NO300566B1

NO300566B1 - Parameter Value Transmitter

Info

Publication number: NO300566B1
Application number: NO882395A
Authority: NO
Inventors: John A Kielb; Richard L Nelson; David L Pederson
Original assignee: Rosemount Inc
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1997-06-16
Also published as: JPH02500223A; NO882395L; ES2005363A6; DK297588A; AU611649B2; CN87106642A; EP0324784A4; IL84004A; NO882395D0; ATE109295T1; DE3750297D1; WO1988002528A1; MX160488A; KR880701929A; EP0324784B1; ZA877271B; AU8039387A; KR960014487B1; YU183987A; IN170265B

Abstract

An existing analog two-wire transmitter (11) has a sensor module (35), and analog circuits (23) which provide an output representative of a sensed process variable, such as pressure, to a two-wire current loop (14). At least portions of the analog circuit (23) are removed and replaced with apparatus including a digital converter (52) that digitally calculates the transmitter output using the same current range in the current loop (14) and calculating corrections for obtaining linearity of the output.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en parameterverdisender for å sende, langs en to-tråds strømførende sløyfe som er tilpasset for elektrisk forbindelse til første og andre terminaler i senderen utgangsinformasjon dannet av de verdier av en parameter som måles av et avfølingsmiddel i senderen, idet verdiene av denne parameter avhenger av tilstander i en konstruksjon som senderen er festet til og for mottagelse av innmatet informasjon. Videre vedrører oppfinnelsen en alternativ parameterverdisender som har sendende og mottagende kretser for å motta innmatede informasjonssignaler og for å sende, langs en to-tråds sløyfe tilpasset for elektrisk forbindelse med første og andre terminaler i senderen, verdier av en parameter målt av et avfølingsmiddel i senderen, idet verdiene avhenger av tilstander i en konstruksjon som senderen er festet til. The present invention relates to a parameter value transmitter for transmitting, along a two-wire current-carrying loop which is adapted for electrical connection to first and second terminals in the transmitter, output information formed by the values of a parameter measured by a sensing means in the transmitter, the values of this parameter depends on conditions in a structure to which the transmitter is attached and for receiving inputted information. Furthermore, the invention relates to an alternative parameter value transmitter which has transmitting and receiving circuits for receiving inputted information signals and for transmitting, along a two-wire loop adapted for electrical connection with first and second terminals in the transmitter, values of a parameter measured by a sensing means in the transmitter , as the values depend on conditions in a structure to which the transmitter is attached.

Fra tidligere er det kjent en analog to-tråds parameterverdisender som har en avfølermodul som er koblet til en prosessvariabel for å avføle og for å tilveiebringe en avfølerutmatning som en funksjon av prosessvariabelen. Parameterverdisenderen har dessuten eksiteringsmiddel som er koblet til avfølermodulen for å tilveiebringe eksitering til denne, samt analogt detektor for å tilveiebringe analog omformning av avfølersignalet til en to-tråds senderutmatning som er representativ for den avfølte prosessvariablen. Previously known is an analog two-wire parameter value transmitter having a sensor module connected to a process variable to sense and to provide a sensor output as a function of the process variable. The parameter value transmitter also has excitation means that are connected to the sensor module to provide excitation to it, as well as an analog detector to provide analog conversion of the sensor signal to a two-wire transmitter output that is representative of the sensed process variable.

Av ytterligere kjent teknikk kan det vises til US patent 4520488 som omhandler en sender som tilveiebringer analoge signaler som representerer en prosessvariabel, og som avbryter de analoge signaler for vekselvis å sende eller avbryter de analoge signaler for vekselvis å sende eller motta digitale signaler. US patent 4494183 omhandler et prosessvariabelt, analogt signal omformet til en digital form i hvilken dets område kan innstilles gjennom en beregning og en mikroprosessor på basis av valgte grenser. Det resul-terende signal omformes tilbake til en analog form med verdier innenfor det valgte området. Of further prior art, reference can be made to US patent 4520488 which deals with a transmitter which provides analog signals representing a process variable, and which interrupts the analog signals to alternately transmit or interrupts the analog signals to alternately transmit or receive digital signals. US patent 4494183 relates to a process variable analog signal converted to a digital form in which its range can be set through a calculation and a microprocessor based on selected limits. The resulting signal is transformed back into an analogue form with values within the selected range.

Ifølge oppfinnelsen kjennetegnes den førstnevnte parameterverdisenderen ved at den innbefatter et sett av sendende og mottagende kretser som er elektrisk koblet mellom avfølings-midlet og nevnte første og andre terminaler, idet settet av sendende og mottagende kretser er i stand til å sette senderen i stand til samtidig å sende den utgangsinformasjonen og å motta den inngangsinformasjonen, idet inngangsinformasjonen anvendes for å korrigere de verdier som måles av avfølingsmidlet. According to the invention, the first-mentioned parameter value transmitter is characterized by the fact that it includes a set of transmitting and receiving circuits which are electrically connected between the sensing means and said first and second terminals, the set of transmitting and receiving circuits being able to enable the transmitter to simultaneously sending that output information and receiving that input information, the input information being used to correct the values measured by the sensing means.

Med fordel er de de sendende og mottagende kretsne anordnet til å sende utgangsinformasjonen gjennom bruken av sendte signaler som har et frekvensinnhold i et første frekvensområde og å motta inngangsinformasjonen gjennom mottagelse av signaler som et frekvensinnhold i et andre frekvensområde som er adskilt fra det første frekvensområdet. Advantageously, the transmitting and receiving circuits are arranged to send the output information through the use of transmitted signals having a frequency content in a first frequency range and to receive the input information through receiving signals as a frequency content in a second frequency range which is separated from the first frequency range.

Avfølingsmidlet kan omfatte en avføler og avfølerutgangs-signal-forbindelsekretser, idet avføleren og avfølerens utgangsforbindelsekretser er avtettet fra det rom i senderen i hvilket settet av sendende og mottagende kretser er tilveiebragt. The sensing means may comprise a sensor and sensor output signal connection circuits, the sensor and the sensor's output connection circuits being sealed off from the space in the transmitter in which the set of transmitting and receiving circuits is provided.

Den nevnte alternative parameterverdisenderen kjennetegnes, ifølge oppfinnelsen ved at den omfatter tre terminalmidler, innbefattende første og andre terminalmidler som er elektrisk tilkoblet respektive første og andre terminaler, og The aforementioned alternative parameter value transmitter is characterized, according to the invention, by the fact that it comprises three terminal means, including first and second terminal means which are electrically connected to the respective first and second terminals, and

at de sendende og mottagende kretser omfatter: that the transmitting and receiving circuits include:

et krafttilførselsmiddel som er i stand til å opprettholde en forskjellig spenningsverdi på hver av de tre terminalmidlene, innbefattende første og andre spenningsverdier på de første og andre terminalmidlene, og hvor en tredje spenningsverdi på det tredje terminalmidlet gjenstår og ligger mellom nevnte første og andre spenningsverdier, idet deler av de sendende og mottagende kretser er elektrisk koblet mellom det andre og tredje terminalmidlet og er i stand til å føre en større total strøm derigjennom enn deler av de sendende og mottagende kretser som er elektrisk koblet mellom nevnte første og tredje terminalmiddel, og a power supply means capable of maintaining a different voltage value on each of the three terminal means, including first and second voltage values on the first and second terminal means, and where a third voltage value on the third terminal means remains between said first and second voltage values, in that parts of the transmitting and receiving circuits are electrically connected between the second and third terminal means and are capable of passing a greater total current through them than parts of the transmitting and receiving circuits which are electrically connected between said first and third terminal means, and

et ladningslagringsmiddel som har et par terminaler og er i stand til vekselvis å bli elektrisk forbundet mellom det første og tredje terminalmidlet med en valgt av ladnings-lagrlngsmiddelterminalene som er koblet til det tredje terminalmidlet, og så elektrisk koblet mellom de andre og tredje terminalmidlene med den motstående ladningslagrings-middelterminalen koblet til det tredje terminalmidlet. a charge storage means having a pair of terminals and capable of being alternately electrically connected between the first and third terminal means with a selected one of the charge storage means terminals connected to the third terminal means, and then electrically connected between the second and third terminal means with the the opposite charge storage means terminal connected to the third terminal means.

Ifølge ytterligere utførelsesformer av senderen kan det første terminalmidlet være elektrisk koblet til den første terminalen gjennom en spenningsreguleringskrets, og det andre terminalmidlet kan være elektrisk koblet til den andre terminalen gjennom en strømavfølingsmotstand. According to further embodiments of the transmitter, the first terminal means may be electrically coupled to the first terminal through a voltage regulation circuit, and the second terminal means may be electrically coupled to the second terminal through a current sensing resistor.

De sendende og mottagende kretser mottar informasjonssignaler på nevnte første og andre terminaler. The transmitting and receiving circuits receive information signals on said first and second terminals.

Videre er det fordelaktig at krafttilførselsmidlet er i stand til å bli betjent av strøm som tilføres på nevnte første og andre terminaler Furthermore, it is advantageous that the power supply means is capable of being operated by current supplied at said first and second terminals

En eksisterende parametriverdisender kan således få sin utmatning forbedret mens senderen forblir in situ og koblet til prosessvariablen og sløyfen. En sender med en digitalt korrigert utmatning tilveiebringes således uten utskiftning av eksisterende avfølermodulen eller frakobling av parameterverdisenderen fra prosesslinjene eller to-trådssløyfen. Fig. 1 er en tegning over en tidligere kjent analog sender som viser et snittriss av et øvre hus og et nedre hus med deler bortbrutt. Fig. 2 er en tegning over en parametrisender, ifølge denne oppfinnelsen, og viser et snittriss av et øvre hus og et nedre hus med deler bortbrutt. Fig. 3 er et blokkskjema over en første foretrukket utfør-elsesform av en sender, ifølge denne oppfinnelse. Fig. A er et blokkskjema over en andre foretrukket utfør-elsesform av en sender, ifølge denne oppfinnelse. Figurene 5A, 5B og 5C gir samlet et koblingsskjema over en parametriverdisender, ifølge denne oppfinnelse. An existing parameter value transmitter can thus have its output improved while the transmitter remains in situ and connected to the process variable and the loop. A transmitter with a digitally corrected output is thus provided without replacing the existing sensor module or disconnecting the parameter value transmitter from the process lines or the two-wire loop. Fig. 1 is a drawing of a previously known analog transmitter showing a sectional view of an upper housing and a lower housing with parts broken away. Fig. 2 is a drawing of a parametric transmitter, according to this invention, and shows a sectional view of an upper housing and a lower housing with parts broken away. Fig. 3 is a block diagram of a first preferred embodiment of a transmitter, according to this invention. Fig. A is a block diagram of a second preferred embodiment of a transmitter, according to this invention. Figures 5A, 5B and 5C collectively provide a connection diagram of a parameter value transmitter, according to this invention.

