用于并行校准至少两个传感器的装置和方法制造方法及图纸

用于并行校准至少两个传感器的装置和方法。本发明专利技术提供一种用于并行校准至少两个传感器的装置，包括：数据处理单元，尤其是用于多传感器系统的测量变送器或计算机，其中所述数据处理单元具有接口，经由该接口至少两个传感器通过各自的用于数据传输的传输线被连接，并且其中，所述数据处理单元被实施为并行且彼此独立地进行所述至少两个传感器校准。

Apparatus and method for parallel calibration of at least two sensors

Apparatus and method for parallel calibration of at least two sensors. The invention provides a device for parallel calibration of at least two sensor comprises a data processing unit, especially multi sensor system for measuring transmitter or computer, wherein the data processing unit is provided with an interface via the interface at least two sensors through the respective transmission line for data transmission is connected, and the the data processing unit is implemented as a parallel and independently of each other for the at least two sensor calibration.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在自动化技术中，尤其是在过程自动化技术中，传感器被应用于多种用途。特别是，它们用于测量过程变量。例如，基于当前所记录的过程变量的测量值，控制程序能够被指引。经常应用的且公知的并且在过程测量技术中设置的传感器包括例如料位传感器、流量传感器、压力和温度传感器、pH值传感器，pH值-氧化还原传感器、电导率传感器、浊度传感器、氧传感器和用于记录特别是在液体介质中溶解的气体或其他物质的浓度的其他传感器。这些传感器记录分别待确定的测量变量并将其转换成电信号。在许多具有这样的传感器的测量装置中，其信号通过测量变送器记录，被进一步处理，并且然后以进一步的处理形式，或者经由测量变送器的显示单元例如显示器输出以使使用者能够阅读信息，或者经由测量变送器的接口输出到测量变送器上级的另外的单元。上级单元能够是上级控制系统或控制单元，诸如例如可编程逻辑控制器。除其他之外，这种上级单元能够用于基于借助于传感器所记录的测量值的过程控制(开环或闭环)。在一些应用中，一个或多个传感器还能够被连接到作为上级单元的计算机，例如个人计算机、笔记本计算机、平板个人计算机或智能手机。在这种情况中，测量变送器的功能性的一部分，即模拟原始信号的记录和在给定情况中的放大以及到能够被输出到上级单元的数字测量信号的转换，能够在集成在传感器中的现场电子器件中实现。计算机能够包含操作程序，所述操作程序能够进一步处理和/或显示从传感器转发到计算机的数字测量信号。测量变送器尤其用于转换从传感器递送的测量信号例如电压并将由传感器所记录的测量值表示成在待由传感器来测量的过程参数的物理单元中的测量值。这在现代测量变送器中最经常发生，原因在于:首先，由传感器产生的模拟信号被转换成数字信号，并且数字信号然后被发送到测量变送器的处理器，在测量变送器的处理器中，操作程序借助于预定的计算方法将数字信号转换成相应的测量值。如果传感器是例如电位PH值传感器，首先，它产生模拟电压信号，所述模拟电压信号是在传感器的测量和参比电极之间被记录的。这个信号借助于模拟/数字转换器被转换成数字信号，所述数字信号由相关的测量变送器的处理器基于预先确定的校准函数转换成PH值，所述预先确定的校准函数常常是由零点和斜率定义的校准线。另外，因为由PH值传感器递送的电压信号还受温度影响，测量变送器能够进行温度补偿。为此，处理器执行相应的操作或测量程序，所述相应的操作或测量程序存储在测量变送器的程序存储器中，由处理器执行。在过程中将要使用的传感器至少在启动前必须进行校准。某些上述的传感器，尤其是PH值传感器或pH值氧化还原传感器，还有氧传感器和浊度传感器，甚至以有规律的时间间隔被经常重新校准。在这种情况中，由传感器递送的测量值与标准的偏差被确定。随着校准，能够执行仪器的调整。例如，这意味着，以由传感器在校准中产生的测量信号被转换成正确的测量值的方式，来调节传感器或测量变送器由测量信号确定测量值所根据的计算配方。例如，校准线、相应地其零点和/或其斜率，能够相应地被调节。通常，调整同样被称为校准。在这里和在下文中，调整被认为是校准的可选构成。为校准pH值传感器，所述pH值传感器被浸入一个或多个已知pH值的溶液，在每一种情况中，由传感器产生的测量值被记录，且被记录的测量值被与相应的所期望的已知PH值进行比较。为此常使用的是缓冲溶液。在以下的调整步骤中，校准线、相应地pH值传感器的零点和斜率的相关值能够被这样调节以使得:根据由在一个或多个已知PH值的缓冲溶液中的传感器递送的测量信号，计算正确的测量值。校准线的零点和斜率也被称为校准参数。如果传感器被用在测量操作中，由最后确定的校准参数定义的校准线被用于从传感器的测量信号导出测量值。也常经受到定期重新校准的一些最初提到的传感器，特别是pH值传感器或pH值氧化还原传感器、氧传感器和浊度传感器，通常被实施为测量探针，所述测量探针远离测量变送器定位，并经由电缆连接或以经由无线电的无线方式与测量变送器连接。这种分离允许传感器以规律的方式与测量变送器分离，用于校准或更换。例如，在专利申请DE 10 2009 029 495 Al中描述了用于多传感器系统的测量变送器，所述用于多传感器系统的测量变送器具有用于处理输入和输出信号的处理器。处理器利用接口连接，一个或多个传感器连接到所述接口，用于经由传输线传输数据，其中在过程传感器和接口(相应地与接口连接的传感器中的每个)之间通信的情况中，能够产生不同的数据传输率。因而，可连接到该测量变送器的是多个传感器，虽然是这样，所述多个传感器根据不同的操作原理工作。为此，接口为每个传感器包括与该传感器关联的功能模块。在每种情况中，与传感器关联的功能模块经由各自的传输线与相应的传感器连接。通常，传感器由制造者校准，或者，当在传感器的寿命期间需要定期校准时，也由使用者校准。为此，传感器与测量变送器连接到用于校准的传感器的装置，如上文所描述的那样，然后进行校准。然而，即使是当多个传感器可连接到测量变送器时，到现在为止已知的测量变送器也只允许每次校准一个传感器。尤其是，因为待由制造者提供的所有传感器必须一个接一个的单独校准，传感器制造商进行校准消耗太多的时间。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于校准多个传感器的装置，所述装置能够减少用于校准多个传感器所消耗的时间。该目的通过用于并行校准至少两个传感器的装置实现。所述装置包括数据处理单元，尤其是用于多传感器系统的测量变送器或计算机，其中所述数据处理单元具有接口，经由该接口至少两个传感器通过各自的用于数据传输的传输线被连接，并且其中所述数据处理单元被实施为并行且彼此独立地进行所述至少两个传感器的校准。于是，可能彼此独立且并行地，即在同一时间，校准至少两个、优选四个传感器。这使得将与校准多个传感器相关的时间减少到在前面的过程中所用的时间的一小部分。数据处理单元能够是例如测量变送器或常规的计算机，例如个人计算机、笔记本计算机、智能手机或平板个人计算机。所述数据处理单元尤其是测量变送器能够具有处理器，所述处理器与所述接口连接，用于处理输入和输出信号。其中所述数据处理单元尤其是测量变送器包含用于所述至少两个传感器的操作程序，并且所述操作程序由所述处理器可执行。为并行测量和/或校准，与数据处理单元——尤其是测量变送器——连接的传感器中的每个能够具有其自己的测量通道，其中所述操作程序被实施为并行且彼此独立地操作所述测量通道。为进行多个传感器的并行校准，操作程序尤其能够被实施为同时存储和显示由传感器记录的校准测量值。为此，操作程序例如能够提供选择菜单，使用者能够通过所述选择菜单在操作程序的测量模式和校准模式之间交替。为此目的，数据处理单元，尤其是测量变送器，能够具有相应的输入元件，例如，开关或触摸显示器。在校准模式中，传感器的当前测量值能够被显示在共享的窗口中。在另一个实施例中，操作程序可实例化多次，其中操作程序的每个实例与连接到数据处理单元——尤其是测量变送器——的传感器中的一个唯一关联，并且与其他实例并行和彼此独立地由处理器执行，以并行且彼此独立地操作传感器，尤其是彼此独立地校准传感器。例如，操作程序的每个实例能够在数据处理单元尤其是测量变送器的显示器上具有其自己本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于并行校准至少两个传感器（8.1、8.2、8.3）的装置（1），包括数据处理单元，尤其是用于多传感器系统的计算机或测量变送器（2），其中所述数据处理单元具有接口，经由该接口所述至少两个传感器（8.1、8.2、8.3）通过各自的用于数据传输的传输线（7.1、7.2、7.3）被连接，所述装置的特征在于，所述数据处理单元（2）被实施为并行且彼此独立地进行所述至少两个传感器（8.1、8.2、8.3）的校准。

