CN106297259A - 数据传输系统、变送器、接收器、数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据传输系统、变送器、接收器、和数据传输方法。该数据传输系统包括：一变送器(10)，其能够将从一传感器(30)获得的一测量值P1转换成一脉冲信号(S)后输出所述脉冲信号(S)，其中，所述脉冲信号(S)包括：m个依次排列脉冲段和m‑1个隔离段(Sint)，任意相邻的两个所述脉冲段之间设置一所述隔离段(Sint)，以区分所述相邻的两个所述脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；和一接收器(20)，其能够从所述变送器(10)接收所述脉冲信号(S)，并计数得到各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，然后根据N1,N2,…,Nm计算得到所述测量值P1，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数。

Description

数据传输系统、变送器、接收器、数据传输方法

技术领域

本发明涉及变送器的数据传输技术领域，尤其涉及数据传输系统、变送器、接收器、数据传输方法。

背景技术

变送器(Transmitter)是把传感器的输出信号转变为可被控制器(例如PLC)识别的信号(或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源)的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的种类很多，用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等等。

目前，变送器和PLC之间的数据传输方法主要有如下三种：4～20mA技术，HART技术，和FF/PA技术。4～20mA技术是一种模拟通讯方法，需要AD模块和DA模块。HART技术是一种低速(1.2k bps)数字通讯方法，在变送器和PLC侧分别需要配备HART通讯模块。FF/PA技术是一种高速(31.25k bps)数字通讯方法，在变送器和PLC侧分别需要配备FF/PA模块。

发明内容

本发明的目的之一是提供数据传输系统、变送器、接收器，其结构简单，成本低；还提供数据传输方法，其对硬件的要求低，成本低。

本发明的一个方面提供了数据传输系统，包括：

一变送器，其能够将从一传感器获得的一测量值P1转换成一脉冲信号后输出脉冲信号，其中，脉冲信号包括：m个依次排列脉冲段和m-1个隔离段，任意相邻的两个脉冲段之间设置一隔离段，以区分相邻的两个脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；和

一接收器，其能够从变送器接收脉冲信号，并计数得到各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，然后根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到测量值P1，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数。该数据传输系统结构简单，成本低。

在数据传输系统的一种示意性的实施方式中，变送器包括：

一第一处理单元，其能够将测量值P1转换成一中间值P2，其中，中间值P2为整数，和

一脉冲产生单元，其能够根据中间值P2产生脉冲信号并输出脉冲信号；

接收器包括：

一计数器，其能够计数得到各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm；和

一第二处理单元，其能够根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2，然后根据中间值P2计算得到测量值P1。该变数器结构简单，易于用脉冲信号传输该测量值。接收器采用计数器就能够简便地测算脉冲信号所代表的整数的中间值P2，进而通过简单运算就能够得到测量值P1，其结构简单，成本低。

在数据传输系统的另一种示意性的实施方式中，第一处理单元将测量值P1转换成中间值P2采用公式1：P2＝(P1-Pmin)/Pres，其中，Pmin为传感器量程的下限，Pres为传感器测量的精度；

第二处理单元根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2的步骤中采用公式2：P2＝A1*N1+A2*N2+…+Am*Nm，其中，A1,A2,…,Am为预设的常数；

第二处理单元根据中间值P2计算得到测量值P1的步骤中采用公式1进行逆运算。采用公式1必然能够确保中间值P2为一整数。

在数据传输系统的在一种示意性的实施方式中，各脉冲段的频率分别为F1,F2,…,Fm，其中F1≠F2≠…≠Fm，接收器测算各脉冲段的频率F1,F2,…,Fm，并根据各脉冲段的频率F1,F2,…,Fm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm；或者，

各脉冲段的占空比分别为R1,R2,…,Rm，其中R1≠R2≠…≠Rm，接收器测算各脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm，并根据各脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm。通过频率和占空比来识别脉冲段，简单且准确。

本发明的另一个方面提供了变送器，其能够将从一传感器获得的一测量值P1转换成一脉冲信号后输出脉冲信号，其中，脉冲信号包括：m个依次排列脉冲段和m-1个隔离段，任意相邻的两个脉冲段之间设置一隔离段，以区分相邻的两个脉冲段，其中，m为大于等于2的整数。该变送器结构简单，成本低。

