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CN103403510B - 多温度传感器系统 - Google Patents

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CN103403510B CN201080071098.XA CN201080071098A CN103403510B CN 103403510 B CN103403510 B CN 103403510B CN 201080071098 A CN201080071098 A CN 201080071098A CN 103403510 B CN103403510 B CN 103403510B
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Abstract

一种多温度传感器系统(120)包括温度传感器网络(180)，其包括温度感测电阻器RT1和RT2(186,？187)以及耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,？187)的频率选择滤波器(184,？185)。频率选择滤波器(184,？185)将不同的时变信号传递到温度传感器网络(180)中并且将衰减的不同时变信号传递出来。系统(120)还包括温度测量控制器(161)，其耦合到温度传感器网络(180)并且被构造成将不同的时变信号注入温度传感器网络(180)，响应于所述注入来接收所述衰减的不同时变信号，其中所述衰减的不同时变信号由温度感测电阻器(186,？187)衰减，以及从所述衰减的不同时变信号生成两个或更多个大致同时的温度值。

Description

多温度传感器系统
技术领域
本发明涉及温度传感器领域，并且更具体地，涉及包括多个元件的温度传感器。
背景技术
诸如科里奥利质量流量计和振动密度计的振动导管传感器通常通过检测容纳流动材料的振动导管的运动来操作。诸如质量流、密度等的、与导管中的材料相关联的性质可通过处理从与导管相关联的运动换能器接收的测量信号来确定。填充振动材料的系统的振动模式一般地受容纳导管及其中所容纳的材料的结合的质量、刚度和阻尼特征影响。
典型的科里奥利质量流量计包括一个或多个导管，所述一个或多个导管直列式地连接在管路或其他输送系统中并且在该系统中传送材料，例如流体、浆料、乳剂等。每个导管均可看作为具有一组固有振动模式，包括例如简单的弯曲模式、扭转模式、径向模式和耦合模式。在典型的科里奥利质量流量测量应用中，当材料流过导管时，以一个或多个振动模式刺激导管，并且在沿导管间隔开的点上测量导管的运动。刺激通常由促动器提供，例如机电装置，诸如音圈型驱动器，所述促动器以周期方式扰动导管。当不存在通过流量计的流时，沿流管的所有点以一致的相位振荡。当材料开始流动时，科里奥利加速度使沿流管的每个点相对于沿流管的其他点具有不同的相位。流管的入口侧的相位滞后于驱动器，而出口侧的相位超前于驱动器。
质量流速可通过测量换能器位置处的运动之间的时间延迟或相位差来确定。振动响应的频率可由单个换能器来测量，其中该频率被用于确定计量器中的材料的密度。通常采用两个这样的换能器(或拾取传感器)以便测量一个或多个流导管的振动响应，并且它们通常位于在促动器上游和下游的位置上。两个拾取传感器连接到电子仪器。该仪器接收来自于这两个拾取传感器的信号，并且处理所述信号以便除其他外还导出质量流速测量结果。因此，包括科里奥利质量流量计和密度计的振动流量计采用一个或多个流导管，所述流导管被振动以便测量流体。
流过流管的流体仅在振荡流管的入口端与出口端之间产生大约几度的细小的相位差。当按照时间差测量结果表达时，由流体流引起的相位差为大约几十微秒下至毫微秒。典型地，商业流速测量结果应当具有小于千分之一的误差。因此，流量计必须良好地设计以便准确地测量这些细小的相位差。
振动结构的振动特征随温度变化而变化。(一个或多个)振动流管通常由具有随温度变化的杨氏模量的金属材料制成。为了保持较高的测量准确度，通常测量振动结构的温度，并且随温度的变化对杨氏模量的变化进行补偿。
科里奥利流量计系统包括两个部件：流量计元件和发射器。流量计元件为包含(一个或多个)振动管的实际传感器，流体流过所述振动管，而发射器为信号处理装置，其接收和处理来自于流量计元件的信号。流量计元件与发射器之间的电连接是在多导体电缆上进行的。屏蔽电缆包括用于向驱动器提供驱动信号的屏蔽导体对、用于传输来自于拾取传感器的信号的第二和第三屏蔽导体对以及用于传输来自于位于振动流管上的温度传感器的信号的屏蔽导体三元体。通常使用三线温度传感器，因为这允许补偿流量计元件与流量计晶体管之间的电缆中的电阻。这种九线电缆不是过程控制行业中的标准电缆。因此，每当安装使用远离流量计元件安置的发射器的科里奥利流量计时，必须在流量计元件与发射器之间引导特殊的非标准电缆。这产生了附加的成本。
随着流量计技术的发展，性能需求(以及振动流管的几何形状的改变)导致了需要在流量计元件上的多个点处进行温度测量。可能需要振动结构的温度测量和非振动结构的温度测量。作为备选，可能需要振动结构的湿润部分的温度测量和振动结构的非湿润部分的温度测量。在任何情况下，当一个以上的温度传感器被用在现有的科里奥利流量计设计中时，需要除在对科里奥利流量计所使用的典型的九线电缆中可用的那些之外的导体。具有多于常规的九个导体的电缆由于若干原因而是个问题。一个原因在于，即使现有的九线电缆就已经很昂贵了。使用具有还要更多的导体的电缆会增加额外的费用。因此，不管温度传感器的数量是多少，有利的是使导体的数量最小化。电缆中的附加导体需要流量计元件和发射器两者上的附加连接器。这增加了额外的成本，并且如果没有足够的物理空间用于附加的连接器，则可能造成问题。对于本质上安全的应用尤其如此。
为将附加的导体加至电缆成问题的另一个原因在于兼容性。在不同类型的流量计型号需要不同电缆的情况下，制造商将承受附加的费用和复杂性。另外，存在使用九线电缆的科里奥利流量计的大的安装基础。如果使用相同的电缆，则新的流量计设计可取代旧的流量计。
存在对这样的温度传感器系统的需要，该系统提供多个温度传感器，同时使流量计元件与发射器之间的导体的数量最小化。存在对采用两个温度传感器的流量计的进一步的需要，该流量计使用通常对科里奥利流量计所使用的现有九线电缆。
图1示出了科里奥利质量流量计5，其包括计量组件10和经由多导体电缆100耦合到计量组件10的计量电子器件20。计量电子器件20可在路径26上提供密度、质量流速、体积流速和/或温度数据。尽管描述了科里奥利流量计结构，但本领域的技术人员清楚的是本发明作为备选可包括振动管密度计5。
计量组件10包括一对凸缘101和101'和对应的歧管102和102'。流体通过凸缘101或101'中的一个进入计量组件10并且穿过流管103，通过另一个凸缘101'或101离开计量组件10。
流管103由平衡管104环绕。流管103连接到平衡管104，并且平衡管104连接到外壳端部105和105'。外壳端部105和105'形成外壳106的端部。
