BRPI0822968B1

BRPI0822968B1 - sistema de conversão de dados, método de conversão de dados para um sinal de c.a. digitalizado

Info

Publication number: BRPI0822968B1
Application number: BRPI0822968-6A
Authority: BR
Inventors: Stig Lindemann; Mads Kolding Nielsen
Original assignee: Micro Motion Inc
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2019-11-05
Also published as: EP2400677A1; KR20110051218A; CN102113218A; US10855310B2; EP2327163B1; CN102113218B; AU2013205923A1; RU2011107245A; HK1159341A1; AU2008360012A1; JP2011529671A; MX2011000751A; EP2400677B1; AR072613A1; AU2013205923B2; CA2731426C; CA2731426A1; EP2327163A1; BR122019016199B1; US20190165805A1

Abstract

sistema de conversão de dados, método de conversão de dados para um sinal de c.a. digitalizado, sistema de transmissão de optoacoplador, e, método de controle de transmissão para controlar transmissão de sinal através de um meio de transmissão de optoacoplador. um sistema de conversão de dados (100) para realizar uma conversão de dados não linear em um sinal de c.a. digitalizado é provido. um sistema não linear de conversão de dados (100) inclui uma entrada para receber o sinal de c.a. digitalizado, uma saída para gerar em saída um sinal convertido não linearmente, e um sistema de processamento ( 1 04) acoplado à entrada e à saída. o sistema de processamento (104) é configurado para receber o sinal de c.a. digitalizado, converter não linearmente o sinal de c.a. digitalizado usando uma função de transferência pré-determinada para criar o sinal convertido não linearmente, e transferir o sinal convertido não linearmente para a saída .

Description

“SISTEMA DE CONVERSÃO DE DADOS, MÉTODO DE CONVERSÃO DE DADOS PARA UM SINAL DE C.A. DIGITALIZADO”

Antecedentes da Invenção

1. Campo da invenção

A presente invenção refere-se a um sistema e método de conversão de dados, e mais particularmente, a um sistema e método de conversão de dados para realizar uma conversão de dados não linear.

2. Descrição do Problema

Um optoacoplador é um dispositivo que comunica sinais a partir de um primeiro dispositivo para um segundo dispositivo usando luz. O optoacoplador assim pode ser usado para prover isolamento elétrico, como entre componentes ou circuitos específicos. O isolamento elétrico pode ser usado com vantagem para evitar que um componente ou circuito puxe corrente elétrica excessiva. O isolamento elétrico pode ser ainda usado para evitar que um curto- circuito ou outro problema em um dispositivo afete outros dispositivos. Consequentemente, um optoacoplador é usado com frequência para isolar dispositivos elétricos e/ou circuitos elétricos.

Uma aplicação do isolamento é empregada onde um dispositivo está localizado dentro de um meio explosivo ou perigoso. Um optoacoplador pode ser usado para assegurar que o dispositivo não está puxando corrente elétrica excessiva e assim não pode criar uma centelha ou causar ignição.

Um optoacoplador tem inconvenientes. Um optoacoplador tem uma velocidade de comutação relativamente lenta. Como um resultado, um optoacoplador tem uma largura de banda de sinalização limitada. Ademais, um optoacoplador é um dispositivo passivo e não realiza qualquer controle ou regulação da transmissão de sinal.

Aspectos da Invenção

Em um aspecto da invenção, um sistema de conversão de dados

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2/18 para realizar uma conversão de dados não linear em um sinal de C.A. digitalizado compreende:

uma entrada para receber o sinal de C.A. digitalizado;

uma saída para gerar em saída um sinal convertido não linearmente; e um sistema de processamento acoplado à entrada e à saída e configurado para receber o sinal de C.A. digitalizado, converter não linearmente o sinal de C.A. digitalizado usando uma função de transferência predeterminada para criar o sinal convertido não linearmente, e transferir o sinal convertido não linearmente para a saída.

Preferivelmente, a função de transferência predeterminada cria o sinal convertido não linearmente com relação a um ponto de referência predeterminado.

Preferivelmente, a função de transferência predeterminada é configurada para alternativamente comprimir ou amplificar valores digitais do sinal de C.A. digitalizado.

Preferivelmente, a função de transferência predeterminada é configurada para alternativamente comprimir ou amplificar valores digitais do sinal de C.A. digitalizado em relação a uma distância a partir do ponto de referência predeterminado.

