BR102022010199A2

BR102022010199A2 - Cofiabilidade da posição de imãs de um dispositivo de comutação

Info

Publication number: BR102022010199A2
Application number: BR102022010199-0A
Authority: BR
Inventors: Felipe Castillo Buenaventura; Caijin Wang
Original assignee: Schneider Electric Industries Sas
Priority date: 2021-07-01
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2023-01-10
Also published as: CN115565794A; JP2023008966A; US20230003797A1; CA3165569A1; EP4113844B1; EP4113844A1

Abstract

A presente invenção refere-se a dispositivo de comutação compreendendo:
alojamento (HS), elemento móvel feito de conduto geral, primeiro imã (C1) e segundo imã (C2), e deslizavelmente montado no alojamento, para se mover em relação ao mesmo, entre posições liberada e engatada, placa de circuito impresso (PCB), compreendendo microcontrolador e face superior, na qual são montados, primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e segundo elemento sensor magnético (MSE2), posicionados voltados para o primeiro imã (C1) e o segundo imã (C2), o primeiro (MSE1) e o segundo (MSE2) para detectar primeiro e segundo campos magnéticos, gerados pelos primeiro (C1) e segundo imã (C2), o elemento móvel está mais próximo do primeiro (MSE1), e o segundo (MSE2) na posição engatada em vez de na posição estacionária, a configuração de polo do primeiro imã (C1) é oposta à do segundo imã (C2), e o primeiro campo magnético gerado pelo primeiro imã é invertido e igual em magnitude, em relação ao segundo campo magnético gerado pelo segundo imã, o primeiro (MSE1) e o segundo (MSE2) produzem primeiro e segundo sinais de saída do primeiro e do segundo campos magnéticos, o microcontrolador valida posição confiável do elemento móvel:
se o primeiro e o segundo sinais de saída estão incluídos em primeira e segunda faixas de valores, e se a soma do primeiro e o segundo sinais de saída é igual a valor predefinido, derivado da diferença entre as magnitudes do primeiro do segundo campos magnéticos.

Description

COFIABILIDADE DA POSIÇÃO DE IMÃS DE UM DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se de um modo geral a um dispositivo de comutação sem contato com base magnética, apropriado para apertar botões e seletores.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Dispositivos de comutação tipicamente se referem a qualquer dispositivo, que faz ou quebra um circuito elétrico. Todos os dispositivos de comutação elétrica consistem em contatos que abrem e fecham quando o dispositivo é ativado. Os dispositivos de comutação são operados em uma variedade de maneiras, das mais simples das quais são comutações manuais tais como o interruptor de luz doméstico aos interruptores mais complexos, usados em aplicações industriais. Em tais casos, os dispositivos de comutação podem ser operados usando uma bobina eletromagnética como elemento indutor, com elementos sensores magnéticos para ativar o interruptor.

[0003] Exemplos de tais aplicações incluem, mas não são limitados a, aviação comercial, voo espacial, aplicações militares e processos industriais, em que a confiabilidade do estado do dispositivo de comutação é exigida, a fim de garantir o desempenho contínuo do equipamento no caso de falha parcial. Tais requisitos rigorosos são exigidos por causa das consequências em potencial de falha.

[0004] Dessa maneira, existe uma necessidade de um dispositivo de comutação que tenha alta confiabilidade do estado do dispositivo de comutação.

SUMÁRIO

[0005] Este sumário é fornecido para introduzir conceitos relacionados à presente matéria inventiva. Este sumário não é destinado a identificar características essenciais da matéria reivindicada nem é destinado para uso em determinar ou limitar o escopo da matéria reivindicada.

