2017年10月31日，德國菲尼克斯電氣公司申請了一項國家發明授權專利——將模擬電輸入信號轉換為模擬電輸出信號的測量變送器。

內容說明

本發明涉及一種測量變送器，特別是電流或電壓的測量變送器，該測量變送器將模擬電氣輸入信號轉換為模擬電氣輸出信號。

發明背景

測量變送器是足夠地為人所熟知的并且特別應用在自動化、控制及脈沖技術(Regungstechnik)這些應用中。例如，測量變送器能夠優選地將電流信號或者電壓信號轉變為標準化的電流信號或電壓信號并且將這些信號作為輸入信號提供給自動化設備，例如可編程控制器。因此電流測量變送器能夠提供標準化的0至20mA的模擬電氣電流信號，而電壓測量變送器則能提供標準化的0至10V的模擬電壓輸出信號。然而也已知一種測量變送器，該測量變送器能夠無關于輸入信號地在電壓輸出和電流輸出之間轉換。

德國菲尼克斯電氣公司(Phoenix Contact Deutschland GmbH)生產并銷售多種電流測量變送器，其中能夠通過輸入上限值和下限值來調整輸入測量范圍，其中該輸入測量范圍小于電流測量變送器的最大可用的輸入測量范圍。調整出的輸入測量范圍也稱為測量窗口并映射到最大可用的輸出范圍。

這種電流測量變送器的缺點在于，只能夠對于在調整出的測量窗口內的測量值具有高分辨率并進行處理，而卻喪失了所有在調整出的測量窗口以外的測量信息。

發明內容

本發明的目的在于，改進前述的測量變送器，從而避免上述缺陷。

本發明的中心思想在于，提供一種測量變送器，該測量變送器例如取決于在過程中需要的至少一個測量值的重要性，以能夠調節的不同分辨率來將所接收的在最大允許的輸入范圍內的多個模擬電氣輸入信號轉換為多個模擬電氣輸出信號，這些模擬電氣輸出信號處在測量變送器的最大允許的輸出范圍內。

圖為根據本發明的一種示例性的電流測量變送器

相應地設置一種用于將模擬電氣輸入信號轉換為模擬電氣輸出信號的測量變送器。該測量變送器能夠具有探測裝置，該探測裝置就此設計為，探測在預設的輸入測量范圍內的模擬電氣輸入信號。該測量變送器的輸入測量范圍劃分為n個可調節的輸入部分測量范圍，而該測量變送器的輸出范圍則劃分為n個可調節的輸出部分測量范圍，其中n大于1。此外，在測量變送器中設置一種設備，該設備設計為，對所探測到的模擬電氣輸入信號所處的輸入部分測量范圍進行識別。此外能夠在測量變送器中設置一種映射設備，該映射設備設計為，將每個輸入部分測量范圍映射到n個輸出部分范圍其中一個單獨的輸出部分范圍。

測量變送器還能夠具有一種設備，該設備就此設計為，根據識別出的輸入部分測量范圍將探測到的模擬電氣輸入信號轉換為相應的模擬電氣輸出信號。

預設的輸入測量范圍優選地涉及到測量變送器能夠使用的最大輸入測量范圍。取決于至少一個待測量的物理數值的意義或重要性，能夠以壓縮形式或展開形式將每個輸入部分測量范圍映射到相應的輸出部分范圍。“以壓縮形式”意味著：處在相應的輸入部分測量范圍內的輸入信號，相對于處在以“展開形式”而映射到相應輸出部分范圍的、輸入部分測量范圍內的輸入信號而言，以較低的輸入信號分辨率而轉換為輸出信號。

優選地，該測量變送器能夠以電流測量變送器或電壓測量變送器的形式而構造，該測量變送器將模擬輸入電流轉換為模擬輸出電流或者將模擬輸入電壓轉換為模擬輸出電壓。相應地提供一種用于將模擬電氣輸入信號轉換為模擬電氣輸出信號的方法。該方法設置為，探測在測量變送器附近的、在預設的輸入測量范圍內的模擬電氣輸入信號。該測量變送器的輸入測量范圍分為n個可調節的輸入部分測量范圍，而該變送器的輸出范圍劃分為n個可調節的輸出部分范圍。就此n選擇為大于1。每個輸入部分測量范圍能夠映射到n個輸出部分范圍其中一個單獨的輸出部分范圍。

能夠將探測到的模擬電氣輸入信號對應歸類于輸入信號所處的輸入部分測量范圍。根據輸入信號對應的輸入部分測量范圍來將所探測到的模擬電氣輸入信號轉換為對應的模擬電氣輸出信號。能夠通過輸入上限值和下限值來定義出每個輸入部分測量范圍。以類似的方式，能夠通過輸入上限值和下限值來定義每個輸出部分范圍。