该图示出了直的流管103，但本领域的技术人员将认识到本发明可应用于具有任何几何形状的流管的流量计系统。同样地，具有流体流过其的多个流管的流元件清楚地落在本发明的范围内。
驱动器107在平衡管104的中点处连接到平衡管104。一个或多个拾取传感器108和108'连接到平衡管104和流管103。在本发明的一个实施例中，拾取传感器108和108'中的每一个包括附接到平衡管104的线圈和附接到流管103并且被形成为在磁场内移动的磁体，所述磁场在周期信号被施加于线圈时生成。本领域的技术人员认识到可使用任何设计的拾取传感器，例如加速计和电位计，并且所描述的速度传感器仅为示例性的。
平衡块115可与驱动器107沿直径相对地连接到平衡管104。平衡块115的质量由将由流量计系统5测量的预期的过程流体的密度确定。流管温度传感器109附接到流管103并且平衡管温度传感器110附接到平衡管104。
电缆100包括将驱动信号从计量电子器件20携载至驱动器107的导体111、将拾取信号分别从左侧拾取传感器108和右侧拾取传感器108'携载至计量电子器件20的导体112-113以及将温度传感器信息携载至计量电子器件20的导体114。导体111-113可分别包括两个导体，而导体114可包括三个独立的导体，使得电缆100包括九个元导体。
计量电子器件20产生质量流速、体积流速和密度信息的操作是流量测量领域的技术人员所公知的并且不形成本发明的部分。包括流管温度传感器109、平衡管温度传感器110和导体114的电路以及计量电子器件20内的相关联的电路形成剩余的描述的基础。
本领域的技术人员已知的是，科里奥利流量计系统5在结构上与振动管密度计很相似。振动管密度计也使用振动管，流体流过振动管，或者在样品类型密度计的情况下流体被保持在振动管内。振动管密度计还采用用于刺激流管振动的驱动系统。由于密度测量仅需要测量频率而不必需测量相位，所以振动管密度计通常仅使用单个反馈信号，即来自于单次拾取。在本文中对本发明的描述同样适用于振动管密度计。
图2示出了现有技术的电阻温度网络。温度传感器部分包括电阻器或电阻温度装置(RTD)110和109。直流(DC)电压经由开关(F0)提供，并且除其他外还产生通过温度电阻器的电流。结果得到的电流产生跨温度感测电阻器的电压降。该电压降将随温度感测电阻器的电阻变化，而所述电阻又将取决于温度。跨电阻器110和109的电压被感测，并且被用于确定电阻器110和109处的对应温度。
现有技术中的缺点在于需要多次测量以便读取电阻元件110和109的值。现有技术的电路需要八次电压测量；在开关(F0)接通的情况下进行四次电压测量，而在开关(F0)断开的情况下进行另外四次电压测量。
现有技术中的另一个缺点在于需要多路复用器(MUX)，以便出于进行所需的电压测量的目的而在电阻网络中的各种DC电压之间切换。因此，八个电压中的每一个必须按顺序连接到电压到频率(V/F)转换器，并且被数字化/测量。温度依次被测量，其中每次电压测量在连续的时间周期发生，其中温度测量需要八个这样的测量周期。因此，在温度可能迅速变化的情况下，电压的测量存在延迟，并且结果得到的温度值可能不是最新的。
因此，所需的是在使用温度网络测量温度方面的改进。
发明内容
在本发明的一些方面，一种多温度传感器系统包括：
温度传感器网络，其包括：
多个温度感测电阻器RT1和RT2；以及
耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2的多个频率选择滤波器，其中所述多个频率选择滤波器将多个不同的时变信号传递到所述温度传感器网络中并且将多个衰减的不同时变信号传递出所述温度传感器网络；以及
温度测量控制器，其耦合到所述温度传感器网络并且被构造成将所述多个不同的时变信号注入所述温度传感器网络，响应于所述注入来接收来自于所述温度传感器网络的所述多个衰减的不同时变信号，其中所述多个衰减的不同时变信号由所述多个温度感测电阻器衰减，以及从所述多个衰减的不同时变信号生成两个或更多个大致同时的温度值。
作为优选，所述多温度传感器系统在科里奥利质量流量计中被使用。
作为优选，所述多温度传感器系统在振动密度计中被使用。
作为优选，所述多个频率选择滤波器包括：多个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个不同的时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络中；以及多个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
作为优选，所述多个频率选择滤波器包括：两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；以及五个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
作为优选，所述多个频率选择滤波器包括：两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；以及五个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中，其中所述五个频率选择输出滤波器包括到所述温度测量控制器的两个输出。
作为优选，所述多个频率选择滤波器包括：多个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个不同的时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络中；以及多路复用器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
作为优选，所述多个频率选择滤波器包括：两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；以及八个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
作为优选，所述多个频率选择滤波器包括：两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；以及八个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中，其中所述八个频率选择输出滤波器包括到所述温度测量控制器的单个输出。
作为优选，所述多个频率选择滤波器包括：两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；以及五个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中，其中所述五个频率选择输出滤波器包括到所述温度测量控制器的单个输出。
在本发明的一些方面，一种多温度传感器系统包括：
温度传感器网络，其包括：
多个温度感测电阻器RT1和RT2；
多个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将多个不同的时变信号传递到所述温度传感器网络中；以及