[0006] Em uma implementação, é fornecido um dispositivo de comutação compreendendo:
um alojamento,
um elemento móvel feito de um conduto geral, um primeiro imã e um segundo imã e deslizavelmente montado no alojamento, o elemento móvel sendo adaptado para se mover em relação ao alojamento, entre uma posição liberada e uma posição engajada,
uma placa de circuito impresso compreendendo um microcontrolador e uma face superior, na qual são montados, de antemão, um primeiro elemento sensor magnético e um segundo elemento sensor magnético, posicionados para ficarem voltados para o primeiro imã e o segundo imã,
em que o primeiro elemento sensor magnético e o segundo elemento sensor magnético são configurados para, respectivamente, detectar um primeiro campo magnético e um segundo campo magnético, gerados respectivamente pelo primeiro imã e o segundo imã, em que o elemento móvel está mais próximo do primeiro elemento sensor magnético e o segundo elemento sensor magnético, na posição engajada em vez de na posição estacionária,
em que a configuração de polo do primeiro imã é oposta à configuração de polo do segundo imã, e o primeiro campo magnético gerado pelo primeiro imã é invertido em magnitude em relação ao segundo campo magnético, gerado pelo segundo imã,
em que o primeiro elemento sensor magnético e o segundo elemento sensor magnético são capazes de produzir, respectivamente, um primeiro sinal de saída e um segundo sinal de saída, do primeiro campo magnético e do segundo campo magnético,
em que o microcontrolador é capaz de validar uma posição confiável do elemento móvel:
se o primeiro sinal de saída é incluído em uma primeira faixa de valores, e se o segundo sinal de saída está incluído em uma segunda faixa de valores, e
se a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é substancialmente igual ao valor predefinido, derivado da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.

[0007] O dispositivo de comutação possibilita robustecer a detecção de uma posição redundante contra as trepidações magnéticas externas. Mais precisamente, o dispositivo possibilita significativamente aumentar a cobertura do diagnóstico e a rejeição da trepidação, usando polos magnéticos opostos entre os dois canais de entrada redundantes dos dispositivos de comutação. Esta arquitetura possibilita realizar simples verificações de plausibilidade baseadas em software, que possibilitam discriminar claramente as trepidações magnéticas das atuais medições magnéticas.

[0008] Vantajosamente, o arranjo possibilita um sistema de verificação simples e compacto, que pode ser montado em muitas aplicações tais como apertar botões e seletores, mas também se estendendo para qualquer aplicação que requer dispositivos de comutação altamente confiáveis.

[0009] Devido à configuração de polo oposto, existe um padrão consistente e repetitivo para determinar se o estado do dispositivo de comutação foi trocado ou não, que não pode ser obtido por uma trepidação externa. O dispositivo de comutação possibilita aumentar significativamente a cobertura de diagnóstico, e a imunidade da trepidação na função de comutação.

[0010] Em uma modalidade, o microcontrolador é capaz de detectar uma trepidação magnética:
se o primeiro sinal de saída não está incluído na primeira faixa de valores ou se o segundo sinal de saída não está incluído em uma segunda faixa de valores, e/ou
se a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída não é substancialmente igual ao primeiro valor predefinido.

[0011] Em uma modalidade, o microcontrolador é capaz de disparar um alerta, se uma trepidação magnética é detectada.

[0012] Em uma modalidade, o valor predefinido é zero, se o primeiro imã e o segundo imã têm as mesmas propriedades.

[0013] Em uma modalidade, quando o dispositivo de comutação é operado, o conduto geral é pressionado em direção à placa de circuito impresso, o primeiro imã e o segundo imã ficam mais perto, respectivamente, do primeiro elemento do sensor magnético e do segundo elemento do sensor magnético, que aumenta o fluxo magnético, através dos elementos de sensor magnético e mudanças do estado do dispositivo de comutação, se um limite é alcançado.

[0014] Em uma modalidade, o primeiro elemento sensor magnético e o segundo elemento sensor magnético, são sensores onipolares, que são capazes de diferenciar um polo norte magnético de um polo sul magnético.

[0015] Em uma modalidade, o primeiro elemento sensor magnético é alinhado com o primeiro imã, e o primeiro indutor e o segundo elemento sensor magnético são alinhados com o segundo imã e o segundo indutor.

