專利名稱：用于模擬式測(cè)量?jī)x的遠(yuǎn)程發(fā)射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于模擬式測(cè)量?jī)x的遠(yuǎn)程發(fā)射器，所述模擬式測(cè)量?jī)x包括轉(zhuǎn)角發(fā)射器；還涉及一種將模擬測(cè)量顯示轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
在測(cè)量溫度和壓力的技術(shù)領(lǐng)域，通常使用模擬式測(cè)量?jī)x。
當(dāng)在過(guò)程監(jiān)測(cè)中包含這些模擬式測(cè)量?jī)x時(shí)，必須提供能夠再現(xiàn)所述模擬顯示的電信號(hào)。這意味著，所測(cè)量的變量的模擬顯示必須轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
例如，通常轉(zhuǎn)換為電流范圍為4-20mA,電壓范圍0.5-3.5 V或特定頻率范圍的標(biāo)準(zhǔn)模擬輸出信號(hào)(如標(biāo)準(zhǔn)信號(hào))。
除了這些方面，已有的一些變送器設(shè)有與數(shù)字控制系統(tǒng)直接連接的數(shù)字接口 。
然而，已有的許多具有機(jī)械式顯示和電輸出信號(hào)的測(cè)量?jī)x中，由敏感元件來(lái)實(shí)現(xiàn)拾取。在這種情況下，組裝以及后續(xù)的標(biāo)定非常困難。
而且，在將模擬顯示轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的技術(shù)中，通常出現(xiàn)的問(wèn)題是由于摩擦、質(zhì)量或耦合類型對(duì)電輸出信號(hào)產(chǎn)生的擾動(dòng)影響。
至于其它方面，出版物US2002/0144555公開(kāi)了 一種改進(jìn)度盤(pán)式測(cè)量?jī)x以提供遠(yuǎn)程顯示的方法。更準(zhǔn)確地說(shuō)，公開(kāi)了一種即可以本地顯示也可以遠(yuǎn)程顯示所測(cè)量的物理參數(shù)的度盤(pán)式測(cè)量?jī)x器、方法和改進(jìn)度盤(pán)式測(cè)量?jī)x器的工具。公開(kāi)了一種磁旋轉(zhuǎn)指針用于將指針與磁體耦合或通過(guò)設(shè)置包含有集成磁體的指針來(lái)代替，因此，所述磁旋轉(zhuǎn)指針依
所測(cè)量的物理參數(shù)的改變而相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。電位計(jì)與所述磁旋轉(zhuǎn)指針磁性耦合，并被固定于所述度盤(pán)式測(cè)量?jī)x器的前面。
另外，DE 195 43 562 Al還提出一種無(wú)觸點(diǎn)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)角度的布置，其中，能夠檢測(cè)出由旋轉(zhuǎn)元件所產(chǎn)生或影響的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并且在評(píng)價(jià)傳感器的布置中受磁性影響的特性時(shí)可被用于確定旋轉(zhuǎn)的位置。為了以一種簡(jiǎn)單的方式同樣檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)的絕對(duì)位置，所述傳感器的布置至少由兩個(gè)傳感器元件組成，并設(shè)置在與所述旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)的位置上，這樣，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處旋轉(zhuǎn)元件所產(chǎn)生的磁力線能夠橫向延伸至由傳感器元件內(nèi)的電流方向所確定的傳感器結(jié)構(gòu)內(nèi)。
4磁力線的方向可以通過(guò)不同的電子測(cè)量裝置確定，并通過(guò)估算相應(yīng)的傳感器元件的輸入和輸出信號(hào)之間的相位來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角度)。因此所提供的輸入信號(hào)是正弦曲線或方波AC電壓或DC電壓。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是要消除現(xiàn)有技術(shù)中的前述缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種將模擬測(cè)量顯示轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方法，這種方法可以無(wú)觸點(diǎn)的檢測(cè)出指針的旋轉(zhuǎn)角度并將其轉(zhuǎn)換為一定比例的電輸出信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明，可以采用具有霍爾傳感器的專用集成電路來(lái)完成，所述霍爾傳感器能夠檢測(cè)出平行于所述集成電路的表面的磁通密度。