多个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将多个衰减的不同时变信号传递出所述温度传感器网络；以及
温度测量控制器，其耦合到所述温度传感器网络并且被构造成将所述多个不同的时变信号注入所述温度传感器网络，响应于所述注入来接收来自于所述温度传感器网络的所述多个衰减的不同时变信号，其中所述多个衰减的不同时变信号由所述多个温度感测电阻器衰减，以及从所述多个衰减的不同时变信号生成两个或更多个大致同时的温度值。
作为优选，所述多温度传感器系统在科里奥利质量流量计中被使用。
作为优选，所述多温度传感器系统在振动密度计中被使用。
作为优选，所述多个频率选择输入滤波器包括两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中，并且所述多个频率选择输出滤波器包括五个频率选择输出滤波器，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中，其中所述五个频率选择输出滤波器包括到温度测量控制器的两个输出。
作为优选，所述多个频率选择输出滤波器包括多路复用器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
作为优选，所述多个频率选择输入滤波器包括两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；并且所述多个频率选择输出滤波器包括八个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
作为优选，所述多个频率选择输入滤波器包括两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；并且所述多个频率选择输出滤波器包括八个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中，其中所述八个频率选择输出滤波器包括到所述温度测量控制器的单个输出。
作为优选，所述多个频率选择输入滤波器包括两个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；并且所述多个频率选择输出滤波器包括五个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中，其中所述五个频率选择输出滤波器包括到所述温度测量控制器的单个输出。
在本发明的一些方面，一种用于多温度传感器系统的温度确定方法包括：
将多个不同的时变信号注入温度传感器网络，所述温度传感器网络包括多个温度感测电阻器和多个频率选择滤波器；
响应于所述注入来接收来自于所述温度传感器网络的多个衰减的不同时变信号，其中所述多个衰减的不同时变信号由所述多个温度感测电阻器衰减；以及
从所述多个衰减的不同时变信号生成两个或更多个大致同时的温度值。
作为优选，所述多温度传感器系统在科里奥利质量流量计中被使用。
作为优选，所述多温度传感器系统在振动密度计中被使用。
作为优选，所述多个频率选择滤波器包括：多个频率选择输入滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个不同的时变信号从温度测量控制器传递到温度传感器网络中；以及多个频率选择输出滤波器，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
附图说明
相同的参考标号在所有图上代表相同的元件。应当理解的是，附图不一定按比例绘制。
图1示出了包括计量组件和经由多导体电缆耦合到该计量组件的计量电子器件的科里奥利流量计。
图2示出了现有技术的电阻温度测量网络。
图3示出了根据本发明的多温度传感器系统。
图4示出了在操作期间的、图3的多温度传感器系统，为了简单和清楚起见仅示出了第一注入时变信号和第二注入时变信号。
图5示出了在操作期间的、图3的多温度传感器系统，为了简单和清楚起见仅示出了第三注入时变信号和第四注入时变信号。
图6示出了根据本发明的另一个实施例的多温度传感器系统。
图7示出了根据本发明的另一个实施例的多温度传感器系统。
图8示出了根据本发明的另一个实施例的多温度传感器系统。
具体实施方式
图3至图8和随后的描述绘出了向本领域的技术人员示教如何制作和使用本发明的最佳模式的特定示例。出于示教本发明的原理的目的，已经简化或省略了一些常规方面。本领域的技术人员将认识到落入本发明的范围内的、这些示例的变型。本领域的技术人员将认识到下文所描述的特征可以各种方式组合以形成本发明的多个变型。作为结果，本发明不限于下文所描述的特定示例，而是仅由权利要求及其等同物限制。
图3示出了根据本发明的多温度传感器系统120。例如，多温度传感器系统120可包括科里奥利质量流量计的部件，或者可包括振动密度计的部件，但多温度传感器系统120能够在其他计量器或装置中被采用。
多温度传感器系统120包括连接到温度传感器网络180的温度测量控制器161。温度测量控制器161可包括任何适合的处理装置或电路，包括例如音频编码器-解码器(编码解码器)或立体声音频编码解码器。温度传感器网络180包括多个频率选择输入滤波器184、多个频率选择输出滤波器185、多个温度感测电阻器RT1186和RT2187，多个电缆电阻RC1192、RC2194和RC3196以及基准电阻器RREF197。
温度测量控制器161被构造成将多个不同的时变信号注入温度传感器网络180，响应于注入来接收来自于温度传感器网络180的多个衰减的不同时变信号，其中多个衰减的不同时变信号由多个温度感测电阻器186、187衰减，以及从多个衰减的不同时变信号生成两个或更多个大致同时的温度值。
例如，所述多个不同的时变信号可包括交流(AC)信号。所述多个不同的时变信号可包括正弦信号、方波信号、脉冲串信号或任何其他适合的时变信号。
所述多个不同的时变信号中的每一个信号均处于不同的频率(或频率带)。频率或频率带之间的分离仅是为了在信号之间进行区分所需要的分离。作为结果，当信号被注入温度传感器网络180并且通过滤波而被提供给特定的节点或部件时，特定部件的阻抗进而可以被测量。具体而言，可确定多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187的阻抗，并且该阻抗随后可被用于温度测量。特定部件的阻抗可通过确定所述不同的时变信号中的每一个的幅度的下降来测量。
多个频率选择滤波器184、185可包括任何适合的滤波器。滤波器可包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器或陷波滤波器，这仅作为示例给出而非用于限制。滤波器可包括单个滤波器或成组的滤波器。滤波器可包括模拟滤波器或数字滤波器，并且时变信号可包括模拟或数字时变信号。
