新鄉新聞網

                                        ?? 新鄉新聞網 > 汽車 >

                                        霍爾效應傳感器系統和過程控制系統的制作方法

                                        時間:2021-05-04 10:12來源:未知 作者:admin 點擊:
                                        [0001]本實用新型整體涉及霍爾效應傳感器并且更具體地涉及霍爾效應傳感器系統中的診斷。
                                        【背景技術】
                                        [0002]傳感器在過程控制系統中用在許多應用中,例如在監視應用中以監視各種過程條件和/或在控制應用中以提供控制回路的反饋來控制過程變量。在過程控制和/或監視應用中經常使用的一種類型的傳感器是霍爾效應傳感器?;魻栃獋鞲衅饕话惆ɑ魻栐?,霍爾元件一般是攜帶恒定電流的金屬或其他導電材料的薄板。當暴露于磁場時,霍爾元件產生與電場強度成比例的電壓。
                                        [0003]霍爾效應傳感器用于所感測的變量調制磁場的許多類型的傳感設備中。該設備一般包括可以響應于所感測的變量的改變而移動或旋轉的磁體?;魻栃獋鞲衅骺梢杂迷谝后w液位控制器中以提供罐中的液體液位的測量或者用在閥控制器中以提供閥的位置的測量。作為一個實例,在液體液位傳感器配置中,磁體可以附接到扭矩管,扭矩管繼而可以附接到浸在液體中的浮子。液體的液位的改變導致浮子位置的改變。浮子位置的改變傳遞到扭矩管,這導致附接到扭矩管的磁體的旋轉,從而改變由霍爾效應傳感器感測到的磁場。
                                        【實用新型內容】
                                        [0004]可以看出,在上述現有技術中,霍爾效應傳感器系統依賴于霍爾效應傳感器的能力來準確并且一致地將由傳感器感測的磁場強度轉換為與所感測的磁場成比例的輸出電壓信號,但是并沒有驗證該霍爾效應傳感器是否正確地工作以及是否提供過程變量的正確測量值的能力。針對這一技術問題,本實用新型提出了一種能夠驗證該霍爾效應傳感器是否正確地工作以及是否提供過程變量的正確測量值的方案。
                                        [0005]根據第一示例性方案,一種用于操作在過程控制系統中的現場設備中的霍爾效應傳感器系統包括:霍爾效應傳感器;電流驅動器,其耦接到霍爾效應傳感器;以及耦接到電流驅動器的微控制器。微控制器被配置為:控制電流驅動器以提供具有第一值的激勵電流給霍爾效應傳感器;當利用具有第一值的激勵電流激勵霍爾效應傳感器時,獲得與霍爾效應傳感器的電壓輸出相對應的第一測量值。微控制器還被配置為:控制電流驅動器以提供具有第二值的激勵電流給霍爾效應傳感器,第二值與第一值不同;并且當利用具有第二值的激勵電流激勵霍爾效應傳感器時,獲得與霍爾效應傳感器的電壓輸出相對應的第二測量值。微控制器還被配置為:至少基于第一測量值和第二測量值,驗證霍爾效應傳感器的操作。
                                        [0006]根據第二示例性方案,一種過程控制系統包括現場設備,現場設備包括被配置為測量過程控制系統中的過程變量的霍爾效應傳感器系統?;魻栃獋鞲衅飨到y包括:霍爾效應傳感器;電流驅動器,其耦接到霍爾效應傳感器的激勵電流輸入端;以及耦接到電流驅動器的微控制器。微控制器被配置為:控制電流驅動器以提供具有第一值的激勵電流給霍爾效應傳感器;并且當利用具有第一值的激勵電流激勵霍爾效應傳感器時,獲得與霍爾效應傳感器的電壓輸出相對應的第一測量值。微控制器還被配置為:控制電流驅動器以提供具有第二值的激勵電流給霍爾效應傳感器,第二值與第一值不同;并且當利用具有第二值的激勵電流激勵霍爾效應傳感器時,獲得與霍爾效應傳感器的電壓輸出相對應的第二測量值。微控制器還被配置為:至少基于第一測量值和第二測量值,驗證霍爾效應傳感器的操作。
                                        [0007]進一步根據第一方案和/或第二方案,一種霍爾效應傳感器系統以及一種過程控制系統可以進一步以任意組合的方式包括以下優選形式中的任意一個或多個。
                                        [0008]在一個優選形式中,驗證霍爾效應傳感器的操作是進一步基于獲取的用于霍爾效應傳感器的校準數據的。
                                        [0009]在另一個優選形式中,獲得用于霍爾效應傳感器的校準數據包括:提供具有第一值的激勵電流給霍爾效應傳感器;并且在以第一激勵電流值激勵霍爾效應傳感器時,獲得與施加于霍爾效應傳感器的多個磁場強度值相對應的多個測量值。