I fig. 1 er en tidligere kjent prosessvariabel parametriverdisender, heretter for enkelhetsens skyld benevnt som overfører, 10 vist boltet til flensadapterunioner 12 som kobler fluider til overføreren 10. Overføreren 10 avføler trykk fra nevnte fluider ved flensadapterunioner 12 og gir en utgangsstrøm som er representativ for det avfølte trykk til en to-trådssløyfe 14. Overføreren 10 energiseres av en ekstern krafttilførsel 14A som er koblet til to-tråds sløyfen og utgangsstrømmen slik som et 4-20 milliampere signal,leveres til en ekstern last 14B som også er koblet til to-tråds sløyfen 14. Overføreren 10 omfatter et hus 16 som har tre innvendige avdelinger 18, 22 og 24 som er avtettet fra hverandre. Overføreren 10 omfatter dessuten en kapasitiv trykkavføler 26 som er anbragt i avdelingen 18 for å avf øle en prosessvariabel slik som et differensial, manometer eller absolutt trykk. Avføleren 26 er elektrisk koblet via ledninger til en kretskortenhet 28 i avdeling 18 som omfatter dioder eller likerettere 30 for å likerette avfølerens utmatning og analoge korrigeringskomponenter 32 for å korrigere avfølerens utmatning. Korrigeringene innbefatter temperaturkompensering. En kabel 34 passerer gjennom en tetting 36 mellom avdelinger 18 og 22 og kobler elektrisk kretskort 28 til et koblingsorgankort 38 i avdeling 22. Koblingsorgankortet 38 omfatter ytterligere analoge korri-gerings- eller kompenseringskretser 40 som gir temperatur-korrigering av karakteristika for avføleren 26. Korri-geringskort 38 passer til et multistift-koblingsorgan 42 som gir forbindelse til ytterligere overførerkretser. In fig. 1 is a previously known process variable parameter value transmitter, hereinafter for simplicity referred to as a transmitter, 10 shown bolted to flange adapter unions 12 that connect fluids to the transmitter 10. The transmitter 10 senses pressure from said fluids at flange adapter unions 12 and provides an output current that is representative of the sensed pressure to a two-wire loop 14. The transmitter 10 is energized by an external power supply 14A which is connected to the two-wire loop and the output current such as a 4-20 milliamp signal is supplied to an external load 14B which is also connected to the two-wire loop 14 The transmitter 10 comprises a housing 16 which has three internal compartments 18, 22 and 24 which are sealed from each other. The transmitter 10 also comprises a capacitive pressure sensor 26 which is placed in the compartment 18 to sense a process variable such as a differential, manometer or absolute pressure. The sensor 26 is electrically connected via wires to a circuit board unit 28 in compartment 18 which includes diodes or rectifiers 30 to rectify the sensor's output and analog correction components 32 to correct the sensor's output. The corrections include temperature compensation. A cable 34 passes through a seal 36 between compartments 18 and 22 and connects electrical circuit board 28 to a connector board 38 in compartment 22. The connector board 38 further comprises analog correction or compensation circuits 40 which provide temperature correction of the characteristics of the sensor 26. Correct miter card 38 fits a multi-pin connector 42 which provides connection to additional transmitter circuits.

Under drift vil avføleren 26, kretskortenheten 28, kabelen 34 og koblingsorgankortetet 38 sammen omfatte en avfølermodul 35 i parameterverdisenderen eller overføreren 10 som avføler prosessvariabelen og gir en avfølerutmatning til koblingsorgan 42 som innbefatter analog korrigering for temperatur. During operation, the sensor 26, the circuit board unit 28, the cable 34 and the connector board 38 will together comprise a sensor module 35 in the parameter value transmitter or transmitter 10 which senses the process variable and provides a sensor output to the connector 42 which includes analog correction for temperature.

En terminalremse 44 i avtettet avdeling 24 gir forbindelse til to-trådssløyf en 14 i en føring 14C og har avtettede elektriske gjennommatninger 46 som kobler to-trådskretsen fra avdeling 24 til avdelingen 22. Avdeling 22 i huset 16 er utformet til å godta en analog omformer og eksiteringskrets-enhet 23 som anvender analoge kretser til å eksitere avføleren og omdanne avfølersignalet til en 4-20 milliampere utmatning. Enheten 23 omfatter et trykt kretskort 23A med analog omformer og eksiteringselektronikk som er koblet til koblingsorgan 42 og trykt kretskort 23B som omfatter spann og nulljusteringskretser som er koblet til kort 23A. Et par avtettede justeringskruer 50 strekker seg fra det indre i avdeling 22 til det ytre av overførerhuset 16. Justerings-skruene 50 gir justering av spann og null potensiometrene 23C, 23D på kretskort 23B. Den analoge omformeren gir et pålitelig, lavkostmiddel for tilveiebringelse av utmatningen, og innstillingen av spann og null skjer ved å anvende potensiometre 23C, 23D. Den mekaniske justering av potensiometrene 23C, 23D kan utsettes for mekanisk vibrasjon som kan endre innstillingen av spann og null. Potensiometrene 23C, 23D kan justere spann og nullinnstillingene for utmatningen til justerings- og oppløsningsevnene for potensiometrene. Lineariteten i 4-20 milliampereutmatningen fra overføreren 10 som en funksjon av det avfølte trykk forbedres ved hjelp av den analoge korrigeringskretsen i overføreren 10. Selvom justeringer tilveiebringes i den analoge omformer, eksiterings- eller avfølermodul en for slik ulinearitet, kan den oppnådde linearitet ytterligere forbedres ved bruk av en digital krets. A terminal strip 44 in sealed compartment 24 connects to two-wire loop 14 in a conduit 14C and has sealed electrical feedthroughs 46 connecting the two-wire circuit from compartment 24 to compartment 22. Compartment 22 in housing 16 is designed to accept an analog converter and excitation circuit unit 23 which uses analog circuitry to excite the sensor and convert the sensor signal to a 4-20 milliamp output. The unit 23 comprises a printed circuit board 23A with analog converter and excitation electronics which is connected to the connecting means 42 and printed circuit board 23B which comprises span and zero adjustment circuits which are connected to board 23A. A pair of sealed adjustment screws 50 extend from the interior of compartment 22 to the exterior of the transmitter housing 16. The adjustment screws 50 provide adjustment of span and zero potentiometers 23C, 23D on circuit board 23B. The analog converter provides a reliable, low-cost means of providing the output, and span and zero adjustment is accomplished using potentiometers 23C, 23D. The mechanical adjustment of the potentiometers 23C, 23D can be subjected to mechanical vibration which can change the setting of span and zero. Potentiometers 23C, 23D can adjust the span and zero settings of the output to the adjustment and resolution capabilities of the potentiometers. The linearity of the 4-20 milliamp output from the transmitter 10 as a function of the sensed pressure is improved by the analog correction circuit in the transmitter 10. Although adjustments are provided in the analog converter, excitation or sensing module for such nonlinearity, the linearity achieved can be further improved using a digital circuit.

