專利名稱：包含電阻性器件的過程控制裝置診斷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于過程控制工業(yè)中的裝置；更具體地說，涉及一種用于過程控制裝置的診斷，其中該種診斷為電阻的函數(shù)。
過程控制裝置用于監(jiān)測過程參數(shù)和控制工業(yè)過程。例如，可使用一個過程控制變送器來監(jiān)測溫度并將這一信息反饋傳送至控制室。然后，使用閥門控制器等過程控制器對過程進行控制。
由于傳感器控制器件或其它器件會受到環(huán)境因素的影響，從而使系統(tǒng)精度減低。這種性能降低可通過定期校準進行補償。采用這種辦法一般要求操作人員身入現(xiàn)場并在現(xiàn)場對裝置進行校準。對操作人員而言，這樣做既不方便又要浪費許多時間。此外，也難以在裝置完全失效前準確確定其所處狀態(tài)。
同時，需要對老化的器件或裝置進行及時更換；但卻難以準確確定何時應(yīng)當進行這種更換。因此，往往遠在器件失效前就對其進行了更換，或者在某些情況下沒能及時更換器件而造成系統(tǒng)的意外停機。
本發(fā)明提供了一種包括電阻性電氣器件的用于過程控制系統(tǒng)中的裝置。同所述電器件相連接的自熱電路可提供與所述電阻性器件相關(guān)的自熱信號。診斷電路可提供一個反映自熱信息的輸出信號，例如對器件剩余壽命進行估測或用于校準的輸出信號。


圖1為包含本發(fā)明變送器的過程控制系統(tǒng)示意圖。
圖2為按本發(fā)明的變送器框圖。
圖3為按本發(fā)明一個實施例的變送器簡化框圖。
圖4為本發(fā)明一個實施例的簡化框圖。
圖5為按本發(fā)明的過程控制裝置的簡化框圖。
圖6為按本發(fā)明一個實施例的科里奧利互補流量計的簡化示意圖。
圖1為包含安裝于現(xiàn)場的溫度變送器40和閥門控制器12的過程控制系統(tǒng)示意圖，所述溫度變送器40和閥門控制器12在電氣上分別通過兩條導線同控制室4相連，構(gòu)成過程控制回路6和14。變送器40安裝在歧管上并通過歧管與管道相連，用于監(jiān)測工藝過程管道18中的過程參數(shù)。本發(fā)明可應(yīng)用于過程控制裝置中的任何電氣器件。包含電阻性器件的過程變量傳感器包括用于檢測壓力、流量、PH值、渾濁度和料位等參數(shù)的傳感器。在一個實施例中，變送器40為一溫度變送器，通過控制回路6中的電流并經(jīng)回路6將有關(guān)溫度的信息傳送到控制室。例如，可將回路6中的電流控制在4-20mA之間并經(jīng)適當校準，從而反映溫度值。此外，按本發(fā)明的變送器也能以HART或現(xiàn)場總線數(shù)字通信協(xié)議的形式通過回路6向控制室4傳送數(shù)字化的溫度信息。變送器40中包括可對傳感器工作狀況進行診斷的電路結(jié)構(gòu)，本文對此將做詳細描述。
本發(fā)明一方面是對自熱(SH)指數(shù)同RTD傳感器“α”系數(shù)之間的密切關(guān)系進行識別，在某些情況下這兩個參數(shù)線形相關(guān)。正如所知，傳感器的“α”系數(shù)與傳感器的校準有關(guān)，從而同傳感器的壽命相關(guān)。因此，如果檢測出SH指數(shù)，就可對傳感器的壽命進行預測。此外，對作為精確度降低(即SH指數(shù)的預選值與真實現(xiàn)值之間的差異)函數(shù)的傳感器輸出也可進行適時校正。這樣，對變送器的輸出提供了自動校正機制。
本發(fā)明的另一方面是提供了確定變送器中電阻性器件自熱(SH)指數(shù)的新方法。一般而言，自熱指數(shù)的確定是通過檢測器件因電流而產(chǎn)生的溫度變化來實現(xiàn)的。然而，因為存在電源的限制和需要進行另外的溫度測量，在過程控制裝置中進行上述檢測是不現(xiàn)實的。本發(fā)明將自熱指數(shù)同電氣器件在給定輸入電源變化下的阻值變化聯(lián)系起來，不再需要按溫度對電阻性器件進行標定，從而更適用于過程控制裝置。此外，這種方法不需要將器件從過程中分離出來，在無中斷工藝過程的不便和成本下實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集。過程控制裝置中的自熱指數(shù)可通過向電氣器件輸入兩個不同電流(例如5mA和15mA)而進行計算。檢測電阻性器件兩端的電壓，通過方程R=V/I可計算出它在兩個不同電流下的阻值。器件在這兩個不同電流下的輸入功率可由P=I*V算出。按方程式1計算自熱指數(shù)SHI:
