本公開主要涉及溫度檢測以及,更特別的,涉及檢測電阻溫度檢測器的泄漏電流的方法和裝置。
背景技術(shù):在過程控制系統(tǒng)中,當使用孔板方法計算管線中的氣體流量時,獲得精確的溫度測量值用于計算中是重要的。RTD(電阻溫度檢測器)電路用于精確地測量溫度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:示例的方法包括提供帶有第一電阻和第二電阻的電阻溫度檢測器電路,檢測響應(yīng)于施加電流到該第一電阻的第一電壓,并檢測響應(yīng)于施加該電流到該第二電阻的第二電壓,比較該第一和第二電壓以確定差值,并且當該差值不在第一范圍內(nèi)時確定在該電阻溫度檢測器電路中存在電流泄漏。附圖說明附圖1是已知的4-線電阻溫度檢測器的電路圖;附圖2是根據(jù)本公開的教導(dǎo)而構(gòu)造的示例電阻溫度檢測器的電路圖;附圖3是示出了在電阻溫度檢測器電路中檢測泄漏電流的示例方法的流程圖;附圖4是示出了在電阻溫度檢測器電路中檢測泄漏電流的另一示例方法的流程圖;附圖5是可以用來實現(xiàn)圖1的示例檢測器的示例處理器系統(tǒng)的框圖。具體實施方式雖然以下公開的示例系統(tǒng)除了其它部件之外包括在硬件上執(zhí)行的軟件和/或固件,但是需要指出的是,該系統(tǒng)僅僅是示意性的而不應(yīng)認為是限定性的。例如,可預(yù)期的是:這些硬件,軟件和固件部件中的所有或任一個可以僅在硬件中,僅在軟件中,或在硬件和軟件的任意組合中具體化。因此,雖然以下描述了示例系統(tǒng),但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會很容易的意識到所提供的該示例不是實現(xiàn)該系統(tǒng)的唯一途徑。RTD電路的準確性會被進出于測量該電阻的電路的泄漏電流所影響。在這種情況下,測量是不準確的,且因此計算出的溫度也是不準確的。一攝氏度的溫度變化能夠引起所計算的氣體流量中0.5%的誤差。一些應(yīng)用需要溫度測量準確性等于或優(yōu)于1攝氏度。例如,密閉交接(custodytransfer)站就是具有這類準確性需求的主要應(yīng)用。如果RTD線路短路和/或線路管道中有水,已知的方法僅能顯示電阻上的變化,并且直到輸出超出標度(例如,存在嚴重誤差(grosserror)),才能顯示故障。然而,這里公開的示例方法和裝置檢測小至1微安的泄漏,它代表大約0.04%的誤差。因而,以下描述的示例方法和裝置在誤差變顯著之前減少或阻止了氣體流量的錯誤計算。這里公開的示例方法和裝置還可以用于檢測電路或接頭處存在的水。該示例方法和裝置還可以使得錯誤泄漏電流能夠被檢測,且因而用于實時修正故障的氣體流量檢測(例如,不使用物理修正)。附圖1是已知的4-線電阻溫度檢測器(RTD)電路100的電路圖。RTD電路100包括具有溫度-可變電阻值的電阻102。電阻102放置在待測環(huán)境104中,且電阻102假定與環(huán)境的溫度基本相同。電流源106產(chǎn)生通過電阻102(例如,經(jīng)過電阻108,110)的電流。接著可以檢測電阻102上的電壓(例如,經(jīng)過電阻112,114)以確定電阻102的電阻值,并且因而得到電阻102和環(huán)境104的溫度。附圖2是檢測泄漏電流的示例電阻溫度檢測器電路200的電路圖。與附圖1的已知的RTD電路100相比,附圖2的示例RTD電路200可以用于確定進或出于(例如在過程控制環(huán)境中的)該電路的電流泄漏。附圖2的示例RTD電路200包括放置在待測環(huán)境204中的電阻202。示例RTD電路200進一步包括第一感應(yīng)電阻206,第二感應(yīng)電阻208和比較器210。為了監(jiān)控示例電阻202的兩側(cè),示例感應(yīng)電阻206,208從電阻202的相對端接到電阻202上。