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Dokumentenidentifikation DE10337200B4 26.06.2008
Titel Differenzdruck-Messumformer
Anmelder Walcher Meßtechnik GmbH, 79199 Kirchzarten, DE
Erfinder Kaiser, Michael, 79271 St. Peter, DE
Vertreter LOUIS, PÖHLAU, LOHRENTZ, 90409 Nürnberg
DE-Anmeldedatum 13.08.2003
DE-Aktenzeichen 10337200
Offenlegungstag 24.03.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.06.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.06.2008
IPC-Hauptklasse G01L 13/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01L 27/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Differenzdruck-Messumformer mit einem Sensorelement zur Umformung eines Differenzdrucks in ein elektrisches Sensorsignal und mit einer mit dem Sensorelement verbundenen Signalverarbeitungs-Einrichtung zur Erzeugung eines Messwerts aus dem Sensorsignal.

In der jüngeren Vergangenheit sind die Anforderungen an Industrieprodukte bezüglich ihrer Zuverlässigkeit und Sicherheit ständig gestiegen. Besonders die Anforderungen an die Sicherheit des Verbrauches vor finanziellen und ganz besonders vor gesundheitlichen Schäden stehen dabei im Vordergrund.

Differenzdruck-Messumformer dienen des öfteren der Überwachung von Gebläsen, Ventilatoren oder auch der Überwachung des Kaminzugs von Heizungen. Eine Änderung des Differenzdrucks lässt somit den Ausfall einer dieser Geräte bzw. Anlagen erkennen.

Bei einem Differenzdruck-Messumformer handelt es sich um einen Messumformer für nicht elektrische Größen. Ein solcher Messumformer befindet sich nicht nur an der physikalischen, sondern auch an der mechanischen Schnittstelle zur Größe Druck. Damit ist er im besonderen Maße selbst der Zerstörungsgefahr ausgesetzt. Wird nun ein Differenzdruck-Messumformer zur Überwachung des Kaminzugs einer Heizung eingesetzt, so kann sein Ausfall dazu führen, daß ein verminderter Kaminzug, wie er bei einer Inversionswetterlage eintreten kann, nicht erkannt wird. Damit kann dann z. B. giftiges Kohlenmonoxid aus der Heizung in die Wohnräume eindringen. Somit hängt die Gesundheit von Menschen stark von dem rechtzeitigen Erkennen des zu niedrigen Kaminzugs, also des gefährlichen Betriebszustandes der Heizung, und damit auch von der Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Messumformers ab.

Die DE 197 18 454 A1 offenbart ein Differenzdruckmessgerät mit einer Sensoreinheit zur Bestimmung des Differenzdrucks zwischen einer ersten Leitung und einer zweiten Leitung, einer Null-Punkt-Einstelleinrichtung zur Justierung des Null-Punktes des Differenzdruckmessgerätes, einem die erste und die zweite Leitung verbindenden Bypass, einem Ventil zum Öffnen bzw. Schließen des Bypasses und der Leitungen und einer Ausgabeeinheit, die den mittels der Sensoreinheit gemessenen Differenzdruck über eine Kommunikationsverbindung mit einer entfernten Überwachungs-/Messstation an diese sendet. Das vorgesehene Ventil ist dabei manuell betätigbar und im Normalbetrieb mit einer Plombe fixiert. Ein Vergleich der Sensorsignale in einer ersten Ventilstellung mit Sensorsignalen in einer zweiten Ventilstellung ist nicht vorgesehen.

Die DE 199 31 227 C2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmesssystems. Dabei wird entlang eines Rohrabschnitts an zwei aufeinander folgenden Stellen ein Fluiddruck gemessen, wobei jeweils ein separater Drucksensor verwendet wird, der den im Rohr herrschenden Überdruck misst.

Weiterhin ist ein Differenzdruck-Messumformer bekannt, wie er in DE 35 36 020 A1 beschrieben ist.

Der Differenzdruck-Messumformer besteht aus einem Sensorelement mit nachfolgender Signalverarbeitung und mit einer Ausgangsschnittstelle. Der Differenzdruck-Messumformer weist einen induktiven Messwertaufnehmer in Gegentaktausführung auf. Die Signale dieses induktiven Messwertaufnehmers werden von einer speziellen Schaltung ausgewertet. Diese Schaltung verfügt über unabhängige Gleich- oder Wechselspannungsquellen und über wenigstens einen Verstärker zur Änderung oder Linearisierung der Übertragungskennlinie des induktiven Messwertaufnehmers.