Investeringen i sammenstillingen og monteringen av over-føreren 10 i et prosessanlegg er betydelig, og hele kostnaden ved en slik installasjon av overføreren 10 ville gå tapt dersom overføreren 10 ble fjernet og erstattet med en overfører som har høyere nøyaktighet, slik som en som anvender digitalkretser. Når overføreren 10 installeres i et prosessanlegg, slik som et kjemisk, petroleums, eller tremasseanlegg, er fullstendig utskiftning av overføreren 10 en kostbar og tidkrevende prosess. Dersom separate avstengningsventiler ikke er blitt tilveiebragt i trykkledningene til flensadapterunionene 12, må minst en del av anlegget avstenges for å fjerne trykk fra ledninger, slik at prosessfluida ikke renner ut fra flensadapterunionene 12 når boltforbindelsen fjernes fra overføreren. Dersom avstengningsventiler er tilveiebragt, kan de behøve å bli avstengt mens overføreren erstattes. Flensadapterunionen 12 må få bolter fjernet fra overføreren 10 og boltes på ny til en estatningsoverfører. Avtetninger mellom flensadapterunionene 12 må inspiseres på grunn av at der er en mulighet for lekkasjer når flensadapterunionene 12 boltes til en erstat-ningsoverfører. Etter erstatningen må en erstatningsoverfører hyppig få sine trykkledninger luftet for å fjerne luft som har kommet inn i ledningen under utskiftning. Fullstendig utskiftning av overføreren 10 krever frakobling av sløyfen 14 fra terminalene 44 i overføreren 10 og frakobling av føring 14C fra overføreren 10. En erstatningsoverfører må dernest tilkobles påny til sløyfen 14 og føringen 14A. I visse tilfeller er det ikke praktisk å stenge av en del av prosessanlegget for å utskifte en overfører, og utskiftningen av overføreren 10 blir derfor utsatt inntil en planlagt avstengning for vedlikehold. Prosessledningene som er koblet til flensadapterunionen 12 og føringen 14C kan bli svekket på grunn av alder, korrosjon eller vibrasjon. Håndtering av disse ledninger under en fullstendig utskiftning kan skade visse av disse deler. Dersom overføreren ikke fullstendig erstattes, men i stedet oppgraderes med en digital omformer som erstatter analog elektronikk i overføreren 10, kan kostnaden og tiden i forbindelse med fullstendig utskiftning unngås. Når en digital utskiftningsomformer anvendes, er det mulig å unngå å forstyrre selve prosessen, trykkledningene som fører til overføreren, flensadapterunionen 12, sløyfe-koblingen 14, terminalremsen 44 og føringen 14C. En digital omformer kan dessuten omfatte spann og nulljustering som er elektrisk. Bruken av potensiometre som kan være følsomme overfor vibrasjon blir således unngått. Elektriske justeringer av spann og null kan skje med en høyere oppløsning enn oppløsningen for potensiometre, og kan gi mer nøyaktig spann og nullinnstUlinger. En digital omformer kan dessuten innebære digitale linearitetskorrigeringer som muliggjør en overførerutmatning som kan ha bedre linearitet over et bredere område. Hoveddelen i overføreren 10, slik som huset, avfølermodulen, innbefattende temperaturkompenserings-komponenter, terminalremser og forbindelser til sløyfen, er adekvate for bruk med en digital krets og overførerens ytelse kan forbedres med et system som har høy nøyaktighet. Følgelig kan den analoge omformeren 23 fjernes fra over-føreren 10 og overføreren 10 kan forbedres til et ønsket nivå ved innstallering av apparat som omfatter en digital omformer. Oppgradering av overføreren med en digital omformer unngår å kaste bort arbeid og materialer som er investert i de opprinnelige materialer, sammenstillings-arbeid, analog kompensering og innstallasjon i en prosess-ledning. Spann, null og andre justeringer foretas på den digitale omformeren uten bruk av potensiometre, og høy stabilitet og innstillbarhet oppnås dermed. The investment in the assembly and installation of the transmitter 10 in a process plant is significant, and the entire cost of such an installation of the transmitter 10 would be lost if the transmitter 10 were removed and replaced with a higher accuracy transmitter, such as one using digital circuitry. . When the transmitter 10 is installed in a process facility, such as a chemical, petroleum, or pulp plant, complete replacement of the transmitter 10 is an expensive and time-consuming process. If separate shut-off valves have not been provided in the pressure lines to the flange adapter unions 12, at least part of the plant must be shut down to remove pressure from lines, so that process fluid does not flow out of the flange adapter unions 12 when the bolted connection is removed from the transmitter. If shut-off valves are provided, they may need to be shut off while the transmitter is replaced. The flange adapter union 12 must be bolted from the transmitter 10 and re-bolted to a replacement transmitter. Seals between the flange adapter unions 12 must be inspected because there is a possibility of leaks when the flange adapter unions 12 are bolted to a replacement transmitter. After the replacement, a replacement transmitter must frequently have its pressure lines bled to remove air that has entered the line during replacement. Complete replacement of transmitter 10 requires disconnection of loop 14 from terminals 44 in transmitter 10 and disconnection of lead 14C from transmitter 10. A replacement transmitter must then be reconnected to loop 14 and lead 14A. In certain cases, it is not practical to shut down a part of the process plant to replace a transmitter, and the replacement of the transmitter 10 is therefore postponed until a planned shutdown for maintenance. The process lines connected to the flange adapter union 12 and the guide 14C can become weakened due to age, corrosion or vibration. Handling these wires during a complete replacement can damage some of these parts. If the transmitter is not completely replaced, but instead upgraded with a digital converter that replaces analog electronics in the transmitter 10, the cost and time associated with a complete replacement can be avoided. When a digital replacement converter is used, it is possible to avoid disturbing the process itself, the pressure lines leading to the transmitter, the flange adapter union 12, the loop coupling 14, the terminal strip 44 and the guide 14C. A digital converter may also include span and zero adjustment which is electrical. The use of potentiometers which can be sensitive to vibration is thus avoided. Electrical span and zero adjustments can be made with a higher resolution than the resolution of potentiometers, and can provide more accurate span and zero settings. A digital converter may also include digital linearity corrections that enable a transfer output that may have better linearity over a wider range. The main part of the transmitter 10, such as the housing, sensor module, including temperature compensation components, terminal strips and connections to the loop, are adequate for use with a digital circuit and the performance of the transmitter can be improved with a system that has high accuracy. Consequently, the analog converter 23 can be removed from the transmitter 10 and the transmitter 10 can be improved to a desired level by installing apparatus comprising a digital converter. Upgrading the transmitter with a digital converter avoids wasting labor and materials invested in the original materials, assembly work, analog compensation and installation in a process line. Span, zero and other adjustments are made on the digital converter without the use of potentiometers, and high stability and adjustability are thus achieved.

I fig. 2 er en eksempelvis overfører 11 vist som omfatter en slik digital omformer. I fig. 2 identifiserer henvis-ningstall som er de samme som de i figur 1 tilsvarende trekk. I fig. 2 er en digital omformer 52 installert i overfører 11, idet enheten 23 tidligere er blitt fjernet fra overføreren. Overføreren 11 har således en utgang til sløyfen 14 som har en forbedret nøyaktighet for tilpasning med et kontrollsystem via sløyfen. Omformeren 52 gir en andre kompensering eller korrigering i tillegg til den analoge korrigering som ble foretatt i avfølermodulen, slik at overførerens utmatning forbedres til et ønsket nivå, mens man unngår tiden, kostnaden og ulempen med å utskifte hele overføreren. In fig. 2 an exemplary transmitter 11 is shown which comprises such a digital converter. In fig. 2 identifies reference numbers which are the same as the corresponding features in figure 1. In fig. 2, a digital converter 52 is installed in the transmitter 11, the unit 23 having previously been removed from the transmitter. The transmitter 11 thus has an output to the loop 14 which has an improved accuracy for adaptation with a control system via the loop. The converter 52 provides a second compensation or correction in addition to the analog correction made in the sensor module, so that the transmitter output is improved to a desired level, while avoiding the time, cost and inconvenience of replacing the entire transmitter.

Apparatet 52 innstalleres i kammeret 22 i overføreren 11 og er således avtettet i overføreren. Kretsen i apparatet 52 kan utformes til å kontrollere energilagring, slik at naturlig sikkerhetsegenskaper ved overføreren bevares. The apparatus 52 is installed in the chamber 22 in the transmitter 11 and is thus sealed in the transmitter. The circuit in the device 52 can be designed to control energy storage, so that natural safety features of the transmitter are preserved.

Fig. 3 er et blokkskjema over en første utførelsesform av en overfører 500 som er laget i henhold til denne oppfinnelse. Overføreren 500 er koblet til en prosessvariabel langs en linje 514. Prosessvariabelen på linje 514 kan omfatte absolutt, manometer eller differensialtrykk, temperatur, pH-verdi, strømning, ledeevne eller lignende. Overføreren 500 avføler prosessvariabelen på linje 514 og gir en utmatning som en funksjon av prosessvariabelen. Overføreren 500 omfatter dessuten utgangsterminaler 502, 504 som er koblet til en to-tråds sløyfe 506 langs respektive linjer 503 og 505. En energiseringskilde 508 er koblet i serie med sløyfe 506 mellom linjene 503 og 507 og gir energisering til overføreren 500. Overføreren 500 omfatter strømstyring 536 som er koblet langs linje 520 til utgangsterminal 502 og koblet langs linje 540 gjennom en resistans 542 til utgangsterminal 504. Strømstyringen 536 styrer strøm I i sløyfe 506 som en funksjon av den avfølte prosessvariabelen og derfor er strømmen I en overførerutmatning. Strømmen I er fortrinnsvis en lavfrekvent 4-20 milliampere strøm som er lineært proporsjonal med den avfølte prosessvariabelen. Strømstyringen 536 er fortrinnsvis også koblet langs linje 544 til utgangsterminal 504 for å avføle et potensial som er utviklet over resistansen 542. Det potensial som således utvikles er representativt for sløyfestrøm I. Strømstyringen Fig. 3 is a block diagram of a first embodiment of a transmitter 500 made in accordance with this invention. The transmitter 500 is connected to a process variable along a line 514. The process variable on line 514 may include absolute, gauge or differential pressure, temperature, pH value, flow, conductivity or the like. The transmitter 500 senses the process variable on line 514 and provides an output as a function of the process variable. The transmitter 500 also includes output terminals 502, 504 which are connected to a two-wire loop 506 along respective lines 503 and 505. An energizing source 508 is connected in series with the loop 506 between the lines 503 and 507 and provides energization to the transmitter 500. The transmitter 500 includes current controller 536 which is coupled along line 520 to output terminal 502 and coupled along line 540 through a resistor 542 to output terminal 504. Current controller 536 controls current I in loop 506 as a function of the sensed process variable and therefore current I is a transfer output. The current I is preferably a low-frequency 4-20 milliampere current which is linearly proportional to the sensed process variable. The current control 536 is preferably also connected along line 544 to output terminal 504 to sense a potential developed across the resistance 542. The potential thus developed is representative of loop current I. The current control

536 kan således overvåke sløyfestrømmen I og gi lukket sløyfestyring av sløyfestrømmen I. En resistans 510 er koblet mellom linjene 505 og 507 i sløyfe 506. Sløyfe-strømmen I flyter gjennom resistansen 510. En bruksinn-retning 512 som er koblet til resistansen 510 anvender et potensial som utvikles over resistansen 510. Bruks-innreiningen 512 kan omfatte en styredatamaskin, sløyfe-styreenhet, diagramopptegner, måler eller annet angivende, registrerende eller kontrollapparat. 536 can thus monitor the loop current I and provide closed-loop control of the loop current I. A resistance 510 is connected between lines 505 and 507 in loop 506. The loop current I flows through the resistance 510. A user device 512 which is connected to the resistance 510 uses a potential that is developed across the resistance 510. The utility device 512 may comprise a control computer, loop control unit, chart recorder, meter or other indicating, recording or control device.