示例比較器210測量第一感應(yīng)電阻206上的響應(yīng)于(例如從電流源212,214)流經(jīng)第一感應(yīng)電阻206的已知電流的電壓。比較器210也測量第二感應(yīng)電阻208上響應(yīng)于流經(jīng)第二感應(yīng)電阻208的相同已知電流的電壓。為了進行此測量,示例開關(guān)216和218(和測試電流開關(guān)220和222)是閉合的,以使得測試電流流經(jīng)示例第一感應(yīng)電阻206。示例比較器210通過放大器224測量輸出。示例開關(guān)216和218然后斷開并且開關(guān)226和228閉合使得測試電流流過示例第二感應(yīng)電阻208。比較器通過放大器224測量輸出。比較器210然后可以比較測量值。在獲得測量值后,示例比較器210比較測量值,以確定測量值之間的差值是否在一期望的范圍內(nèi)(例如,是否測量值基本相等)。舉例來說,第一和第二感應(yīng)電阻206,208可以是高精度電阻,具有相同的目標(例如標定的)電阻值。那樣的話,如果流過第一和第二感應(yīng)電阻206,208的電流相等或基本相等,那么比較器210得到的測量值的差值應(yīng)該不超過閾值,該閾值與該些電阻值和/或施加電流的潛在混合誤差有關(guān)。在其它示例中,第一和第二感應(yīng)電阻206,208可以是具有不同目標(例如標定的)電阻值的高精度電阻。在這些示例中,比較器210確定測量值的差值是否在期望差值的范圍內(nèi)。該范圍可以基于,如電阻值和/或施加電流的潛在混合誤差。如果比較器210確定測量值的差值不在期望范圍內(nèi)(或比閾值大),那么示例比較器210輸出警報(例如標識),該警報通知RTD電路200中存在潛在的電短路或泄漏情況。在一些示例中,比較器210控制開關(guān)216-222,226和228,放大器224,和/或電流源212,214。圖2中的示例比較器210,示例開關(guān)216-222,226,和228,和示例放大器224可以通過硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任意組合而實施。因而,例如,圖2的示例比較器210,示例開關(guān)216-222,226,和228,和/或示例放大器224能夠通過一個或多個電路、可編程處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)和/或現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPLD)等實施。進一步的,示例比較器210,示例開關(guān)216-222,226,和228,和/或示例放大器224可以包括附加于或替代于圖2所示部分的一個或多個元件、程序和/或器件。實施示例比較器210,示例開關(guān)216-222,226,和228,和/或示例放大器224中的任意個的方法的流程示意圖如附圖3-4所示。在該示例中,該方法可以使用機器可讀取指令實施,其包括通過處理器執(zhí)行的程序,該處理器如在下面參照附圖5所討論的示例計算機500中的處理器512。該程序可以實體化于被存儲在有形的計算機可讀介質(zhì)中的軟件中,如計算機可讀存儲介質(zhì)(例如CD-ROM,軟盤,硬件驅(qū)動,數(shù)字通用光盤(DVD),藍光光盤,或連接處理器512的存儲器),但是整個程序和/或它的部分能夠替代地由除處理器512之外的器件所執(zhí)行和/或?qū)嶓w化于固件或?qū)S糜布?。進一步的,雖然示例程序參考附圖3-4的流程示意圖進行描述,但是許多其它的實現(xiàn)示例比較器210,示例開關(guān)216-222,226,和228,和/或示例放大器224的方法可以替代地使用。例如,方框執(zhí)行的順序可以改變,和/或一些所述的方框可以被改變、刪除或合并。