[0016] Em outra implementação, é fornecido um método para validar uma posição confiável de um elemento móvel de um dispositivo de comutação compreendendo um alojamento, o elemento móvel sendo feito de um conduto geral, um primeiro imã e um segundo imã e deslizavelmente montado no alojamento, o elemento móvel sendo adaptado para se mover em relação ao alojamento, entre uma posição liberada e uma posição engatada, o dispositivo de comutação ainda compreendendo uma placa de circuito impresso, compreendendo um microcontrolador e uma face superior, na qual são montados, de antemão, um primeiro elemento sensor magnético e um segundo elemento sensor magnético, posicionados para ficarem voltados para o primeiro imã e o segundo imã, o método compreendendo :
o primeiro elemento sensor magnético e o segundo elemento sensor magnético detectando, respectivamente, um primeiro campo magnético e um segundo campo magnético gerados, respectivamente, por um primeiro imã e o segundo imã, em que o elemento móvel está mais próximo do primeiro elemento sensor magnético e do segundo elemento sensor magnético na posição engajada em vez de na posição estacionária,
em que a configuração de polo do primeiro imã é oposta à configuração de polo do segundo imã, e o primeiro campo magnético gerado pelo primeiro imã é invertido e igual em magnitude, em relação ao segundo campo magnético gerado pelo segundo imã,
o primeiro elemento sensor magnético e o segundo elemento sensor magnético produzindo respectivamente um primeiro sinal de saída e um segundo sinal de saída, a partir do primeiro campo magnético e do segundo campo magnético,
o microcontrolador validando uma posição confiável do elemento móvel:
se o primeiro sinal de saída está incluído em uma primeira faixa de valores, e se o segundo sinal de saída está incluído em uma segunda faixa de valores, e
se a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é substancialmente igual a um valor predefinido, derivado da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.

[0017] Em outra implementação, é fornecido um meio de leitura por computador, tendo incorporado um programa de computador, a fim de validar uma posição confiável de um elemento móvel de um dispositivo de comutação. O dito programa de computador compreende instruções que realizam etapas de acordo com o método de acordo com a presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0018] A descrição detalhada é feita com referência às figuras que acompanham. Nas figuras, o(s) dígito(s) mais à esquerda de um número de referência identifica(m) a figura em que o número de referência aparece primeiro. Os mesmos números são usados em todas as figuras para referência, como características e componentes. Algumas modalidades do sistema e/ou métodos de acordo com as modalidades da presente matéria são agora descritas, a título de exemplo somente, e com referência às figuras que acompanham, em que:

[0019] A FIG. 1 mostra um diagrama de bloco esquemático de um dispositivo de comutação, de acordo com uma modalidade;

[0020] A FIG. 2 ilustra uma entrada cruzada monitorando a rotina no dispositivo de comutação, de acordo com uma modalidade; e

[0021] A FIG. 3 é um diagrama de fluxo de um método para monitoramento de uma entrada cruzada de elementos sensores magnéticos de um dispositivo de comutação de acordo com uma modalidade.

[0022] O mesmo número de referência representa o mesmo elemento ou o mesmo tipo de elemento em todos os desenhos.

[0023] Deverá ser apreciado por aqueles versados na técnica que quaisquer diagramas de bloco no presente documento representam vistas conceptuais de sistemas ilustrativos incorporando os princípios da presente matéria. Similarmente, deverá ser apreciado que quaisquer fluxogramas, diagramas de fluxo, diagramas de transição de estado, pseudocódigo e similares representam vários processos que podem ser substancialmente representados em meio de leitura por computador, e dessa maneira executados por um computador ou processador, quer ou não tal computador ou processador seja explicitamente mostrado.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0024] As figuras e a descrição a seguir ilustram modalidades exemplares específicas da presente invenção. Será desse modo evidenciado que aqueles versados na técnica serão capazes de conceber vários arranjos que, embora não descritos explicitamente ou mostrados no presente documento, incorporam os princípios da invenção e estão incluídos dentro do escopo da mesma. Além do mais, quaisquer exemplos descritos no presente documento são destinados a ajudar na compreensão dos princípios da invenção, e devem ser considerados como sendo sem limitação para tais exemplos e condições especificamente mencionadas. Como um resultado, a presente invenção não está limitada as modalidades ou exemplos específicos descritos abaixo, mas pelas reivindicações e seus equivalentes.

