CH702635A1

CH702635A1 - Node unit for exchange of data through line, has connecting contacts for connection to controller or to another node unit, so that node unit is manufactured as module independent from line and is connectable at cable

Info

Publication number: CH702635A1
Application number: CH00129/10A
Authority: CH
Inventors: Luan-Vu Tran; Walter Hammer
Original assignee: Radicos Technologies Gmbh
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-15

Abstract

The node unit has connecting contacts (18a,18b) for the connection to a controller or to another node unit, so that the node unit is manufactured as module independent from a line and is connectable at a cable. The node unit is enclosed by a sealing compound (39).

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knoteneinheit für den Austausch von Daten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Knoteneinheit ist beispielsweise aus der EP-0 520 052 bekannt geworden. Knoteneinheiten dieser Art dienen entweder als Sensoren (bzw. beinhalten sie einen solchen), um das Auftreten eines Ereignisses und den Ort dieses Ereignisses genau überwachen zu können, wobei im Allgemeinen zu diesem Zwecke eine Vielzahl solcher Knoteneinheiten in Abständen voneinander entlang eines Kabels oder Busses angeordnet sind. Es kann sich allerdings auch um den Fall handeln, dass die jeweilige Knoteneinheit an einem bestimmten Ort eine Steuerung durchführt, etwa ein Ventil, z.B. zum Versprühen von Löschwasser, öffnet oder einen Raumabschluss, etwa einen Feuerschutzvorhang, betätigt, und so in jedem Fall als Aktor (dieses Wort soll nachstehend allgemein für solche Betätigungen verwendet werden) dient. The present invention relates to a node unit for the exchange of data according to the preamble of claim 1. Such a node unit is known for example from EP-0 520 052. Node units of this type either serve as (or include) sensors to accurately monitor the occurrence of an event and the location of that event, generally for this purpose a plurality of such node units spaced apart along a cable or bus are. However, it may also be the case that the respective node unit performs control at a certain location, such as a valve, e.g. for spraying extinguishing water, opens or a room closure, such as a fire curtain, operated, and so in any case as an actuator (this word will be used below generally for such operations) is used.

[0002] Der genannte Stand der Technik sieht vor, dass die Knoteneinheit vollständig in das, zweckmässig mit einer Abschirmung versehene, Kabel integriert ist. Das bedeutet, dass die Knoteneinheit mit ihren unter Umständen wärmeempfindlichen Bauteilen bei der gemeinsamen Ummantelung von Kabel und Knoteneinheit, im Allgemeinen durch Extrusion oder sogar mehrfache Extrusion, einer starken Wärmeeinwirkung ausgesetzt ist. Ausserdem werden unter Umständen die Knoteneinheiten entlang eines Kabels für unterschiedliche Aufgaben in unterschiedlichen Entfernungen voneinander benötigt, was bedeutet, dass entsprechende Kabel mit unterschiedlichen Abständen gefertigt und auf Lager gehalten werden müssen. Dazu zeigt aber auch gerade die genannte EP-0 520 052, dass es zwar oftmals erwünscht ist, das Kabel abgeschirmt zu haben, diese Abschirmung aber die Einkoppelung des Sensorsignales behindert, wenn nicht sogar verfälscht, weshalb es besonderer Massnahmen bedarf, um die Funktion der Knoteneinheit überhaupt sicherzustellen. Said prior art provides that the node unit is completely integrated into the, suitably provided with a shield, cable. This means that the node unit, with its possibly heat-sensitive components, is exposed to a strong heat during the joint covering of cable and node unit, generally by extrusion or even multiple extrusion. In addition, the node units may be required along a cable for different tasks at different distances from each other, which means that corresponding cables must be made with different distances and kept in stock. However, EP-0 520 052 in particular also shows that although it is often desirable to have the cable shielded, this shielding obstructs, if not adulterated, the coupling in of the sensor signal, which is why special measures are required to ensure the function of the sensor To ensure node unit at all.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, und dies gelingt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. The invention is therefore based on the object to eliminate the disadvantages of the prior art, and this is achieved by the characterizing features of claim. 1