如以上提到的,附圖3-4的示例方法可以通過編碼指令(例如計算機可讀指令)實施,其存儲于有形的計算機可讀介質(zhì)如硬盤驅(qū)動器、閃存、只讀存儲器(ROM)、光盤(CD)、數(shù)字通用光盤(DVD)、高速緩存、隨機存取存儲器(RAM)和/或其它信息以任意持續(xù)時間儲存(例如延長的時間周期、永久的、短暫的瞬間、臨時緩沖、和/或信息的緩存)的存儲介質(zhì)。這里使用的,術(shù)語“有形的計算機可讀介質(zhì)”明確的定義為包括任何類型的計算機可讀存儲且排除傳播的信號。附加地或替代地,附圖3-4的示例方法可以通過編碼指令(例如計算機可讀指令)實現(xiàn),其存儲在非短暫計算機可讀介質(zhì)中,例如硬盤驅(qū)動器、閃存、只讀存儲器、光盤、數(shù)字通用光盤、緩存、隨機存取存儲器和/或其它信息以任意持續(xù)時間儲存(例如延長的時間周期、永久的、短暫的瞬間、臨時緩沖、和/或信息的緩存)的存儲介質(zhì)。在這里使用的,術(shù)語“非短暫計算機可讀介質(zhì)”明確的定義為包括任何類型的計算機可讀介質(zhì)且排除傳播的信號。附圖3是檢測RTD電路中的泄漏電流的示例方法300的流程示意圖。示例方法300可以通過附圖2的比較器210實施以檢測RTD電路200的泄漏,和/或通過RTD電路200的使用者(例如技術(shù)員、安裝者)實施。示例方法300可以在例如RTD電路中具有基本相等電阻來實現(xiàn)第一和第二電阻的情況下使用。示例方法300開始時提供第一電阻(例如附圖2中的感應(yīng)電阻206)與RTD電路200連接(例如連接于電阻202)(方框302)。第二電阻(例如附圖2中的感應(yīng)電阻208)也被提供與RTD電路200連接(例如連接于電阻202)(方框304)。在示例方法300中,第一和第二電阻可以被提供在RTD電路200的相對側(cè)上。電流被施加到第一電阻(例如感應(yīng)電阻206)(方框306)。示例比較器210測量第一電阻上的電壓降(方框308)。電流被施加到第二電阻(例如感應(yīng)電阻208)(方框310)。示例比較器210測量第二電阻上的電壓降(方框312)。示例比較器210確定第一和第二電壓降之間的差值是否小于閾值(方框314)。如若差值小于閾值(方框314),那么示例比較器210確定RTD電路200不存在電流泄漏(方框314)。相反的,如果電壓降之間的差值不小于閾值(方框314),那么示例比較器210確定RTD電路200存在可能的電流泄漏或其他問題,并產(chǎn)生維護標識或警報(方框318)。在確定RTD電路200不存在泄漏(方框316)或存在泄漏(方框318)之后,附圖3的示例方法300結(jié)束。在一些示例中,在方框316的確定RTD電路200不存在泄漏后,比較器210前進以由電阻202測量溫度。附圖4是檢測RTD電路的泄漏電流的另一示例方法400的流程示意圖。示例方法400可以通過附圖2的比較器210實現(xiàn),以檢測附圖2的RTD電路200的泄漏,和/或通過RTD電路200的使用者(例如技術(shù)員、安裝者)實現(xiàn)。示例方法400可以在例如RTD電路中安裝了不相等的電阻來實現(xiàn)第一和第二電阻的情況下使用。示例方法400開始時提供第一電阻(例如附圖2的感應(yīng)電阻206)連接RTD電路200(例如連接于電阻202)(方框402)。第二電阻(例如附圖2的感應(yīng)電阻208)也提供連接RTD電路200(例如連接于電阻202)(方框404)。在示例方法400中,第一和第二電阻可以設(shè)置為在RTD電路200的相對側(cè)上。電流被施加到第一電阻(例如感應(yīng)電阻206)(方框406)。示例比較器210測量第一電阻上的電壓降(方框408)。電流被施加到第二電阻(例如感應(yīng)電阻208)(方框410)。