SHI=(R1-R2)/(P1-P2)方程式1本發(fā)明可應(yīng)用于諸多場合的過程控制系統(tǒng)。特別是以軟件和微處理器形式實施的本發(fā)明可安裝在中央控制器或閥門、馬達和開關(guān)等最終控制器件中。此外，現(xiàn)場總線、數(shù)據(jù)總線等現(xiàn)代化數(shù)字協(xié)議技術(shù)可使實施本發(fā)明的軟件在過程控制系統(tǒng)各部件之間進行通信，也可由某一變送器來監(jiān)測過程變量然后將信號傳送給軟件。
圖2為本發(fā)明一個實施例的簡化框圖，溫度變送器40同RTD溫度傳感器10相連。溫度變送器40包括端口44、電流源45、多路轉(zhuǎn)換器46、差動放大器48、高精度A/D轉(zhuǎn)換器50，微處理器52、時鐘電路54、存貯器56和輸入/輸出電路58。
端口44包括用于同其它器件連接的接線端子1-5，例如用于連接RTD溫度傳感器10。溫度傳感器10可外置也可內(nèi)置于變送器40之中。傳感器10包括RTD傳感器件61，其阻值R1隨環(huán)境溫度的變化而變化。端口引線部包括引線62、64、66、68等四個部分。引線62用于連接傳感器件61和端子4，引線64連接傳感器件61和端子3，引線66連接傳感器件61和端子2，引線68連接在傳感器件61和端子1之間。
電流源45同端口44相連，并通過接線端子4、傳感器件61、接線端子1、參照電阻Rref、偏置電阻R2和接地端子72供給測量電流Is。傳感器件61在端子2和3之間產(chǎn)生的電壓降是電阻R1的函數(shù)，進而是傳感器件61感受溫度的函數(shù)。參照電阻Rref連接在接線端子1和偏置電阻R2之間。
多路轉(zhuǎn)換器46被分割成兩個部分，即輸出端同差動放大器48未轉(zhuǎn)換輸入端相連的有源多路轉(zhuǎn)換器和輸出端同差動放大器48轉(zhuǎn)換輸入端相連的參照多路轉(zhuǎn)換器。微處理器52控制多路轉(zhuǎn)換器46，對來自端子1-3的模擬信號進行適當轉(zhuǎn)換，并將其輸入到差動放大器48的非轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換輸入端。差動放大器48的輸出同A/D轉(zhuǎn)換器50相連。在一個實施例中，A/D轉(zhuǎn)換器50的精度為17比特，轉(zhuǎn)換速率為14采樣/秒。A/D轉(zhuǎn)換器50將差動放大器48的輸出電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將其通過輸入/輸出電路58和過程控制回路6傳送給微處理器52，以便進行分析和通信。
在最佳實施例中，為按選定協(xié)議和以已知模式通過回路6進行模擬的或雙向的數(shù)字通信，輸入/輸出電路58包括HART通信、現(xiàn)場總線通信和4-20mA模擬信號傳輸回路等部件。也可選用其它通信協(xié)議，例如采用由另外電源供電的四線結(jié)構(gòu)?；芈?同時也用于通過輸入/輸出電路58向變送器40的各個部件進行供電。變送器40最好全部由兩線回路6進行供電。
存貯器56為微處理器52存貯指令和信息，其運作速度取決于時鐘電路60。時鐘電路60包括一個實時時鐘和一個精密的高速時鐘，它也用于規(guī)定A/D轉(zhuǎn)換器的操作時序。微處理器52可發(fā)揮幾種功能，包括控制多路轉(zhuǎn)換器46和A/D轉(zhuǎn)換器50，控制通過回路6進行的通信，進行溫度補償，存貯變送器結(jié)構(gòu)參數(shù)和進行傳感器診斷等。
微處理器52應(yīng)用以下方程式來計算RTD傳感器件61的溫度R1=Rrefnom*Vrl/Vrref方程式2式中R1為RTD傳感器件61的電阻值；Vrl為RTD傳感器件61兩端的壓降；Vrref為參照電阻Rref上的電壓降；Rrefnom為參照電阻Rref的標稱阻值，以歐姆為單位，存貯在存貯器56中。