Ein Differenzdruck-Messumformer nach DE 35 36 020 A1 erreicht somit eine hohe Zuverlässigkeit aufgrund der Verwendung eines besonders zuverlässigen Messwertaufnehmers, nämlich eines im Gegentakt betriebenen induktiven Messwertaufnehmers, und durch Verwendung einer speziellen Auswerteschaltung für die Ausgangssignale dieses Messwertaufnehmers.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit eines Differenzdruck-Messumformers zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Differenzdruck-Messumformer mit einem Sensorelement zur Umformung eines Differenzdrucks in ein elektrisches Sensorsignal und mit einer mit dem Sensorelement verbundenen Signalverarbeitungs-Einrichtung zur Erzeugung eines Messwertes aus einem Sensorsignal versehen ist, wobei die Signalverarbeitungs-Einrichtung ein Überwachungssignal erzeugt, das das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer signalisiert, wobei das Sensorelement eine erste Messkammer, eine zweite Messkammer und einen oder mehrere Messwertaufnehmer zur Ermittlung der Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Messkammer aufweist, wobei der Differenzdruck-Messumformer ein oder mehrere elektrisch ansteuerbare Ventile aufweist, die so mit der ersten und zweiten Messkammer und zwei Druck-Zuführungen zur Zuführung eines ersten und eines zweiten Druckes verbunden sind, dass in einer ersten Schaltstellung des einen oder der mehreren Ventile die erste Messkammer mit dem ersten Druck und die zweite Messkammer mit dem zweiten Druck beaufschlagt sind und in einer zweiten Schaltstellung die erste Messkammer mit der zweiten Messkammer verbunden ist oder die erste und die zweite Messkammer mit einem Referenzdruck beaufschlagt sind, und wobei die Signalverarbeitungs-Einrichtung so ausgestaltet ist, daß sie zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer die Ventile zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung ansteuert, die Sensorsignale in der ersten Schaltstellung mit den Sensorsignalen in der zweiten Schaltstellung vergleicht und aus diesem Vergleich das Vorliegen eines Fehlers in dem Differenzdruck-Messumformer detektiert.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß in dem Sensorelement auftretende Fehlfunktionen und unter Umständen auch in den Druck-Zuführungsleitungen zu dem Sensorelement auftretende Fehler mit hoher Sicherheit erkannt werden können. Damit wird es möglich, das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer sicher zu detektieren und zu signalisieren, so daß die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit des Differenzdruck-Messumformers erhöht wird.

Eine Verwendung des erfindungsgemäßen Differenzdruck-Messumformers zur Überwachung des Kaminzugs von Heizungen ist ideal.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß der Differenzdruck-Messumformer eine mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung verbundene Alarmsignalstufe aufweist, die vom Überwachungssignal angesteuert wird. Die Signalverarbeitungs-Einrichtung verändert beim Auftreten eines Fehlers das Überwachungssignal. Die Alarmsignalstufe signalisiert einen Fehler, wenn sich das Überwachungssignal verändert. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit des Differenzdruck-Messumformers weiter erhöht, da so auch ein Ausfall oder eine Fehlfunktion der Signalverarbeitungs-Einrichtung von der Alarmsignalstufe erkannt werden kann.

Es ist besonders zweckmäßig in der Alarmsignalstufe ein Relais vorzusehen und einen Alarm durch das Abfallen dieses Relais zu signalisieren. Zum einen sind Relais besonders ausfallsichere Bauelemente. Zum anderen fällt ein Relais beim Auftreten eines Fehlers innerhalb des Relais im Regelfall ab. Es erfolgt somit eine Art Selbstüberwachung des Relais.

Es ist hierbei besonders vorteilhaft, das Relais innerhalb der Alarmsignalstufe so zu verschalten, daß es bei einer Unterbrechung des Überwachungssignals oder beim Auftreten eines Fehlers in der Alarmsignalstufe abfällt. Durch diese Selbstüberwachung der Alarmsignalstufe wird die Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Messumformers weiter erhöht.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß das Relais zwangsgeführte Kontakte aufweist, mittels denen die Schaltstellung des Relais an die Signalverarbeitungs-Einrichtung rückgekoppelt wird. So kann beispielsweise ein Verkleben der Kontakte des Relais von der Signalverarbeitungs-Einrichtung erkannt werden. Damit ist es dem Differenzdruck-Messumformer möglich, zusätzlich die Funktionsfähigkeit dieses Relais zu überwachen.

Eine besonders zuverlässige und kostengünstige Realisierung der Alarmsignalstufe besteht darin, in der Alarmsignalstufe ein Relais und einen parallel zu dem Relais geschalteten ersten Kondensator vorzusehen, die über einen zweiten Kondensator zur Ausfilterung des Gleichstromanteils mit dem Überwachungssignal gekoppelt sind. Es ist bei dieser Ausführungsform möglich, daß diese Schaltung ohne zusätzliche weitere aktive Komponenten auskommt und somit die Alarmsignalstufe allein vom Überwachungssignal gespeist wird. Dies erhöht weiter die Ausfallsicherheit der Alarmsignalstufe. Bei der Unterbrechung des Überwachungssignals fällt das Relais ab, sobald sich der erste Kondensator über das Relais entladen hat. Der Ausfall eines der Bauelemente der Alarmsignalstufe führt weiter ebenfalls automatisch zum Abfall des Relais.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung als Überwachungssignal eine Wechselspannung erzeugt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich hierbei um eine Wechselspannung in Form eines Rechtecksignals. Durch die Verwendung eines Wechselspannungs-Signals als Überwachungssignal wird die Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Messumformers weiter erhöht.

Verfälschungen des Überwachungssignals, die durch Kurzschlüsse oder durch Einkoppelung einer Gleichspannung auftreten können, werden dadurch vermieden.

Zweckmäßigerweise steuert die Signalverarbeitungs-Einrichtung zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer die Ventile periodisch zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung an. Die Periodendauer liegt hierbei vorzugsweise in dem Intervall von 15 Minuten bis 1 Sekunde.

Die Signalverarbeitungs-Einrichtung überwacht das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer vorzugsweise zusätzlich zu dem Vergleich der Messwerte in der ersten und zweiten Schaltstellung durch eine oder mehrere der folgenden Methoden:

Zusätzlich kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung das Sensorsignal oder den aus dem Sensorsignal berechneten Messwert auf Plausibilität hin überprüfen.

Zum anderen kann sie die Oszillatorspannung überwachen, wenn in dem Sensorelement eine von einem Oszillator gespeiste Messbrücke verwendet wird. Weiter ist es möglich, daß die Signalverarbeitungseinrichtung die Versorgungsspannung des Differenzdruck-Messumformers überwacht. Durch die Überwachung der oben beschriebenen Größen ist eine besonders effektive Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer möglich.

