Filtro variable con frecuencia de corte dinámica.

Un aparato, que comprende:

Una medición de un detector de corriente;



Un almacén de al menos una medición histórica del detector;

Un almacén de frecuencia de cortes potenciales, cada frecuencia de corte potencial está asociada con una diferencia de potencial respectiva entre la medición del detector de corriente y la medición histórica del detector almacenada;

Un filtro que tiene una frecuencia de corte dinámicamente seleccionada de las frecuencias de corte potenciales almacenadas sobre la base de una diferencia entre las mediciones históricas almacenadas del detector y la medición del detector de corriente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/044741.

Solicitante: TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 6001 BOLLINGER CANYON ROAD, THIRD FLOOR SAN RAMON, CALIFORNIA 94583 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MIRKOVIC,VESNA,R, SUN,Hongqiao, WHEAT,W. Spencer.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01R23/00 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01R MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES MAGNETICAS (indicación de la sintonización de circuitos resonantes H03J 3/12). › Dispositivos para realizar medidas de frecuencia; Dispositivos para realizar análisis de espectros de frecuencia.

PDF original: ES-2379971_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Filtro variable con frecuencia de corte dinámica.

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención corresponde a un control de proceso, y, más particularmente, a la calidad de señal en un sistema de control de proceso.

2. Descripción de la técnica relacionada

Una técnica de control de proceso común es detectar alguna característica o parámetro del proceso y ajustar una señal de entrada para ajustar el parámetro del proceso. Por ejemplo, un proceso puede ser diseñado de tal manera que se efectúe una operación de proceso particular a una temperatura específica. Cuando inicia la operación del proceso, el control de temperatura se ajusta a la temperatura deseada. Sin embargo, no es común que la temperatura efectiva varíe desde la temperatura deseada durante la operación del proceso y que tal variación tenga consecuencias indeseables. La temperatura efectiva se monitorea por lo tanto de tal manera que, si ésta se desvía de la temperatura deseada, la señal de entrada se puede modificar para llevar la temperatura efectiva a la temperatura deseada. Nótese que ésta técnica se utiliza no solamente para la temperatura, sino también para otros tipos de parámetros tal como la presión, la tasa de flujo y el volumen.

En la práctica, el parámetro se mide, o se detecta, mediante un tipo adecuado de sensor. El sensor típicamente saca una señal eléctrica que es representativa del parámetro detectado. Un sistema de control puede entonces muestrear esta señal a intervalos predeterminados y extrapolar el parámetro detectado de la característica pertinente de la muestra. Por ejemplo, en el escenario de temperatura introducido anteriormente, el detector de temperatura podría sacar una señal eléctrica cuyo voltaje (o corriente) sea proporcional a la temperatura que se detecte. Cada 0, 05 segundos, un sistema de control podría muestrear esa señal eléctrica. El sistema de control determina entonces del voltaje de esa señal en esa muestra cual era la temperatura efectiva al momento en que se midió.

Esta técnica de control se basa en la precisión de la información que lleva el parámetro efectivo, o medido. Un problema a este respecto es el "ruido" eléctrico en la señal que muestrea el sistema de control. El ruido eléctrico altera las características de la señal. Si el ruido es lo suficientemente severo, el sistema de control lo puede determinar de manera precisa cual es el parámetro detectado, conduciendo de esta manera a un control de proceso de gravado. El ruido eléctrico surge de muchas fuentes y es principalmente inevitable. Sin embargo, este se puede mitigar.

Existen muchas maneras de reducir o mitigar el ruido eléctrico. Una técnica filtra las frecuencias no deseadas en la señal de muestra bajo la presunción de que ellas son ruido. Más particularmente, un filtro de paso bajo con una frecuencia de corte fija se puede utilizar para eliminar el ruido cuando el espectro de la frecuencia de ruido está más allá de la frecuencia de corte especificada. Sin embargo, la señal de ruido podría tener un espectro de frecuencia amplio y dinámico y algunas veces consume mucho tiempo averiguar el rango del espectro del ruido en cierto proceso. El espectro del ruido podría también ser diferente en el mismo proceso sí el sistema de adquisición de datos se localiza en un lugar diferente. Si el filtro tiene una frecuencia de corte muy baja, se podría eliminar la mayor parte del ruido, sin embargo, este también podría hacer más lento el tiempo de respuesta del detector en el sistema de adquisición de datos de manera significativa.

La presente invención está dirigida a resolver, o al menos reducir, uno o todos los problemas mencionados anteriormente.

La EP 0908706 A 1 describe un aparato de combinación de peso que tiene un filtro automático que ajusta la capacidad que es efectiva para asegurar la precisión de peso y también para ajustar una característica de filtro de un filtro digital que tiene un tiempo de respuesta corto.

La WO 0124363 A2 describe un circuito integrado que incluye un filtro con unos capacitores conmutados para ajustar dinámicamente una frecuencia de corte del filtro.