[0025] Com referência à FIG. 1, um dispositivo de comutação SD compreende um alojamento HS, um elemento móvel ME feito de um conduto geral HD, um primeiro imã C1 e um segundo imã C2. O dispositivo de comutação SD ainda compreende uma placa de circuito impresso PCB fixada ao alojamento, um primeiro elemento sensor magnético MSE1 e um segundo elemento sensor magnético MSE2 ligados à placa de circuito impresso PCB.

[0026] O elemento móvel ME é montado no alojamento de forma deslizante, e adaptado para se mover em relação ao alojamento, entre uma posição de repouso e uma posição engajada. Para este fim, o alojamento HS compreende uma fenda na qual o elemento móvel é guiado de forma deslizante.

[0027] A placa de circuito impresso PCB é fixada ao alojamento e compreende uma face superior, na qual são montados, de antemão, o primeiro elemento sensor magnético MSE1 e o segundo elemento sensor magnético MSE2.

[0028] A placa de circuito impresso PCB ainda compreende um microcontrolador MCU capaz de se comunicar com uma interface de uma unidade de computação hospedeira, que pode tomar medidas sobre o feedback fornecido pelo microcontrolador MCU.

[0029] É presumido que o primeiro elemento sensor magnético MSE1 é bem alinhado com o primeiro imã C1, e que o segundo elemento sensor magnético MSE2 é bem alinhado com o segundo imã C2. Com esta arquitetura, o primeiro elemento sensor magnético MSE1 e o segundo elemento sensor magnético MSE2 podem ser excitados, respectivamente, pelo primeiro imã C1 e o segundo imã C2.

[0030] Quando o dispositivo de comutação é operado por um ser humano, por exemplo, o conduto geral é pressionado para a direção P, isto é, para a placa de circuito impresso, o primeiro imã C1 e o segundo imã C2 ficam mais perto, respectivamente, do primeiro elemento sensor magnético MSE1 e do segundo elemento sensor magnético MSE2, que através dos princípios de magnetismo aumenta o fluxo magnético por meio dos elementos sensores magnéticos, e muda 0 status do dispositivo de comutação se um limite é atingido. Isto implica que o status do dispositivo de comutação refere-se à magnitude do campo magnético.

[0031] Em uma modalidade, o dispositivo de comutação é parte de um botão, como um botão de pressão ou um seletor. Em todos os casos, uma ação de um operador no botão (uma pressão ou uma rotação do botão) levará a uma translação do conduto geral e aos imãs na direção dos elementos sensores magnéticos.

[0032] Com referência à FIG. 2, é ilustrado o princípio da operação do dispositivo de comutação.

[0033] O primeiro imã C1 e o segundo imã C2 produzem, respectivamente, um primeiro campo magnético F1 e um segundo campo magnético F2 que interagem, respectivamente, com o primeiro elemento sensor MSE1 e o segundo elemento sensor magnético MSE2.

[0034] O primeiro sensor magnético e o segundo sensor magnético modificam seus respectivos sinais de saída S1 e S2, de acordo com um primeiro campo magnético F1 e um segundo campo magnético F2 que foram detectados. Estes sinais de saída são lidos pelo microcontrolador MCU e tratados para determinar o estado do dispositivo de comutação ou se há uma condição incorreta.