更準(zhǔn)確的地，本發(fā)明中的方法包括以下步驟配置一個(gè)具有霍爾傳感器的專用集成電路，調(diào)節(jié)所述霍爾傳感器以檢測(cè)出平行于所述集成電路的表面的磁通密度，所述霍爾傳感器被放置為與旋轉(zhuǎn)平面平行，并且位于測(cè)量?jī)x的旋轉(zhuǎn)模擬指示器的指針的旋轉(zhuǎn)軸之上，其中所述指針支撐有磁體；通過(guò)具有霍爾傳感器的專用集成電路測(cè)量所述磁體的旋轉(zhuǎn)角度；根據(jù)所述磁體的旋轉(zhuǎn)角度輸出電信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于模擬式測(cè)量?jī)x的遠(yuǎn)程發(fā)射器。它包括具有霍爾傳感器的專用集成電路，所述霍爾傳感器可以被調(diào)節(jié)以檢測(cè)出平行于所述集成電路的表面的磁通密度；和具有磁體的指針，所述指針可以被調(diào)節(jié)以便用于測(cè)量?jī)x的旋轉(zhuǎn)模擬指示器內(nèi)；其中，所述具有霍爾傳感器的專用集成電路和具有磁體的指針被調(diào)節(jié)，以便使所述具有霍爾傳感器的專用集成電路被設(shè)置為與旋轉(zhuǎn)平面平行，并且位于所述指針的旋轉(zhuǎn)軸之上。
本發(fā)明中的"發(fā)射器"這一術(shù)語(yǔ)代表一種可以輸出已被轉(zhuǎn)換的所測(cè)到的變量的裝置。術(shù)語(yǔ)"遠(yuǎn)程發(fā)射器"僅僅表示用于輸出所述已被轉(zhuǎn)換的所測(cè)到的變量的能力(至遠(yuǎn)距離)。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選配置，所述遠(yuǎn)程發(fā)射器被設(shè)置在適于安裝在測(cè)量?jī)x的內(nèi)部的或安裝于測(cè)量?jī)x上的顯示玻璃上。電源和/或用于拾取所提供的電信號(hào)的終端可以通過(guò)所述顯示玻璃而引向外部用于插入式連接。
所述配置可以提供一個(gè)獨(dú)立于總裝的單元，其適合安裝在或安裝于作為標(biāo)準(zhǔn)而制造的指針式測(cè)量?jī)x上。
所述測(cè)量?jī)x例如可以是壓力計(jì)或溫度計(jì)。所述電信號(hào)輸出可以是電壓和/或電流輸出。當(dāng)包含標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)和/或接口時(shí)，則更為有利。所述總線系統(tǒng)包括Lin, LAN, Can或現(xiàn)場(chǎng)總線(Profibus)，而所述接口可以包含例如USB、 RS232或RS485。
而且，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種具有轉(zhuǎn)角發(fā)射器的模擬式測(cè)量?jī)x，所述轉(zhuǎn)角發(fā)射器根據(jù)本發(fā)明中遠(yuǎn)程發(fā)射器而設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明，所述測(cè)量?jī)x可以設(shè)計(jì)為，將專用集成電路設(shè)置在所述測(cè)量?jī)x內(nèi)部，用于提供電信號(hào)的終端相對(duì)于從外部可視的轉(zhuǎn)角指示器而被引向背面。
根據(jù)本發(fā)明所述方案的上述實(shí)施例具有的共同點(diǎn)是，它們不依賴于機(jī)電輸入的位置和已測(cè)量的變量。根據(jù)本發(fā)明所述方案可以優(yōu)選的應(yīng)用在過(guò)程監(jiān)測(cè)中，例如，顯示水壓或供熱系統(tǒng)中。


下面，將通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的第 一實(shí)施例的具有管狀彈簧和電輸出信號(hào)的壓力計(jì)的截面
圖2所示為用于根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的壓力計(jì)的包含根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程發(fā)射器的顯示玻璃的截面圖；和
圖3A和3B所示分別為用于根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的壓力計(jì)的具有永久磁體的指針的截面圖和俯視圖。
優(yōu)選實(shí)施例