在一个实施例中，多个频率选择滤波器184、185包括：多个频率选择输入滤波器184，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将多个不同的时变信号从温度测量控制器161传递到温度传感器网络180中；以及多个频率选择输出滤波器185，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将多个衰减的不同时变信号从温度传感器网络180传递到温度测量控制器161中。
在另一个实施例中，多个频率选择滤波器184、185包括：两个频率选择输入滤波器184A、184B，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将四个时变信号从温度测量控制器161传递到温度传感器网络180的对应节点中；以及五个频率选择输出滤波器185A-185E，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将至少四个衰减的不同时变信号从温度传感器网络180传递到温度测量控制器161中。五个频率选择输出滤波器185A-185E包括到温度测量控制器161的两个输出。
温度感测电阻器RT1186和RT2187可对应于图2所示的电路的温度传感器110和109。温度感测电阻器RT1186和RT2187将被贴附到各种流量计部件上(或以其他方式与各种流量计部件热连通)，所述流量计部件诸如为流管和外壳或支承件。作为结果，温度感测电阻器RT1186和RT2187的电阻将由于流量计中的温度变化而变化。输出滤波器185和输入滤波器184可包括任何适合的滤波器或滤波器系统，例如包括带通滤波器或陷波滤波器。多温度传感器系统120的操作在图4至图5和所附文本中示出。
在操作中，温度测量控制器161将多个不同的时变信号注入温度传感器网络180。温度测量控制器161可生成多个不同的时变信号，或可在通信链路162上接收它们。温度测量控制器161随后响应于注入来接收返回自温度传感器网络180的多个衰减的时变信号。所述多个衰减的时变信号可在数量上等于或不同于被引导到温度传感器网络180中的多个不同的时变信号。温度测量控制器161从多个衰减的时变信号生成两个或更多个大致同时的温度测量值。例如，温度测量控制器161可生成与第一温度感测电阻器RT1186有关的第一测量值，并且可生成与第二温度感测电阻器RT2187有关的第二温度测量值。温度测量值的数量将取决于温度传感器网络180的构造以及其中的温度响应电阻装置的数量。
温度传感器网络180通过诸如两个温度感测电阻器RT1186和RT2187的一个或多个温度响应电阻装置来执行温度感测。通过使用AC信号或时变信号，有可能同时地确定沿多个路径的四个不同节点处电压。
在一些实施例中，温度响应电阻装置可包括一般被用于电子温度测量的电阻温度装置(RTD)。然而，其他装置也被想到并且在说明书和权利要求的范围内。尽管就电阻温度传感器而言描述了本发明，但本领域的技术人员将认识到任何类型的电阻传感器都可代替温度传感器被使用。例如，代替本文所描述的温度传感器中的一个或多个，人们可使用以可变电阻的形式指示应力的应变仪。本发明可采用通过改变电阻来指示状态的任何传感器。
在所示的实施例中，两个温度响应电阻装置被采用。然而，两个以上的温度响应电阻装置可根据期望被包括在温度传感器网络180中。
第一温度感测电阻器RT1186经由第一节点N1和第一电缆电阻RC1192接收第一时变信号S1和第二时变信号S2。第一温度感测电阻器RT1186使第一时变信号S1和第二时变信号S2衰减以产生第一衰减的第一时变信号S1'和第二时变信号S2'(见图4)。此外，第一温度感测电阻器RT1186经由第二节点N2、第二电缆电阻RC2194和第五节点N5接收第三时变信号S3和第四时变信号S4。第一温度感测电阻器RT1186使第三时变信号S3和第四时变信号S4衰减以产生第一衰减的第三时变信号S3'和第四时变信号S4'(见图5)。
衰减的量将取决于第一温度感测电阻器RT1186的AC阻抗的水平。阻抗的水平继而又将取决于第一温度感测电阻器RT1186的温度。穿过第一温度感测电阻器RT1186的时变信号因此将根据温度被衰减。作为优选，第一温度感测电阻器RT1186的温度相关性至少在所关心的范围内将是大致线性的。
第二温度感测电阻器RT2187从第一温度感测电阻器RT1186并且经由第五节点N5接收已经衰减的第一时变信号S1'和第二时变信号S2'。第二温度感测电阻器RT2187使第一衰减的第一时变信号S1'和第二时变信号S2'进一步衰减以产生第二衰减的第一时变信号S1"和第二时变信号S2"。此外，第二温度感测电阻器RT2187经由第二节点N2、第二电缆电阻RC2194和第五节点N5接收第三时变信号S3和第四时变信号S4。第二温度感测电阻器RT2187使第三时变信号S3和第四时变信号S4衰减以产生第二衰减的第三时变信号S3"和第四时变信号S4"(见图5)。
如针对第一温度感测电阻器RT1186所描述的那样，衰减的量将取决于第二温度感测电阻器RT2187的阻抗的水平。阻抗的水平继而又将取决于第二温度感测电阻器RT2187的温度。
所示的实施例中的基准电阻器RREF197连接在第三电缆电阻RC3196与地线之间。基准电阻器RREF197将信号S1-S4保持在基本水平以上并且将时变信号S1-S4偏置到零以上。此外，基准电阻器RREF197可被用于设置温度传感器网络100的总阻抗。
温度测量控制器161包括信号输出(OUT)164、两个输入(REF)167和(MEAS)169，并且可包括与其他装置的一个或多个通信链路162。例如，温度测量控制器161可包括可将数字温度测量结果中继到其他装置的数字通信链路162。在振动流量计应用中，通信链路162可连接到计量电子器件20以用于测量质量流速、密度和/或其他流量计输出。
温度测量控制器161在信号输出164处生成预定的不同频率(或不同频率带)的多个时变信号。时变信号可间隔开预定的量。时变信号可间隔开规则的量或变化的量。时变信号可以是大致正弦的，或者可以是非正弦的，包括方波或三角波等。时变信号可基于从外部装置接收的信号或信息生成或者可在温度测量控制器161中内部地生成。
在所示的实施例中，温度测量控制器161在输出164处生成四个不同的时变信号S1-S4，并且将信号注入温度传感器网络180。在所示的实施例中，输出164耦合到所示实施例中的频率选择输入滤波器184A和184B。在这个实施例中，第一输入滤波器184A被构造成传递第一对注入的时变信号S1和S2。对应地，这个实施例中的第二输入滤波器184B被构造成传递第二对注入的时变信号S3和S4。
在一些实施例中，第一对时变信号S1和S2例如可包括两个较低频率的时变信号。然而，输入滤波器184可以任何所期望的方式布置，其中在温度测量控制器161的信号输入167和169处接收和区分结果得到的时变信号。
输出滤波器185被构造成将预定的信号传递到温度测量控制器161并且阻挡其他信号。作为结果，特定的衰减信号和特定的未衰减信号被传递到温度测量控制器161以用于温度测量值的生成。在一个实施例中，温度测量控制器161的输入167接收未衰减的信号S1-S4，而输入169接收衰减的信号S1'、S2″、S3″和S4'。下文将结合图4和图5论述产生这些信号集的电流。