微處理器52通過多路轉(zhuǎn)換器46檢測連接在接線端子2和3之間的傳感器件61兩端壓降Vrl和參照電阻Rref上的電壓降Vrref。在如圖2所示的四線電阻測量結(jié)構(gòu)中，接線端子2和3之間的壓降只能大致估計，因為電流Is的絕大部分在端子1和4之間流動，幾乎對測量精度沒有影響。利用存貯在存貯器30中的適當方程式進行計算或通過查表，微處理器52將檢測到的電阻值R1轉(zhuǎn)換成溫度。例如，可以使用的一個方程式是Callender-Van Dusen方程R(t)=R0{1+α(t-δ(t100)(t100-1)-β(t100-1)(t100)3)}]]>方程式3式中R(t)為溫度t時的電阻值，以歐姆為單位；Ro溫度為0度時的電阻值，以歐姆為單位；T為攝式溫度；α,β,δ校正系數(shù)；在溫度高于0度時，β=0。
然而對于具體的RTD溫度傳感器而言，必須對存貯的方程2和備查表進行適當校正。而且由于傳感器α的漂移，這種校正也會隨時間而發(fā)生變化。為準確確定α,Ro和δ的值，對RTD的校正要求使用精密的溫度計以獲取精確的溫度值。在1985年2月Rosemount出版發(fā)行的PRT手冊中，對方程3和變送器校正有較為詳細的討論，在此提及以便參考。
當微處理器52驅(qū)動開關(guān)138將電流源140同傳感器61連接起來時，開始對SH指數(shù)進行計算。方程式1中的P1和R1通過電流源140到傳感器61的電流Ish進行計算。微處理器52據(jù)電源45的電流Is計算P2和R2。然后應(yīng)用方程式1來計算SH指數(shù)。如果變送器40完全由回路6進行供電，電流Ish和Is受限于回路6中的電流I，小于變送器40中任何電路所需要的驅(qū)動電流。
微處理器52應(yīng)用SH指數(shù)對變送器40的工作情況進行診斷。以下將對變送器40診斷電路的一些實施例進行描述。所述診斷包括確定傳感器是否處于正常狀態(tài)，估計傳感器的剩余壽命-即判斷傳感器是否已臨近失效期，以及實施溫度測量的自動校正。
另一方面，本發(fā)明利用SH指數(shù)對溫度測量進行校正，以減少因α和Ro的漂移而引起的誤差。隨著RTD傳感器的老化，傳感器的α和Ro(方程式2中)數(shù)值會發(fā)生變化，從而引起溫度測量結(jié)果的不精確。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在SH指數(shù)和因α和Ro漂移而引起的溫度測量誤差之間存在大致為線性的相互關(guān)系。因此可應(yīng)用下式對測量的溫度進行校正
Tc=Tm*ΔSHI*K方程式4式中Tm為測量的溫度；K為比例系數(shù)；ΔSHI為自熱指數(shù)的變化量；Tc為自動校正后的溫度。
圖3框圖150表明本發(fā)明將溫度輸出作為SH指數(shù)的函數(shù)并進行自動校正的工作流程。在典型的實施例中，框圖150所示流程可用圖2中所示的微處理器52進行實施。如程序塊152所示，首先要獲取自熱指數(shù)的初始值(SHI1)，例如可由存貯器56讀取該值。這一參數(shù)值可以在生產(chǎn)制造過程中存放在存貯器中，也可能是由微處理器52在以前的工作中生成，還可能是在變送器40投入使用時或在使用過程中的選定時間所確定和存貯起來的。在程序塊154中，SH指數(shù)的實時值(SHI2)由微處理器52確定。如果變化率m大于或等于允許的最大變化率(Mmax)，則判定程序塊158輸出報警信號。一般由程序塊156對SHI2和SHI2進行比較并計算其差異的大小。推薦的方法是計算兩個SHI的差異對時間的斜率。也可采用其他方法來評估SHI的變化，有些簡單的方法是僅將SHI2同某一閾值進行比較，此時不再需要程序塊156。輸出信號可以傳送出去，例如通過回路6進行傳送，以表明傳感器的性能已退化到即將失效的程度，需要立即更換。還可進行其他形式的診斷，例如進行1996年1月7日的美國專利申請流水號NO。08/744,980中提出的那些診斷。Mmax的值存貯在存貯器56中，用戶可根據(jù)具體應(yīng)用所要求的精確度對其進行調(diào)整。程序塊158的報警功能為任選項，但本發(fā)明推薦最好選擇這一功能。
如果還不到報警狀態(tài)，控制過程進入程序塊160，在此，將監(jiān)測到的自熱指數(shù)(SHI2)同存貯的自熱指數(shù)(SHI1)進行比較。如果它們大致相等，控制程序直接進入程序塊162，檢測的溫度得以確定。另一方面，如果這兩個參數(shù)值之間存在明顯差異，則執(zhí)行程序塊164，由微處理器52計算方程式4中的ΔSHI的新值。然后采用較復雜的曲線擬合技術(shù)找出SHI指數(shù)同傳感器校正之間的相關(guān)關(guān)系?？刂妻D(zhuǎn)到程序塊162，方程式4中ΔSHI的新值將用于確定溫度值。ΔSHI的新值取代原先的舊值，存貯在存貯器中。