在变送器的一种示意性的实施方式中，包括：

一第一处理单元，其能够将测量值P1转换成一中间值P2，其中，中间值P2为整数，和

一脉冲产生单元，其能够根据中间值P2产生脉冲信号并输出脉冲信号。该变数器结构简单，易于用脉冲信号传输该测量值。

本发明的另一个方面提供了接收器，其能够从一变送器接收一脉冲信号，其中，脉冲信号包括：m个依次排列脉冲段和m-1个隔离段，任意相邻的两个脉冲段之间设置一隔离段，以区分相邻的两个脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；包括：

一计数器，其能够计数得到各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数；和

一第二处理单元，其能够根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2，然后根据中间值P2计算得到测量值P1。该接收器结构简单，成本低。接收器采用计数器就能够简便地测算脉冲信号所代表的整数的中间值P2，进而通过简单运算就能够得到测量值P1，其结构简单，成本低。

本发明的另一个方面提供了数据传输方法，包括：

一变送器将从一传感器获得的一测量值P1转换成一脉冲信号后输出脉冲信号，其中，脉冲信号包括：m个依次排列脉冲段和m-1个隔离段，任意相邻的两个脉冲段之间设置一隔离段，以区分相邻的两个脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；和

一接收器从变送器接收脉冲信号，并计数得到各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，然后根据各脉冲段的脉冲N1,N2,…,Nm计算得到测量值P1，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数。该数据传输方法，其对硬件的要求低，成本低。

在数据传输方法的一种示意性的实施方式中，一变送器将从一传感器获得的一测量值P1转换成一脉冲信号后输出脉冲信号的步骤包括：

变送器将测量值P1转换成一中间值P2，其中，中间值P2为整数，和

变送器根据中间值P2产生脉冲信号并输出脉冲信号；

接收器根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到测量值P1的步骤包括：

接收器根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2；和

接收器根据中间值P2计算得到测量值P1。整数的中间值P2易于用脉冲信号传输。

在数据传输方法的另一种示意性的实施方式中，变送器将测量值P1转换成一中间值P2的步骤中采用公式1：P2＝(P1-Pmin)/Pres，其中，Pmin为传感器量程的下限，Pres为传感器测量的精度；

接收器根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2的步骤中采用公式2：P2＝A1*N1+A2*N2+…+Am*Nm，其中，A1,A2,…,Am为预设的常数；

接收器根据中间值P2计算得到测量值P1的步骤中采用公式1进行逆运算。采用公式1必然能够确保中间值P2为一整数。

在数据传输方法的在一种示意性的实施方式中，各脉冲段的频率分别为F1,F2,…,Fm，其中F1≠F2≠…≠Fm，接收器测算各脉冲段的频率F1,F2,…,Fm，并根据各脉冲段的频率F1,F2,…,Fm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm；或者，

各脉冲段的占空比分别为R1,R2,…,Rm，其中R1≠R2≠…≠Rm；接收器测算各脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm，并根据各脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm。通过频率和占空比来识别脉冲段，简单且准确。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1是本发明的实施例提供的数据传输系统的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的脉冲信号的结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的脉冲信号的结构示意图；

图4是本发明的实施例提供的数据传输系统的结构示意图；

图5是本发明的实施例提供的数据传输方法的流程框图。

标号说明：

10 变送器

11 接收单元

12 第一处理单元

13 脉冲产生单元

20 接收器

21 计数器

22 第二处理单元

23 计时器

30 传感器

S 脉冲信号

S1,S2,…,Sm 脉冲段

Sint 隔离段

N1,N2,…,Nm 脉冲数

P1 测量值

P2 中间值

E1,E2,…,Em 使能信号

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1是本发明的实施例提供的数据传输系统的结构示意图。从图1中可以看出，该数据传输系统，包括：一变送器10，其能够输出一脉冲信号S；和一接收器20，其能够从变送器10接收脉冲信号S。具体而言，

该变送器10能够将从一传感器30获得的一测量值P1转换成脉冲信号S后输出脉冲信号S。在一个示意性的实施方式中，变送器10包括一接收单元11，其能够从传感器30接收包含该测量值P1的信号。该测量值P1对应的物理量由传感器30的类型决定。例如传感器30为温度传感器，则该测量值P1为表示温度的值；又例如传感器30为压力传感器，则该测量值P1为表示压力的值。本领域的技术人员能够知道选用其他类型的传感器30时，测量值P1对应的物理量。