图4示出了在操作期间的、图3的多温度传感器系统120，为了简单和清楚起见仅示出了第一注入的时变信号S1和第二注入的时变信号S2。输入滤波器被构造成在第一节点N1与第二节点N2之间划分时变信号。在所示的实施例中，信号S1和S2被引导到第一节点N1和第一电路路径中，而信号S3和S4被引导到第二节点N2和第二电路路径中。第一节点N1从第一输入滤波器184A接收第一信号S1和第二信号S2。
第一输入滤波器184A大致传递第一信号S1和第二信号S2，并且大致阻挡第三信号S3和第四信号S4。第一电缆电阻RC1192经由第一节点N1将第一信号S1和第二信号S2耦合到第一温度感测电阻器186。
第一温度感测电阻器RT1186使第一信号S1和第二信号S2衰减，产生第一衰减的第一信号S1'和第二信号S2'。第一衰减的第一信号S1'和第二信号S2'穿过第五节点N5，并且所述信号的一部分将穿过第二电缆电阻RC2194，而所述信号的一部分将穿过第二温度感测电阻器RT2187。穿过第二电缆电阻RC2194的电流的量将取决于第二温度感测电阻器RT2187和第二电缆电阻RC2194的阻抗。在穿过第二电缆电阻RC2194之后，第一衰减的第一信号S1'和第二信号S2'将随后穿过第二节点N2，并且进而到第二输出滤波器185B和第四输出滤波器185D两者中。
第二温度感测电阻器RT2187使第一衰减的第一信号S1'和第二信号S2'衰减，产生第二衰减的第一信号S1"和第二信号S2"。第二衰减的第一信号S1″和第二信号S2″将随后穿过第三电缆电阻RC3196、通过第四节点N4，并且进而到第三输出滤波器185C中。
第一输出滤波器185A经由第一输入滤波器184A和第一节点N1接收第一信号S1和第二信号S2。第一信号S1和第二信号S2未衰减。在一些实施例中，第一输出滤波器185A被构造成传递第一信号S1和第二信号S2。因此，第一输出滤波器185A可将第一信号S1和第二信号S2输出至温度测量控制器161的输入167。这些未衰减的第一信号S1和第二信号S2可被用于与衰减的版本进行比较。
第二输出滤波器185B接收第一衰减的第一信号S1'和第二信号S2'。在一些实施例中，第二输出滤波器185B被构造成不传递第一衰减的第一信号S1'和第二信号S2'中的任一个。因此，第二输出滤波器185B不输出第一信号S1和第二信号S2的任何部分。
第三输出滤波器185C接收第二衰减的第一信号S1″和第二信号S2″。在一些实施例中，第三输出滤波器185C被构造成仅传递第二衰减的第二信号S2″。因此，第三输出滤波器185C可将第二衰减的第二信号S2″输出至温度测量控制器161的输入169。
第四输出滤波器185D接收第一衰减的第一信号S1'和第二信号S2'。在一些实施例中，第四输出滤波器185D被构造成仅传递第一衰减的第一信号S1'。因此，第四输出滤波器185D可将第一衰减的第一信号S1'输出至温度测量控制器161的输入169。
第五输出滤波器185E经由第一输入滤波器184A和第一节点N1接收第一信号S1和第二信号S2。在第五输出滤波器185E处的第一信号S1和第二信号S2未衰减并且未改变。在一些实施例中，第五输出滤波器185E被构造成不传递第一信号S1和第二信号S2中的任一个。因此，第五输出滤波器185E不将第一信号S1和第二信号S2的任何部分输出至温度测量控制器161。
图5示出了在操作期间的、图3的多温度传感器系统120，为了简单和清楚起见仅示出了第三注入的时变信号S3和第四注入的时变信号S4。第二输入滤波器184B大致传递第三信号S3和第四信号S4，并且大致阻挡第一信号S1和第二信号S2。第二电缆电阻RC2194将第三信号S3和第四信号S4耦合至第五节点N5。
第二温度感测电阻器RT2187经由第五节点N5和第二电缆电阻RC2194接收第三信号S3和第四信号S4。第三信号S3和第四信号S4将主要向下流动通过第二温度感测电阻器RT2187，生成第二衰减的第三信号S3″和第四信号S4″。信号S3和信号S4的这个部分随后将经由第三电缆电阻RC3196传递到第四节点N4，到达第三输出滤波器185C。
然而，第三信号S3和第四信号S4还将向上流动通过第一温度感测电阻器RT1186、通过第一电缆电阻RC1192并且通过第一节点N1，以便到达第一输出滤波器185A和第五输出滤波器185E。第三信号S3和第四信号S4的电流的小部分将以这种方式向上穿过第一温度感测电阻器RT1186，以产生第一衰减的第三信号S3'和第四信号S4'。
第一输出滤波器185A经由第一节点N1接收第一衰减的第三信号S3'和第四信号S4'。在一些实施例中，第一输出滤波器185A被构造成不传递第一衰减的第三信号S3'和第四信号S4'中的任一个。因此，第一输出滤波器185A不将第三信号S3和第四信号S4的任何部分输出至温度测量控制器161。
第二输出滤波器185B从第二节点N2和第二输入滤波器184B接收第三信号S3和第四信号S4。第三信号S3和第四信号S4未衰减。在一些实施例中，第二输出滤波器185B被构造成传递第三信号S3和第四信号S4。因此，第二输出滤波器185B可将第三信号S3和第四信号S4输出至温度测量控制器161的输入167。这些未衰减的第三信号S3和第四信号S4可被用于与衰减版本的比较。
第三输出滤波器185C接收第二衰减的第三信号S3″和第四信号S4″。在一些实施例中，第三输出滤波器185C被构造成仅传递第二衰减的第三信号S3″。因此，第三输出滤波器185C可将第二衰减的第三信号S3″输出至温度测量控制器161的输入169。
第四输出滤波器185D从第二输入滤波器184B的输出接收第三信号S3和第四信号S4。在一些实施例中，第四输出滤波器185D被构造成不传递第三信号S3和第四信号S4中的任一个。因此，第四输出滤波器185D不将第三信号S3和第四信号S4的任何部分输出至温度测量控制器161。
第五输出滤波器185E接收第一衰减的第三信号S3'和第四信号S4'。在一些实施例中，第五输出滤波器185E被构造成仅传递第一衰减的第四信号S4'。因此，第五输出滤波器185E可将第一衰减的第四信号S4'输出至温度测量控制器161的输入169。
图6示出了根据本发明的另一个实施例的多温度传感器系统120。温度测量控制器161生成两个不同的时变信号S1-S2，并且将它们注入温度传感器网络180。在这个实施例中，温度传感器网络180包括替代输出滤波器185的多路复用器(MUX)183。如图所示，MUX183可包括4:1MUX，其中四个MUX输入可依次被选择并且转移至MUX的单个输出。
在这个实施例中，多个频率选择滤波器184、185包括：多个频率选择输入滤波器184，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将多个不同的时变信号从温度测量控制器161传递到温度传感器网络180中；以及多路复用器183，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将多个衰减的不同时变信号从温度传感器网络180传递到所述温度测量控制器161中。