[0004] Dadurch, dass nun die Knoteneinheit als selbständiger, anschliessbarer und vergossener Modul ausgebildet ist ergeben sich zahlreiche Vorteile: Da die jeweils gewünschten, den Abstand der Knoteneinheiten voneinander bestimmenden Kabellängen nur von einem Kabelstrang abgeschnitten und an die jeweilige Knoteneinheit über deren Anschlusskontakte angeschlossen werden müssen, werden angepasste Produktionschargen möglich, und die Produktion auf Lager wird vermieden. Das fertig bestückte Kabel muss nicht den Extruder durchlaufen, so dass die empfindlichen Bauteile der Knoteneinheit geschont werden. Eine Kennzeichnung der Knoteneinheit durch Bedrucken des fertigen Kabels kann entfallen, was Kosten spart. Einfacher ist daher die Kennzeichnung der einzelnen umgossenen Knoteneinheiten durch Etiketten durchzuführen. Auch die Montagekosten verringern sich, da die Knoteneinheiten jeweils in Briden eingeschnappt werden können, allenfalls unter Anbringung einer Orientierungsmerke, um die Ausrichtung von Sensoren, oder Signalübermittlern festzulegen. Da man an die Art der Knoteneinheit nicht mehr gebunden ist, können abgelängte Kabelabschnitte mit jeder nur gewünschten Art von Knoteneinheit verbunden werden, auch etwa von Fremdsensorik anderer Firmen, wobei vergossene Knoteneinheiten über lösbare Verbindungen, wie Stecker, im selben System gemischt bestückt werden können, d.h. dass etwa einem Sensorelement der einen Art ein anderer einer anderen Art folgt, z.B. indem auf einen lichtelektrischen Anwesenheitssensor ein lnfrarot-(Wärme-)Sensor folgt. Absolute Dichtheit durch die Vergussmasse und gleichzeitig Schutz der Knoteneinheit vor mechanischen Ausseneinwirkungen. Das Kabel kann geschirmt sein, ohne dass dies die messtechnischen Leistungsdaten in irgendeiner Weise beeinträchtigt, womit auch eine bessere und verlässlichere Einkopplung des Sensorsignals erfolgt.The fact that now the node unit is designed as a self-contained, connectable and potted module results in numerous advantages: Since the respective desired, the distance of the node units from each other determining cable lengths must be cut off only by a harness and connected to the respective node unit via their connection contacts, customized production batches are possible, and the production in stock is avoided. The fully assembled cable does not have to pass through the extruder, so that the sensitive components of the node unit are spared. An identification of the node unit by printing the finished cable can be omitted, which saves costs. It is therefore easier to label the individual encapsulated node units. The assembly costs are also reduced, since the node units can each be snapped into frames, possibly with the aid of an orientation mark, in order to determine the orientation of sensors or signal transmitters. Since one is no longer bound by the nature of the node unit, cut-to-length cable sections can be connected to any desired type of node unit, including third-party sensor systems from other companies, whereby molded node units can be mixed via detachable connections, such as connectors, in the same system. ie that, for example, one sensor element of one type follows another of a different kind, e.g. by following a photovoltaic presence sensor with an infrared (heat) sensor. Absolute tightness through the potting compound and at the same time protection of the nodal unit from external mechanical impacts. The cable can be shielded without affecting the metrological performance data in any way, which also results in a better and more reliable coupling of the sensor signal.

[0005] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Knoteneinheit mit mindestens einem, vorzugsweise quer zur Ausrichtung der Anschlusskontakte liegenden, Signalleiter versehen, der so in der Vergussmasse sitzt, dass er seine Signale von der Aussenseite der Vergussmasse erhält oder nach aussen abgibt. Dieser Signalleiter soll hier im weitesten Sinne verstanden werden. Soll die Knoteneinheit etwa zur Feuchtigkeitsmessung dienen, so kann das «Feuchtigkeitssignal» von aussen durch einen die Feuchtigkeit kapillarisch weiter an einen Feuchtigkeitssensor der Knoteneinheit leitenden Pfropfen geleitet werden. Somit wird also der «Signalleiter» jeweils den gewünschten Messgrössen anzupassen sein. In an advantageous embodiment of the invention, the node unit is provided with at least one, preferably transverse to the orientation of the terminal contacts, signal conductor sitting in the potting compound so that it receives its signals from the outside of the potting compound or emits to the outside. This signal conductor should be understood here in the broadest sense. If the node unit is to be used for moisture measurement, for example, the "moisture signal" can be conducted from the outside through a plug that further capillates the moisture to a moisture sensor of the node unit. Thus, the "signal conductor" will have to be adapted to the desired measured quantities.

[0006] Anderseits ermöglicht die Erfindung auch einen einfachen Anschluss von Ausgabe-Modulen mit potentialfreien Kontakten, insbesondere dann, wenn sie eine Signalabgabeeinrichtung aufweist, deren Signale über den Signalleiter ausserhalb der Vergussmasse, und beispielsweise an ein externes Ausgabe-Modul, leitbar sind. Im Falle eines Lichtsignales kann dieses dazu benützt werden, um etwa über einen Photosensor ein Alarmsignal, die Betätigung von Ventilen usw. auszulösen. On the other hand, the invention also allows a simple connection of output modules with potential-free contacts, especially if it has a signal output device whose signals via the signal conductor outside the potting compound, and for example to an external output module, are conductive. In the case of a light signal this can be used to trigger about a photo sensor, an alarm signal, the actuation of valves, etc.