[0035] O dispositivo de comutação implementa polos magnéticos opostos, entre os dois canais de entrada redundante do dispositivo de comutação, isto é, o primeiro imã C1 e o segundo imã C2. Em relação à direção P, o primeiro imã C1 apresenta um polo sul magnético “S” acima do polo norte magnético “N”, enquanto o segundo imã C2 apresenta um polo norte magnético “N” acima de um polo sul magnético “S”. Esta configuração oposta possibilita o dispositivo de comutação ser forte contra as trepidações externas, uma vez que as trepidações magnéticas externas devem principalmente afetar ambos os sensores magnéticos com a mesma polaridade.

[0036] Além do mais, devido à configuração de polo oposta, existe um padrão consistente e repetível para determinar se o estado do dispositivo de comutação foi trocado ou não, que não pode ser obtido por uma trepidação externa.

[0037] Devido à arquitetura do dispositivo de comutação, em uma modalidade, é presumido que o primeiro campo magnético F1 gerado pelo primeiro imã C1 é invertido e igual em magnitude em relação ao segundo campo magnético F2 gerado pelo segundo imã C2. Este pode ser o caso especialmente se o primeiro imã C1 e o segundo imã C2 têm as mesmas propriedades. Conclui-se que, em condições de operação normais, isto é, sem trepidação magnética, o primeiro sinal de saída S1 e o segundo sinal de saída S2 devem ter propriedades similares, como o primeiro campo magnético F1 e o segundo campo magnético F2: dependendo do sistema de coordenadas escolhido, o primeiro sinal de saída S1 deve ser invertido e igual em magnitude, em relação ao segundo sinal de saída S2. Desse modo, é assumido que a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é substancialmente igual a zero.

[0038] Em outra modalidade, o primeiro campo magnético F1 gerado pelo primeiro imã C1 é invertido, mas não igual em magnitude em relação ao segundo campo magnético F2 gerado pelo segundo imã C2. Pode ser o caso, especialmente, se o primeiro imã C1 e o segundo imã C2 não têm as mesmas propriedades. Conclui-se que, em condição normal de operação, o primeiro sinal de saída S1 e o segundo sinal de saída S2 devem ter propriedades similares, como o primeiro campo magnético F1 e o segundo campo magnético F2: dependendo do sistema coordenado escolhido, o primeiro sinal de saída S1 deve ser invertido em magnitude em relação ao segundo sinal de saída S2. Desse modo, é assumido que a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é substancialmente igual a um valor predefinido, derivado da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.

[0039] O sinal de saída pode ser sob diferentes tipos, e o comportamento do sinal de saída em relação ao campo magnético correspondente pode depender do tipo de sinal de saída. É considerado que o sinal de saída de um elemento sensor magnético pode ser onipolar, implicando que o elemento sensor magnético pode detectar e diferenciar os polos norte de sul. Em exemplos não limitados, o sinal de saída pode ser uma saída análoga em voltagem ou corrente, ou sob a forma de PWM e saída digital.

[0040] Em outra modalidade, o primeiro elemento sensor magnético MSE1 e o segundo elemento sensor magnético MSE2 podem ter diferentes calibragens, subtendendo que, para um campo magnético similar, o primeiro sinal de saída S1 e o segundo sinal de saída S2 podem ser diferentes, mas devem ter comportamentos similares. Neste caso, levando em consideração a calibragem do primeiro elemento sensor magnético MSE1 e do segundo elemento sensor magnético MSE2, pode ser também assumido que a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é substancialmente igual a um valor predefinido, derivado da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.

[0041] Com referência à FIG. 3a, é ilustrado o sinal de saída sob a forma de uma saída análoga em voltagem como uma função do campo magnético B, com o primeiro imã C1 e o segundo imã C2 tendo as mesmas propriedades, e o primeiro elemento sensor magnético MSE1 e o segundo elemento sensor magnético MSE2 tendo calibragem similar. O mesmo princípio pode ser aplicado a diferentes tipos de saídas.