Es ist besonders effizient, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor aufweist, der die Funktionen der Signalverarbeitungseinrichtung unterstützt oder ausführt. Wird ein solcher Mikroprozessor oder Mikrocontroller verwendet, so kann die Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Messumformers weiter dadurch erhöht werden, daß die Signalverarbeitungseinrichtung weiter eine Watch-Dog-Schaltung aufweist, die die Funktionsweise des Mikrocontrollers oder Mikroprozessors überwacht. Vorteilhaft ist hierbei, wenn die Watch-Dog-Schaltung von einer Programmschleife getriggert wird, die nicht zur Erzeugung des Überwachungssignals dient. Dadurch wird sichergestellt, daß das Programm nicht in dem Unterprogramm zur Erzeugung des Überwachungssignals verharrt, obwohl ein oder mehrere der überwachten Größen sich in einem unerlaubten Zustand befinden.

Eine besonders ausfallsichere Ausgestaltung des Sensorelements besteht darin, ein Sensorelement zu verwenden, das ein oder mehrere induktive Messwertaufnehmer aufweist, die mit Widerständen zu einer von einem Oszillator gespeisten Messbrücke verschaltet sind. Weiter ist es vorteilhaft, in dem Sensorelement ein oder mehrere Verstärker zur Verstärkung des Ausgangssignals der Messbrücke und zur Erzeugung eines Sensorsignals vorzusehen, das proportional zur Druckdifferenz ist.

Kostenvorteile ergeben sich dadurch, als Ventil ein 3-/2-Wege-Ventil einzusetzen.

Zweckmäßig ist es, im Differenzdruck-Messumformer ein mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung verbundene Ausgangsstufe zur Ausgabe des Messwertes vorzusehen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ausgangsstufe so ausgestaltet ist, daß sie den Messwert wahlweise in analoger oder in digitaler Form ausgibt. Dies erhöht den Einsatzbereich des Differenzdruck-Messumformers.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Ausgangsstufe eine Schaltung zur Ausgabe eines analogen Messwertes in Form von 4 bis 20 mA oder 2 bis 10 V. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ausgangsstufe eine Schaltung zur digitalen Datenübertragung auf. Durch diese spezielle Ausgestaltung der Ausgangsstufe wird ein weiter Einsatzbereich des Differenzdruck-Messumformers gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Differenzdruck-Messumformers.

2a und 2b zeigen funktionelle Darstellungen eines mit einem Ventil verbundenen Sensorelements zum Einsatz in dem Differenzdruck-Messumformer nach 1.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit einem Ventil verbundenen Sensorelements zur Verwendung in dem Differenzdruck-Messumformer nach 1.

4 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Differenzdruck-Messumformers.

5 zeigt ein Blockschaltbild eines Sensorelements für die Verwendung in dem Differenzdruck-Messumformer nach 1 oder 3.

6 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausschnittes des Differenzdruck-Messumformers nach 1 oder 3.

1 zeigt die grundsätzliche Struktur eines erfindungsgemäßen Differenzdruck-Messumformers.

1 zeigt einen Differenzdruck-Messumformer 1, der ein Sensorelement 2, eine Signalverarbeitungs-Einrichtung 3, ein Ventil 7, eine Alarmsignalstufe 5 und eine Stromversorgungseinrichtung 6 aufweist. Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 ist elektrisch mit dem Sensorelement 2, dem Ventil 7 und der Alarmsignalstufe 5 verbunden.

Das Sensorelement 2 dient der Umformung eines Differenzdruckes &Dgr;p in ein elektrisches Sensorsignal 106. Der Differenzdruck &Dgr;p beeinflusst das Sensorelement 2, das ein von dem Differenzdruck &Dgr;p abhängiges elektrisches Signal erzeugt und als Sensorsignal 106 an die Signalverarbeitungseinrichtung 3 übermittelt.

Zur Umwandlung des Differenzdruckes &Dgr;p in ein elektrisches Signal beinhaltet das Sensorelement 2 einen oder mehrere Messwertaufnehmer. Als Messwertaufnehmer kann hierbei beispielsweise ein induktiver Messwertaufnehmer verwendet werden, wie er in DE 35 36 020 A1 beschrieben ist. Weiter kann auch ein Differential-Transformator, bei dem der innenliegende Ferrit-Kern in Abhängigkeit von dem Differenzdruck verschiebbar ist, als induktiver Messwertaufnehmer verwendet werden.

Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, daß als Messwertaufnehmer ein kapazitiver Messwertaufnehmer oder ein piezorezessiver Halbleitersensor verwendet wird. Der Vorteil eines induktiven Messwertaufnehmers gegenüber einem kapazitiven Messwertaufnehmer besteht darin, daß der technische Aufwand für die Realisierung des Messwertaufnehmers und der schaltungstechnische Aufwand zur Auswertung des Signals des Messwertaufnehmers geringer ist. Der Vorteil eines induktiven Messwertaufnehmers gegenüber einem piezorezessiven Halbleitersensor besteht darin, daß dieser – insbesondere bei kleinen Drücken – genauer arbeitet und in viel geringerem Maße von Umgebungsgrößen, wie der Temperatur, abhängig ist.

Vorteilhafterweise umfasst das Sensorelement 2 neben ein oder mehreren Messwertaufnehmern auch eine Auswerteschaltung zur Auswertung der Signale von diesem bzw. diesen Messwertaufnehmer/n. Diese Auswerteschaltung erzeugt aus dem Ausgangssignal des Messwertaufnehmers bzw. den Ausgangssignalen der Messwertaufnehmer das Sensorsignal 106. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn diese Auswerteschaltung aus dem Ausgangssignal des Messwertaufnehmers bzw. den Ausgangssignalen der Messwertaufnehmer ein Sensorsignal erzeugt, das proportional zur Differenzdruck &Dgr;p ist.