Preferivelmente, a conversão de dados não linear substancialmente preserva uma informação de fase no sinal convertido não linearmente.

Preferivelmente, a conversão de dados não linear preserva informação de cruzamento zero no sinal convertido não linearmente.

Preferivelmente, a conversão de dados não linear substancialmente reduz uma largura de banda do sinal do sinal convertido não linearmente.

Em um aspecto da invenção, um método de conversão de dados para um sinal de C.A. digitalizado compreende:

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3/18 receber o sinal de C.A. digitalizado;

converter não linearmente o sinal de C.A. digitalizado usando uma função de transferência predeterminada para criar um sinal convertido não linearmente; e transferir o sinal convertido não linearmente.

Em um aspecto da invenção, um sistema de transmissão de optoacoplador para controlar a transmissão de sinal através de um meio de transmissão do optoacoplador compreende:

um optoacoplador; e um controlador acoplado ao optoacoplador e configurado para receber uma tentativa de transmissão a partir de um primeiro dispositivo, determinar se um segundo dispositivo já está transmitindo através do

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4/18 optoacoplador, determinar se receber a tentativa de transmissão está fora de um período de banda morta após uma ocorrência de colocação sob tensão, e transmitir a partir do primeiro dispositivo através do optoacoplador se o segundo dispositivo não está transmitindo e se o período de banda morta tiver decorrido.

Preferivelmente, o controlador é ainda configurado para deter o primeiro dispositivo de transmitir através do optoacoplador até o segundo dispositivo ter completado a transmissão se o segundo dispositivo já está transmitindo.

Preferivelmente, o controlador é configurado para deter o primeiro dispositivo de transmitir através do optoacoplador até o período de banda morta ter decorrido se a tentativa de transmissão está dentro do período de banda morta.

Preferivelmente, o sistema de transmissão do optoacoplador inclui pelo menos dois dispositivos se comunicando através do optoacoplador.

Preferivelmente, o sistema de transmissão do optoacoplador implementa um esquema de comunicação mestre-escravo.

Em um aspecto da invenção, um método de controle de transmissão para controlar transmissão de sinal através de um meio de transmissão do optoacoplador compreende:

receber uma tentativa de transmissão a partir de um primeiro dispositivo;

determinar se um segundo dispositivo já está transmitindo através do meio de transmissão do optoacoplador;

determinar se receber a tentativa de transmissão está fora de um período de banda morta após uma ocorrência de colocação sob tensão; e transmitir a partir do primeiro dispositivo através do meio de transmissão do optoacoplador se o segundo dispositivo não está transmitindo e

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5/18 se o período de banda morta tiver decorrido.

Preferivelmente, o método ainda compreende deter o primeiro dispositivo de transmitir através do meio de transmissão do optoacoplador até o segundo dispositivo ter completado a transmissão se o segundo dispositivo já está transmitindo.

Preferivelmente, o método ainda compreende deter o primeiro dispositivo de transmitir através do meio de transmissão do optoacoplador até o período de banda morta ter decorrido se a tentativa de transmissão está dentro do período de banda morta.

Preferivelmente, o meio de transmissão do optoacoplador inclui pelo menos dois dispositivos se comunicando através do meio de transmissão do optoacoplador.

Preferivelmente, o método implementa um esquema de comunicação mestre-escravo.

Descrição dos Desenhos

O mesmo número de referência representa o mesmo elemento em todos os desenhos. Deve ser entendido que os desenhos não estão necessariamente em escala.

FIG. 1 mostra um sistema de circuito de barramento de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 2 mostra detalhes maiores de um aspecto de isolamento do processador de sinal de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 3 mostra um sistema de conversão para realizar uma conversão de dados em um sinal de C.A. digitalizado de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 4 mostra uma função de transferência de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 5 mostra um sinal de C.A. na entrada do sistema de

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6/18 conversão.

FIG. 6 mostra o sinal de C.A. digitalizado após a conversão de dados não linear de acordo com a invenção.

FIG. 7 é um fluxograma de um método de conversão de dados para um sinal de C.A. digitalizado de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 8 mostra um sistema de comunicação do optoacoplador da técnica anterior que realiza comunicações duplex através de um meio de transmissão do optoacoplador entre dispositivo A e dispositivo B.