[0042] Por exemplo, quando o conduto geral HD não está montado no dispositivo de comutação SD, significa que não existe campo magnético em torno do primeiro elemento sensor magnético MSE1 e do segundo elemento sensor magnético MSE2, a voltagem da saída análoga do primeiro elemento sensor magnético MSE1 e do segundo elemento sensor magnético MSE2 é Vcc/2. Com a configuração de polo do primeiro imã e do segundo imã da FIG. 2, quando o condutor geral HD é montado e empurrado para P, o segundo sinal de saída S2 aumenta em direção a Vcc, e o primeiro sinal de saída S1 diminui em direção a 0.

[0043] É definida uma regra de consistência, de acordo com a qual a saída dos sensores deve ser plausível, em qualquer situação em que as declarações a seguir sejam sempre satisfeitas, no presente exemplo com saída análoga em voltagem e o deslocamento de Vcc/2 :
S1 + S2 ≈ Vcc
Vminl < S1 < Vmax1 ; Vmin2 < S2 < Vmax2

[0044] O valor mínimo Vmin1 do primeiro sinal de saída S1 e o valor máximo Vmax1 do primeiro sinal de saída S1, definem uma região válida contendo valores admissíveis do primeiro sinal de saída S1. De uma maneira similar, o valor mínimo Vmin2 do segundo sinal de saída S2 e o valor máximo Vmax2 do segundo sinal de saída S2 definem uma região válida, contendo valores admissíveis do segundo sinal de saída S2.

[0045] Com referência à FIG. 3b, é ilustrado o comportamento de sinais de saída diferentes do primeiro elemento sensor MSE1 e do segundo elemento sensor magnético MSE2.

[0046] Como visto no Caso 1, quando o dispositivo de comutação é liberado, dois campos magnéticos inversos, mas iguais em magnitude, são detectados pelo primeiro elemento de detecção MSE1 e o segundo elemento sensor magnético MSE2. Como visto no Caso 2, quando o dispositivo de comutação é engajado, ambos os campos magnéticos aumentam, pois o primeiro imã e o segundo imã ficam mais próximos, respectivamente, do primeiro elemento de detecção MSE1 e do segundo elemento sensor magnético MSE2. Para ambos os Caso 1 e Caso 2, a consistência de ambos os campos magnéticos permanece, o que possibilita determinar facilmente que as saídas são confiáveis para ser levadas em consideração.

[0047] O Caso 3 e o Caso 4 não satisfazem as duas condições da regra de consistência. Desta maneira, o Caso 3 e o Caso 4 são considerados como distúrbios de desvios. Esta simples abordagem de uso de campos magnéticos inversos, para gerenciar a redundância nos dispositivos de comutação, oferece uma maneira fácil e um modelo economicamente viável detectado e gerencia interferências externas. Além do mais, o princípio pode ser usado para diagnosticar a integridade do dispositivo todo com princípios muito simples, que possibilitam significativamente aumentar a cobertura do diagnóstico.

[0048] Com referência à FIG. 4, um método para validar uma posição confiável de um elemento móvel de um dispositivo de comutação SD, de acordo com uma modalidade da presente invenção, compreende as etapas S1 a S5.

[0049] Na etapa S1, o elemento móvel, feito do conduto geral HD, o primeiro imã C1 e o segundo imã C2 é operado, engajado ou liberado, e o elemento móvel está se movendo em relação ao alojamento, entre uma posição liberada e uma posição engajada.

[0050] Na etapa S2, o primeiro elemento sensor magnético MSE1 e o segundo elemento sensor magnético MSE2 detectam, respectivamente, um primeiro campo magnético F1 e um segundo campo magnético F2, gerados respectivamente pelo primeiro imã C1 e o segundo imã C2.

[0051] Na etapa S3, o primeiro elemento sensor magnético MSE1 e o segundo elemento sensor magnético MSE2 produzem, respectivamente, um primeiro sinal de saída S1 e um segundo sinal de saída S2, do primeiro campo magnético F1 e do segundo campo magnético F2.