Anhand der Figuren 2a und 2b wird nun das Zusammenwirken zwischen Ventil 7 und Sensorelement 2 verdeutlicht.

2a verdeutlicht die Funktionsweise des Ventils 7 und des Sensorelements 2 in einer ersten Schaltstellung des Ventils 7 und 2b verdeutlicht diese Funktionsweise in einer zweiten Schaltstellung des Ventils 7.

2a zeigt zwei Druck-Zuführungen 71 und 72, das Ventil 7 und das Sensorelement 2 mit zwei Messkammern 22 und 23 und eine Membran 21 eines Messwertaufnehmers. Über die Druck-Zuführungen 71 und 72 werden Drücke 101 und 102 dem Sensorelement zur Bestimmung des Differenzdrucks &Dgr;p zugeführt. Bei dem Ventil 7 handelt es sich um ein 3-/2-Wege-Ventil, das einerseits pneumatisch mit den Druck-Zuführungen 71 und 72 und andererseits pneumatisch mit der Messkammer 22 verbunden ist. Weiter ist die Druck-Zuführung 72 pneumatisch mit der Messkammer 23 verbunden.

In der in 2 gezeigten ersten Schaltstellung des Ventils 7 ist so die Messkammer 22 über das Ventil 7 mit der Druck-Zuführung 71 verbunden, so daß in der Messkammer 22 der Druck 101 anliegt. Weiter ist die Druck-Zuführung 72 mit der Messkammer 23 verbunden, so daß in der Messkammer 23 der Druck 102 anliegt.

In der in 2b gezeigten zweiten Schaltstellung des Ventils 7 ist die Druck-Zuführung 72 über das Ventil 7 mit der Messkammer 22 pneumatisch verbunden. Weiter ist die Druck-Zuführung 72 ebenfalls mit der Messkammer 23 pneumatisch verbunden. Damit liegt sowohl in der Messkammer 22 als auch in der Messkammer 23 der Druck 102 an.

Es ist auch möglich, das Ventil 7 durch zwei elektrisch ansteuerbare 3-/2-Wege-Ventile zu ersetzen, von denen das erste Ventil zwischen der Druck-Zuführung 71 und der Messkammer 22 und das zweite Ventil zwischen den Messkammern 22 und 23 geschaltet ist. Weiter ist es auch möglich, mehrere Ventile vorzusehen, die in einer ersten Schaltstellung die Druck-Zuführung 71 mit der Messkammer 22 und die Druck-Zuführung 72 mit der Messkammer 23 verbinden und in einer zweiten Schaltstellung die Messkammern 22 und 23 von den Druck-Zuführungen 71 und 72 abkoppeln und eine pneumatische Verbindung zwischen den Messkammern 22 und 23 herstellen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in einer ersten Schaltstellung der Ventile die Druck-Zuführung 71 mit der Messkammer 22 und die Druck-Zuführung 72 mit der Messkammer 23 und in einer zweiten Schaltstellung die Druck-Zuführung 71 mit der Messkammer 23 und die Druck-Zuführung 72 mit der Messkammer 22 pneumatisch zu verbinden. Auch hierdurch wird eine gezielte Druckänderung beim Umschalten von der ersten in die zweite Schaltstellung bewirkt.

Eine weitere Möglichkeit wird nun anhand von 3 verdeutlicht:

3 zeigt das Ventil 7, die Druck-Zuführungen 71 und 72 und das Sensorelement 2 mit den Messkammern 22 und 23. Weiter zeigt 3 eine Druck-Zuführung 73, über die ein Referenzdruck 120 über das Ventil 7 der Messkammer 22 zuführbar ist.

In einer ersten Schaltstellung des Ventils 7 ist so die Messkammer 22 über das Ventil 7 mit der Druck-Zuführung 71 pneumatisch verbunden. Weiter ist die Messkammer 23 mit der Druck-Zuführung 72 verbunden. Damit liegt in der Messkammer 22 der Druck 101 und in der Messkammer 23 der Druck 102 an.

In einer zweiten Schaltstellung des Ventils 7 (in 3 gezeigte Schaltstellung) ist die Messkammer 22 über das Ventil 7 mit der Druck-Zuführung 73 verbunden, so daß in der Messkammer 22 der Referenzdruck 120 und in der Messkammer 23 der Druck 102 anliegt. Alternativ ist es durch den Einsatz eines weiteren Ventils möglich, daß in der zweiten Schaltstellung die Druck-Zuführung 73 mit der Messkammer 22 verbunden wird, so daß in der Messkammer 22, der Referenzdruck 120 und in der Messkammer 23 der Umgebungsdruck anliegt.

Die in 1 gezeigte Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 hat zwei Funktionen:

Zum einen dient sie der Erzeugung eines Messwertes aus dem Sensorsignal 106. Zum anderen erzeugt sie ein die Alarmstufe 5 ansteuerndes Überwachungssignal 108, überwacht das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer und verändert das Überwachungssignal 108, wenn sie bei dieser Überwachung das Auftreten eines Fehlers in dem Differenzdruck-Messumformer 1 erkennt.

Diese Funktionen der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 werden vorzugsweise von einem Mikroprozessor oder Mikrokontroller ausgeführt. Es ist jedoch auch grundsätzlich möglich, daß diese Funktionen mittels einer analogen oder digitalen Schaltung realisiert werden oder mittels des Zusammenspiels eines Mikroprozessors oder Mikrokontrollers und solchen analogen oder digitalen Schaltungen realisiert werden. Die Verwendung eines Mikroprozessors oder Mikrokontrollers hat den Vorteil, daß dadurch der Implementierungsaufwand verringert und komplexere Überwachungsfunktionen ermöglich werden.