Strømstyreren 536 kan også generere en første kommunikasjonsutmatning. Den første kommunikasjonsutmatningen er fortrinnsvis et høyfrekvent, frekvens-skift-nøklet (FKS) serielt signal. Nøklings- eller modulasjonsfrekvensen for den første kommunikasjonsutmatningen velges fortrinnsvis til å være adskilt fra lavfrekvensen i sløyfestrømmen I slik at den første kommunikasjonsutmatningen kan overlagres på sløyfe-strømmen I uten vesentlig å forstyrre operasjonen for bruksinnretningen 512. Den første kommunikasjonsutmatningen omfatter data som er representativ for overførerens operasjon eller installasjonsparametre slik som spann og nullinn-stillinger, serienummer for overføreren, identifikasjon av prosessvariabelen som avføles, størmstørrelser hos prosessvariabelen og lignende. Den første kommunikasjonsutmatningen kobles fra strømstyrer 536 langs linjer 520, 540 til respektive utgangsterminaler 502, 504. Den første kommunikasjonsutmatningen kobles fra utgangsterminaler 502, 504 til respektivt linjer 503, 505 isløyfe 506. et kommunikasjonsmiddel 516 er koblet langs linjer 536, 548 til respektive linjer 503, 505. Kommunikasjonsmiddel 516 mottar den første kommunikasjonsutmatningen fra strømstyrer 536 langs linjer 520, 503, 546, 505 og 540. Kommunikasjonsmiddel 516 mottar således data som omfattes i den første kommunika-sj onsutmatningen og gir slike data til en bruker på et sted som kan være fjerntliggende fra overføreren. Kommunikasjonsmiddel 516 er fortrinnsvis kapasivt koblet til sløyfte 506 slik at den lavfrekvente sløyfestrømmen I ikke flyter gjennom kommunikasjonsmiddel 516. Selvom utførelsesformen som er beskrevet i forbindelse med figur 1 sender og mottar kommunikasjonssignaler over sløyfen, vil det forstås av fagfolk at slike kommunikasjonssignaler alternativt kan kobles til overføreren over en linje eller buss som er separat fra sløyfen. The power controller 536 may also generate a first communication output. The first communication output is preferably a high-frequency, frequency-shift-keyed (FKS) serial signal. The keying or modulation frequency of the first communication output is preferably selected to be separate from the low frequency of the loop stream I so that the first communication output can be superimposed on the loop stream I without significantly interfering with the operation of the user device 512. The first communication output includes data representative of the transmitter's operation or installation parameters such as span and zero settings, serial number of the transmitter, identification of the process variable being sensed, storm sizes of the process variable and the like. The first communication output is connected from current controller 536 along lines 520, 540 to respective output terminals 502, 504. The first communication output is connected from output terminals 502, 504 to respective lines 503, 505 ice loop 506. A communication means 516 is connected along lines 536, 548 to respective lines 503, 505. Communication means 516 receives the first communication output from power controller 536 along lines 520, 503, 546, 505 and 540. Communication means 516 thus receives data that is included in the first communication output and provides such data to a user at a location that may be remote from the transmitter. Communication means 516 is preferably capacitively coupled to loop 506 so that the low-frequency loop current I does not flow through communication means 516. Although the embodiment described in connection with Figure 1 sends and receives communication signals over the loop, it will be understood by those skilled in the art that such communication signals can alternatively be connected to the transmitter over a line or bus that is separate from the loop.

Overføreren 10 omfatter dessuten en regulator 518 som er koblet til linje 520 for å motta en del av sløyf estrømmen I og for energisering av ytterligere overførerkretser med styrte energiseringsnivåer. Regulator 518 kobler energisering langs linje 522 til eksiteringsmiddel 526 og kobler energisering langs en linje 524 til beregningsmiddel 532. Delen av sløyfestrøm som er koblet til regulator 518 returneres til sløyfen langs linjen 550 koblet mellom regulatoren og linje 540, og langs linje 552 koblet mellom beregningsmiddel 532 og linje 540. The transmitter 10 also comprises a regulator 518 which is connected to line 520 to receive part of the loop current I and for energizing further transmitter circuits with controlled energization levels. Regulator 518 connects energization along line 522 to excitation means 526 and connects energization along a line 524 to calculation means 532. The portion of loop current connected to regulator 518 is returned to the loop along line 550 connected between the regulator and line 540, and along line 552 connected between calculation means 532 and line 540.

Eksiteringsmiddel 526 genererer en eksiteringsutmatning som er koblet langs linje 527 til en avfølermodul 528. Avføler-modulen kobles langs linje 514 til prosessvariabelen for avføling av prosessvariabelen. Eksiteringsutmatningen på linje 527 eksiterer avfølermodulen 528 og avfølermodulen 528 kobler en avfølerutmatning langs linje 530 som er en funksjon av den avfølte prosessvariabelen. Avfølermodulen 528 omfatter dessuten en analog krets 529 som gir en korrigering til avfølerutmatningen på linje 530. Korrigeringen som tilveiebringes av den analoge kretsen 529 korrigerer for en respons i avfølerutmatningen som avviker fra en ønsket respons hos avfølerutmatningen overfor den avfølte parameter. Korrigeringen som tilveiebringes av den analoge kretsen 529 kan omfatte en korrigering av lineariteten i avfølerut-matningen som en funksjon av prosessvariabelen, en tempera-turkorreksjon av en avfølerutmatning som representerer trykk, strømning, ledeevne, koldforbindelse, kompensering for et termoelement, eller lignende. I en foretrukket utførelses-form omfatter avfølermodulen 528 likerettingsmiddel for å likerette avfølerutmatningen på linje 530. Excitation means 526 generates an excitation output which is connected along line 527 to a sensor module 528. The sensor module is connected along line 514 to the process variable for sensing the process variable. The excitation output on line 527 excites the sensor module 528 and the sensor module 528 connects a sensor output along line 530 which is a function of the sensed process variable. The sensor module 528 also includes an analog circuit 529 which provides a correction to the sensor output on line 530. The correction provided by the analog circuit 529 corrects for a response in the sensor output that deviates from a desired response of the sensor output to the sensed parameter. The correction provided by the analog circuit 529 may include a correction of the linearity of the sensor output as a function of the process variable, a temperature correction of a sensor output representing pressure, flow, conductivity, cold junction, compensation for a thermocouple, or the like. In a preferred embodiment, the sensor module 528 comprises rectification means to rectify the sensor output on line 530.

Avfølerutmatningen på linje 530 kobles til beregningsmiddel 532. Beregningsmiddel 532 beregner en beregnet utmatning som en funksjon av avfølerens utmatning. Den beregnede utmatning er representativ for en ønsket utmatning, slik som amplituden for strøm I i sløyfe 506 og en funksjon av den afølte parameter. En konstant 533 lagres i beregningsmidlet. Konstanten 533 er representativ for en digital korrigering av overførerens utmatning som forbedrer overførerens utmatning forbi den korrigering som gis av analog krets 529. Konstanten 533 kan omfatte en linearitetskorrigering, en spann-korrigering, en null-korrigering eller annen korrigering som forbedrer en karakteristikk ved overførerens utmatning. I en foretrukket utførelsesform omfatter konstanten 533 flere korrigeringer av linearitet, spann og null-innstillinger. Den beregnede utmatning kobles langs linje 534 til strøm-styring 536. I en foretrukket utførelsesform sammenligner strømstyring 536 en beregnet utmatning på linje 534 med den avfølte eller faktiske strøm I som avføles på linje 544 og styrer strøm på linje 520 slik at den faktiske strøm I er i alt vesentlig lik den beregnede strøm I som representert ved den beregnede utmatning på linje 534. Overførerens utmatning forbedres således ved både en analog og en digital korrigering. Strømmen som mottas av bruksinnretningen 512 er en bedre gjengivelse av den avfølte parameter på grunn av at en digital korrigering er blitt foretatt i overføreren 500. The sensor output on line 530 is connected to calculation means 532. Calculation means 532 calculates a calculated output as a function of the sensor's output. The calculated output is representative of a desired output, such as the amplitude of current I in loop 506 and a function of the sensed parameter. A constant 533 is stored in the calculation means. The constant 533 is representative of a digital correction to the transmitter output that improves the transmitter output beyond the correction provided by analog circuit 529. The constant 533 may include a linearity correction, a span correction, a zero correction, or other correction that improves a characteristic of the transmitter output. In a preferred embodiment, the constant 533 comprises several corrections of linearity, span and zero settings. The calculated output is connected along line 534 to current control 536. In a preferred embodiment, current control 536 compares a calculated output on line 534 with the sensed or actual current I sensed on line 544 and controls current on line 520 so that the actual current I is substantially equal to the calculated current I as represented by the calculated output on line 534. The transmitter's output is thus improved by both an analogue and a digital correction. The current received by the utility device 512 is a better representation of the sensed parameter due to the fact that a digital correction has been made in the transmitter 500.

I en foretrukket utførelsesform genererer beregningsmiddelet 532 også en utmatning som er representativ for den første kommunikasjonsutmatningen som kobles langs linje 534 (sammen med den beregnede utmatning) til strømstyreren 536. Strømstyreren 536 overlagrer således strøm som er den første kommunikasjonsutmatning på sløyfestrømmen. In a preferred embodiment, the calculation means 532 also generates an output representative of the first communication output which is connected along line 534 (together with the calculated output) to the current controller 536. The current controller 536 thus superimposes current which is the first communication output onto the loop current.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform mottar kommunikasjonsmidlet 516 data som er representativ for korreksjonskonstanter fra en bruker. Kommunikasjonsmidlet 516 kobler en andre kommunikasjonsutmatning som omfatter korreksjonskonstanter på linjene 546, 548 henholdsvis linjene 503, 505. Det andre kommunikasjonssignalet kobles langs linjene 503, 505 til respektive utgangsterminaler 502, 504. I overføreren 500 kobles den andre kommunikasjonsutmatningen fra terminalene 502, 504 gjennom resistans 542 og langs linjer 522 og 520 til beregningsmiddel 532. In a further preferred embodiment, the communication means 516 receives data representative of correction constants from a user. The communication means 516 connects a second communication output comprising correction constants on the lines 546, 548 and the lines 503, 505 respectively. The second communication signal is connected along the lines 503, 505 to respective output terminals 502, 504. In the transmitter 500, the second communication output is connected from the terminals 502, 504 through resistance 542 and along lines 522 and 520 to calculation means 532.