[0052] Na etapa S4, o microcontrolador MCU legitima uma posição confiável do elemento móvel, se as duas condições a seguir da regra de consistência são satisfeitas:
o primeiro sinal de saída está incluído em uma primeira faixa de valores, e se o segundo sinal de saída está incluído em uma segunda faixa de valores, e
a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é substancialmente igual a um valor predefinido, da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.

[0053] O microcontrolador não valida uma posição confiável do elemento móvel e detecta um distúrbio magnético se pelo menos uma das duas condições não é satisfeita, em outras palavras:
se o primeiro sinal de saída não está incluído em uma primeira faixa de valores, ou se o segundo sinal de saída não está incluído em uma segunda faixa de valores, e/ou
se a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída não é substancialmente igual a um valor predefinido, derivado da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.

[0054] De uma maneira geral, o primeiro campo magnético F1 gerado pelo primeiro imã C1 é invertido e aproximadamente igual em magnitude em relação ao segundo campo magnético F2 gerado pelo segundo imã C2. Quando o primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída têm comportamento similar, como o primeiro campo magnético e o segundo campo magnético, a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é aproximadamente igual a um valor predefinido, o valor predefinido sendo derivado da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.

[0055] Na etapa S5, quando o microcontrolador MCU detecta um distúrbio magnético, o microcontrolador MCU pode disparar um alerta ou um erro, que é depois manuseado por um sistema de controle do dispositivo de comutação, sendo tomada uma decisão pelo sistema de controle, em relação ao tipo e o contexto do dispositivo de comutação. Por exemplo, em um contexto crítico requerendo alta confiabilidade do estado do dispositivo de comutação, se um distúrbio é detectado, o sistema de controle pode considera-lo como um erro.

[0056] Embora a presente invenção tenha sido descrita acima com referência às modalidades específicas, ela não é destinada a ser limitada à forma específica estabelecida no presente documento. Em vez disso, a invenção é limitada somente pelas reivindicações em anexo e, outras modalidades que são especificadas acima são igualmente possíveis dentro do escopo dessas reivindicações em anexo.

[0057] Além do mais, embora modalidades exemplares tenham sido descritas acima, em alguma combinação exemplar de componentes e/ou funções, deve ser evidenciado que modalidades alternativas podem ser fornecidas por diferentes combinações de membros e/ou funções, sem se afastar do escopo da presente invenção. Além disso, é especificamente considerado que uma característica particular descrita, individualmente ou como parte de uma modalidade, pode ser combinada com outras características individualmente descritas, ou partes de outras modalidades