Bei der Durchführung der Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 ein oder mehrere der folgenden Überwachungen vornehmen:

Zum einen steuert die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 zum Überwachen des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer 1 das Ventil 7 in periodischen Abständen zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung an. Das Ventil 7 verweilt sodann für eine kurze Zeitspanne, beispielsweise 1 Sekunde, in der zweiten Schaltstellung und kehrt sodann, vorzugsweise durch eine entsprechende Ansteuerung der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3, in die erste Schaltstellung zurück. Damit wechseln sich Betriebsphasen, in denen der Messwert von der Signalverarbeitungs-Einrichtung ermittelt wird, und Testphasen, die der Ermittlung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer dienen, ab. Die Steuerung des Ventils wird hierbei durch ein elektrisches Signal 105 bewirkt, bei dem es sich beispielsweise um ein rechteckförmiges Signal mit einer Periode zwischen 30 Minuten und 1 Sekunde handelt.

Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 vergleicht nun das Sensorsignal 106 in der ersten Schaltstellung mit dem Sensorsignal 106 in der zweiten Schaltstellung. Aufgrund dieses Vergleichs detektiert sie, ob ein Fehler in dem Differenzdruck-Messumformer 1 vorliegt.

Eine einfache Methode zur Durchführung eines derartigen Vergleichs besteht darin, das Sensorsignal 106 oder das Mittel des Sensorsignals 106 in der Betriebsphase mit dem Sensorsignal 106 oder dem Mittel des Sensorsignals 106 in der Testphase durch Differenzbildung zu vergleichen und das sich so ergebende Ergebnis mit einem vordefinierten Schwellwert zu vergleichen. Anstelle des Sensorsignals 106 kann natürlich auch der aus dem Sensorsignal 106 ermittelte Messwert für diesen Vergleich herangezogen werden. Liegt nun die Differenz unterhalb des Schwellwerts, so detektiert die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 das Auftreten eines Fehlers, da der Differenzdruck-Messumformer nicht ausreichend auf die durch das Ventil 7 bewirkte Druckänderung reagiert oder das Messsignal in einem verbotenen Bereich liegt. Hierbei sind auch Verschlüsse der Druck-Zuführungsleitungen erkennbar.

Durch das Umschalten des Ventils 7 ergibt sich ein Volumenstrom, der zu einer Nivellierung der Druckdifferenz zwischen den Messkammern 22 und 23 führt.

Weiter ist es auch möglich, den wie oben beschrieben ermittelten Differenzbetrag mit einer oberen Schranke zu vergleichen oder beispielsweise einen Mittelwert mehrerer derartiger Differenzbeträge mit einem unteren oder oberen Schwellwert zu vergleichen.

Bei der Verwendung eines Referenzdrucks, wie dies beispielsweise anhand von 3 erläutert ist, ist es hierbei möglich, relativ eng beieinanderliegende Werte als obere oder untere Grenzwerte zu definieren, wobei der von dem unteren und oberen Grenzwert definierte Bereich vorzugsweise dem Toleranzbereich des Differenzdruck-Messumformers entspricht.

Weiter kann zusätzlich das Sensorsignal 106 oder der von der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 aus dem Sensorsignal 106 berechnete Messwert auf Plausibilität überprüft werden. Bei zu großen oder zu kleinen Werten wird von der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 auf einen Fehler erkannt. Auch weitere Kriterien oder Algorithmen zur Plausibilitätsprüfung können hierbei verwendet werden.

Wenn das Sensorelement 2 eine von einem Oszillator gespeiste Messbrücke aufweist, kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 die Oszillatorspannung überwachen. Das Auftreten eines Fehlers kann beispielsweise anhand des Abfalls der Oszillatorspannung oder eines größeren Abweichens der Oszillator-Frequenz von der vorgegebenen Soll-Frequenz erkannt werden.

Weiter kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 die Versorgungsspannung des Differenzdruck-Messumformers 1 überwachen. Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 kann so beispielsweise die Höhe der von der Stromversorgungs-Einrichtung 6 bereitgestellten Versorgungsspannung UB, die an dem Ventil 7 anliegende Versorgungsspannung UB, die an dem Sensorelement anliegende Versorgungsspannung UB und/oder die an dem Mikroprozessor der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 anliegende Versorgungsspannung UB überwachen und einen Fehler detektieren, wenn die jeweilige Versorgungsspannung unter einen bestimmten Grenzwert fällt.

Weiter kann die Signalverarbeitungs-Einrichtung die Nullpunkt-Drift des Sensorelements oder der Messwertaufnehmer bestimmen und die Änderung der Nullpunkt-Drift auf Plausibilität überprüfen.

Weiter ist es möglich, daß die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 von der Alarmsignalstufe 5 ein Rückkopplungssignal 109 empfängt, welches beispielsweise die Schaltstellung eines zur Alarmsignalisierung in der Alarmsignalstufe 5 verwendeten Relais rückkoppelt. Durch den Vergleich des mittels des Überwachungssignals 108 signalisierten Zustands mit dem Rückkopplungssignal 109 kann von der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 das Vorliegen eines Fehlers in der Alarmsignalstufe 5 detektiert werden.