Beregningsmiddel 532 mottar det andre kommunikasjonssignalet og lagrer data som befinner seg deri som konstant 533. Overføreren 500 kan således forsynes med korreksjonskonstant 533 fra et fjerntliggende sted og det er ikke nødvendig å lokalisere eller å åpne overfører 500 for å justere korreksjonskonstantene 533. Overføreren 500 i fig. 3 anvender den eksisterende avfølermodul 528 i en overfører og erstatnignsomformeren omfatter beregningsmiddel 532, strømstyrer 536, regulator 518 og motstand 542. Erstatnings-eksiteringsmiddel 526 kan også tilveiebringes. Computing means 532 receives the second communication signal and stores data contained therein as constant 533. The transmitter 500 can thus be supplied with correction constant 533 from a remote location and it is not necessary to locate or open the transmitter 500 to adjust the correction constants 533. The transmitter 500 in fig. 3 uses the existing sensor module 528 in a transmitter and the replacement converter includes calculation means 532, current controller 536, regulator 518 and resistor 542. Replacement excitation means 526 can also be provided.

I fig- 4 er et blokkskjema over en andre foretrukket utførelsesform av kretsene i overføreren 10 vist koblet til en to-tråds, 4-20 milliampere sløyfe 14. Overføreren 10 kobles til sløyfen ved terminaler 60, 62 i overføreren 10. Ved en energiseringskilde 64, slik som et batteri eller krafttilførsel, er koblet langs linje 15 i serie med en sløyfelast som er representert ved resistans 66. Sløyfe-lasten kan omfatte eksempelvis en kontrolldatamaskin, en diagramopptegner, eller strømmåler. En sløyfestrøm flyter fra skille 64 langs linje 64A inn i overføreren på terminal 60 og ut av overføreren på terminal 62 langs linje 62A til resistans 66A, hvorved overføreren 10 energiseres fra sløyfen. En diode 59 i overføreren 10 gir omvendt polari-tetsvern til overføreren 10. Amplituden av den lavfrekvente sløyfestrømmen styres av strømstyrer 66 som er koblet til terminalen 60, 62 slik at amplituden av sløyfestrømmen er en funksjon av den prosessvariabel som avføles av overføreren. En første regulator 68 er koblet til terminal 60 og gir et første regulert potensiale på linje 70 i overføreren 10. Den andre regulator 72 er koblet til linjen 70 og gir et andre regulert potensial til linje 74. Strøm som flyter gjennom overføreren returneres til kretsens felles leder 76 i overføreren 10 og den felles lederen er koblet til terminal 62 gjennom en motstand 78. Potensialet som utvikles over motstand 78 er representativt for den faktiske sløyfestrømmen og dette potensialet kobles langs linje 80 tilbake til en digital-til-analog omformer (DAC) 82 for å gi lukket sløyfestyring av overførerens utgangsstrøm. Et eksiteringsmiddel 84 energiseres fra linje 70, 74 og gir eksitering langs en linje 86 til en avfølermodul 88. Avfølermodulen 88 kan omfatte en kapasitiv trykkavføler, analog linearitet og temperaturkomenserende komponenter og likerettingskretser. In Fig. 4, a block diagram of a second preferred embodiment of the circuits in the transmitter 10 is shown connected to a two-wire, 4-20 milliampere loop 14. The transmitter 10 is connected to the loop at terminals 60, 62 of the transmitter 10. At an energizing source 64 , such as a battery or power supply, is connected along line 15 in series with a loop load which is represented by resistance 66. The loop load may comprise, for example, a control computer, a chart recorder, or current meter. A loop current flows from divider 64 along line 64A into the transmitter at terminal 60 and out of the transmitter at terminal 62 along line 62A to resistance 66A, whereby transmitter 10 is energized from the loop. A diode 59 in the transmitter 10 provides reverse polarity protection to the transmitter 10. The amplitude of the low-frequency loop current is controlled by current controller 66 which is connected to the terminal 60, 62 so that the amplitude of the loop current is a function of the process variable sensed by the transmitter. A first regulator 68 is connected to terminal 60 and provides a first regulated potential on line 70 of the transmitter 10. The second regulator 72 is connected to line 70 and provides a second regulated potential to line 74. Current flowing through the transmitter is returned to the common of the circuit conductor 76 of the transmitter 10 and the common conductor are connected to terminal 62 through a resistor 78. The potential developed across resistor 78 is representative of the actual loop current and this potential is coupled along line 80 back to a digital-to-analog converter (DAC). 82 to provide closed loop control of the transmitter output current. An excitation means 84 is energized from lines 70, 74 and provides excitation along a line 86 to a sensor module 88. The sensor module 88 may comprise a capacitive pressure sensor, analog linearity and temperature compensation components and rectification circuits.

Avfølermodulen 88 kobler en avfølerutmatning som en funksjon av den avfølte parameteren på linje 90 til en integrator 92. Temperaturkompensering som anvender analoge teknikker utføres i avfølermodulen 88. En tilpasningskrets 94 er koblet til integratoren 92 langs linjer 91, 93 og tilpasser integratorkretsen 92 til en integrator tidsstyrer 96 og en mikrodatamaskin 98. Integratoren 92 energiseres fra linjene 70 og 76 og opererer på høyere potensialer enn tidsstyreren 96 og mikrodatamaskinen som energiseres fra linjene 74 og 76. På grunn av differansen i potensial, gir tilpasningskretsen nivåforskyvning for å sikre forenlige signalnivåer. The sensor module 88 couples a sensor output as a function of the sensed parameter on line 90 to an integrator 92. Temperature compensation using analog techniques is performed in the sensor module 88. An adaptation circuit 94 is connected to the integrator 92 along lines 91, 93 and adapts the integrator circuit 92 to an integrator timer 96 and a microcomputer 98. Integrator 92 is energized from lines 70 and 76 and operates at higher potentials than timer 96 and the microcomputer energized from lines 74 and 76. Because of the difference in potential, the matching circuit provides level shifting to ensure compatible signal levels.

Integratoren 92, tilpasningskretsen 94 og integratortids-styreren 96 opererer i forbindelse med mikrodatamaskinen til å danne en A-til-D omformer 99 av dobbelthelningstype. Omformeren 99 utfører en analog-til-digital omformning av den korrigerte analoge avføler utmatningen fra avfølermodulen 88. Omformeren 99 gir således et digitalt signal til mikrodatamaskin 98 som er representativt for avfølerutmat-ningen korrigert for temperatur. Mikrodatamaskinen 98 er fortrinnsvis en enkeltbrikke mikrodatamaskin som har mikroprosessor, programlager og direktelager, alle på en integrert krets, til å gi foretrukket laveffektsforbruk og liten størrelse. I en annen utførelsesform kan mikrodatamaskinen 98 alternativt omfatte separat mikroprosessor, progr.am ROM og RAM dersom plass- og effektspesifikasjoner er forenelige med konstruksjonen. I en foretrukket utførelses-form er en "vakthund" tidsstyrer 102 koblet til mikrodatamaskinen 98 og avføler når mikrodatamaskinen 98 ikke klarer å utføre en valgt oppgave innenfor en tidsgrense som er satt av vakthundtidsstyreren 102. Svikt med å utføre oppgaven innenfor tidsgrensen er en indikasjon på feilfunksjonering i mikrodatamaskinen 98, og vakthundtidsstyreren tilbakestiller mikrodatamaskinen når slik svikt oppstår. Et ikke-flyktig lager 104 som er koblet til mikrodatamaskinen 98 er blitt lastet med konstanter som er representative for digitale 1 inearitetskorrigeringer for overføreren. Den forbedrede overføreren kan således gi digitale korrigeringer til overførerens utmatning i tillegg til de analoge korrigeringer som ble foretatt i avfølermodulen 88 når overføreren opprinnelig ble fremstilt. Mikrodatamaskinen 98 beregner en overførerutmatning basert på de digitale korrigeringsord som er lagret i lager 104 og den beregnede utmatning forbedrer sin nøyaktighet relativt nøyaktigheten av den opprinnelige analoge overførerens utmatning. Den beregnede overfører-utmatningen kobles langs linje 106 til et digital-til-analog (DAC) kretsen 82. DAC 82 sammenligner den beregnede utmatning med signalet på linje 80 som er representativt for den faktiske sløyfestrømmen. DAC 82 kobler et signal langs linje 108 til strømstyrer 66 slik at strømmen i sløyfene er lik den ønskede beregnede overførerens utmatning. En kommunikasjonskrets 112 som er koblet til mikrodatamaskin 98 gir middel for å motta digitale ord fra sløyfen, slik som korreksjonskonstanter og spann og null-innstillinger for overføreren. Kommunikasjonskretsen 112 i overføreren er koblet langs linjer 126, 128, 62A, 64A for to-veis kommunikasjonskrets med en andre kommunikasjonskrets 114 som kan være en del av et digitalt styresystem eller kan være en separat anordning koblet til sløyfen ved et fjerntliggende punkt. Data innføres i den andre kommunikasjonskretsen 114 som representerer spann, null og linaritetskorreksjoner. Den andre kommunikasjonskretsen kobler et høyfrekventsignal over sløyfjeledere 62A, 64 og linjer 76, 126 i overføreren til kommunikasjonskretsen 112. Høyfrekvenssignalet detekteres av kommunikasjonskretsen 112 i overføreren og et "bærebølge-detekterings" signal koblet fra kommunikasjonskretsen 112 til mikrodatamaskinen 98 langs linje 116. Når bærebølgeseksjons-signalet avføles, kobler mikrodatamaskinen 98 et signal på linje 118 til kommunikasjonstesten 112 som lukker bryter 122 og energiserer et modem 124 i kommunikasjonstest 112. Modem 124 utfører to-veis kommunikajson med andre kommunikasjonstesten 114 langs linjer 126, 128, 76, 62A, 64A. Korreksjonskonstanter mottas av modem 124 og overføres til lageret 104 ved hjelp av mikrodatamaskin 98. Spann og null-konstanter blir likeledes mottatt og lagret i lageret 104. Modemet 124 overfører til den andre kommunikasjonskretsen 114 data som er representativ for statusen av konstanter lagret i lager 104 som kan innbefatte parametere som styrer overfører-funksjon, serienummeret og vedlikeholdshistorie samt data som er representative for prosessvariabelen. The integrator 92, matching circuit 94, and integrator timer 96 operate in conjunction with the microcomputer to form a dual-slope type A-to-D converter 99. Converter 99 performs an analog-to-digital conversion of the corrected analog sensor output from sensor module 88. Converter 99 thus provides a digital signal to microcomputer 98 that is representative of the sensor output corrected for temperature. The microcomputer 98 is preferably a single-chip microcomputer having a microprocessor, program storage and direct storage, all on an integrated circuit, to provide preferred low power consumption and small size. In another embodiment, the microcomputer 98 can alternatively comprise a separate microprocessor, program ROM and RAM if space and power specifications are compatible with the construction. In a preferred embodiment, a "watchdog" timer 102 is connected to the microcomputer 98 and senses when the microcomputer 98 fails to perform a selected task within a time limit set by the watchdog timer 102. Failure to perform the task within the time limit is an indication of malfunction in the microcomputer 98, and the watchdog timer resets the microcomputer when such failure occurs. A non-volatile memory 104 coupled to the microcomputer 98 has been loaded with constants representative of digital 1 inerarity corrections for the transmitter. The improved transmitter can thus provide digital corrections to the transmitter's output in addition to the analog corrections that were made in the sensor module 88 when the transmitter was originally manufactured. The microcomputer 98 calculates a transmitter output based on the digital correction words stored in storage 104 and the calculated output improves its accuracy relative to the accuracy of the original analog transmitter output. The calculated transmitter output is coupled along line 106 to a digital-to-analog (DAC) circuit 82. DAC 82 compares the calculated output with the signal on line 80 which is representative of the actual loop current. DAC 82 couples a signal along line 108 to current controller 66 so that the current in the loops is equal to the desired calculated transmitter output. A communications circuit 112 coupled to microcomputer 98 provides means for receiving digital words from the loop, such as correction constants and span and zero settings for the transmitter. The communication circuit 112 in the transmitter is connected along lines 126, 128, 62A, 64A for two-way communication circuit with a second communication circuit 114 which may be part of a digital control system or may be a separate device connected to the loop at a remote point. Data is entered into the second communication circuit 114 representing span, zero and linearity corrections. The second communication circuit couples a high frequency signal over loop conductors 62A, 64 and lines 76, 126 of the transmitter to the communication circuit 112. The high frequency signal is detected by the communication circuit 112 in the transmitter and a "carrier detection" signal coupled from the communication circuit 112 to the microcomputer 98 along line 116. When the carrier section -signal is sensed, the microcomputer 98 connects a signal on line 118 to the communication test 112 which closes switch 122 and energizes a modem 124 in communication test 112. Modem 124 performs two-way communication with the other communication test 114 along lines 126, 128, 76, 62A, 64A . Correction constants are received by modem 124 and transferred to storage 104 by means of microcomputer 98. Span and null constants are likewise received and stored in storage 104. Modem 124 transmits to the second communication circuit 114 data representative of the status of constants stored in storage 104 which may include parameters that control transmitter function, the serial number and maintenance history as well as data representative of the process variable.