图2是本发明的实施例提供的脉冲信号的结构示意图。从图2中可以看出，该脉冲信号S包括：m个依次排列脉冲段S1,S2,…,Sm和m-1个隔离段Sint，任意相邻的两个脉冲段之间设置一隔离段，以区分相邻的两个脉冲段，其中，m为大于等于2的整数。也即是说，每对相邻的两个脉冲段之间有且只有一个隔离段Sint以区分该对相邻的两个脉冲段。例如，相邻的脉冲段S1和S2之间设置有一个隔离段Sint，以区分S1和S2。其他相邻的脉冲段之间设置隔离段Sint以此类推，不再重复阐述。在一个示意性的实施方式中，m-1个隔离段Sint的长度均相同。本领域的技术人员可知，m-1个隔离段Sint的长度也可以不完全相同或完全不相同。该脉冲信号S的排列顺序为S1,Sint,S2,Sint,…,Sint,Sm。该脉冲信号可以为数字信号，也可以为模拟信号。数字信号的脉冲信号抗电磁干扰(EMC)能力强。

在一个示意性的实施方式中，整个脉冲信号S代表一与测量值P1对应且关联的整数，每一脉冲段的脉冲数为该整数的构成部分，每一脉冲段特有特征(例如该脉冲段在该脉冲信号S中位置，或该脉冲段的频率，或该脉冲段的占空比等)决定该脉冲段的脉冲数在该整数中的位数。这样，只要识别不同的脉冲段并对应得到该脉冲段对应的脉冲数，就能够计算出该整数，从而计算出该测量值P1，实现了从变送器向接收器传输数据(即该测量值P1)的功能。该变送器通过其输出的脉冲信号S中的各脉冲段及其脉冲数来传输与测量值P1对应的数据，该传输方法简单，对变送器和接收器的硬件要求低，成本低。这样，变送器、接收器、数据传输系统的结构简单，成本低。

在一个示意性的实施方式中，变送器10包括：

一第一处理单元12，其能够将测量值P1转换成一中间值P2，其中，中间值P2为整数，和

一脉冲产生单元13，其能够根据中间值P2产生脉冲信号S并输出脉冲信号S。

传感器30检测到的测量值P1通常不是一个整数值，使用脉冲信号S的脉冲数来表示较为困难。将该非整数值的测量值P1转换成整数值的中间值P2，然后使用脉冲信号S的脉冲数来表示该整数较为容易。该变数器结构简单，易于用脉冲信号传输该测量值。

在一个示意性的实施方式中，第一处理单元12将测量值P1转换成一中间值P2采用公式：P2＝(P1-Pmin)/Pres(公式1)，其中，Pmin为传感器30量程的下限，Pres为传感器30测量的精度。采用公式1必然能够确保中间值P2为一整数。以传感器30为温度传感器为例，其测量的精度Pres为0.01℃，其量程的下限Pmin为-100℃，其量程的上限Pmax为2000℃。假设该传感器30所输出的温度的测量值P1为1234.56℃，那么对应的中间值

整个脉冲信号S代表与测量值P1对应且关联的整数P2，每一脉冲段的脉冲数为该整数P2的构成部分，每一脉冲段特有特征(例如该脉冲段在该脉冲信号S中位置，或该脉冲段的频率，或该脉冲段的占空比等)决定该脉冲段的脉冲数在该整数P2中的位数。图2所示的脉冲信号S表示的中间值P2＝A1*N1+A2*N2+…+Am*Nm(公式2)，其中，A1,A2,…,Am为预设的常数；N1,N2,…,Nm分别为脉冲段S1,S2,…,Sm对应的脉冲数，且均为整数。只要在接收器20设置好A1,A2,…,Am，然后对脉冲段S1,S2,…,Sm分别计数对应的脉冲数N1,N2,…,Nm，就可以通过公式2计算出该中间值P2，进而可以通过公式1进行逆运算得到测量值P1。公式2中A1,A2,…,Am以及m的选择可以根据具体情况进行适应性地设置。在一个适应性的实施方式中，公式2中m＝2，那么公式2变为P2＝A1*N1+A2*N2。若N2为n位的整数，那么设置A1＝10ⁿ，A2＝1，n为正整数，这样可以使得公式2变得非常简单。