温度测量控制器161在控制器的输出164处生成第一时变信号S1和第二时变信号S2。第一信号S1由第一输入滤波器184A传递，并且输出至第一节点N1。第二信号S2由第二输入滤波器184B传递，并且输出至第二节点N2。
MUX183在输入1处接收未衰减的第一信号S1。MUX183还在输入1处经由第二电缆电阻RC2194、第一温度感测电阻器RT1186、第一电缆电阻RC1192和第一节点N1接收第一衰减的第二信号S2'。第一衰减的第二信号S2'由第一温度感测电阻器RT1186衰减。
MUX183在输入2处接收未衰减的第二信号S2。MUX183还在输入2处经由第一电缆电阻RC1192、第一温度感测电阻器RT1186、第二电缆电阻RC2194和第二节点N2接收第一衰减的第一信号S1'。第一衰减的第一信号S1'已由第一温度感测电阻器RT1186衰减。
MUX183在输入3处接收第二衰减的第一信号S1″和第二信号S2″。第二衰减的第一信号S1″已由第一温度感测电阻器RT1186和第二温度感测电阻器RT2187两者衰减。第二衰减的第二信号S2″已由第二温度感测电阻器RT2187衰减。
MUX184在输入4处接收第三衰减的第一信号S1″'和第二信号S2″'。第三衰减的第一信号S1″'已由第一温度感测电阻器RT1186、第二温度感测电阻器RT2187和第一基准电阻器RRFE1衰减。第三衰减的第二信号S2″'已由第二温度感测电阻器RT2187和基准电阻器RRFE197衰减。
MUX183可被构造成使所述输入中的每一个依次移动到控制器输入166上。因此，温度测量控制器161具有可用的原始信号S1和S2、第一衰减的第一信号S1'和第二信号S2'、第二衰减的第一信号S1″和第二信号S2″，以及第三衰减的第一信号S1″'和第二信号S2″'。因此，温度测量控制器161可从版本S1、S1'、S1″和S1″'生成与第一温度感测电阻器RT1186有关的第一温度测量值。同样地，温度测量控制器161可从版本S2、S2'、S2″和S2″'生成与第二温度感测电阻器RT2187有关的第二温度测量值。
图7示出了根据本发明的另一个实施例的多温度传感器系统120。图7与图3的实施例的差别在于温度测量控制器161具有单个输入166。因此，需要更多的输出滤波器185。因此，温度测量控制器161生成八个不同的时变信号S1-S8，并且将它们注入温度传感器网络180。在这个实施例中，成组的多个输出滤波器185A-185H被用于接收和区分信号。然而，这个实施例不采用立体声编码解码器或具有两个输入的其他装置，所以温度测量控制器161被示出为仅具有单个输入166。例如，温度测量控制器161可包括单编码解码器。因此，八个不同的时变信号被采用，以便在控制器输入166处产生不同的衰减信号版本。
在这个实施例中，多个频率选择滤波器184、185包括：两个频率选择输入滤波器184A、184B，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将四个时变信号从温度测量控制器161传递到温度传感器网络180的对应节点中；以及八个频率选择输出滤波器185A-185H，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将至少四个衰减的不同时变信号从温度传感器网络180传递到温度测量控制器161中。八个频率选择输出滤波器185A-185H包括到温度测量控制器161的单个输出。
图8示出了根据本发明的另一个实施例的多温度传感器系统120。温度测量控制器161生成六个不同的时变信号S1-S6，并且将它们注入温度传感器网络180。图8与其他实施例的差别在于已经除去了图6和图7的偏移电阻器ROFF198和耦合电阻器RC4。这在温度测量控制器161具有单个输入的情况下完成。
典型的音频编码解码器设计需要输入信号被DC偏置到等于共模输入范围(Vbias)的中间的点。由于这点，用于编码解码器的输入滤波器的设计应最佳地使它们输出被偏置到Vbias以使编码解码器的动态范围最大化。这种偏置可在滤波器本身中使用单个并且一般可用的有源滤波器来完成。偏置还带来了另一个优点：电路不再需要使用接地偏移电阻器ROFF198。DCRTD电路(见图2)中的ROFF198的目的在于抵消接地电位附近的A/D线性误差。如果输入滤波器的输入被DC偏置到编码解码器的共模范围的中间，则不再需要这种偏移。去除ROFF198提供的另一个独特优点在于可去除来自于DC电路的测量结果中的两个，进一步简化了所需的频率和滤波器的数量。此外，中间的输出滤波器185C可包括设计成传递两个中间频率，即S3和S4的带通滤波器。这可以为了消除一个滤波器而完成。
在这个实施例中，多个频率选择滤波器184、185包括：两个频率选择输入滤波器184A、184B，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将四个时变信号从温度测量控制器161传递到温度传感器网络180的对应节点中；以及五个频率选择输出滤波器185A-185E，其耦合到多个温度感测电阻器RT1和RT2186、187并且将至少四个衰减的不同时变信号从温度传感器网络180传递到温度测量控制器161中。五个频率选择输出滤波器185A-185E包括到温度测量控制器161的单个输出。
根据所述实施例中的任何一个的方法和系统可提供若干益处。所述系统和方法能够在不需要开关的情况下读取多个电阻传感器，其中开关可能生成噪音。所述系统和方法能够从两个或更多个温度感测电阻装置生成两个或更多个温度测量结果。所述系统和方法可生成两个或更多个同时的温度测量结果。所述系统和方法能够同时地读取多个电阻传感器。所述系统和方法使用不同的频率或频率带来生成不同的电流，所述电流可被解码以提供不同的温度测量结果。

Claims (14)

1.一种多温度传感器系统(120)，其包括：
温度传感器网络(180)，其包括：
多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)；
多个频率选择输入滤波器(184)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将多个不同的时变信号传递到所述温度传感器网络(180)中；以及
多路复用器或多个频率选择输出滤波器(185)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将多个衰减的不同时变信号传递出所述温度传感器网络(180)；以及
温度测量控制器(161)，其耦合到所述温度传感器网络(180)并且被构造成将所述多个不同的时变信号注入所述温度传感器网络(180)，响应于所述注入来接收来自于所述温度传感器网络(180)的所述多个衰减的不同时变信号，其中所述多个衰减的不同时变信号由所述多个温度感测电阻器(186,187)衰减，以及从所述多个衰减的不同时变信号生成两个或更多个大致同时的温度值。
2.根据权利要求1所述的多温度传感器系统(120)，其特征在于，所述多温度传感器系统(120)适于在科里奥利质量流量计中使用。
