußleistung über einem bestimmten vorgegebenen Wert liegt, die Anzahl der Meßzyklen pro Zeitintervall vom Mikroprozessor erhöht wird, und, falls die Überschußleistung unter einem bestimmten vorgegebenen Wert liegt, die Anzahl der Meßzyklen pro Zeitintervall vom Mikroprozessor erniedrigt wird.
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DE (2) DE10034684A1 (de)
WO (1) WO2002007124A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008016940A1 (de) 2008-04-01 2009-10-08 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Bestimmung und/oder Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter
DE102012109010A1 (de) 2012-09-25 2014-03-27 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Messgerät der Prozessautomatisierungstechnik

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10102791B4 (de) * 2001-01-22 2004-04-15 Ifm Electronic Gmbh Elektrischer Meßumformer
DE10125387A1 (de) * 2001-05-23 2002-12-05 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben eines Netzwerks mit drahtloser Datenübertragung sowie Teilnehmer für ein derartiges Netzwerk
US6680690B1 (en) 2003-02-28 2004-01-20 Saab Marine Electronics Ab Power efficiency circuit
US7280048B2 (en) * 2003-08-07 2007-10-09 Rosemount Inc. Process control loop current verification
US7018800B2 (en) * 2003-08-07 2006-03-28 Rosemount Inc. Process device with quiescent current diagnostics
US8452255B2 (en) * 2005-06-27 2013-05-28 Rosemount Inc. Field device with dynamically adjustable power consumption radio frequency communication
DE102006058925A1 (de) * 2006-12-12 2008-06-19 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
DE102006060921A1 (de) * 2006-12-20 2008-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
DE102007021099A1 (de) 2007-05-03 2008-11-13 Endress + Hauser (Deutschland) Ag + Co. Kg Verfahren zum Inbetriebnehmen und/oder Rekonfigurieren eines programmierbaren Feldmeßgeräts
DE102007058608A1 (de) 2007-12-04 2009-06-10 Endress + Hauser Flowtec Ag Elektrisches Gerät
DE102008022373A1 (de) 2008-05-06 2009-11-12 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßgerät sowie Verfahren zum Überwachen eines Meßgeräts
US8595519B2 (en) * 2008-07-31 2013-11-26 Micro Motion, Inc. Bus instrument and method for predictively limited power consumption in a two-wire instrumentation bus
EP2561603B1 (de) 2010-04-19 2019-09-04 Endress+Hauser Flowtec AG Treiberschaltung für einen messwandler sowie damit gebildetes messsystem
DE202010006553U1 (de) 2010-05-06 2011-10-05 Endress + Hauser Flowtec Ag Elektronisches Meßgerät mit einem Optokoppler
DE102010030924A1 (de) 2010-06-21 2011-12-22 Endress + Hauser Flowtec Ag Elektronik-Gehäuse für ein elektronisches Gerät bzw. damit gebildetes Gerät
DE102010063949A1 (de) 2010-12-22 2012-06-28 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Messgerät
DE102011076838A1 (de) 2011-05-31 2012-12-06 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßgerät-Elektronik für ein Meßgerät-Gerät sowie damit gebildetes Meßgerät-Gerät
US9020768B2 (en) 2011-08-16 2015-04-28 Rosemount Inc. Two-wire process control loop current diagnostics
US10367612B2 (en) 2015-09-30 2019-07-30 Rosemount Inc. Process variable transmitter with self-learning loop diagnostics
DE102016114860A1 (de) 2016-08-10 2018-02-15 Endress + Hauser Flowtec Ag Treiberschaltung sowie damit gebildete Umformer-Elektronik bzw. damit gebildetes Meßsystem
US11592891B2 (en) * 2019-10-15 2023-02-28 Dell Products L.P. System and method for diagnosing resistive shorts in an information handling system
DE102022119145A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Endress+Hauser Flowtec Ag Anschlussschaltung für ein Feldgerät und Feldgerät

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6912918U (de) 1969-03-25 1969-09-18 Varta Ag Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von negativer aktiver masse fuer alkalische akkumulatoren
JPS5933656A (ja) * 1982-08-18 1984-02-23 Nec Corp リ−ル固定機構
DE3280015D1 (en) 1982-08-19 1989-12-14 Honeywell Inc Improvements in 2-wire analog communication systems
US4718776A (en) * 1985-08-12 1988-01-12 Ball Corporation Portable monitoring device and method
DE3615463A1 (de) * 1986-05-07 1987-11-12 Endress Hauser Gmbh Co Anordnung zur signaluebertragung in einer messanordnung
DE3632840A1 (de) * 1986-09-26 1988-04-07 Endress Hauser Gmbh Co Verfahren und anordnung zur uebertragung binaer codierter informationen in einer messanordnung
US4804958A (en) * 1987-10-09 1989-02-14 Rosemount Inc. Two-wire transmitter with threshold detection circuit
DE3742119A1 (de) * 1987-12-11 1989-06-22 Siemens Ag Datenverarbeitungssystem
US4939455A (en) * 1988-09-02 1990-07-03 Hamilton Standard Controls, Inc. Sensor having two-wire connection to load
DE4019523A1 (de) * 1990-06-19 1992-01-09 Decher Dieter Anordnung zum steuern des stromverbrauchs eines abnehmers
FR2668257B1 (fr) * 1990-10-18 1994-05-13 Telemecanique Detecteur du type deux fils a tension regulee.
US5648766A (en) * 1991-12-24 1997-07-15 Motorola, Inc. Circuit with supply voltage optimizer
US5416723A (en) * 1993-03-03 1995-05-16 Milltronics Ltd. Loop powered process control transmitter
US5650571A (en) * 1995-03-13 1997-07-22 Freud; Paul J. Low power signal processing and measurement apparatus
EP0744724B1 (de) * 1995-05-24 2001-08-08 Endress + Hauser Gmbh + Co. Anordnung zur leitungsgebundenen Energieversorgung eines Signalgebers vom Singnalempfänger
DE19723645B4 (de) * 1997-06-05 2006-04-13 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Anordnung zur Signalübertragung zwischen einer Geberstelle und einer Empfangsstelle
US5959372A (en) * 1997-07-21 1999-09-28 Emerson Electric Co. Power management circuit
DE59710058D1 (de) * 1997-12-30 2003-06-12 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Messumformer-Speisegerät

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008016940A1 (de) 2008-04-01 2009-10-08 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Bestimmung und/oder Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter
DE102012109010A1 (de) 2012-09-25 2014-03-27 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Messgerät der Prozessautomatisierungstechnik
US9891141B2 (en) 2012-09-25 2018-02-13 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Measuring device of process automation technology

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001269022A1 (en) 2002-01-30
DE10034684A1 (de) 2002-01-31
DE50101670D1 (de) 2004-04-15
ATE261606T1 (de) 2004-03-15
US6512358B2 (en) 2003-01-28
US20020005713A1 (en) 2002-01-17
EP1301914A1 (de) 2003-04-16
WO2002007124A1 (de) 2002-01-24

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