圖3所述各項功能可在控制室中的過程控制裝置和不在現(xiàn)場的計算機上遠程實施，或者由位于不同地點的設(shè)備共同實施。總的說來，本發(fā)明可在置于不同場所的過程控制系統(tǒng)中實施。例如，實施本發(fā)明的軟件和微處理器可置于中央控制器中，也可安裝在如圖1所示的閥門、馬達、或開關(guān)等終端控制器中。此外，現(xiàn)場總線和數(shù)據(jù)總線等現(xiàn)代通信協(xié)議使得實施本發(fā)明的軟件可在過程控制系統(tǒng)各部件之間進行交換和通信，也使得過程變量可由某一變送器進行監(jiān)測，然后將信息傳送給處理軟件。
在本發(fā)明的一個實施例中，診斷電路對自熱指數(shù)SH函數(shù)采用了經(jīng)驗?zāi)Ｐ突蚨囗検角€擬合技術(shù)。例如，利用一個SH的多項式函數(shù)來計算和預估剩余壽命。系數(shù)和方程均可通過兩線回路傳送到變送器40。在診斷電路另一個實施例中，應(yīng)用了多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。針對不同的應(yīng)用目標，有許多算法可被用來開發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；在本發(fā)明的一個實施例中應(yīng)用了BPN算法構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊，它可以處理一系列輸入和輸出之間的非線形關(guān)系。
在診斷電路52的另一個實施例中，應(yīng)用了一系列“如果-則”條件判斷規(guī)則，以判斷RTD溫度傳感器61的工作狀態(tài)。監(jiān)測自熱指數(shù)SH并將其實時值同其上限和下限值進行比較。所述上限值和下限值是通過RTD傳感器的實驗而經(jīng)驗設(shè)定的。然后根據(jù)比較的結(jié)果作出判斷。
本發(fā)明的另一方面，是將SH指數(shù)的變化率(ROC)同對傳感器61的壽命估計聯(lián)系了起來。SH指數(shù)的變化率提供給診斷電路，微處理器52輸出一個反映傳感器預計壽命的輸出信號，包括在傳感器預期壽命低于最低值時發(fā)出報警信號。
圖5為表示本發(fā)明一般意義的簡化框圖，過程控制裝置200與過程控制回路6相連。裝置200可以是帶有可檢測電阻性電氣器件的任何型式的過程控制裝置。圖1中所示變送器40是器件202的一個例子。控制裝置200包括微處理器202，它同存貯器206相連，同時通過I/O電路204同回路6相連接。自熱電路208同過程控制器件210相連接，可將自熱信號傳送給微處理器202。過程控制器件210中包括一個電阻性器件212，其電阻的自熱值由自熱電路208按本發(fā)明進行確定。電阻212的連接可采用四點開爾芬連接法，以實現(xiàn)較精確的測量。器件210和微處理器202通過一條虛線214進行連接，表示在器件210和微處理器202之間的任何形式的連接和信號交換。例如，如果器件210為一過程變量傳感器，則連接214可將過程變量的數(shù)據(jù)傳送給微處理器202。與此類似，如果器件210為一控制器件，則連接手段214可將微處理器202的控制信號輸入給器件210。本發(fā)明的意義在于應(yīng)用自熱診斷技術(shù)可對任何型式的過程控制器件進行診斷。在此所說的“過程控制器件”包括其中包含有電阻性器件的用于過程控制中的任何型式的器件，例如變送器、RTD、應(yīng)變傳感器、檢波器、驅(qū)動線圈等等。過程控制裝置包括用于測量流量(如科里奧利、電磁、渦輪、差壓等)、溫度、壓力、料位、PH值、渾濁度等參數(shù)的檢測器件和閥門驅(qū)動器、電磁線圈等控制器件。過程控制器件的實例包括上述RTD61，以及電磁線圈、與傳感器的連接端子、端口部件、應(yīng)變儀或其他型式的傳感器、驅(qū)動器以及其他各種電氣器件等。
如1993年8月3日公布的美國專利NO。5,231,884所述，控制裝置200可包括一個科里奧利流量計，其中的過程控制器件210是一個安裝在速度傳感器或驅(qū)動器中的電磁線圈。例如，圖6是按本發(fā)明一個實施例的科里奧利流量計230的簡化框圖，包括流體管道232和流量計電子部件234。測量管236與管道232相通，驅(qū)動器件中的驅(qū)動線圈240響應(yīng)驅(qū)動信號使測量管236產(chǎn)生振動，包括傳感線圈242和感應(yīng)磁體244的傳感器件可輸出與測量管236振動有關(guān)的左、右速度信號。采用一個RTD溫度傳感器246以提供有關(guān)測量管236溫度的RTD信號。本發(fā)明的診斷電路包含在科里奧利流量計230中，用于監(jiān)測線圈240或242或RTD傳感器246，同時輸出診斷信號。