继续以上述的传感器30为温度传感器、P1为1234.56℃、且P2为133456为例。m＝2，n＝3，A1＝10ⁿ，A2＝1，那么P2＝10³*N1+*N2(公式2)。只要N1＝133，N2＝456，P2即为133456。相应地，脉冲信号S只需要由两个脉冲段S1和S2以及位于S1和S2之间的隔离段Sint。其中脉冲段S1的脉冲数N1为133，脉冲段S2的脉冲数N2为456。此时脉冲信号S代表中间值P2，脉冲段S1代表中间值P2的高位数，脉冲段S2代表中间值P2的低位数。

在一个示意性的实施方式中，各脉冲段的频率(特有特征)彼此互不相同以区分各脉冲段，即各脉冲段的频率分别为F1,F2,…,Fm，其中F1≠F2≠…≠Fm，相应地以各脉冲段的频率来决定该脉冲段在中间值P2中所代表的位数。图3所示的示意性的实施方式中，脉冲信号S对应公式2中的中间值P2。从图3中脉冲信号S由两个脉冲段S1和S2以及位于S1和S2之间的隔离段Sint。脉冲段S1的频率F1为10kHZ、脉冲数N1为133个；脉冲段S2的频率F2为20kHZ、脉冲数N2为456个。隔离段Sint是长度为2毫秒的低电平。在一个示意性的实施方式中，隔离段Sint也可以为高电平。后续接收器20只需要测算出隔离段S1的频率F1和脉冲数N1，以及隔离段S2的频率F2和脉冲数N2，那么就可以简便地根据公式2计算出中间值P2，然后再通过公式1进行逆运算得到测量值P1。

在另一个示意性的实施方式中，各脉冲段的占空比(特有特征)彼此互不相同以区分各脉冲段，即各脉冲段的占空比分别为R1,R2,…,Rm，其中R1≠R2≠…≠Rm，相应地以各脉冲段的占空比来决定该脉冲段在中间值P2中所代表的位数。本领域的技术人员能够参考图3所示的脉冲信号S，得到该实施方式对应的脉冲信号S的结构，在此不再赘述。通过频率和占空比来识别脉冲段，简单且准确。

在一个示意性的实施方式中，该变送器10包括一微处理单元MCU(图中未画出)。该微处理单元MCU包括第一处理单元12和脉冲产生单元13。在一个示意性的实施方式中，该脉冲产生单元13为脉冲宽度调制模块PWM。一般的微处理单元MCU中集成有脉冲宽度调制模块PWM，成本低，集成度高。

该接收器20能够从变送器10接收脉冲信号S，并计数得到各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，然后根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到测量值P1，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数。接收器20对脉冲信号S的识别以及对测量值P1的计算简单，对硬件对的要求低，结构简单，成本低。

在一个示意性的实施方式中，接收器20包括：

一计数器21，其能够计数得到各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数；和

一第二处理单元22，其能够根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2，然后根据中间值P2计算得到测量值P1。

接收器采用计数器就能够简便地测算脉冲信号所代表的整数的中间值P2，进而通过简单运算就能够得到测量值P1，其结构简单，成本低。

接收器20对脉冲信号S的处理方式应与发送器10产生脉冲信号S的方式以及脉冲信号S的结构相对应。

当第一处理单元12将测量值P1转换成一中间值P2采用公式：P2＝(P1-Pmin)/Pres(公式1)，并且脉冲信号S如图2所示，中间值P2＝A1*N1+A2*N2+…+Am*Nm(公式2)时，第二处理单元22根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2的步骤中采用公式2：P2＝A1*N1+A2*N2+…+Am*Nm。其中，A1,A2,…,Am为预设的常数，通常被预先保存于接收器20中。第二处理单元22根据中间值P2计算得到测量值P1的步骤中采用公式1进行逆运算。以传感器30为温度传感器、P1为1234.56℃、且P2为133456，接收器20接收到的脉冲信号S如图3所示为例，接收器20中预先设定A1＝10ⁿ，A2＝1，Pres＝0.01℃，Pmin＝-100℃，那么公式2为：P2＝10³*N1+*N2。接收器20中的计数器21计数得到脉冲段S1对应的脉冲数N1为133，脉冲段S2对应的脉冲数N2为456。第二处理单元22根据公式2得到中间值P2为133456，然后根据公式1逆运算得到测量值P1为1234.56℃。