Claims

Dispositivo de comutação, caracterizado pelo fato de que compreende:
um alojamento (HS),
um elemento móvel feito de um conduto geral, um primeiro imã (C1) e um segundo imã (C2), e deslizavelmente montado no alojamento, o elemento móvel sendo adaptado para se mover em relação ao alojamento, entre uma posição liberada e uma posição engajada,
uma placa de circuito impressa (PCB) compreendendo um microcontrolador e uma face superior, na qual são montados de antemão um primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e um segundo elemento sensor magnético (MSE2), posicionados para ficarem voltados para o primeiro imã (C1) e o segundo imã (C2),
em que o primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e o segundo elemento sensor magnético (MSE2) são configurados para detectar, respectivamente, um primeiro campo magnético e um segundo campo magnético, gerados respectivamente pelo primeiro imã (C1) e o segundo imã (C2), em que o elemento móvel fica mais próximo do primeiro elemento sensor magnético (MSE1), e o segundo elemento sensor magnético (MSE2) na posição engajada em vez de na posição estacionária,
em que a configuração de polo do primeiro imã (C1) é oposta à configuração de polo do segundo imã (C2), e o primeiro campo magnético gerado pelo primeiro imã está invertido em magnitude, em relação ao segundo campo magnético gerado pelo segundo imã,
em que o primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e o segundo elemento sensor magnético (MSE2) são capazes de produzir, respectivamente, um primeiro sinal de saída e um segundo sinal de saída, do primeiro campo magnético e do segundo campo magnético,
em que o microcontrolador é capaz de validar uma posição confiável do elemento móvel:
se ο primeiro sinal de saída está incluído em uma primeira faixa de valores, e se o segundo sinal de saída está incluído em uma segunda faixa de valores, e
se a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é substancialmente igual a um valor predefinido, derivado da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.
Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o microcontrolador é capaz de detectar uma trepidação magnética:
se o primeiro sinal de saída não está incluído em uma primeira faixa de valores, ou se o segundo sinal de saída não está incluído em uma segunda faixa de valores, e/ou
se a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída não é substancialmente igual ao valor predefinido.
Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o microcontrolador é capaz de disparar um alerta, se uma trepidação magnética é detectada.
Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o valor predefinido é zero, se o primeiro imã (C1) e o segundo imã (C2) têm as mesmas propriedades.
Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, quando o dispositivo de comutação é operado, o conduto geral é pressionado para a placa de circuito impresso (PCB), o primeiro imã (C1) e o segundo imã (C2) se aproximando, respectivamente, do primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e do segundo elemento sensor magnético (MSE2), que aumenta o fluxo magnético através dos elementos sensores magnéticos, e muda o status do dispositivo de comutação se um limite é alcançado.
Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e o segundo elemento sensor magnético (MSE2) são sensores onipolares, sendo capazes de diferenciar um polo norte magnético de um polo sul magnético.
Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento sensor magnético (MSE1) é alinhado com o primeiro imã (C1) e o primeiro indutor (EM1), e o segundo elemento sensor magnético (MSE2) é alinhado com o segundo imã (C2) e o segundo indutor (EM2).
Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que faz parte de um botão de pressionar ou um seletor.
Método para validar uma posição confiável de um elemento móvel de um dispositivo de comutação (SD), caracterizado pelo fato de que compreende um alojamento (HS), o elemento móvel sendo feito de um conduto geral, um primeiro imã (C1) e um segundo imã (C2) e deslizavelmente montado no alojamento, o elemento móvel sendo adaptado para se mover em relação ao alojamento, entre uma posição liberada e uma posição engajada, o dispositivo de comutação (SD) ainda compreendendo uma placa de circuito impresso (PCB), compreendendo um microcontrolador e uma face superior, na qual são montados, de antemão, um primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e um segundo elemento sensor magnético (MSE2), posicionados para ficarem voltados para o primeiro imã (C1) e o segundo imã (C2), o método compreendendo :
o primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e o segundo elemento sensor magnético (MSE2) detectando (S2), respectivamente, um primeiro campo magnético e um segundo campo magnético, gerados respectivamente pelo primeiro imã (C1) e o segundo imã (C2), em que o elemento móvel está mais próximo do primeiro elemento sensor magnético (MSE1), e o segundo elemento sensor magnético (MSE2) na posição engajada, em vez de na posição estacionária,
em que a configuração de polo do primeiro imã (C1) é oposta à configuração polo do segundo imã (C2), e o primeiro campo magnético gerado pelo primeiro imã é invertido e igual em magnitude, em relação ao segundo campo magnético gerado pelo segundo imã,
0 primeiro elemento sensor magnético (MSE1) e o segundo elemento sensor magnético (MSE2) produzem (S3), respectivamente, um primeiro sinal de saída e um segundo sinal de saída do primeiro campo magnético e do segundo campo magnético,
o microcontrolador (MCU) valida (S4) uma posição confiável do elemento móvel:
se o primeiro sinal de saída está incluído em uma primeira faixa de valores, e se o segundo sinal de saída está incluído em uma segunda faixa de valores, e
se a soma do primeiro sinal de saída e o segundo sinal de saída é substancialmente igual a um valor predefinido, derivado da diferença entre a magnitude do primeiro campo magnético e a magnitude do segundo campo magnético.
Meio de leitura por computador tendo incorporado um programa de computador, caracterizado pelo fato de que é para executar um método para validar uma posição confiável de um elemento móvel de um dispositivo de comutação (SD), como definido na reivindicação 9.