[0007] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine an jeder Seite an ein Kabel angeschlossene, als durchsichtig dargestellte Knoteneinheit mit Draufsicht auf den Sensor und einen vorzugsweise vorgesehenen Leiter für die zu messende physikalische Grösse; <tb>Fig. 2<sep>dieselbe Knoteneinheit, jedoch um 90° gedreht; <tb>Fig. 3<sep>ein Querschnitt durch die Knoteneinheit der Fig. 1 entlang der Linie I-I; <tb>Fig. 4<sep>ein Querschnitt durch die Knoteneinheit der Fig. 1 entlang der Linie IV-IV; <tb>Fig. 5<sep>ein Schaltbild einer erfindungsgemässen Knoteneinheit mit einer Signalabgabeeinrichtung in Form einer Leuchtdiode; und <tb>Fig. 6<sep>eine Knoteneinheit mit einer besonders vorteilhaften Art von lösbaren Anschlusskontakten in einer der Fig. 1 entsprechenden Draufsicht.Further details of the invention will become apparent with reference to the following description of a schematically illustrated in the drawings preferred embodiment. Show it: <Tb> FIG. 1 <sep> a node unit connected to a cable on each side, shown as transparent, with a top view of the sensor and a preferably provided conductor for the physical variable to be measured; <Tb> FIG. 2 <sep> same node unit, but rotated by 90 °; <Tb> FIG. 3 <sep> is a cross section through the node unit of FIG. 1 along the line I-I; <Tb> FIG. Fig. 4 is a cross-sectional view of the node unit of Fig. 1 taken along the line IV-IV; <Tb> FIG. 5 is a circuit diagram of a node unit according to the invention with a signal output device in the form of a light-emitting diode; and <Tb> FIG. 6 <sep> a node unit with a particularly advantageous type of detachable connection contacts in a plan view corresponding to FIG.

[0008] An eine als Kabel ausgebildete Leitung 31, 32 ist gemäss den Fig. 1 bis 4 ein Sensormodul 30 jeweils über Anschlusskontakte 18a, 18b angesteckt bzw. leitend verbunden. Während also herkömmlich diese Sensoren als Knoteneinheiten 30 in ein einheitliches Kabel 31, 32 eingearbeitet waren, lässt die modulartige Anschliessung über die Kontakte 18a, 18b folgende Möglichkeiten zu: defekte Sensoren 30 können leicht ausgetauscht werden, es kann die Art der Sensoren (Temperatursensoren, Metallsensoren, Rauchmelder etc.) bei vorgefertigten und abgelängten Kabelstücken 31, 32 ausgewechselt oder je nach Wahl zusammengestellt werden, der Abstand der Sensoren 30 kann durch Wahl unterschiedlicher Kabellängen 31, 32 in gewünschter Weise gewählt werden, die Verbindung kann wahlweise durch Verlöten, Verpressen, Schweissen, Schneidklemmtechnik oder andere Methoden hergestellt werden, die jeweils einen permanenten Kontakt mit den Leitern herstellt, oder - wie bevorzugt - durch herkömmliche oder die hier später beschriebenen Stecker.To a trained as a cable line 31, 32 is shown in FIGS. 1 to 4, a sensor module 30 respectively via terminal contacts 18a, 18b infected or conductively connected. Thus, while conventionally these sensors were incorporated as nodal units 30 into a unitary cable 31, 32, the modular connection via the contacts 18a, 18b allows the following possibilities: defective sensors 30 can be easily replaced, the type of sensors (temperature sensors, metal sensors, smoke detectors, etc.) can be exchanged for prefabricated and cut-to-length pieces of cable 31, 32 or put together as desired, the distance between the sensors 30 can be selected as desired by selecting different cable lengths 31, 32, the connection can be made either by soldering, pressing, welding, insulation displacement or other methods, each of which makes permanent contact with the conductors, or, as preferred, by conventional or later described connectors.

[0009] In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in der links- und rechtsseitige Kabel 31 und 32 permanent mit einer Printplatte 5A einer Knoteneinheit 30 verbunden sind. Die Verbindung erfolgt in einer Kontaktzone 6A, wobei die Art der Verbindung an sich beliebig sein kann (siehe die obige beispielhafte Aufzählung), bevorzugt eine zerstörungsfrei lösbare Verbindung, wie eine Steckverbindung, ist. In Fig. 1, a preferred embodiment of the invention is shown in the left and right cables 31 and 32 are permanently connected to a printed circuit board 5A of a node unit 30. The connection takes place in a contact zone 6A, wherein the type of connection per se may be arbitrary (see the above exemplary list), preferably a non-destructive detachable connection, such as a plug connection.