3.根据权利要求1所述的多温度传感器系统(120)，其特征在于，所述多温度传感器系统(120)适于在振动密度计中使用。
4.根据权利要求1所述的多温度传感器系统(120)，其特征在于：
所述多个频率选择输入滤波器(184)包括两个频率选择输入滤波器(184A,184B)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将四个时变信号从所述温度测量控制器(161)传递到所述温度传感器网络(180)的对应节点中；以及
所述多个频率选择输出滤波器(185)包括五个频率选择输出滤波器(185A-185E)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络(180)传递到所述温度测量控制器(161)中。
5.根据权利要求1所述的多温度传感器系统(120)，其特征在于：
所述多个频率选择输入滤波器(184)包括两个频率选择输入滤波器(184A,184B)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将四个时变信号从所述温度测量控制器(161)传递到所述温度传感器网络(180)的对应节点中；以及
所述多个频率选择输出滤波器(185)包括五个频率选择输出滤波器(185A-185E)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络(180)传递到所述温度测量控制器(161)中，其中所述五个频率选择输出滤波器(185A-185E)包括到所述温度测量控制器(161)的两个输出。
6.根据权利要求1所述的多温度传感器系统(120)，其特征在于：
所述多路复用器(183)耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将所述多个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络(180)传递到所述温度测量控制器(161)中。
7.根据权利要求1所述的多温度传感器系统(120)，其特征在于：
所述多个频率选择输入滤波器(184)包括两个频率选择输入滤波器(184A,184B)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将四个时变信号从所述温度测量控制器(161)传递到所述温度传感器网络(180)的对应节点中；以及
所述多个频率选择输出滤波器(185)包括八个频率选择输出滤波器(185A-185H)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络(180)传递到所述温度测量控制器(161)中。
8.根据权利要求1所述的多温度传感器系统(120)，其特征在于：
所述多个频率选择输入滤波器(184)包括两个频率选择输入滤波器(184A,184B)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将四个时变信号从所述温度测量控制器(161)传递到所述温度传感器网络(180)的对应节点中；以及
所述多个频率选择输出滤波器(185)包括八个频率选择输出滤波器(185A-185H)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络(180)传递到所述温度测量控制器(161)中，其中所述八个频率选择输出滤波器(185A-185H)包括到所述温度测量控制器(161)的单个输出。
9.根据权利要求1所述的多温度传感器系统(120)，其特征在于：
所述多个频率选择输入滤波器(184)包括两个频率选择输入滤波器(184A,184B)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将四个时变信号从所述温度测量控制器(161)传递到所述温度传感器网络(180)的对应节点中；以及
所述多个频率选择输出滤波器(185)包括五个频率选择输出滤波器(185A-185E)，其耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2(186,187)并且将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络(180)传递到所述温度测量控制器(161)中，其中所述五个频率选择输出滤波器(185A-185E)包括到所述温度测量控制器(161)的单个输出。
10.一种用于多温度传感器系统的温度确定方法，所述方法包括：
将多个不同的时变信号注入温度传感器网络，所述温度传感器网络包括多个温度感测电阻器和多个频率选择滤波器，其中所述多个频率选择滤波器包括多个频率选择输入滤波器以及多个频率选择输出滤波器，所述多个频率选择输入滤波器耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个不同的时变信号从温度测量控制器传递到所述温度传感器网络中，所述多个频率选择输出滤波器耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将多个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中；
响应于所述注入来接收来自于所述温度传感器网络的多个衰减的不同时变信号，其中所述多个衰减的不同时变信号由所述多个温度感测电阻器衰减；以及
从所述多个衰减的不同时变信号生成两个或更多个大致同时的温度值。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多温度传感器系统在科里奥利质量流量计中被使用。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多温度传感器系统在振动密度计中被使用。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个频率选择输入滤波器将四个时变信号从所述温度测量控制器传递到所述温度传感器网络的对应节点中；以及所述多个频率选择输出滤波器将至少四个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个频率选择输出滤波器被替换为多路复用器，所述多路复用器耦合到所述多个温度感测电阻器RT1和RT2并且将所述多个衰减的不同时变信号从所述温度传感器网络传递到所述温度测量控制器中。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2013000647A (es) 2010-08-02 2013-04-03 Micro Motion Inc Metodo y aparato para determinar una temperatura de un componente de sensor de vibracion de un medidor de vibracion.