Neben den oben geschilderten Überwachungsfunktionen ermittelt die Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 aus dem in der Betriebsphase zugeführten Sensorsignal 106 einen Messwert, der der Höhe des Differenzdrucks &Dgr;p entspricht. Dieser Messwert kann von der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 bereits weiterverarbeitet werden, beispielsweise durch Vergleich mit einem Schwellwert und einer Signalisierung eines bestimmten Betriebszustands bei Überschreiten des Schwellwerts, oder, beispielsweise über eine Ausgangsstufe, in direkter Form ausgegeben werden.

4 zeigt nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Ausgabe des Messwerts über eine mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung verbundene Ausgangsstufe erfolgt.

4 zeigt das Sensorelement 2, das Ventil 7, die Stromversorgungs-Einrichtung 6, die Alarmsignalstufe 5, eine Ausgangsstufe 4 und eine Signalverarbeitungs-Einrichtung 31.

Das Sensorelement 2 und das Ventil 7 sowie die pneumatische Verbindung dieser Elemente entspricht den Ausführungen nach 1, 2a, 2b und 3. Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 31 weist sämtliche Funktionen der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 auf und verfügt weiter über folgende zusätzliche Ausgestaltungen:

Die Signalverarbeitungs-Einrichtung 31 weist einen Mikroprozessor 33, der die oben aufgeführten Funktionen der Signalverarbeitungs-Einrichtung 3 im wesentlichen erbringt, und eine Watch-Dog-Schaltung 32 auf.

Die Watch-Dog-Schaltung 32 überwacht die Funktionsweise des Mikroprozessors 33. Die Watch-Dog-Schaltung 32 dient so der weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit des Differenzdruck-Messumformers 10. Auf sie könnte somit auch verzichtet werden.

Der Mikroprozessor 33 bildet das Kernstück der Überwachung. Er erzeugt zum einen das Überwachungssignal 108. Bei dem Überwachungssignal 108 handelt es sich vorzugsweise um ein Wechselspannungs-Signal. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugt der Mikroprozessor 33 als Überwachungssignal 108 eine rechteckförmige Impulsfolge, beispielsweise einer Frequenz von 40 KHz.

Erkennt der Mikroprozessor 33 bei der Überwachung des Differenzdruck-Messumformers 1 das Auftreten eines Fehlers in dem Differenzdruck-Messumformer 1, so verändert er das Überwachungssignal 108. Beispielsweise unterbricht er hierzu die Erzeugung der rechteckförmigen Impulsfolge. Weiter ist es auch möglich, daß der Mikroprozessor 33 das Überwachungssignal 108 in anderer Weise verändert. Beispielsweise ist eine Veränderung der Signalform oder der Frequenz des von dem Mikroprozessor 33 erzeugten Überwachungssignals 108 möglich.

Der Mikroprozessor selbst wird von der Watch-Dog-Schaltung 32 überwacht, die ein Rücksetzsignal erzeugt, wenn der Mikroprozessor nicht mehr einwandfrei arbeitet. Die Watch-Dog-Schaltung 32 erkennt, wenn das von dem Mikroprozessor 33 durchgeführte Programm nicht mehr ordnungsgemäß durchlaufen wird, sondern in einer Art Endlosschleife in einem Teilprogramm verharrt. Ein solches Teil oder Unterprogramm wäre z. B. die Erzeugung des Rechteck-Überwachungssignals 108.

Im wesentlichen besteht die Watch-Dog-Schaltung 32 aus einem Zeitglied, das nach einer vorwählbaren Zeit den Mikroprozessor 33 in einen definierten Zustand zurücksetzt. Jedes Mal, wenn der Mikroprozessor 33 einen bestimmten Programmteil durchläuft, wird die Watch-Dog-Schaltung getriggert. Bei der Triggerung der Watch-Dog-Schaltung wird das Zeitglied auf Null gesetzt. Die eingestellte Zeit beginnt somit immer wieder neu zu laufen. Lediglich wenn diese Rücksetzung des Zeitgliedes nicht erfolgt, wird das Rücksetzsignal 34 erzeugt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Watch-Dog-Schaltung 32 von einer Programmschleife getriggert, die nicht der Erzeugung des Rechteck-Überwachungssignals 108 dient. Dies hat den Vorteil, daß auch eine Endlosschleife des Takterzeugungs-Unterprogramms als Fehler von der Watch-Dog-Schaltung 32 erkannt werden kann.

Die Ausgangsstufe 4 dient der Ausgabe des Messwertes. Die Ausgangsstufe 4 empfängt einerseits ein Signal 111 von dem Mikroprozessor 33, das als Information den auszugebenden Messwert enthält. Diese Information, also den von dem Mikroprozessor 33 erzeugten Messwert, gibt die Ausgangsstufe 4 in analoger oder digitaler Form aus. Im einfachsten Fall kann es sich bei der Ausgangsstufe 4 um eine Schnittstelleneinrichtung, beispielsweise um einen Stecker oder eine einfache galvanische Kopplung, handeln. Vorteilhaft ist jedoch, wenn die Ausgangsstufe 4 eine Schaltung enthält, die den von dem Mikroprozessor 33 empfangenen Messwert wahlweise analog oder digital ausgeben kann. So ist es beispielsweise möglich, daß die Ausgangsstufe 4 eine Schaltung aufweist, die einen analogen Messwert in Form eines 4 bis 20 mA oder 2 bis 10 V Signals (lebender Nullpunkt) ausgibt. Auch kann die Ausgangsstufe 4 eine Schaltung zur digitalen Datenübertragung aufweisen, die eine Ausgabe des Messwertes z. B. auf einem Profi-Bus oder CAN-Bus (CAN = Control Area Network) ermöglicht.

Die Alarmsignalstufe 5 signalisiert einen Alarm, wenn sich das Überwachungssignal 108 verändert.