接收器20根据脉冲信号S中各脉冲段的特有特征来识别各脉冲段。例如：

当各脉冲段的频率(特有特征)彼此互不相同以区分各脉冲段，即各脉冲段的频率分别为F1,F2,…,Fm，其中F1≠F2≠…≠Fm时，接收器20需相应地测算各脉冲段的频率以识别各脉冲段，从而将各脉冲段的频率和脉冲数一一对应起来，便于后续公式2的运算。具体地，接收器20中的计数器21对脉冲信号S中的各脉冲段S1,S2,…,Sm的脉冲进行计数，得到对应的脉冲数N1,N2,…,Nm。该接收器20还包括一计时器23。接收器20中的计时器23在计数器21进行计数的过程中计时。对于第i个脉冲段Si，i取1至m的所有整数，接收器20中第二处理器22根据计数器21的计数数值ΔNi和该计时器23中对应该数值时间Δti，确定第i个脉冲段的频率Fi＝ΔNi/Δti。第二处理单元22进而能够识别频率F1,F2,…,Fm一一对应的脉冲数N1,N2,…,Nm，从而确定公式2中N1,N2,…,Nm一一对应的A1,A2,…,Am。该计数器21和计时器23共同配合，测算各脉冲段的频率和脉冲数，其结构简单。以图3所示的脉冲信号为例，计数器21和计时器23共同配合得到脉冲段S1的频率F1为10kHZ、脉冲数N1为133个；脉冲段S2的频率F2为20kHZ、脉冲数N2为456个。那么N1对应的A1为10³，N2对应的A2为1。

当各脉冲段的占空比(特有特征)彼此互不相同以区分各脉冲段，即各脉冲段的占空比分别为R1,R2,…,Rm，其中R1≠R2≠…≠Rm时，接收器20需相应地测算各脉冲段的占空比以识别各脉冲段，从而将各脉冲段的占空比和脉冲数一一对应起来，便于后续公式2的运算。其具体过程可以参考上述特有特征为频率的实施方式，在此不再重复阐述。

在一个示意性的实施方式中，该接收器为PLC(可编程逻辑控制器)或CNC(数字控制器)。

在一个示意性的实施方式中，在变送器10和变送器20中定义中间值P2取某些数值时代表特殊的含义。例如，1表示超下限，2表示超上限，3表示传感器错误等。

在一个示意性的实施方式中，如图4所示，数据传输系统包括复数个变送器10和一个接收器20。复数个变送器10中的每一个变送器均采用图1所示的变送器10相同的结构，在此不再赘述。在一个示意性的实施方式中，复数个变送器10分时地向接收器20发送对应的脉冲信号S。这样确保同一时间段只有一个变送器10向接收器20发送脉冲信号S，各个变送器10发送的脉冲信号S不会发生叠加。每一个变送器10向接收器20传输数据的过程和方法均可参照图1所示数据传输系统，在此不再赘述。接收器20向复数个变送器10发送使能信号E1,E2,…,Em，使得各个变送器10分时地逐个地向接收器20发送脉冲信号S。在一个示意性的实施方式中，各个变送器10发送的脉冲信号S彼此均不相同。不仅同一个变送器10内的各个脉冲段的特有特征(例如频率或占空比等)不同，不同的变送器10的各脉冲段的特有特征(例如频率或占空比等)也不同。以脉冲信号的特有特征是频率为例，同一个变送器10内的各个脉冲段的频率不同，不同的变送器10的各脉冲段的频率也不同，换句话说复数个变送器10发送的所有脉冲段的频率均不相同。这样，通过识别脉冲段的频率不仅能够确定该脉冲段的脉冲数在该中间值P2中的位数，还能够确定发送该脉冲段的变送器。

从上述描述可以，数据传输系统中的变送器10和接收器20彼此的工作过程是相互对应的。变送器10和接收器20均可以单独生产、销售等。本申请还要求分别单独保护该变送器和该接收器。

本发明的实施例还提供变送器10，其能够将从一传感器30获得的一测量值P1转换成一脉冲信号S后输出脉冲信号S，其中，脉冲信号S包括：m个依次排列脉冲段S1,S2,…,Sm和m-1个隔离段Sint，任意相邻的两个脉冲段之间设置一隔离段，以区分相邻的两个脉冲段，其中，m为大于等于2的整数。