DE102012112576A1 (de) * 2012-12-18 2014-06-18 Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
DE102012112577A1 (de) * 2012-12-18 2014-06-18 Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
DE102014103430A1 (de) 2014-03-13 2015-09-17 Endress + Hauser Flowtec Ag Wandlervorrichtung sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102014103427A1 (de) 2014-03-13 2015-09-17 Endress + Hauser Flowtec Ag Wandlervorrichtung sowie damit gebildetes Meßsystem
DE102015100573A1 (de) * 2015-01-15 2016-07-21 Krohne Ag Verfahren zum Betreiben eines Coriolis-Massedurchflussmessgeräts
WO2017077305A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Bae Systems Plc Aircraft environmental control system
JP6447530B2 (ja) 2016-01-29 2019-01-09 オムロン株式会社 信号処理装置、信号処理装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体
CN114112020B (zh) * 2016-02-26 2024-08-16 高准公司 确定振动传感器类型
DE102016112600A1 (de) 2016-07-08 2018-01-11 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem
CN109416551A (zh) * 2016-07-12 2019-03-01 霍尼韦尔国际公司 动态温度传感器
CN107764350B (zh) * 2016-08-18 2020-05-08 高准有限公司 质量流量测量方法和质量流量计
US10386218B2 (en) * 2016-11-22 2019-08-20 Rota Yokogawa Gmbh & Co. Kg Temperature measurement system for measuring the temperature of a tube and flowmeter comprising the temperature measurement system
CN106840441B (zh) * 2016-12-31 2023-06-02 宁波华仪宁创智能科技有限公司 多路温度检测装置及方法
DE102017118109A1 (de) 2017-08-09 2019-02-14 Endress + Hauser Flowtec Ag Sensorbaugruppe
DE102020120054A1 (de) 2020-07-29 2022-02-03 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Ermitteln einer Meßstoff-Temperatur sowie Meßsystem dafür
KR102541312B1 (ko) 2023-03-22 2023-06-14 바스코리아 주식회사 물온도 접촉방법을 개선한 다중온도 및 유량센서를 포함한 빌딩 자동제어 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8118007U1 (de) * 1981-06-20 1981-10-29 Hebgen, Heinrich, 6700 Ludwigshafen Vorrichtung zur zusaetzlichen waermedaemmung von aussenwandoeffnungen, wie fenster, tueren o.dgl.
US5929344A (en) * 1997-07-28 1999-07-27 Micro Motion, Inc. Circuitry for reducing the number of conductors for multiple resistive sensors on a coriolis effect mass flowmeter
CN201795865U (zh) * 2010-03-15 2011-04-13 曾亿宝 温度在线监测系统

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE811807C (de) 1949-08-14 1951-08-23 Siemens & Halske A G Anordnung zur gleichzeitigen UEbertragung mehrerer Messwerte
US3459925A (en) * 1965-10-21 1969-08-05 Atomic Energy Commission High speed temperature monitor
US3429925A (en) * 1965-11-03 1969-02-25 Thomas H Cour Manufacture of dimethylethanolamine
DE3632800A1 (de) 1986-09-26 1988-04-07 Flowtec Ag Nach dem coriolisprinzip arbeitendes massendurchflussmessgeraet
US5095453A (en) * 1990-11-13 1992-03-10 Johnson Service Company Sensor monitoring arrangement with error correction
DE4224379C2 (de) 1992-07-06 1998-05-20 Krohne Messtechnik Kg Massendurchflußmeßgerät
US6327915B1 (en) 1999-06-30 2001-12-11 Micro Motion, Inc. Straight tube Coriolis flowmeter
US6655835B2 (en) 1999-12-21 2003-12-02 Schweitzer Engineering Laboratories Inc. Setting-free resistive temperature device (RTD) measuring module
US6612737B1 (en) * 1999-12-29 2003-09-02 Affymetrix, Inc. System and method for self-calibrating measurement
EP1337807A1 (en) * 2000-11-16 2003-08-27 International Business Machines Corporation Method and apparatus for reading an array of thermal resistance sensors
JP2004163286A (ja) 2002-11-13 2004-06-10 Mitsubishi Electric Corp 測温抵抗体入力装置
US7071784B2 (en) * 2002-11-29 2006-07-04 Linear Technology Corporation High linearity digital variable gain amplifier
US6910804B2 (en) * 2003-09-09 2005-06-28 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Resistive temperature device (RTD) module with improved noise immunity
KR101019806B1 (ko) * 2003-09-29 2011-03-04 마이크로 모우션, 인코포레이티드 코리올리 유량계용 진단 장치 및 방법
DE102004046349A1 (de) * 2004-09-24 2006-04-06 Infineon Technologies Ag Logarithmiererschaltung und hochlineare Differenzverstärkerschaltung
WO2006135977A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Carl Peter Renneberg A circuit and method for fitting the output of a sensor to a predetermined linear relationship
US7322743B2 (en) * 2005-07-25 2008-01-29 Caterpillar Inc. Temperature measurement system and method
US7367712B2 (en) 2006-02-06 2008-05-06 National Instruments Corporation RTD measurement unit including detection mechanism for automatic selection of 3-wire or 4-wire RTD measurement mode
US7496469B2 (en) 2006-05-19 2009-02-24 Watlow Electric Manufacturing Company Temperature sensor adaptors and methods
US7766907B2 (en) * 2006-12-28 2010-08-03 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Ablation catheter with sensor array and discrimination circuit to minimize variation in power density
US7877222B2 (en) * 2007-07-20 2011-01-25 International Business Machines Corporation Structure for a phase locked loop with adjustable voltage based on temperature
MX2013000647A (es) * 2010-08-02 2013-04-03 Micro Motion Inc Metodo y aparato para determinar una temperatura de un componente de sensor de vibracion de un medidor de vibracion.
KR101289595B1 (ko) 2011-02-28 2013-07-24 이경자 격자패턴투영장치
US8828570B2 (en) * 2011-06-29 2014-09-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Battery temperature sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8118007U1 (de) * 1981-06-20 1981-10-29 Hebgen, Heinrich, 6700 Ludwigshafen Vorrichtung zur zusaetzlichen waermedaemmung von aussenwandoeffnungen, wie fenster, tueren o.dgl.
US5929344A (en) * 1997-07-28 1999-07-27 Micro Motion, Inc. Circuitry for reducing the number of conductors for multiple resistive sensors on a coriolis effect mass flowmeter
CN201795865U (zh) * 2010-03-15 2011-04-13 曾亿宝 温度在线监测系统

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