這樣，本發(fā)明可用于檢測過程控制裝置中的各種失效情況，包括電氣部件的腐蝕。例如，由于時間關(guān)系，導線、接線端子、線圈、RTD、熱電偶、印刷電路板或其它電氣部件中的電連接都可能受到腐蝕，從而使電阻增加，引起局部性能降低。本發(fā)明可以在器件和裝置徹底失效前對其工作狀態(tài)的惡化作出檢測。電氣部件也會因長期的多次使用而降低性能，進而導致疲勞失效。本發(fā)明的自熱技術(shù)也可對這種疲勞提供監(jiān)測。此外，還可檢測因“冷焊”和接線端松動等引起的的接觸不良。
應(yīng)用本發(fā)明可以檢測的各種故障包括線圈松繞、焊點開斷或接觸不良、電路板連線損壞、接線端子接觸不良、焊接錯誤、由于搬運等原因造成的部件松動和電連接問題，以及因溫度循環(huán)引起的部件故障等。例如參閱圖3，可見這類故障的檢測程序在程序塊158中將自熱指數(shù)的變化(ΔSHI)同某一閾值進行比較，比較的結(jié)果用于表明故障的可能模式。另一方面，本發(fā)明的診斷輸出可用于對器件性能惡化進行補償，例如可對傳感器的輸出進行補償，也可對提供給控制器件的輸入信號進行補償。
雖然參照最佳實施例對本發(fā)明進行了以上描述，但熟悉本門技術(shù)的人們都會了解，在不超出本發(fā)明所申明的權(quán)利要求的范圍和要義下，對本發(fā)明作出增添、減少和修改是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于過程控制系統(tǒng)的過程控制裝置，包括一個電阻性電氣器件；同所述電氣器件相連并可實現(xiàn)過程控制功能的程序控制電路；同所述電氣器件相連并可提供所述電氣器件自熱信號的自熱電路，其中所述自熱信號同所述電氣器件因阻抗產(chǎn)生自熱的自熱指數(shù)相關(guān)；用于連接所述控制裝置的過程控制回路；以及與所述自熱電路相連且可提供診斷輸出的診斷電路，其中所述診斷輸出同所述電氣器件正常工作狀態(tài)相關(guān)，所述電氣器件正常工作狀態(tài)是所述自熱信號的函數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，進一步還包括一個至少存貯著有關(guān)所述自熱信號一個預期值的存貯器。
3.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述診斷電路包括一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
4.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述診斷電路包括模糊邏輯。
5.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述診斷電路包括回歸模型。
6.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述診斷輸出同所述電氣器件的剩余壽命相關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述裝置，其中所述診斷電路可對作為所述自熱信號變化率(ROC)函數(shù)的所述剩余壽命進行預測。
8.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述自熱電路包括一個電流源和電壓測量電路。
9.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述自熱電路可以確定作為所述電氣器件阻值變化函數(shù)的自熱指數(shù)SH的數(shù)值，其中所述電氣器件阻值的變化是響應(yīng)其供電電源的變化而產(chǎn)生的。
10.如權(quán)利要求8所述裝置，其中所述自熱指數(shù)SH按(R1-R2)/(P1-P2)計算。
11.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述輸出電路可對作為所述自熱信號函數(shù)的輸出信號進行校正。