FIG. 9 mostra um sistema de comunicação do optoacoplador de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 10 mostra ainda detalhes do sistema de comunicação do optoacoplador de acordo com uma forma de realização da invenção.

FIG. 11 é um fluxograma de um método de controle de transmissão para controlar transmissão de sinal através de um meio de transmissão do optoacoplador de acordo com uma forma de realização da invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

FIGS. 1-11 e a seguinte descrição mostram exemplos específicos para ensinar aos versados na técnica como fazer e usar o melhor modo da invenção. Para o fim de ensinar os princípios inventivos, alguns aspectos convencionais foram simplificados ou omitidos. Os versados na arte irão apreciar variações destes exemplos que estão dentro do escopo da invenção. Os versados na arte irão apreciar que os aspectos descritos abaixo podem ser combinados em vários modos para formar variações múltiplas da invenção. Como um resultado, a invenção não é limitada aos exemplos específicos descritos abaixo, mas somente pelas reivindicações e seus equivalentes.

FIG. 1 mostra um sistema de circuito de barramento 5 de acordo

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7/18 com uma forma de realização da invenção. O circuito de barramento 5 inclui um sistema hospedeiro 1, um circuito de barramento 4, um instrumento de barramento 10, e um processador de sinal 30 acoplando o instrumento de barramento 10 para o circuito de barramento 4. O sistema hospedeiro 1 gera uma voltagem de circuito VL e uma corrente de circuito IL sobre o circuito de barramento 4. O sistema hospedeiro 1 pode compreender uma unidade de controle central, a CPU, ou algum outro sistema de processamento usado para processar os sinais recebidos sobre o circuito de barramento 4. De acordo com uma forma de realização da invenção, o circuito de barramento 4 compreende um circuito de barramento de duas linhas 4. No entanto, deve ser entendido que o circuito de barramento 4 não precisa compreender um circuito de barramento de duas linhas.

O instrumento de barramento 10 pode incluir qualquer modo de sensor ou medidor, como um medidor de fluxo. Em formas de realização onde o instrumento de barramento 10 inclui um medidor de fluxo, o medidor de fluxo pode compreender um medidor de fluxo vibratório, como um medidor de fluxo Coriolis ou um densitômetro. Como mostrado na FIG. 1, o instrumento de barramento 10 inclui um sensor 13 e eletrônica do instrumento de barramento 20. A eletrônica do instrumento de barramento 20 pode compreender qualquer modo de CPU, sistema de processamento, ou microsistema de processamento. De acordo com uma forma de realização da invenção, o sensor 13 é configurado para gerar primeiros sinais analógicos e inserir os primeiros sinais analógicos para a eletrônica do instrumento de barramento 20. A eletrônica do instrumento de barramento 20 pode gerar segundos sinais analógicos que estão na forma de uma corrente de circuito variável IL fluindo no circuito de barramento 4. O instrumento de barramento 10 pode ser configurado para extrair uma quantidade predeterminada ou limitada de potência quando em uso com o barramento de duas linhas 4.

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8/18

Devido ao protocolo de comunicação de medição e as limitações de potência construída dentro do sistema de circuito de barramento 5, o instrumento de barramento 10 pode ser isolado do circuito de barramento de duas linhas 4 usando um processador de sinal 30. Em algumas formas de realização, o processador de sinal 30 pode compreender uma barreira intrinsecamente segura (I.S.) (linha tracejada).

O isolamento limita a potência elétrica que o instrumento de barramento 10 pode extrair do circuito de barramento de duas linhas 4 e o sistema hospedeiro 1. O isolamento evita dano ao circuito de barramento de duas linhas 4 e o sistema hospedeiro 1 quando do evento de uma falha catastrófica do instrumento de barramento 10. Além disso, o isolamento limita a transferência da potência elétrica através da barreira I.S. a fim de eliminar um perigo de explosão e evitar a ignição de quaisquer materiais explosivos ou inflamáveis no meio ambiente do instrumento de barramento 10.