Die Stromversorgungseinrichtung 6 wird von einer Spannungsversorgungs-Baugruppe gebildet, die aus der Netzspannung eine Gleichspannung von beispielsweise 24 V erzeugt. Diese Gleichspannung stellt sie als Versorgungsspannung UB den anderen Baugruppen des Differenzdruck-Messumformers 1 zur Verfügung.

Anhand von 5 wird nun der detaillierte Aufbau des Sensorelements 2 erläutert.

Das Sensorelement 2 weist einen Oszillator 11, mehrere Widerstände R1 bis R8, zwei Induktivitäten L1 und L2, zwei Verstärker V1 und V2 und zwei Gleichrichter GL1 und GL2 auf.

Die in 5 gezeigte Schaltung ist die Grundschaltung eines induktiven Differenzdruck-Sensorelements. Bei dieser Schaltung wird das Ausgangssignal einer Messbrücke, bestehend aus den Induktivitäten L1 und L2 sowie den Widerständen R1 und R2, durch den Differenzdruck bestimmt. Diese Messbrücke wird von dem Oszillator 11 gespeist und beispielsweise ein Ausgangssignal von 10 kHz erzeugt. Das Ausgangssignal der Messbrücke, d. h. die Spannungsdifferenz in der Brückungdiagonale, wird durch die Verstärker V1 und V2 verstärkt und nach Gleichrichtung durch die Gleichrichter GL1 und GL2 zum Ausgangssignal 132 umgeformt. Das Ausgangssignal 132 bildet das Sensorsignal 106, das dann im folgenden von dem Mikroprozessor 12 verarbeitet wird. Die Oszillatorspannung des Oszillators 11 bildet das Ausgangssignal 131. Das Ausgangsignal 131 wird ebenfalls von dem Mikroprozessor 33 ausgewertet. Mittels ihm kann das Auftreten eines Fehlers in dem Sensorelement 2 erkannt werden.

Die Schaltung in 5 kann in analoger Weise auch mit einem kapazitiven Messwertaufnehmer betrieben werden. Hierzu ist die von den Widerständen R1 und R2 und den Induktivitäten L1 und L2 gebildete Messbrücke entsprechend umzugestalten.

An Hand von 6 wird nun die detaillierte Funktionsweise der Alarmsignalstufe 5 verdeutlicht.

6 zeigt den Mikroprozessor 33, die Ausgangsstufe 4 und die Alarmsignalstufe 5. Die Alarmsignalstufe 5 weist ein Relais RL1, mehrere Widerstände R1 bis R5, mehrere Transistoren T1 bis T4, zwei Kondensatoren C1 und C2 und zwei Dioden D1 und D2 auf.

Das Überwachungssignal 108 des Mikroprozessors 33 ist, wie bereits oben erläutert, ein Rechtecksignal konstanter Frequenz. Eine Gegentaktendstufe, bestehend aus den Transistoren T2 und T3 erzeugt ein Signal, das im vorliegenden Fall zwischen 0 und +24 V umschaltet. Die Transistoren T1 und T4 dienen dabei der Verstärkung des Signals und der Ansteuerung des Transistors T3. Die nachfolgende Gleichrichterschaltung, bestehend aus den Dioden D1 und D2 sowie dem Kondensator C2 wird durch den Kondensator C1 gleichstrommäßig von der Spannungsversorgung entkoppelt. Solang die Gegentaktendstufe ein Rechtecksignal mit einer Amplitude von +24 V erzeugt, wird über den Kondensator C1 und die beiden Dioden D1 und D2 der Kondensator C2 auf –24 V aufgeladen. Diese Spannung bewirkt ein Anziehen des Relais RL1. Wird der Rechteck-Takt unterbrochen, dann entlädt sich der Kondensator C2 über die Relaisspule des Relais RL1 und das Relais RL1 fällt ab.

Eine Unterbrechung der Rechteck-Spannung kann auf unterschiedliche Art und Weise zustande kommen. Eine Möglichkeit ist, daß der Mikroprozessor 33 einen Fehler erkennt und die Erzeugung des Überwachungssignals 108 unterbricht. Eine andere Ursache kann z. B. darin liegen, daß die Versorgungsspannung UB ausfällt oder eines der Bauteile der Alarmsignalstufe 5 defekt wird. Sowohl Kurzschlüsse als auch Unterbrechungen bewirken in jedem Fall, daß am Kondensator C1 keine 24 V-Wechselspannung mehr anliegt. Damit ist das Relais RL1 in der Alarmsignalstufe 5 derart verschaltet, daß es sowohl bei der Unterbrechung des Oberwachungssignals 108, als auch bei einem Fehler in der Alarmsignalstufe 5 abfällt.

Es ist auch möglich, daß die Alarmsignalstufe 5 lediglich aus den Kondensatoren C1 und C2, den Dioden D1 und D2 und dem Relais RL1 besteht.