                                        [0010]在另一個優選形式中,獲得校準數據包括:提供具有第二值的激勵電流給霍爾效應傳感器;并且在以第二激勵電流值激勵霍爾效應傳感器時,獲得與施加于霍爾效應傳感器的多個磁場強度值相對應的多個測量值。
                                        [0011]在另一個優選形式中,驗證霍爾效應傳感器的操作包括:基于存儲的校準數據確定與第一測量值相對應的磁場值;并且基于存儲的校準數據確定與所確定的磁場值并且與具有第二值的激勵電流相對應的期望輸出電壓值。
                                        [0012]在另一個優選形式中,驗證霍爾效應傳感器的操作還包括:將從霍爾效應傳感器獲得的第二測量值與期望輸出電壓值進行比較;并且基于從霍爾效應傳感器獲得的第二測量值與期望輸出電壓值的比較,確定霍爾效應傳感器測量值是(i)有效的還是(ii)無效的。
                                        [0013]在另一個優選形式中,霍爾效應傳感器系統包括用于調節并且數字化霍爾效應傳感器輸出信號的模擬前端。
                                        [0014]在另一個優選形式中,霍爾效應傳感器能夠檢測模擬前端中的故障。
                                        [0015]在另一個優選形式中,檢測模擬前端中的故障包括:提供參考電壓給模擬前端;并且從模擬前端獲得與提供給模擬前端的參考電壓相對應的測量值。
                                        [0016]在另一個優選形式中,檢測模擬前端中的故障還包括:將獲得的測量值與存儲的、當在霍爾效應傳感器系統的校準期間將參考電壓施加于模擬前端時從模擬前端獲得的測量值進行比較;并且當獲得的測量值與所存儲的測量值不匹配時,在模擬前端中檢測到故障。
                                        [0017]在另一個優選形式中,霍爾效應傳感器系統包括在操作在過程控制系統中的現場設備中。
                                        [0018]在另一個優選形式中,驗證霍爾效應傳感器的操作包括確定從霍爾效應傳感器獲得的測量值是i)有效的還是ii)無效的。
                                        [0019]在另一個優選形式中,響應于確定從霍爾效應傳感器獲得的測量值是無效的,將現場設備的操作自動設置到安全模式。
                                        [0020]在另一個優選形式中,操作在過程控制系統中的現場設備是數字液位控制器。
                                        [0021]在另一個優選形式中,當確定從霍爾效應傳感器獲得的測量值是無效的時發送警報信號給主機站。
                                        [0022]在另一個優選形式中,微控制器還被配置為獲得用于霍爾效應傳感器的校準數據。
                                        [0023]在另一個優選形式中,微控制器還被配置為檢測模擬前端中的故障。
                                        [0024]在另一個優選形式中,霍爾效應傳感器還包括連接在霍爾效應傳感器和模擬前端之間的開關,并且檢測模擬前端中的故障包括控制開關以將模擬前端的輸入從霍爾效應傳感器的輸出切換到參考電壓。
                                        [0025]現場設備是數字液位控制器,并且其中,過程變量是以下之中的一個:(i)罐中的液體的液位、(ii)罐中的多個液體之間的分界面的液位或者(iii)罐中的液體的密度。
                                        [0026]利用本實用新型的方案,能夠驗證該霍爾效應傳感器是否正確地工作以及是否提供過程變量的正確測量值。
                                         
                                        更多內容,請訪問RS官網。


                                        本文由新鄉新聞網編輯

                                        人妻在厨房被色诱 中文字幕