Resumen de la invención La presente invención, en sus varios aspectos y realizaciones, incluye un método y aparato. El aparato comprende una medición de corriente del detector un almacenamiento de al menos una medición del detector histórico, un almacenamiento de las frecuencias de corte potenciales, y un filtro. Cada frecuencia de corte potencial se asocia con una diferencia de potencial respectiva entre la medición del detector de corriente y la medición histórica almacenada del detector. El filtro tiene una frecuencia de corte dinámicamente seleccionada de las frecuencias de corte potenciales almacenadas sobre la base de una diferencia entre la medición histórica almacenada del detector y la medición de corriente del detector. El método comprende almacenar al menos una medición histórica del detector, almacenando las frecuencias de corte potenciales, determinando una diferencia entre una medición de corriente del

detector y una medición histórica del detector; y seleccionando dinámicamente una frecuencia de corte para un filtro para la medición de corriente del detector de la diferencia.

Breve descripción de los dibujos La invención se pude entender mediante referencia a la siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos que la acompañan, en los cuales los numerales de referencia similares identifican elementos similares, y en los cuales:

La FIG.1 es un diagrama de bloque de una técnica de filtrado de acuerdo con la presente invención;

La FIG. 2 ilustra un método de filtrar una medición de detector de acuerdo con la presente invención;

La FIG3A - FIG.3E comparan el desempeño de un método y de un aparato efectuado de acuerdo con la presente invención a una técnica de filtrado convencional en donde el filtro comprende un filtro de paso bajo;

La FIG.4 ilustra una realización particular de la técnica de filtrado mostrada primero en la FIG.1;

La FIG. 5 es un diagrama de bloque funcional de la realización de la FIG. 4;

La FIG.6A y la FIG. 6B ilustran conceptualmente un aparto de cómputo como se puede utilizar en la ejecución de una realización particular de la presente invención;

La FIG. 7 y la FIG. 8 ilustran conceptualmente un contexto particular en el cual se puede emplear la presente invención.

Aunque la invención es susceptible de varias modificaciones y formas alternativas, los dibujos ilustran realizaciones específicas aquí descritas en detalle por vía de ejemplo. Se debe entender, sin embargo, que la descripción que aparece aquí de las realizaciones específicas no pretende limitar la invención a las formas particulares descritas, sino por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes, y alternativas que caben dentro del alcance de la invención como se definió mediante las reivindicaciones finales.

Descripción detallada de la invención Las realizaciones ilustrativas de la invención se describen adelante. Por interés de claridad, no todas las características de la ejecución presente se describen en esta especificación, por su puesto se aprecia que en el desarrollo de cualquiera de tales realizaciones presentes, numerosas decisiones específicas de la ejecución se pueden hacer para lograr las metas específicas de los desarrolladores, tal como el cumplimiento con las restricciones relacionadas con el sistema y las relacionadas con el negocio, que variarán de una ejecución a otra. Más aún, se apreciará que tal esfuerzo de desarrollo, aún si es complejo y consume tiempo, sería un emprendimiento de rutina para aquellos expertos en la técnica que tengan el beneficio de esta descripción.

La FIG. 1 es un diagrama de bloque de un aparato que ejecuta una técnica de filtrado de acuerdo con la presente invención. Un filtro 100 comprende un almacén 103 de al menos una medición histórica del detector; un almacén 106 de frecuencia de corte potencial, y un filtro 109 que tiene una frecuencia de corte dinámico. El filtro 109 puede ser un filtro de paso bajo, un filtro de paso alto, o un filtro de paso de banda, dependiendo de la implementación. Cada frecuencia de corte potencial en el almacén 106 se asocia con una diferencia de potencial respectiva 112 entre una medición del detector 115 y la medición histórica almacenada del detector... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato, que comprende:

Una medición de un detector de corriente;

Un almacén de al menos una medición histórica del detector;

Un almacén de frecuencia de cortes potenciales, cada frecuencia de corte potencial está asociada con una diferencia de potencial respectiva entre la medición del detector de corriente y la medición histórica del detector almacenada;

Un filtro que tiene una frecuencia de corte dinámicamente seleccionada de las frecuencias de corte potenciales almacenadas sobre la base de una diferencia entre las mediciones históricas almacenadas del detector y la medición del detector de corriente.

2. El aparato de la reivindicación 1, en donde el filtro comprende un filtro de paso bajo.

3. El aparato de la reivindicación 1, en donde el filtro comprende un filtro de paso alto.

4. El aparato de la reivindicación 1, en donde el filtro comprende un piso de paso de banda.

5. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un filtro preliminar capaz de filtrar la medición del detector de corriente antes de tomar la diferencia con las mediciones históricas almacenadas.