在一个示意性的实施方式中，该变送器包括：

一第一处理单元12，其能够将测量值P1转换成一中间值P2，其中，中间值P2为整数，和

一脉冲产生单元13，其能够根据中间值P2产生脉冲信号S并输出脉冲信号S。

本发明的实施例还提供接收器20，其能够从一变送器10接收一脉冲信号S，其中，脉冲信号S包括：m个依次排列脉冲段S1,S2,…,Sm和m-1个隔离段Sint，任意相邻的两个脉冲段之间设置一隔离段，以区分相邻的两个脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；包括：

一计数器21，其能够计数得到各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数；和

一第二处理单元22，其能够根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2，然后根据中间值P2计算得到测量值P1。

本发明的实施例还提供数据传输方法，其对应应用于该数据传输系统。如图5所示，该数据传输方法包括：

Step1：一变送器10将从一传感器30获得的一测量值P1转换成一脉冲信号S后输出脉冲信号S，其中，脉冲信号S包括：m个依次排列脉冲段S1,S2,…,Sm和m-1个隔离段Sint，任意相邻的两个脉冲段之间设置一隔离段，以区分相邻的两个脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；和

Step1：一接收器20从变送器10接收脉冲信号S，并计数得到各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，然后根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到测量值P1，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数。

在一个示意性的实施方式中，一变送器10将从一传感器30获得的一测量值P1转换成一脉冲信号S后输出脉冲信号S的步骤Step1包括：

Step11：变送器10将测量值P1转换成一中间值P2，其中，中间值P2为整数，和

Step12：变送器10根据中间值P2产生脉冲信号S并输出脉冲信号S；

Step2中接收器20根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到测量值P1的步骤包括：

Step21：接收器20根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2；和

Step22：接收器20根据中间值P2计算得到测量值P1。

在一个示意性的实施方式中，变送器10将测量值P1转换成一中间值P2的步骤Step11中采用公式1：P2＝(P1-Pmin)/Pres，其中，Pmin为传感器30量程的下限，Pres为传感器30测量的精度；

接收器20根据各脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到中间值P2的步骤Step21中采用公式2：P2＝A1*N1+A2*N2+…+Am*Nm，其中，A1,A2,…,Am为预设的常数；

接收器20根据中间值P2计算得到测量值P1的步骤Step21中采用公式1进行逆运算。

在一个示意性的实施方式中，各脉冲段的频率分别为F1,F2,…,Fm，其中F1≠F2≠…≠Fm，接收器20测算各脉冲段的频率F1,F2,…,Fm，并根据各脉冲段的频率F1,F2,…,Fm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm；或者，

各脉冲段的占空比分别为R1,R2,…,Rm，其中R1≠R2≠…≠Rm；接收器测算各脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm，并根据各脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.数据传输系统，包括：

一变送器(10)，其能够将从一传感器(30)获得的一测量值P1转换成一脉冲信号(S)后输出所述脉冲信号(S)，其中，所述脉冲信号(S)包括：m个依次排列脉冲段(S1,S2,…,Sm)和m-1个隔离段(Sint)，任意相邻的两个所述脉冲段之间设置一所述隔离段(Sint)，以区分所述相邻的两个所述脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；和

一接收器(20)，其能够从所述变送器(10)接收所述脉冲信号(S)，并计数得到各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，然后根据各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到所述测量值P1，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数。

2.根据权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，

所述变送器(10)包括：

一第一处理单元(12)，其能够将所述测量值P1转换成一中间值P2，其中，所述中间值P2为整数，和

一脉冲产生单元(13)，其能够根据所述中间值P2产生所述脉冲信号(S)并输出所述脉冲信号(S)；所述接收器(20)包括：

一计数器(21)，其能够计数得到各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm；和

一第二处理单元(22)，其能够根据各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到所述中间值P2，然后根据所述中间值P2计算得到所述测量值P1。

3.根据权利要求2所述的数据传输系统，其特征在于，

所述第一处理单元(12)将所述测量值P1转换成所述中间值P2采用公式1：P2＝(P1-Pmin)/Pres，其中，Pmin为所述传感器(30)量程的下限，Pres为所述传感器(30)测量的精度；

所述第二处理单元(22)根据各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到所述中间值P2的步骤中采用公式2：P2＝A1*N1+A2*N2+…+Am*Nm，其中，A1,A2,…,Am为预设的常数；所述第二处理单元(22)根据所述中间值P2计算得到所述测量值P1的步骤中采用所述公式1进行逆运算。