FIG. 2 mostra maiores detalhes de um aspecto do isolamento do processador de sinal 30 de acordo com uma forma de realização da invenção. O processador de sinal é mostrado como recebendo um primeiro sinal analógico a partir do instrumento de barramento 10. No entanto, deve ser entendido que o primeiro sinal analógico não precisa se originar do instrumento de barramento 10, mas ao contrário, o processador de sinal 30 pode ser utilizado em outros meios ambientes onde o processamento do sinal analógico é requerido. O sinal analógico recebido a partir do instrumento de barramento 10 sobre os fios 220 é recebido por um conversor analógico para digital 240 onde os sinais são digitalizados. De acordo com uma forma de realização da invenção, o conversor analógico-para-digital 240 compreende um conversor delta sigma, que converte o sinal analógico em uma corrente de bits em série. No entanto, deve ser entendido que outros conversores analógico-para-digital podem ser usados e o conversor analógico-para-digital particular usado não deve limitar o

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9/18 escopo da invenção.

De acordo com uma forma de realização da invenção, o processador de sinal 30 inclui um optoacoplador 115 que é conectado entre o circuito de barramento de duas linhas 4 e o conversor analógico-para-digital 240. O optoacoplador 115 também pode ser referido como um opto-isolador, acoplador óptico, ou fotoacoplador. O optoacoplador 115 eletricamente isola o instrumento de barramento 10 a partir do sistema hospedeiro 1. Consequentemente, o instrumento de barramento 10 não pode curto-circuitar o circuito de barramento de duas linhas 4. Além disso, falha catastrófica do instrumento de barramento 10 não pode puxar corrente excessiva a partir do sistema hospedeiro 1. O optoacoplador 115 compreende a fonte luminosa do transmissor 122 e a fonte luminosa do receptor 123. As fontes luminosas do transmissor e do receptor 122, 123 podem compreender qualquer modo de componentes eletrônicos reativos a luz, incluindo fontes luminosas do transmissor e do receptor a laser, fontes luminosas do transmissor e receptor LED, fontes luminosas do transmissor e do receptor a laser LED e, etc.

A fonte luminosa do transmissor 122 e a fonte luminosa do receptor 123 são comumente formadas adjacentes a cada outra em que a luz gerada pela fonte luminosa do transmissor 122 é diretamente recebida pela fonte luminosa do receptor 123. Em outras formas de realização, a fonte luminosa do transmissor 122 e a fonte luminosa do receptor 123 são separadas por algum dispositivo óptico, como um cabo de fibra óptica, por exemplo. Em algumas formas de realização, os dois componentes são formados em um único pacote, como mostrado na FIG. 2. No entanto, deve ser entendido que em outras formas de realização a fonte luminosa do transmissor 122 e a fonte luminosa do receptor 123 podem compreender componentes separados.

A fonte luminosa do transmissor 122 gera um sinal codificado por luz que compreende uma conversão da corrente elétrica em luz emitida. A fonte

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10/18 luminosa do receptor 123 recebe o sinal codificado por luz e converte a luz recebida de volta em um sinal elétrico que é substancialmente idêntico ao sinal elétrico original na fonte luminosa do transmissor 122. O optoacoplador 115 é assim bem apropriado para transferir sinais digitais.

Na forma de realização mostrada em FIG. 2, o instrumento de barramento 10 gera um primeiro sinal analógico, que é enviado para o conversor analógico-para-digital 240. O conversor analógico-para-digital 240 gera uma saída de sinal digital. O sinal digital é recebido pela fonte luminosa do transmissor 122 e enviado para a fonte luminosa do receptor 123. A fonte luminosa do receptor 123 pode então transmitir o sinal recebido para um condicionador de sinal 250.

O condicionador de sinal 250 pode processar os sinais digitais, que podem estar na forma de uma corrente de bits em série, por exemplo, e converter o sinal digital em um sinal de modulação por largura de pulso colocado em escala (PWM). O sinal PWM pode então ser convertido em um segundo sinal analógico e gerado em saída para o circuito de barramento 4.

FIG. 3 mostra um sistema de conversão 100 para realizar uma conversão de dados não linear em um sinal de C.A. digitalizado de acordo com uma forma de realização da invenção. O sistema de conversão 100 inclui uma ou mais entradas 101 e uma ou mais saídas 102. O sistema de conversão 100 recebe o sinal de C.A. digitalizado na entrada 101 e saídas para o sinal convertido na saída 102. O sinal convertido pode ser convertido em uma forma que é mais eficiente e utilizável para transmissão sobre um meio de transmissão, como transmissão através do optoacoplador 115, por exemplo. No entanto, outros meios de transmissão são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.