【技术特征摘要】
2012.07.09 DE 202012102521.31.用于并行校准至少两个传感器(8.1、8.2、8.3)的装置(1)，包括 数据处理单元，尤其是用于多传感器系统的计算机或测量变送器(2)，其中所述数据处理单元具有接口，经由该接口所述至少两个传感器(8.1、8.2、8.3)通过各自的用于数据传输的传输线(7.1、7.2、7.3)被连接， 所述装置的特征在于，所述数据处理单元(2)被实施为并行且彼此独立地进行所述至少两个传感器(8.1、8.2、8.3)的校准。2.根据权利要求1所述的装置(1)， 其中，所述数据处理单元(2)具有处理器，所述处理器与所述接口连接，用于处理输入信号和输出信号，以及 其中，用于所述至少两个传感器(8.1,8.2,8.3)的操作程序被与所述数据处理单元(2)关联且由所述处理器可执行。3.根据权利要求1或2所述的装置(I)， 其中，与所述数据处理单元(2)连接的所述传感器(8.1,8.2,8.3)中的每个具有其自己的测量通道，并且其中，所述操作程序被实施为并行且彼此独立地操作所述测量通道。4.根据权利要求3所述的装置(I)， 其中，所述操作程序可实例化多次，并且所述操作程序的每个实例与连接到所述数据处理单元(2)的所述传感器(8.1、8.2、8.3)中的一个唯一地关联，并且与其他实例并行且彼此独立地由所述处理器可执行，从而并行且彼此独立地校准所述传感器(8.1,8.2,8.3)。5.根据权利要求3或4所述的装置(I)， 其中，所述操作程序被...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德列·赖因霍尔德，斯蒂芬尼·霍恩，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：