6. El aparato de la reivindicación 5, en donde el filtro preliminar comprende un filtro ejecutado con software.

7. El aparato de la reivindicación 5, en donde el filtro preliminar comprende un filtro efectuado con hardware.

8. El aparato de la reivindicación 7, en donde el filtro efectuado con hardware comprende un circuito de resistor - capacitor.

9. El aparato de la reivindicación 1, en donde al menos uno de los almacenes de mediciones históricas del detector y el almacén de frecuencia de corte potencial comprenden un almacén ejecutado por software y un almacén ejecutado por hardware.

10. El aparato de la reivindicación 1, en donde el almacén de las mediciones históricas desde el detector comprenden un almacén ejecutado por hardware.

11. El aparato de la reivindicación 10 en donde el almacén ejecutado por hardware comprende una pluralidad de dispositivos de memoria

12. El aparato de la reivindicación 1, en donde el almacén de frecuencias de corte potencial comprende una estructura de datos ejecutado por software.

13. El aparato de la reivindicación 12, en donde la estructura de datos comprende una tabla, una lista, una cola, o una base de datos.

14. El aparato de la reivindicación 1, en donde el filtro comprende un filtro ejecutado por software.

15. El aparato de la reivindicación 1, en donde el filtro comprende un filtro ejecutado por hardware.

16. El aparato de la reivindicación 15, en donde el filtro ejecutado por hardware comprende un circuito resistor de un capacitor.

17. El aparato de la reivindicación 1, en donde la medición del detector de corriente comprende una medición de temperatura, una medición de presión, una medición de tasa de flujo, y una medición de una composición.

18. El aparato de la reivindicación 1, en donde la frecuencia de corte potencial es una función lineal en forma de pieza de la diferencia de potencial.

19. El aparato de la reivindicación 1, en donde la medición histórica comprende un promedio de una pluralidad de mediciones históricas.

20. Un método, que comprende: almacenar al menos una medición histórica del detector; almacenar frecuencias de corte potenciales;

determinar una diferencia entre una medición de un detector de corriente y una medición histórica de un detector; y seleccionar dinámicamente una frecuencia de corte para un filtro para la medición del corte corriente de la diferencia.

21. El método de la reivindicación 20, en donde seleccionar dinámicamente una frecuencia de corte para el filtro incluye seleccionar dinámicamente la frecuencia de corte para un filtro de paso bajo.

22. El método de la reivindicación 20, en donde seleccionar dinámicamente la frecuencia de corte para el filtro incluye seleccionar dinámicamente la frecuencia de corte para el filtro de paso alto.

23. El método de la reivindicación 20, en donde seleccionar dinámicamente la frecuencia de corte del filtro incluye seleccionar dinámicamente la frecuencia de corte para un filtro de paso de banda.

24. El método de la reivindicación 20, que comprende además tomar un promedio de una pluralidad de mediciones históricas almacenadas del detector para obtener una medición histórica del detector.

25. El método de la reivindicación 20, que comprende además filtrar la medición de corriente del detector para ruido antes de determinar la diferencia.

26. El método de la reivindicación 20, que comprende además obtener una medición del detector de corriente.

27. El método de la reivindicación 20, en donde almacenar la medición histórica incluye almacenar la medición histórica en un almacén implementado por hardware.

28. El método de la reivindicación 27, en donde almacenar la medición histórica en el almacén implementado por hardware incluye almacenar la medición histórica en un almacén de hardware que comprende una pluralidad de dispositivos de memoria.

29. El método de la reivindicación 20, en donde almacenar la medición histórica incluye almacenar la medición histórica en un almacén ejecutado por software.

30. El método de la reivindicación 29, en donde almacenar la medición histórica en el almacén ejecutado por software incluye almacenar la medición histórica en una tabla, una lista, una cola, o una base de datos.

31. El método de la reivindicación 20, que comprende además muestrear la medición del detector de corriente.

32. El método de la reivindicación 20, en donde seleccionar dinámicamente la frecuencia de corte incluye recuperar la frecuencia de corte del almacén implementado por software.

FRECUENCIA DE FILTRO DE FRECUENCIA CORTE ALMACENADA DE CORTE DINÍMICO

MEDICIONES DE SENSOR HISTÓRICAS ALMACENADAS

DETERMINA UNA DIFERENCIA ENTRE UNA MEDICIÓN DE SENSOR DE CORRIENTE Y UNA MEDICIÓN DE SENSOR HISTÓRICA

SELECCIONA DINÍMICAMENTE UNA FRECUENCIA DE CORTE PARA UN FILTRO PARA LA MEDIACIÓN DE SENSOR DE CORRIENTE A PARTIR DE LA DIFERENCIA

Tiempo (0.05 segundos por división)

FILTRO DE PASO BAJO PRELIMINAR

FILTRO DE TABLA INDEXADA DE PASO BAJO DE FRECUENCIA DE FRECUENCIA CORTE DE CORTE DINÍMICA LECTURAS DE SENSOR HISTÓRICAS

Frecuencia de Muestreo


 

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