O sistema de conversão 100 é configurado para receber o sinal de C.A. digitalizado, converter não linearmente o sinal de C.A. digitalizado

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11/18 usando uma função de transferência predeterminada para criar a porção de sinal convertido, e transferir a porção de sinal convertido. O sistema de conversão 100 pode converter o sinal de C.A. digitalizado com relação a um ponto de referência predeterminado. O sistema de conversão 100 pode traduzir o sinal de C.A. digitalizado com relação à distância a partir do ponto de referência predeterminado, como uma distância vertical (isto é, voltagem) do ponto de referência.

O sistema de conversão 100 pode compreender qualquer modo de sistema, incluindo uma parte do processador de sinal 30 ou outro dispositivo de barreira, um conversor analógico-para-digital (A/D), um processador ou microprocessador, um pré-processador, etc. Alternativamente, em algumas formas de realização, o sistema de conversão 100 pode compreender uma porção ou subsistema do instrumento de barramento 10.

O sistema de conversão 100 pode incluir um sistema de processamento 104 e armazenamento (não mostrado). O sistema de processamento 104 pode incluir uma rotina de conversão 110, um armazenamento de sinal de C.A. digitalizado 111 (ou armazenamento para pelo menos uma porção do sinal de C.A. digitalizado, como uma porção de sinal), e uma função de transferência predeterminada 112. A função de transferência predeterminada 112 é empregada para processar o sinal de C.A. digitalizado ou porção de sinal do mesmo e realizar a conversão não linear da porção de sinal (ver discussão abaixo).

FIG. 4 mostra uma função de transferência de acordo com uma forma de realização da invenção. A função de transferência é não linear, incluindo tanto compressão como amplificação. Isto é mostrado nas legendas acima do gráfico. Ademais, em algumas formas de realização a compressão e amplificação também podem ser não lineares.

A função de transferência modifica o sinal de C.A. digitalizado,

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12/18 como por ajustes dos valores ou regiões específicos, ainda sem mudar a conformação global da forma de onda de entrada. A função de transferência pode compreender uma função matemática que converte o sinal de C.A. digitalizado. Alternativamente, a função de transferência pode compreender uma série de coeficientes que são multiplicados pelo sinal de C.A. digitalizado, essencialmente um filtro digital. O sinal de C.A. digitalizado é convertido a fim de melhorar a transferência do sinal de C.A. digitalizado e a fim de melhorar a eficiência da transferência A conversão de dados melhora a transmissão limitando a largura de banda. A conversão de dados retém a informação de fase e com vantagem retém a informação de fase enquanto diminuindo a largura de banda. A conversão de dados alcança isto tanto por compressão como amplificação do sinal de C.A. digitalizado.

Em algumas formas de realização, a digitalização pode compreender um protocolo de comunicação digital que é imposto sobre um sinal de C.A variando com tempo, como um sinal de medição analógico. Por exemplo, um protocolo de comunicação digital HART pode ser superposto sobre uma voltagem analógica ou sinal de corrente analógica. O protocolo HART em algumas formas de realização pode empregar uma modulação de chaveamento de deslocamento de freqüência de fase contínua (CP-FSK). No entanto, deve ser entendido que outros protocolos de comunicação e modulações são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e reivindicações.

A função de transferência realiza uma amplificação em valores de entrada que estão dentro de uma distância especificada de um ponto de referência. Um ponto de referência pode ser um ponto de cruzamento zero do sinal de C.A., mesmo se o ponto de cruzamento zero tiver se deslocado acima ou abaixo de um nível de voltagem zero. No entanto, outros pontos de referência são contemplados e estão dentro do escopo da descrição e

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13/18 reivindicações.

Uma amplificação pode alcançar um ganho predeterminado. A amplificação pode ser substancialmente linear ou pode ser não linear. Em algumas formas de realização, o ganho pode variar com distância a partir do ponto de referência. Uma amplificação em torno do ponto de referência preserva a informação de cruzamento zero. A amplificação em torno do ponto de referência pode tornar a discriminação de cruzamento zero mais fácil.

Inversamente, a função de transferência realiza a compressão em uma porção de sinal que está em mais de uma distância predeterminada a partir do ponto de referência, como o ponto de cruzamento zero previamente discutido. A compressão pode ser substancialmente linear ou pode ser não linear. A compressão pode alcançar uma compressão predeterminada. Em algumas formas de realização, a compressão pode variar com uma distância a partir do ponto de referência.