De kombinerte energiseringsstrømmer for kretsen kan overskride 4 milliampere energiseringsnivået som er tilgjengelig fra sløyfen. Eksiteringskrets 84 og mikrodatamaskinen 98 kobles i serie, slik at den samme strømmen flyter gjennom begge og total energiseringsstrøm fra sløyfen blir effektivt kontrollert. En ladepumpe 132 kan kobles mellom ledere 70, 74 og 76 til ytterligere å redusere eksiteringsstrømmen på sløyfeterminalen. Ladepumpen overfører ladning mellom serielastene, slik at strømkravene for de to serie-energiseringskretsene bedre balanserer. Dette ytterligere reduserer energiseringsstrømmen på overførerens terminaler. Bryter 122 er åpen under normal operasjon av overføreren slik at modemet ikke opererer, hvorved energiseringskravene reduseres ytterligere. Energiseringsstrømmen til overføreren fra sløyfen kan således holdes under 4 milliampere og overføreren kan derfor opereres fra 4-20 mA pr. sløyfen 14. Under kommunikasjonsperioder mellom modem 124 og krets 114 kan imidlertid eksiteringsstrømforbruket midlertidig overskride 4 mA. The combined energizing currents for the circuit can exceed the 4 milliamperes energizing level available from the loop. Excitation circuit 84 and microcomputer 98 are connected in series so that the same current flows through both and total energizing current from the loop is effectively controlled. A charge pump 132 can be connected between conductors 70, 74 and 76 to further reduce the excitation current at the loop terminal. The charge pump transfers charge between the series loads, so that the current requirements for the two series energizing circuits are better balanced. This further reduces the energizing current at the transmitter terminals. Switch 122 is open during normal operation of the transmitter so that the modem does not operate, thereby further reducing energization requirements. The energizing current to the transmitter from the loop can thus be kept below 4 milliamps and the transmitter can therefore be operated from 4-20 mA per loop 14. However, during periods of communication between modem 124 and circuit 114, excitation current consumption may temporarily exceed 4 mA.

I fig. 5A er en første del av kretsene i en overfører vist. En avfølermodul 88 er vist omsluttet med en stiplet linje og omfatter en kapasitiv trykkavføler 140 som er koblet gjennom faste kondensatorer 142, 144 til en oppstilling av likeret-tingsdioder 146. Likerettingsdiodene 146 er koblet til en eksiteringskrets 84 som gir eksitering til den kapasitive trykkavføleren 140 gjennom likerettingsdiodene 146. Avfølermodulen 148 omfatter dessuten valgte, faste resi-stanser 148, 150, 152, 154, 156, 158 og termistorer 162, 164 som en kompanseringskomponenter som er koblet sammen med avføler 140 og faste kondenatorer 142, 144 til å gi analog temperaturkompensering av avføleren 140. Avfølermodulen 88 omfatter dessuten en korrigeringskondensator 166 som ble anvendt med den tidligere analoge omformeren, men som ikke trenger å bli tilkoblet den digitale omformeren og ikke anvendes. In fig. 5A is a first part of the circuits of a transmitter shown. A sensor module 88 is shown enclosed by a dashed line and comprises a capacitive pressure sensor 140 which is connected through fixed capacitors 142, 144 to an array of rectifier diodes 146. The rectifier diodes 146 are connected to an excitation circuit 84 which provides excitation to the capacitive pressure sensor 140 through the rectifier diodes 146. The sensor module 148 also includes selected fixed resistors 148, 150, 152, 154, 156, 158 and thermistors 162, 164 as a compensating components which are coupled with the sensor 140 and fixed capacitors 142, 144 to provide analog temperature compensation of the sensor 140. The sensor module 88 also includes a correction capacitor 166 which was used with the previous analog converter, but which does not need to be connected to the digital converter and is not used.

Eksiteringsmidlet 84 omfatter motstander 168, 170, 172, 174, 176, 178, kondensatorer 180, 182, 184, 186, 188, 190, 192, forsterkere 194, 196, transistor 198, og transformator 200 som har fem viklinger som er sammenkoblet for å gi eksitering. Operasjonen av eksiteringskretsen i samvirke med avfølermodulen er i alt vesentlig som beskrevet i US patent nr. 3.646.538 (Roger L. Frick). The excitation means 84 comprises resistors 168, 170, 172, 174, 176, 178, capacitors 180, 182, 184, 186, 188, 190, 192, amplifiers 194, 196, transistor 198, and transformer 200 having five windings which are interconnected for to give excitement. The operation of the excitation circuit in cooperation with the sensor module is essentially as described in US patent no. 3,646,538 (Roger L. Frick).

Avølermodulen 88 kobler en avfølerstrøm "Is" som er representativ for det avfølte trykket langs linje 202 til en integratorkrets 92. Avfølermodulen 88 kobler også en analog temperaturkompenseringstrøm "It" langs linje 204 til integratorkretsen 92. Avfølerstrømmen "Is" og tempeertur-kompenseringsstrømmen "It" summeres på knutepunkt 206 i et forsterkertrinn som omfatter forsterker 208, motstander 210, 212, 214, 216 og kondensator 218. Dette forsterkertrinn gir et potensial på kondensatoren 218 som er representtivt for summen av strømmene (Is + It) og er således representativt for avfølerutmatningen korrigert med de analoge kompenseringskretser i avfølermodulen. Linjen 213 er koblet gjennom en bryter (felteffekt transistor) 220 til et integratortrinn 222. Et i alt vesentlig fast referansepotensiale er tilstede på linje 224 og koblet gjennom bryter (felteffekttransistor) 226 til integratortrinn 222. Integratortrinnet 222 omfatter en forsterker 228, en kondensator 230, og en motstand 232 som er sammenkoblet som vist i figur 5A. Bryterne 220 og 226 aktiveres vekselvis slik at integratortrinnet 222 vekselvis integrerer avfølerpotensialet og det faste potensialet. Integratortrinnet 222 har enutmatning på linje 234 som er tidsintegralet av potensialene som tilføres av bryterne 220, 226. Integratortrinnutmatningen kobles langs linje 234 til komparator 236 som sammenligner integratorutmatningen med et i alt vesentlig fast potensial på linje 238. Komparator-utmatningen kobles ut på linje 240 til kretsene i fig. 5B som er forklart senere. The sensor module 88 connects a sensing current "Is" representative of the sensed pressure along line 202 to an integrator circuit 92. The sensing module 88 also connects an analog temperature compensation current "It" along line 204 to the integrator circuit 92. The sensing current "Is" and the temperature compensation current "It " is summed at node 206 in an amplifier stage comprising amplifier 208, resistors 210, 212, 214, 216 and capacitor 218. This amplifier stage gives a potential on capacitor 218 which is representative of the sum of the currents (Is + It) and is thus representative of the sensor output corrected with the analog compensation circuits in the sensor module. Line 213 is connected through a switch (field effect transistor) 220 to an integrator stage 222. An essentially fixed reference potential is present on line 224 and connected through switch (field effect transistor) 226 to integrator stage 222. The integrator stage 222 comprises an amplifier 228, a capacitor 230 , and a resistor 232 which is connected as shown in Figure 5A. The switches 220 and 226 are activated alternately so that the integrator stage 222 alternately integrates the sensor potential and the fixed potential. The integrator stage 222 has an output on line 234 which is the time integral of the potentials supplied by the switches 220, 226. The integrator stage output is connected along line 234 to comparator 236 which compares the integrator output with an essentially fixed potential on line 238. The comparator output is connected on line 240 to the circuits in fig. 5B which is explained later.