示例比較器210測量第二電阻上的電壓降(方框412)。示例比較器210確定第一和第二電壓降的差值是否在一范圍內(nèi)(方框414)。如果差值在一范圍內(nèi)(方框414),示例比較器210確定RTD電路200不存在電流泄漏(方框414)。相反地,如果電壓降之間的差值不在該范圍內(nèi)(方框414),示例比較器210確定RTD電路200存在可能的電流泄漏或其他問題,并產(chǎn)生維護標識或警報(方框418)。在確定RTD電路200不存在泄漏(方框416)或存在泄漏(方框418)后,附圖4中的示例方法400結(jié)束。在一些示例中,在方框416的確定RTD電路200不存在泄漏后,比較器210前進以由電阻202測量溫度。附圖5是可以用于實現(xiàn)附圖2的示例比較器210,示例開關(guān)216-222,226,和228,和/或示例電流源212,214的示例處理器系統(tǒng)510的框圖。如附圖5所示,處理器系統(tǒng)510包括處理器512,其耦接于互連總線514。處理器512包括寄存器組或寄存器空間516,其在附圖5中示為完全位于芯片上,但是它可以替代地全部或部分位于芯片外且通過專用的電連接和/或互連總線514而直接地耦接到處理器512上。處理器512可以是任意適用的處理器、處理單元或微處理器。雖然在附圖5中沒有示出,但是系統(tǒng)510可以是多處理器系統(tǒng),且因此可以包括一個或多個額外的處理器,其與處理器512相同或類似,且它們通信地耦接到互連總線514。附圖5的處理器512耦接到芯片組518,其包括存儲器控制器510和輸入/輸出(I/O)控制器522。如所周知地,芯片組通常提供I/O和存儲器管理功能,還有多種一般目的和/或特殊目的的寄存器、定時器等,它們對于一個或多個耦接到芯片組518的處理器是可訪問或可使用的。存儲器控制器520提供了使處理器512(或若為多處理器情況下的處理器群)能夠訪問系統(tǒng)存儲器524和大存儲量存儲器525的功能。系統(tǒng)存儲器524可以包括任何需要類型的短暫的和/或非短暫的存儲器,例如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、閃存、只讀存儲器(ROM)等。大存儲量存儲器525可以包括任何需要類型的大存儲量器件,包括硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、磁帶存儲器件等。I/O控制器522執(zhí)行使處理器512能夠經(jīng)由I/O總線532通信連接至外圍輸入/輸出(I/O)器件526和528及網(wǎng)絡(luò)接口532的功能。I/O器件526和528可以是任何需要類型的I/O器件,例如鍵盤、視頻顯示器或監(jiān)視器、鼠標等。附圖2的示例開關(guān)218-222,226,和/或228和/或示例電流源212,214可以通過I/O器件526和528執(zhí)行和/或控制。網(wǎng)絡(luò)接口530可以是例如以太網(wǎng)器件、異步傳輸模式(ATM)器件、802.11器件、DSL調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器、蜂窩調(diào)制解調(diào)器等,它們能夠使處理器系統(tǒng)510與其它處理器系統(tǒng)通信連接。雖然存儲器控制器520和I/O控制器522如附圖5中被描述為芯片組518中分開的功能方框,但是由這些方框提供的功能可以集成到單個半導(dǎo)體電路中,或通過兩個或更多的分開的集成電路所執(zhí)行。雖然這里公開了某些示例方法、裝置和制造的產(chǎn)品,本發(fā)明專利的范圍不局限于此。相反的,本專利覆蓋了落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的方法、裝置和制造的產(chǎn)品。