FIG. 5 mostra um sinal de C.A. na entrada do sistema de conversão 100. O sinal de C.A. compreende um sinal variando no tempo incluindo uma amplitude e período. O sinal de C.A. já pode ter sido digitalizado ou alternativamente em algumas formas de realização pode ser digitalizado pelo sistema de conversão 100 antes da conversão.

FIG. 6 mostra o sinal de C.A. digitalizado após a conversão de dados não linear de acordo com a invenção. Pode ser visto a partir desta figura que a amplitude pico-a-pico global do sinal de C.A. foi significantemente reduzida e comprimida sem mudar a conformação da forma de onda. Neste exemplo, o sinal de C.A. original AC foi comprimido a partir de uma amplitude original de cerca de 250 descendo a uma amplitude de cerca de 30. No entanto, ao mesmo tempo, a amplitude em torno do ponto de referência, que é aqui um ponto de cruzamento zero (apesar da amplitude não ser zero), foi amplificada. Em contraste como as regiões comprimidas onde os valores digitais são cerca

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14/18 de uma unidade afastados verticalmente, na região amplificada em torno do ponto de referência, os valores digitais são em torno de três unidades afastados. Isto é feito de modo que os pontos de referência no sinal de C.A. digitalizado não se tornam mais próximos juntos e mais difíceis de discriminar, como se as regiões de sinal em torno do ponto de referência tivessem sido comprimidas. Os valores digitais comprimidos podem ser difíceis de determinar, especialmente na presença de ruído superposto sobre os valores digitais.

O resultado final é que os valores digitais afastados do ponto de referência (como próximos dos picos) estão relativamente próximos em termos da distância vertical como um resultado da compressão. Inversamente, os valores digitais em torno do ponto de referência são movimentados verticalmente afastados pela amplificação. O resultado é que os pontos de referência são mais fáceis de discriminar enquanto o sinal de C.A. global requer uma menor largura de banda global.

FIG. 7 é um fluxograma 700 de um método de conversão de dados para um sinal de C.A. digitalizado de acordo com uma forma de realização da invenção. Na etapa 701, o sinal de C.A. digitalizado é recebido.

Na etapa 702, o sinal de C.A. digitalizado é convertido não linearmente. Usando a função de transferência, o sinal afastado do ponto de referência é comprimido (isto é, valores digital grandes são comprimidos). A compressão pode ser de qualquer quantidade desejada e pode empregar qualquer compressão desejada. A compressão da porção de sinal nesta região de voltagem opera para reduzir a largura de banda do sinal de C.A. digitalizado e torna a transmissão do sinal de C.A. digitalizado através do optoacoplador mais eficiente. Ainda usando a função de transferência, o sinal próximo do ponto de referência é amplificado por um ganho predeterminado (isto é, valores digitais pequenos são amplificados). A amplificação pode ser por qualquer quantidade de ganho desejada. A amplificação preserva a informação de fase,

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15/18 incluindo a informação de fase provida pelos cruzamentos zero do sinal de C.A. digitalizado. Ademais, a amplificação pode tornar os pontos de cruzamento zero mais fáceis de discriminar no sinal de C.A. digitalizado após o sinal de C.A. digitalizado passar através do optoacoplador.

Na etapa 703, após a porção de sinal ser comprimida/amplificada, o sinal convertido não linearmente é transferido para o optoacoplador para transmissão. Após transmissão, a informação de fase pode ser determinada a partir do sinal convertido não linearmente, incluindo a informação de cruzamento zero. Ademais, se desejado, a compressão e amplificação podem ser opcionalmente revertidas após a transmissão, como usando uma função de transferência com imagem de espelho (isto é, reversa). Subsequentemente, o método pode retornar para etapa 701 e receber de modo interativo e processar as porções de sinal.

FIG. 8 mostra um sistema de comunicação do optoacoplador da técnica anterior que realiza comunicações duplex através de um meio de transmissão do optoacoplador entre dispositivo A e dispositivo B. O meio de transmissão do optoacoplador inclui um optoacoplador e linhas associadas ou outros condutores. Dois trajetos de transmissão separados são incluídos de modo que as comunicações duplex (isto é, comunicações em ambas as direções) podem ser realizadas. Em algumas formas de realização, as comunicações compreendem comunicações meio-duplex em que somente um dispositivo pode transmitir em um tempo.