通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，目的是為了舉例說(shuō)明本發(fā)明，并不意味將本發(fā)明限定至這些實(shí)施例。
圖1所示為才艮據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的包括布爾登管和電輸出信號(hào)的壓力計(jì)的截面圖。
標(biāo)號(hào)11表示所述壓力計(jì)的顯示玻璃，通過(guò)該顯示玻璃可以讀出標(biāo)號(hào)為12的指針和指針12下面的轉(zhuǎn)角指示器13的示數(shù)。
標(biāo)號(hào)14表示該壓力計(jì)的殼體，該壓力計(jì)包括作為(機(jī)械式)壓力傳感系統(tǒng)的一部分的布爾登管15。顯示這些元件是用于解釋本發(fā)明中第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，但它們也可以由 一 些能夠在本發(fā)明的感應(yīng)中起到類似效果的元件來(lái)代替。
6標(biāo)號(hào)16表示導(dǎo)體板，所述導(dǎo)體板包含具有霍爾傳感器的專用集成電路，所述霍爾傳感器用于檢測(cè)與作為轉(zhuǎn)角發(fā)射器的集成電路的表面平行的磁通密度。
如圖1所示，所述轉(zhuǎn)角發(fā)射器被設(shè)置為平行于所述指針12的旋轉(zhuǎn)平面，并位于其旋轉(zhuǎn)軸之上。
而且，所述導(dǎo)體板16和所述轉(zhuǎn)角發(fā)射器安裝于所述顯示玻璃11的內(nèi)側(cè)。根據(jù)該第一實(shí)施例，所述導(dǎo)體板16的電終端穿過(guò)所述顯示玻璃引向外部并與插頭17連接。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，圖2示出了圖1中的顯示玻璃單元，其中，所顯示為圖l的一個(gè)正交平面。相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)表示，不再重復(fù)描述。
本發(fā)明的所述第二實(shí)施例示出了 一個(gè)獨(dú)立于總裝的包含有才艮據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程發(fā)射器的單元，其適合安裝在或安裝于作為標(biāo)樣制造的指針式測(cè)量?jī)x上。如圖1中所示的這種安裝。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，所述單元包括指針12,所述指針設(shè)有一個(gè)永磁體31,如圖3A和3B所示。所述永磁體31可以通過(guò)如粘合劑32而固定在指針12上。
圖2、 3A和3B中的點(diǎn)劃線表明，調(diào)節(jié)位于所述導(dǎo)體板16上的具有霍爾傳感器的專用集成電路和具有磁體31的指針12,使所述具有霍爾傳感器的專用集成電路被設(shè)置為平行于旋轉(zhuǎn)平面，并位于所述指針12的旋轉(zhuǎn)軸之上。
因此，前述包括了一種將模擬測(cè)量顯示轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方法，其中可以無(wú)觸點(diǎn)檢測(cè)所述模擬指示器的指針的旋轉(zhuǎn)角度，并將其轉(zhuǎn)換為按比例的電輸出信號(hào)。這可以采用具有霍爾傳感器的專用集成電路來(lái)完成，所述霍爾傳感器能夠檢測(cè)出平行于集成電路的表面的磁通密度。所述方法包括以下步驟將具有霍爾傳感器的專用集成電路進(jìn)行定位，所述霍爾傳感器可以檢測(cè)出平行于所述集成電路的表面的磁通密度，使所述霍爾傳感器平行于旋轉(zhuǎn)平面并且位于測(cè)量?jī)x的模擬旋轉(zhuǎn)指示器的指針的旋轉(zhuǎn)軸之上，其中所述指針支撐有磁體；通過(guò)具有霍爾傳感器的專用集成電路測(cè)量所述磁體的旋轉(zhuǎn)角度；根據(jù)所述磁體的旋轉(zhuǎn)角度輸出電信號(hào)。
在將模擬測(cè)量顯示轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方法中，可以無(wú)觸點(diǎn)檢測(cè)所述模擬指示器的指針的旋轉(zhuǎn)角度，并將其轉(zhuǎn)換為按比例的電輸出信號(hào)。這可以采用具有霍爾傳感器的專用集成電路來(lái)完成，所述霍爾傳感器能夠檢測(cè)出平行于集成電路表面的磁通密度。