4.根据权利要求3所述的数据传输系统，其特征在于，

各所述脉冲段的频率分别为F1,F2,…,Fm，其中F1≠F2≠…≠Fm，所述接收器(20)测算各所述脉冲段的频率F1,F2,…,Fm，并根据各所述脉冲段的频率F1,F2,…,Fm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm；或者，

各所述脉冲段的占空比分别为R1,R2,…,Rm，其中R1≠R2≠…≠Rm，所述接收器(20)测算各所述脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm，并根据各所述脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm。

5.变送器，其能够将从一传感器(30)获得的一测量值P1转换成一脉冲信号(S)后输出所述脉冲信号(S)，其中，所述脉冲信号(S)包括：m个依次排列脉冲段(S1,S2,…,Sm)和m-1个隔离段(Sint)，任意相邻的两个所述脉冲段之间设置一所述隔离段(Sint)，以区分所述相邻的两个所述脉冲段，其中，m为大于等于2的整数。

6.根据权利要求5所述的变送器，其特征在于，包括：

一第一处理单元(12)，其能够将所述测量值P1转换成一中间值P2，其中，所述中间值P2为整数，和

一脉冲产生单元(13)，其能够根据所述中间值P2产生所述脉冲信号(S)并输出所述脉冲信号(S)。

7.接收器，其能够从一变送器(10)接收一脉冲信号(S)，其中，所述脉冲信号(S)包括：m个依次排列脉冲段(S1,S2,…,Sm)和m-1个隔离段(Sint)，任意相邻的两个所述脉冲段之间设置一所述隔离段(Sint)，以区分所述相邻的两个所述脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；包括：一计数器(21)，其能够计数得到各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数；和

一第二处理单元(22)，其能够根据各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到所述中间值P2，然后根据所述中间值P2计算得到所述测量值P1。

8.数据传输方法，包括：

一变送器(10)将从一传感器(30)获得的一测量值P1转换成一脉冲信号(S)后输出所述脉冲信号(S)，其中，所述脉冲信号(S)包括：m个依次排列脉冲段(S1,S2,…,Sm)和m-1个隔离段(Sint)，任意相邻的两个所述脉冲段之间设置一所述隔离段(Sint)，以区分所述相邻的两个所述脉冲段，其中，m为大于等于2的整数；和

一接收器(20)从所述变送器(10)接收所述脉冲信号(S)，并计数得到各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm，然后根据各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到所述测量值P1，其中，N1,N2,…,Nm均为正整数，m为大于等于2的整数。

9.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，

所述一变送器(10)将从一传感器(30)获得的一测量值P1转换成一脉冲信号(S)后输出所述脉冲信号(S)的步骤包括：

所述变送器(10)将所述测量值P1转换成一中间值P2，其中，所述中间值P2为整数，和

所述变送器(10)根据所述中间值P2产生所述脉冲信号(S)并输出所述脉冲信号(S)；

所述接收器(20)根据各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到所述测量值P1的步骤包括：

所述接收器(20)根据各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到所述中间值P2；和

所述接收器(20)根据所述中间值P2计算得到所述测量值P1。

10.根据权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，

所述变送器(10)将所述测量值P1转换成一中间值P2的步骤中采用公式1：P2＝(P1-Pmin)/Pres，其中，Pmin为所述传感器(30)量程的下限，Pres为所述传感器(30)测量的精度；

所述接收器(20)根据各所述脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm计算得到所述中间值P2的步骤中采用公式2：P2＝A1*N1+A2*N2+…+Am*Nm，其中，A1,A2,…,Am为预设的常数；

所述接收器(20)根据所述中间值P2计算得到所述测量值P1的步骤中采用所述公式1进行逆运算。

11.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于，

各所述脉冲段的频率分别为F1,F2,…,Fm，其中F1≠F2≠…≠Fm，所述接收器(20)测算各所述脉冲段的频率F1,F2,…,Fm，并根据各所述脉冲段的频率F1,F2,…,Fm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm；或者，

各所述脉冲段的占空分别比为R1,R2,…,Rm，其中R1≠R2≠…≠Rm；所述接收器(20)测算各所述脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm，并根据各所述脉冲段的占空比R1,R2,…,Rm确定其所对应的脉冲段的脉冲数N1,N2,…,Nm。