O sistema de comunicação do optoacoplador da técnica anterior apresenta inconvenientes. Tanto o dispositivo A como o dispositivo B podem tentar se comunicar ao mesmo tempo. As tentativas de comunicação simultâneas em um sistema comunicação meio-duplex irão resultar em uma falha de transmissão. Ademais, se a transmissão a partir do dispositivo A criar um eco de volta ao dispositivo A, então dispositivo A pode interpretar de modo

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16/18 errado o eco recebido como uma transmissão legítima do dispositivo B.

FIG. 9 mostra um sistema de comunicação do optoacoplador 900 de acordo com uma forma de realização da invenção. O sistema de comunicação do optoacoplador 900 inclui um controlador 920 que regula as comunicações entre dispositivo A 905 e dispositivo B 907 através de um meio de transmissão incluindo o optoacoplador 115. O optoacoplador 115 em algumas formas de realização realiza a comunicação meio-duplex (ou simplex) entre dispositivos, em que somente um dispositivo pode transmitir em um tempo.

Deve ser entendido que o controlador 920 pode estar localizado em qualquer lugar no sistema de comunicação do optoacoplador 900 e é mostrado à direita do optoacoplador 115 apenas para ilustração. Em algumas formas de realização, o controlador 920 pode compreender um componente do processador de sinal 30. Ademais, o controlador 920 em algumas formas de realização pode compreender um componente de dispositivo A 905 ou dispositivo B 907, em que o dispositivo opera como um dispositivo de comunicação mestre. Ao mesmo tempo, o(s) outro(s) dispositivo(s) opera(m) como dispositivo(s) de comunicação escravo(s).

O sistema de comunicação do optoacoplador 900 é configurado para evitar a recepção de ecos. Alternativamente ou em adição, o sistema de comunicação do optoacoplador 900 é configurado para evitar que mais de um dispositivo transmita em um tempo.

O sistema de comunicação do optoacoplador 900 em algumas formas de realização é configurado para receber uma tentativa de transmissão a partir de um primeiro dispositivo A 905, determinar se um segundo dispositivo B 907 já está transmitindo através do optoacoplador 115, determinar se receber a tentativa de transmissão está fora de um período de banda morta após uma ocorrência de colocação sob tensão, e transmitir a partir do primeiro dispositivo

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A 905 através do optoacoplador 115 se o segundo dispositivo B 907 não está transmitindo e se o período de banda morta tiver decorrido.

FIG. 10 mostra outros detalhes do sistema de comunicação do optoacoplador 900 de acordo com uma forma de realização da invenção. Nesta forma de realização, o controlador 920 e o optoacoplador 115 são combinados em um dispositivo. O dispositivo combinado pode incluir capacidades adicionais e circuitagem adicional. O controlador 920 pode incluir comutadores 931 e 932 que são comutados pelo controlador 920 a fim de regular a transmissão através do optoacoplador 115. Os comutadores podem compreender qualquer modo de comutadores.

FIG. 11 é um fluxograma 1100 de um método de controle de transmissão para controlar transmissão de sinal através de um meio de transmissão do optoacoplador de acordo com uma forma de realização da invenção. Na etapa 1101, uma tentativa de transmissão é recebida a partir de um dispositivo como dispositivo A. Deve ser entendido que a tentativa de transmissão pode ser de qualquer dispositivo, mas o dispositivo A é usado nesta figura e exemplo para fins de clareza.

Na etapa 1102, é determinado se o dispositivo B já está transmitindo. Se o dispositivo B já está transmitindo, então o método prossegue para a etapa 1103. Se dispositivo B ainda não está transmitindo, então o método se ramifica para a etapa 1105.

Na etapa 1103, onde dispositivo B já está transmitindo, dispositivo A é detido de transmitir. A detecção é feita até o dispositivo B ter completado uma transmissão.

Na etapa 1104, o método detém outras tentativas de transmissão até a transmissão do dispositivo B estar completa. A transmissão pode compreender a transmissão a partir do dispositivo B para o dispositivo A em algumas formas de realização, apesar de outros dispositivos serem

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18/18 contemplados e estarem dentro do escopo da descrição e reivindicações.