En del av tilførselskretsene, andre regulator 72, er koblet mellom ledere 70 og 74 og genererer mellomliggende til-førselspotensiale på linjer 242 og 238 som leverer refe-ransepotensialer til eksiterings og integratorkretsene og temperaturkompenseringskretsen i afølermodulen 88. Den andre regulatoren omfatter motstander 244, 246, 248, 250, 252, og justerbar referanse 254 og kondensatorer 256 og 258 sammenkoblet som vist i figur 5A. Part of the supply circuits, second regulator 72, is connected between conductors 70 and 74 and generates intermediate supply potentials on lines 242 and 238 which supply reference potentials to the excitation and integrator circuits and the temperature compensation circuit in the sensor module 88. The second regulator comprises resistors 244, 246 , 248, 250, 252, and adjustable reference 254 and capacitors 256 and 258 connected together as shown in Figure 5A.

Et koblingsorgan angitt som "J2" i fig. 5A passer til et koblingsorgan som likeledes er merket "J2" i figur 5B. A coupling member indicated as "J2" in fig. 5A fits a connector which is likewise labeled "J2" in Figure 5B.

I figur 5B er NOG port 246 og 248 koblet sammen til å gi en vikle-krets 250. Komparatorens utmatning (fig. 5A) kobles langs linje 250 gjennom koblingsorgan J2 til en "sette" inngang på vippe 250. En første utgang Q på vippe 250 er koblet langs linje 244 gjennom koblingsorganet J2 til styreelektrodeinngangen på bryter 226 (fig. 5A). En andre utgang Q fra vippen 250 kobles langs linje 242 gjennom koblingsorgan J2 til styreelektrodeinngangen på bryter 220 (fig. 3). Eksiteringspotensialer kobles langs linjer 70, 74 og 76 gjennom koblingsorgan J2. En tidsstyrer 96 gir en lav-nivåtidsstyrer utmatning på linje 252 til en nivå-forskyvningsbuffer 254 som gir en høynivåtidsstyrerutmatning til inverterer 256. Tidsstyreren 96 er fortrinnsvis av typen CD 5436B fremstillet av RCA Corporation. Inverterer 256 kobler høynivåtidsstyrerutmatningen til en tilbakestil-lingsinngang på vippen 250 langs linje 258. Q-utmatningen fra vippe 250 kobles gjennom buffere 260 til en tilbakestil-lingsinngang på tidsstyreren 96. Q utmatningen fra vippe 250 kobles gjennom inverterer 262 til en inngang på mikrodatamaskin 98. Mikrodatamaskin 98 er fortrinnsvis av typen 80C59 fremstilt av OKI Semiconductor. Mikrodatamaskinen 98 gir et klokkesignal langs linje 264 til tidsstyrer 96. Vippen 250, tidsstyreren 96 og integratoren 92 fungerer sammen som en integratorkrets av dobbelthelnings-typen. Q utmatningen fra vippe 250 har en pulsbredde som er representativ for den kombinerte strømmen (Is + It) og derfor er signalet som kobles til mikrodatamaskinen 98 representativt for den avfølte parameteren, innbefattende den analoge korrigering som foretas i avfølermodulen 88. Mikrodatamaskinen 98 teller sine egne klokkepulser under denne pulsbredde fra invertereren 262 for å fullføre den analoge-til-digitale omformning av avfølerutmatningen (Is + It). In Figure 5B, NOG gates 246 and 248 are connected together to provide a winding circuit 250. The output of the comparator (Figure 5A) is coupled along line 250 through connector J2 to a "set" input on flip-flop 250. A first output Q on flip-flop 250 is connected along line 244 through the connector J2 to the control electrode input of switch 226 (Fig. 5A). A second output Q from the flip-flop 250 is connected along line 242 through connecting means J2 to the control electrode input on switch 220 (Fig. 3). Excitation potentials are connected along lines 70, 74 and 76 through connecting means J2. A timer 96 provides a low level timer output on line 252 to a level shift buffer 254 which provides a high level timer output to inverter 256. The timer 96 is preferably a type CD 5436B manufactured by RCA Corporation. Inverter 256 connects the high-level timer output to a reset input on flip-flop 250 along line 258. The Q output from flip-flop 250 is connected through buffers 260 to a reset input on timer 96. The Q output from flip-flop 250 is connected through inverter 262 to an input on microcomputer 98. Microcomputer 98 is preferably of the type 80C59 manufactured by OKI Semiconductor. The microcomputer 98 provides a clock signal along line 264 to the timer 96. The flip-flop 250, the timer 96 and the integrator 92 work together as a dual-slope type integrator circuit. The Q output from flip-flop 250 has a pulse width representative of the combined current (Is + It) and therefore the signal coupled to microcomputer 98 is representative of the sensed parameter, including the analog correction made in sense module 88. Microcomputer 98 counts its own clock pulses below this pulse width from the inverter 262 to complete the analog-to-digital conversion of the sensor output (Is + It).

Vakthundtidsstyrer 102 omfatter inverterere 268, 270, kondensatorer 272, 274, 276, motstander 278, 280, transistor 282 og diode 284 sammenkoblet som vist i figur 5B. Under den normale operasjon av mikrodatamaskin 98, gir mikrodatamaskinen 98 periodisk impuls på linje 290 til vakthundtidsstyreren 102. Pulsen på linje 290 tilbakestyrer vakthundtidsstyreren 102 og hindrer trygging av vakthundutmatningen på linje 292. Dersom imidlertid mikrodatamaskinen 98 feilfunksjonerer og ikke klarer å gi en puls på linje 290 under et valgt tidsinterval satt av vakthundtidsstyreren, trygges vakthundtidsstyrerutmatningen på linje 292 og tilbakestiller mikrodatamaskinen 98 slik at normal operasjon kan gjenopptas. Det valgte tidsintervallet er en funksjon av resistansene i motstanden 280, 278 og kapasitansene i kondensatorene 274, 276. Watchdog timer 102 comprises inverters 268, 270, capacitors 272, 274, 276, resistors 278, 280, transistor 282 and diode 284 connected together as shown in Figure 5B. During the normal operation of microcomputer 98, the microcomputer 98 periodically pulses on line 290 to the watchdog timer 102. The pulse on line 290 reverses the watchdog timer 102 and prevents the assurance of the watchdog output on line 292. However, if the microcomputer 98 malfunctions and fails to pulse on line 290 during a selected time interval set by the watchdog timer, the watchdog timer output on line 292 is asserted and resets the microcomputer 98 so that normal operation can resume. The selected time interval is a function of the resistances of the resistor 280, 278 and the capacitances of the capacitors 274, 276.

Et elektrisk slettbart leselager (EEROM) 104 er koblet til mikrodatamaskin 98 og lagrer digitale ord som er representative for digitale korrigeringer, spann, null og lignende som forklart i forbidnelse med figur 2. Mikroprosessoren leser korreksjonskonstantene som er lagret i lager 104 og beregner korreksjonene for utmatningen som en funksjon av konstantene. An electrically erasable read-only memory (EEROM) 104 is coupled to microcomputer 98 and stores digital words representative of digital corrections, spans, zeros, and the like as explained in connection with Figure 2. The microprocessor reads the correction constants stored in memory 104 and calculates the corrections for the output as a function of the constants.

Et krystall 292 er koblet til mikrodatamaskinen 98 for å tilveiebringe en stabil klokke eller tidsreferanse. Selvom operasjonen av overføreren er beskrevet med henvisning til et separat ikke-flyktig lager 104, vil det forstås av fagfolk at en del av RAM i mikrodatamaskinen 98 kan energiseres av et batteri til å gi ikke-flyktig lagring av korreksjonskonstanter og lignende. Linjene 70, 74 og 76 er koblet til nivåforskyver 254 for å gi energisering til denne. A crystal 292 is connected to the microcomputer 98 to provide a stable clock or time reference. Although the operation of the transmitter is described with reference to a separate non-volatile memory 104, it will be understood by those skilled in the art that a portion of the RAM in the microcomputer 98 may be energized by a battery to provide non-volatile storage of correction constants and the like. Lines 70, 74 and 76 are connected to level shifter 254 to energize it.

Et koblingsorgan "J3" i figur 5B kobler linjer fra mikrodatamaskinen 98 til kretser vist i figur 5C. Tilførsels-linjer 70, 74, 76 er også koblet gjennom koblingsorgan "J3" til kretser i figur 5C. A connector "J3" in Figure 5B connects lines from the microcomputer 98 to circuits shown in Figure 5C. Supply lines 70, 74, 76 are also connected through connector "J3" to circuits in Figure 5C.

I fig. 5C er et koblingsorgan "J3" koblet til koblingsorganet "J3" i figur 5B og tilførselslinjene 70, 74, 76 er koblet gjennom koblingsorganer J til kretsene i figur 5B. Over-føreren koble til sløyfen 14 gjennom terminaler 60, 62 i fig. In fig. 5C is a connector "J3" connected to the connector "J3" in Figure 5B and the supply lines 70, 74, 76 are connected through connectors J to the circuits in Figure 5B. Connect the transmitter to loop 14 through terminals 60, 62 in fig.

5C. Strøm fra sløyfe 14 strømmer inn i overføreren ved terminal 60. Terminal 60 er koblet til en linje 126 gjennom en polaritetsverndiode 59. Målerterminaler 61, 63 er koblet til dioden 59 som muliggjør tilkobling av en valgfri indikeringsmåler 65 i koblingsavdelingen 24 (vist i figur 2). En første regulator 68 er koblet til linje 126 for mottagelse av en eksiteringsdel av sløyfestrømmen fra linje 126. Regulator 68 leverer et første regulert potensial til linjen 70. Den første regulatoren omfatter motstander 300, 302, 304, 306, 308, 310, 312, kondensatorer 314, 316, 318, forsterker 320, transistorer 322, 324, dioder 326, 328, og zenerdioder 330, 332, 334 og 336 sammenkoblet som vist ifigur 5c for generering av regulerte potensialer. 5C. Current from loop 14 flows into the transmitter at terminal 60. Terminal 60 is connected to a line 126 through a polarity protection diode 59. Meter terminals 61, 63 are connected to the diode 59 which enables the connection of an optional indicating meter 65 in the connection compartment 24 (shown in Figure 2 ). A first regulator 68 is connected to line 126 for receiving an excitation portion of the loop current from line 126. Regulator 68 supplies a first regulated potential to line 70. The first regulator comprises resistors 300, 302, 304, 306, 308, 310, 312, capacitors 314, 316, 318, amplifier 320, transistors 322, 324, diodes 326, 328, and zener diodes 330, 332, 334 and 336 connected together as shown in Figure 5c to generate regulated potentials.