雖然通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明作出多種設(shè)置和修改。然而，這些設(shè)置和修改也必然包含在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種將模擬測(cè)量顯示轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方法，包括以下步驟將一個(gè)具有霍爾傳感器的專用集成電路進(jìn)行定位，使所述霍爾傳感器適于檢測(cè)平行于所述集成電路表面的磁通密度，所述霍爾傳感器被平行于旋轉(zhuǎn)平面放置，并且位于測(cè)量?jī)x的旋轉(zhuǎn)模擬指示器的指針的旋轉(zhuǎn)軸之上，所述指針支撐有磁體；通過(guò)所述具有霍爾傳感器的專用集成電路測(cè)量所述磁體的旋轉(zhuǎn)角度；根據(jù)所述磁體的旋轉(zhuǎn)角度輸出電信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述集成電路被設(shè)置在顯示玻璃上，所述 顯示玻璃適于被安裝在測(cè)量?jī)x內(nèi)或安裝于測(cè)量?jī)x上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，電源和/或拾取電信號(hào)的終端穿過(guò)所述顯示 玻璃而引向外部用于插入式連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述電信號(hào)輸出為電壓和/或電流輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述終端適于標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述終端適于標(biāo)準(zhǔn)接口。
7. —種用于模擬測(cè)量?jī)x的遠(yuǎn)程發(fā)射器，包括一個(gè)具有霍爾傳感器的專用集成電路，所述霍爾傳感器適于檢測(cè)平行于所述集成電路表面的磁通密度；和具有磁體的指針，其中，所述指針適于在測(cè)量?jī)x的模擬旋轉(zhuǎn)指示器中使用；其中，所述具有霍爾傳感器的專用集成電路和所述具有磁體的指針可以被調(diào)節(jié)，以便使所述具有霍爾傳感器的專用集成電路被設(shè)置為與旋轉(zhuǎn)平面平行，并且位于所述指針的旋轉(zhuǎn)軸之上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)程發(fā)射器，其中，所述遠(yuǎn)程發(fā)射器被設(shè)置在顯示玻璃 上，所述顯示玻璃適于安裝在測(cè)量?jī)x內(nèi)或安裝于測(cè)量?jī)x上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的遠(yuǎn)程發(fā)射器，其中，電源和/或拾取電信號(hào)的終端穿過(guò)顯 示玻璃而引向外部用于插入式連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的遠(yuǎn)程發(fā)射器，其中，所述輸出電信號(hào)以電壓和/或電流 的形式輸出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的遠(yuǎn)程發(fā)射器，其中，所述終端適于標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的遠(yuǎn)程發(fā)射器，其中，所述終端適于標(biāo)準(zhǔn)接口。
13. —種包含轉(zhuǎn)角發(fā)射器的模擬式測(cè)量?jī)x，其中，所述轉(zhuǎn)角發(fā)射器為根據(jù)權(quán)利要求 7-12中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程發(fā)射器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的測(cè)量?jī)x，其中，所述專用集成電路被設(shè)置在所述測(cè)量 儀內(nèi)側(cè)，用于提供電信號(hào)的終端相對(duì)于從外部可視的轉(zhuǎn)角指示器被引出到背面。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的測(cè)量?jī)x，其中，所述測(cè)量?jī)x為一種壓力計(jì)或溫度計(jì)。
全文摘要
一種將模擬測(cè)量顯示轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方法，其中，可以無(wú)觸點(diǎn)檢測(cè)模擬指示器的指針的旋轉(zhuǎn)角度，并將其轉(zhuǎn)換為一定比例的電信號(hào)輸出。這可以通過(guò)采用具有霍爾傳感器的專用集成電路來(lái)完成，所述霍爾傳感器可以檢測(cè)平行于所述集成電路表面的磁通密度。
文檔編號(hào)G01D13/00GK101484781SQ200780023831
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者赫爾曼·朱利恩, 邁爾科·迪·馬可, 阿爾諾·克盧格 申請(qǐng)人:威卡亞歷山大威甘德股份有限公司