Na etapa 1105, onde o dispositivo B ainda não está transmitindo, o método verifica para ver se a tentativa está fora de uma banda morta. Se a tentativa de transmissão não está fora da banda morta, então o método retorna para etapa 1101 e todas as transmissões são mantidas desligadas até o período de banda morta ter decorrido. Se, ao contrário, a tentativa de transmissão está fora da banda morta, então o método prossegue para etapa 1106.

Para alguns instrumentos de barramento, durante a fase de colocação sob tensão o instrumento pode gerar e excluir medições ou outros dados que não estão dentro das especificações e não devem ser transmitido. Por esta razão, o método pode implementar um período de banda morta durante um tempo predeterminado após colocação sob tensão. Sinais recebidos durante este período de banda morta podem ser julgados não confiáveis e podem ser ignorados. Sinais que chegam após a banda morta ter expirado são julgados aceitáveis.

Na etapa 1106, dispositivo B é detido de transmitir. Isto pode incluir dispositivos adicionais se mais do que dois dispositivos podem transmitir através do meio de transmissão do optoacoplador.

Na etapa 1107, dispositivo A é deixado transmitir.

Na etapa 1108, o método verifica para ver se dispositivo A está fazendo a transmissão. Se o dispositivo A não está fazendo a transmissão, o método volta para a etapa 1106. Se (e quando) o dispositivo A está fazendo a transmissão, então o método volta para a etapa 1101 e espera por outras tentativas de transmissão.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de conversão de dados (100) para realizar uma conversão de dados não linear em um sinal de C.A. digitalizado, o sistema de conversão (100) compreendendo:

uma entrada (101) para receber o sinal de C.A. digitalizado;

uma saída (102) para gerar em saída um sinal convertido não linearmente; e caracterizado pelo fato de que um sistema de processamento (104) acoplado à entrada e à saída e configurado para receber o sinal de C.A. digitalizado (111), converter não linearmente o sinal de C.A. digitalizado usando uma função de transferência predeterminada (112) para criar o sinal convertido não linearmente, em que a função de transferência predeterminada cria o sinal convertido não linearmente com relação a um ponto de referência predeterminado, e transferir o sinal convertido não linearmente para a saída.
2. Sistema de conversão de dados (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a função de transferência predeterminada é configurada para alternativamente comprimir ou amplificar valores digitais do sinal de C.A. digitalizado em relação a uma distância do ponto de referência predeterminado.
3. Sistema de conversão de dados (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que um ganho de amplificação pode variar de acordo com uma distância a partir do ponto de referência predeterminado.
4. Sistema de conversão de dados (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que um nível de compressão pode variar de acordo com uma distância a partir do ponto de referência predeterminado.
5. Sistema de conversão de dados (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a conversão de dados não linear substancialmente preserva uma informação de fase no sinal convertido não linearmente.
6. Sistema de conversão de dados (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a conversão de dados não linear preserva uma informação de cruzamento zero no sinal convertido não linearmente.
7. Sistema de conversão de dados (100) de acordo com a reivindicação 1,

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2/2 caracterizado pelo fato de que a conversão de dados não linear substancialmente reduz uma largura de banda do sinal do sinal convertido não linearmente.
8. Método de conversão de dados para um sinal de C.A. digitalizado, o método compreendendo:

receber o sinal de C.A. digitalizado;

caracterizado pelo fato de converter não linearmente (110) o sinal de C.A. digitalizado (111) usando a função de transferência predeterminada (112) para criar um sinal convertido não linearmente, em que a função de transferência predeterminada cria o sinal convertido não linearmente com relação a um ponto de referência predeterminado; e transferir o sinal convertido não linearmente.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a função de transferência predeterminada é configurada para alternativamente comprimir ou amplificar valores digitais do sinal de C.A. digitalizado em relação a uma distância a partir do ponto de referência predeterminado.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um ganho de amplificação pode variar de acordo com uma distância a partir do ponto de referência predeterminado.
11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um nível de compressão pode variar de acordo com uma distância a partir do ponto de referência predeterminado.
12. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a conversão de dados não linear substancialmente preserva uma informação de fase no sinal convertido não linearmente.
13. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a conversão de dados não linear preserva uma informação de cruzamento zero no sinal convertido não linearmente.
14. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a conversão de dados não linear substancialmente reduz uma largura de banda do sinal convertido não linearmente.