En strømstyrekrets 66 er koblet mellom linje 126 og terminal 62 for å styre størrelsen av strøm i sløyfen. Strømstyre-kretsen 66 omfatter en forsterker 350, motstander 78, 352, 354, 356, transistorer 358, 360, kondensator 362 og zenerdioder 364, 366 som er sammenkoblet som vist i fig. 5C for å styre strømf orløpet fra linje 126 til terminal 62. For-sterkeren mottar en styreinnmatning på linje 368 og kobler en strøm gjennom motstand 354 til transistorer 358, 360 som er anordnet i en Darlington konfigurasjon. En del av sløyfe-strømmen flyter fra linje 126 gjennom zenerdiode 364, transistorer 358, 360 og motstand 356 til linje 76. Strøm fra ytterligere deler av overførerkretsene strømmer inn i linje 76 som er kretsens felles linje. I alt vesentlig hele sløyfestrømmen strømmer således fra linje 76 gjennom motstand 78 til terminal 62 og tilbake til sløyfen. Et potensial som utvikles over motstand 78 kobles langs linje 370 til DAC 82. DAC 82 er fortrinnsvis av typen AD7543 fremstilt av Analog Devices. DAC 82 sammenligner potensialet på linje 370 med et beregnet utgangssignal mottatt av DAC fra buss 372. Buss 372 kobles fra DAC gjennom koblingsorganer J3 til mikrodatamaskin 98 (vist i fig. 5B). A current control circuit 66 is connected between line 126 and terminal 62 to control the amount of current in the loop. The current control circuit 66 comprises an amplifier 350, resistors 78, 352, 354, 356, transistors 358, 360, capacitor 362 and zener diodes 364, 366 which are interconnected as shown in fig. 5C to control current flow from line 126 to terminal 62. The pre-amplifier receives a control input on line 368 and couples a current through resistor 354 to transistors 358, 360 which are arranged in a Darlington configuration. Part of the loop current flows from line 126 through zener diode 364, transistors 358, 360 and resistor 356 to line 76. Current from further parts of the transmitter circuits flows into line 76 which is the circuit's common line. Essentially the entire loop current thus flows from line 76 through resistor 78 to terminal 62 and back to the loop. A potential developed across resistor 78 is coupled along line 370 to DAC 82. DAC 82 is preferably of the AD7543 type manufactured by Analog Devices. DAC 82 compares the potential on line 370 with a calculated output signal received by the DAC from bus 372. Bus 372 is coupled from DAC through connectors J3 to microcomputer 98 (shown in Fig. 5B).

En kommunikasjonskrets 112 kobler en kommunikasjonsutmatning langs linje 128 til strømstyringen for å tilveiebringe de første kommunikasjonssignalet til sløyfen som forklart i forbindelse med fig. 3. En andre kommunikasjonsutmatning kobles fra sløyfen på terminal 60 langs linje 126 til kommunikasjonskretsen 112. Kommunikasjonskretsen 112 mottar det andre kommunikasjonssignalet fra linje 126 og demodulerer det andre kommunikasjonssignalet. Det demodulerte andre kommunikasjossignalet kobles langs buss 374 gjennom koblingsorgan J3 til mikrodatamaskinen 98 (i fig. 5 B). Kommunikasjonskretsen 112 omfatter et filter 376 for filtrering og forsterkning av kommuikasjonssignaler som mottas fra sløyfen. Filter 376 er koblet til en detektorkrets 378 som detekterer nærværet av et bærebølge, og til et modem 124 som modulerer og demodulerer kommunikasjonssignaler. Modemet 124 er fortrinnsvis av typen TCM 3105 fremstilt av Texas Instru-ments. Bærebølgedetektoren 378 er koblet langs linje 116 gjennom koblingsorganer J3 til mikrodatamaskin 98 (fig. 5B). Når en bærebølge detekteres, kobler mikrodatamaskinen 98 et signal langs linje 118 til en bryter 122 som energiserer MODEM 124. A communication circuit 112 connects a communication output along line 128 to the current control to provide the first communication signal to the loop as explained in connection with FIG. 3. A second communication output is connected from the loop on terminal 60 along line 126 to the communication circuit 112. The communication circuit 112 receives the second communication signal from line 126 and demodulates the second communication signal. The demodulated second communication signal is coupled along bus 374 through connector J3 to the microcomputer 98 (in Fig. 5B). The communication circuit 112 comprises a filter 376 for filtering and amplifying communication signals received from the loop. Filter 376 is connected to a detector circuit 378 which detects the presence of a carrier wave, and to a modem 124 which modulates and demodulates communication signals. The modem 124 is preferably of the type TCM 3105 manufactured by Texas Instruments. The carrier wave detector 378 is connected along line 116 through connectors J3 to microcomputer 98 (Fig. 5B). When a carrier is detected, the microcomputer 98 connects a signal along line 118 to a switch 122 which energizes the MODEM 124.

En ladepumpe 132 er koblet mellom linjene 70, 74 og 76. Ladepumpen omfatter fortrinnsvis en kondensator 390 som er koblet til en ladepume integrert krets 392. Ladepumpe-integrert krets 392 er fortrinnsvis av typen 7660 fremstilt av Intensil. Kondensatoren 390 lades fra linjen 70, 74 og utlades så i linjene 74, 76 slik at strøm balanseres. A charge pump 132 is connected between lines 70, 74 and 76. The charge pump preferably comprises a capacitor 390 which is connected to a charge pump integrated circuit 392. Charge pump integrated circuit 392 is preferably of the type 7660 manufactured by Intensil. The capacitor 390 is charged from the line 70, 74 and then discharged in the lines 74, 76 so that current is balanced.

Apparatene kan således utformes til å gi ønskede digitale korreksjoner til utmatningen mens overføreren forblir på plass i prosessanlegget. Kostnaden med å erstatte hele overføreren kan unngås, samtidig som det oppnås en utmatning som digitalt beregnes til å gi digital linearitetskorrigering. Overføreren kan utstyres med apparatet ifølge denne oppfinnelse, mens overføreren forblir på plass i prosessinstallasjonen. Selvom utførelsesformen som heri er beskrevet har lineære utmatninger, vil det forstås av fagfolk at denne oppfinnelse likeledes kan anvendes med ulineære utmatninger, slik som kvadratrotutmatninger eller omvendt virkende utmatninger. The devices can thus be designed to provide desired digital corrections to the output while the transmitter remains in place in the process plant. The cost of replacing the entire transmitter can be avoided, while achieving an output that is digitally calculated to provide digital linearity correction. The transmitter can be equipped with the apparatus according to this invention, while the transmitter remains in place in the process installation. Although the embodiment described herein has linear outputs, it will be understood by those skilled in the art that this invention can also be used with non-linear outputs, such as square root outputs or inversely acting outputs.

Claims

1. Parameter value transmitter (11) for transmitting, along a two-wire current-carrying loop (14) adapted for electrical connection to first and second terminals (60, 62) of the transmitter (11), output information formed by the values of a parameter measured by a sensing means (26, 88) in the transmitter (11), the values of this parameter depending on conditions in a structure (12) to which the transmitter (11) is attached and for receiving inputted information, characterized in that the transmitter includes a set of transmitting and receiving circuits (52, 10 in Fig. 4) which are electrically connected between the sensing means (26, 88) and said first and second terminals (60, 62), the set of transmitting and receiving circuits (52, 10 in Fig. 4) is capable of enabling the transmitter (11) to simultaneously send that output information and to receive that input information, the input information being used to correct the values measured by the sensing means.

2. Transmitter as specified in claim 1, characterized in that the transmitting and receiving circuits (52, 10 in fig.

4) is arranged to send the output information through the use of transmitted signals that have a frequency content in a first frequency range and to receive the input information through the reception of signals as a frequency content in a second frequency range that is separated from the first frequency range.

3. Transmitter as stated in claim 1, characterized in that the sensing means (26, 88) comprises a sensor (140) and sensor output signal connection circuits (148, 150, 152, 154, 156, 158, 162, 164), the sensor and the sensor's output connection circuits being sealed from the space in the transmitter (11) in which the set of transmitting and receiving circuits (52, 10 in Fig. 4) is provided.

4. Parameter value transmitter having transmitting and receiving circuits for receiving input information signals and for transmitting, along a two-wire loop adapted for electrical connection with first and second terminals in the transmitter, values of a parameter measured by a sensing means in the transmitter, the values depending of conditions in a structure to which the transmitter is attached, characterized in that the transmitter comprises: three terminal means, including first and second terminal means which are electrically connected to the respective first and second terminals, and that the transmitting and receiving circuits comprise: a power supply means capable of maintaining a different voltage value on each of the three terminal means, including first and second voltage values on the first and second terminal means, and where a third voltage value on the third terminal means remains between said first and second voltage values, in that parts of the transmitting and receiving circuits are electrically connected between the second and third terminal means and are capable of passing a greater total current through them than parts of the transmitting and receiving circuits which are electrically connected between said first and third terminal means, and a charge storage means having a pair of terminals and capable of being alternately electrically connected between the first and third terminal means with a selected one of the charge storage means terminals connected to the third terminal means, and then electrically connected between the second and third terminal means with the opposite the charge storage means terminal connected to the third terminal means.

5 . Parameter value transmitter as stated in claim 4, characterized in that the first terminal means is electrically connected to the first terminal through a voltage regulation circuit, and that the second terminal means is electrically connected to the second terminal through a current sensing resistor.

6. Parameter value transmitter as stated in claim 4, characterized in that the transmitting and receiving circuits receive information signals on said first and second terminal.

7. Parameter value transmitter as specified in claim 4, characterized in that the power supply means is capable of being operated by current supplied at said first and second terminal.