Anspruch[de]
Differenzdruck-Messumformer (1, 10) mit einem Sensorelement (2) zur Umformung eines Differenzdrucks in ein elektrisches Sensorsignal (106) und mit einer mit dem Sensorelement (2) verbundenen Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) zur Erzeugung eines Messwerts aus dem Sensorsignal (106), wobei die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) ein Überwachungssignal (108) erzeugt, das das Auftreten von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer (1, 10) signalisiert, wobei das Sensorelement (2) eine erste Messkammer (22), eine zweite Messkammer (23) und einen oder mehrere Messwertaufnehmer zur Ermittlung der Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Messkammer aufweist, wobei der Differenzdruck-Messumformer (1, 10) ein oder mehrere elektrisch ansteuerbare Ventile (7) aufweist, die so mit der ersten und zweiten Messkammer (22, 23) und zwei Druck-Zuführungen (71, 72) zur Zuführung eines ersten und eines zweiten Drucks (101, 102) verbunden sind, dass in einer ersten Schaltstellung des einen oder der mehreren Ventile (7) die erste Messkammer (22) mit dem ersten Druck (101) und die zweite Messkammer (23) mit dem zweiten Druck (102) beaufschlagt sind und in einer zweiten Schaltstellung die erste Messkammer (22) mit der zweiten Messkammer (23) verbunden ist oder die erste und die zweite Messkammer (22, 23) mit einem Referenzdruck (120) beaufschlagt sind, und wobei die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) so ausgestaltet ist, dass sie zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer (1, 10) die Ventile (7) zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung ansteuert, die Sensorsignale (106) in der ersten Schaltstellung mit den Sensorsignalen (106) in der zweiten Schaltstellung vergleicht und aus diesem Vergleich das Vorliegen eines Fehlers in dem Differenzdruck-Messumformer detektiert. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) beim Auftreten eines Fehlers das Überwachungssignal (108) verändert. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck-Messumformer (1, 10) weiter mit einer mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) verbundenen Alarmsignalstufe (5) versehen ist, die vom Überwachungssignal (108) angesteuert wird. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass die Alarmsignalstufe (5) so ausgestaltet ist, dass sie einen Alarm signalisiert, wenn sich das Überwachungssignal (108) verändert. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmsignalstufe (5) ein Relais (RL1) aufweist und die Alarmsignalstufe (5) so ausgestaltet ist, dass sie einen Alarm durch das Abfallen des Relais (RL1) signalisiert. Differenzdruck-Messumformer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais zwangsgeführte Kontakte aufweist, mittels denen die Schaltstellung des Relais an die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3) rückgekoppelt wird. Differenzdruck-Messumformer (1) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (RL1) so verschaltet ist, dass es bei einer Unterbrechung des Überwachungssignals (108) oder bei einem Fehler in der Alarmsignalstufe (5) abfällt. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmsignalstufe (5) ein Relais (RL1) und einen parallel zu dem Relais geschalteten ersten Kondensator (C2) aufweist, die über einen zweiten Kondensator (C1) zur Ausfilterung des Gleichstromanteils mit dem Überwachungssignal (108) gekoppelt sind. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmsignalstufe (5) lediglich vom Überwachungssignal (108) gespeist wird. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer (1, 10) die Ventile (7) zur Umschaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung periodisch, vorzugsweise mit einer Periode von 15 Minuten bis 1 Sekunde, ansteuert. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) zur Überwachung des Auftretens von Fehlern in dem Differenzdruck-Messumformer (1, 10) die Differenz der Sensorsignale (106) in der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung mit einem vordefinierten Schwellwert vergleicht. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) weiter so ausgestaltet ist, dass sie als Überwachungssignal (108) eine Wechselspannung, vorzugsweise ein Rechtecksignal von 40 KHz, erzeugt. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (2) eine von einem Oszillator (11) gespeiste Messbrücke (L1, L2, R1, R2) aufweist und die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) weiter so ausgestaltet ist, dass sie zur Fehlerüberwachung die Oszillatorspannung überwacht. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) weiter so ausgestaltet ist, dass sie zur Fehlerüberwachung die Versorgungsspannung (UB) des Differenzdruck-Messumformers (1, 10) überwacht. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3, 31) einen Mikrokontroller oder einen Mikroprozessor (33) aufweist. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungs-Einrichtung (3) eine Watch-Dog-Schaltung (32) aufweist, die so ausgestaltet ist, dass sie die Funktionsweise des Mikrokontrollers bzw. des Mikroprozessors (32) überwacht. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungs-Einrichtung so ausgestaltet ist, dass die Watch-Dog-Schaltung (32) von einer Programmschleife des Mikrokontrollers bzw. des Mikroprozessors getriggert wird, die nicht zur Erzeugung des Überwachungssignals (108) dient. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (2) ein oder mehrere induktive Messwert-Aufnehmer (L1, L2) aufweist, die mit Widerständen (R1, R2) zu einer von einem Oszillator (11) gespeisten Messbrücke verschaltet sind, und dass das Sensorelement (2) ein oder mehrere Verstärker (V1, V2) zur Verstärkung des Ausgangssignals der Messbrücke und zur Erzeugung eines Sensorsignals (106) aufweist, das proportional zur Druckdifferenz ist. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (2) einen Differential-Transformator aufweist. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet dass das Sensorelement (2) ein oder mehrere kapazitive Messwertaufnehmer aufweist. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement eine Dehnungsmessstreifen-Messbrücke aufweist. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement eine piezoresistive Messbrücke aufweist. Differenzdruck-Messumformer (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Ventile von jeweils einem 3-/2-Wege-Ventil (7) gebildet werden. Differenzdruck-Messumformer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck-Messumformer (10) eine mit der Signalverarbeitungs-Einrichtung (31) verbundene Ausgangsstufe (4) zur Ausgabe des Messwerts aufweist. Differenzdruck-Messumformer (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstufe (4) so ausgestaltet ist, dass sie den Messwert wahlweise in analoger oder in digitaler Form ausgibt. Differenzdruck-Messumformer (10) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstufe (4) eine Schaltung zur Ausgabe eines analogen Messwertes in Form von 4 bis 20 mA oder 2 bis 10 V aufweist. Differenzdruck-Messumformer (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstufe (4) eine Schaltung zur digitalen Datenübertragung aufweist. Verwendung eines Differenzdruck-Messumformers (1, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Überwachung des Kaminzugs von Heizungen.






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