12.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述電氣器件包括應(yīng)變式傳感器。
13.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述電氣器件包括控制器件。
14.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述電氣器件包括傳感器件。
15.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述電氣器件包括熱電偶。
16.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述電氣器件包括電磁線圈。
17.如權(quán)利要求16所述裝置，其中所述電磁線圈包括位于科里奧利流量計中的傳感器。
18.如權(quán)利要求16所述裝置，其中所述電磁線圈包括科里奧利流量計的驅(qū)動器。
19.一種對過程控制裝置中電氣器件的診斷方法，包括獲取裝置中具有阻抗的電氣器件的自熱指數(shù)(SHI)；以及提供作為所述SHI函數(shù)的有關(guān)所述電氣器件的診斷輸出。
20.如權(quán)利要求19所述方法，其中所述獲取SHI包括檢測所述電氣器件響應(yīng)其供電電源變化而產(chǎn)生的阻抗變化。
21.如權(quán)利要求20所述方法，其中所述自熱指數(shù)按(R1-R2)/(P1-P2)計算。
22.如權(quán)利要求19所述方法，進一步包括基于所述SHI變化率對所述電氣器件剩余壽命的估測。
23.如權(quán)利要求22所述方法，其中所述獲取SHI值的方法包括使至少兩個不同強度的電流依次通過所述電氣器件并測量其在所述電氣器件兩端的電壓降。
24.如權(quán)利要求19所述方法，進一步包括確定所述電氣器件的作為所述診斷輸出函數(shù)的預期壽命。
25.如權(quán)利要求19所述方法，進一步包括對作為所述SHI函數(shù)的所述電氣器件輸出進行校正。
26.一種用于過程控制系統(tǒng)中的裝置，包括適宜同過程控制回路連接的I/O電路；一個具有阻抗的電氣器件；一個與所述電氣器件連接并向其供給電流的電流源；同所述電氣器件相連并可檢測所述電氣器件兩端壓降的電壓測量電路；以及提供自熱指數(shù)(SH)輸出的診斷電路，所述自熱指數(shù)輸出是所述電流源供給的電流和因阻抗使所述電氣器件兩端產(chǎn)生電壓差的函數(shù)。
27.如權(quán)利要求26所述裝置，其中所述診斷電路可提供作為所述SH指數(shù)的函數(shù)的所述電氣器件剩余壽命預期輸出信號。
28.如權(quán)利要求26所述裝置，進一步包括可提供與過程變量相關(guān)輸出的測量電路，所述與過程變量相關(guān)的輸出是SH指數(shù)和電氣器件輸出信號的函數(shù)。
29.如權(quán)利要求26所述裝置，其中所述SH指數(shù)作為所述電氣器件阻抗變化的函數(shù)而加以確定，所述電氣器件阻抗的變化是響應(yīng)向其供電的電源變化而發(fā)生的。
30.如權(quán)利要求26所述裝置，其中所述SH指數(shù)按(R1-R2)/(P1-P2)計算。
31.如權(quán)利要求26所述裝置，其中所述電氣器件包括應(yīng)變傳感器。
32.如權(quán)利要求26所述裝置，其中所述電氣器件包括控制器件。
33.如權(quán)利要求26所述裝置，其中所述電氣器件包括傳感器件。
34.如權(quán)利要求26所述裝置，其中所述電氣器件包括線圈。
35.如權(quán)利要求26所述裝置，其中所述電氣器件包括熱電偶。
全文摘要
一種在過程控制系統(tǒng)(2)中的裝置,其包括一個電氣元件(210),具有電阻(212)。與元件(210)相連的自熱電路(208)提供與元件(210)的電阻(212)相關(guān)的自熱信號。診斷電路(202)提供一個作為自熱信號輸出的函數(shù)的診斷輸出。
文檔編號G05D23/20GK1313964SQ99809879
公開日2001年9月19日 申請日期1999年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月21日
發(fā)明者埃弗瑞·埃爾于雷克, 耶格什·沃瑞爾, 安德魯·T·帕藤 申請人:羅斯蒙德公司, 微動公司