[0010] Um die Knoteneinheiten 30 als Modul leicht handhabbar auszubilden, sind sie von einer Vergussmasse 39, beispielsweise einer heissschmelzenden Kunststoffmasse, umschlossen. Das kann - je nach der Art des Sensorelementes 10a - auf die Empfindlichkeit einen Einfluss haben. Deshalb ist es bevorzugt, wenn von aussen her die jeweilige festzustellende physikalische Grösse, z.B. die Temperatur, über einen Parameterleiter 10b an den Sensor 10a herangeführt wird. Der Parameterleiter 10b ragt also aus der Vergussmasse 39 heraus nach aussen, um die zu messende physikalische Grösse besser, und unbeeinflusst von der Vergussmasse 39 und ihrer Dicke, besser aufnehmen zu können. In order to make the node units 30 easy to handle as a module, they are surrounded by a potting compound 39, such as a hot melt plastic mass. This can - depending on the nature of the sensor element 10a - have an influence on the sensitivity. Therefore, it is preferred if, from the outside, the respective physical variable to be determined, e.g. the temperature is supplied via a parameter conductor 10b to the sensor 10a. The parameter conductor 10b thus protrudes outwards out of the potting compound 39 in order to better absorb the physical variable to be measured, and unaffected by the potting compound 39 and its thickness.

[0011] Dabei hängt die Ausbildung dieses Parameterleiters 10b natürlich davon ab, welche physikalische Grösse gemessen werden soll. Soll etwa die Atmosphärentemperatur gemessen werden, dann wird man sich vorteilhaft eines reflektierenden (polierten) Aluminiumstabes 10b bedienen. Handelt es sich dagegen um die Feststellung einer Lichtstrahlung, wie einer Infrarotstrahlung, dann kann der Parameterleiter als Lichtleiter, etwa aus Kunststoff ausgebildet sein. Im Falle einer kombinierten Messung von Atmosphärentemperatur und von Infrarotstrahlung ist ein Aluminiumstange mit schwarz anodierter Oberfläche (statt, wie oben mit reflektierender Oberfläche) vorzuziehen. Hingegen kann es vorteilhaft sein, die flache, zum Sensorelement 10a gewandte Seite der Vergussmasse 39 derart zu verändern, dass sie in satten Kontakt zu einer Stelle kommen kann, deren lokale Temperatur gemessen werden soll, wobei je nach Temperatur Vergussmasse 39 selbst als Parameterleiter herangezogen wird oder - bevorzugt - ein mit der Messstelle in Kontakt tretender Parameterleiter 10b verwendet wird. So kann also der Signalleiter 10b (auch der Signalleiter 24a) gegebenenfalls wenigstens an der Aussenseite der Vergussmasse 39 einen signalselektiven Überzug besitzt, der im Wesentlichen nur das gewünschte Signal durch den Leiter gelangen lässt, so dass die Störung der Messung durch andere Faktoren möglichst verringert wird. Of course, the design of this parameter guide 10b of course depends on which physical size to be measured. If, for example, the atmospheric temperature is to be measured, then it will be advantageous to use a reflective (polished) aluminum rod 10b. On the other hand, if it is the determination of a light radiation, such as an infrared radiation, then the parameter conductor may be formed as a light guide, such as plastic. In the case of a combined measurement of atmospheric temperature and infrared radiation, an aluminum bar with a black anodized surface (rather than a reflective surface as above) is preferable. On the other hand, it may be advantageous to change the flat, facing the sensor element 10a side of the potting compound 39 so that they can come into full contact to a point whose local temperature is to be measured, depending on the temperature potting compound 39 itself is used as a parameter conductor or - preferably - a parameter conductor 10b which comes into contact with the measuring point is used. Thus, the signal conductor 10b (also the signal conductor 24a) optionally has at least on the outside of the potting compound 39 a signal-selective coating which essentially allows only the desired signal to pass through the conductor, so that the disturbance of the measurement is minimized by other factors ,

[0012] Die Erfindung ist natürlich nicht nur auf einen Parameterleiter begrenzt, und es können, wenn vorteilhaft, mehrere, auch verschiedene, physikalische Grössen durch eine Reihe von Parameterleitern an Sensoren unter der Vergussmasse 39 geleitet werden. The invention is of course not limited to a parameter conductor, and it may, if advantageous, several, even different, physical quantities are passed through a series of parameter conductors to sensors under the potting compound 39.

[0013] Die Kontaktanschlüsse 18a, 18b gehen jeweils von zwei isolierten Leitern 18c aus, die zweckmässig von einer Abschirmung 33 an sich bekannter Art umgeben sind, wie die Fig. 1 und 2zeigen, ist diese Abschirmung 33 kurz vor den Anschlusskontakten 18a bzw. 18b abgetrennt bzw. vom Kabel 31 zum Kabel 32 unterbrochen. Ein Drainleiter 35 bzw. 36 ist, wie besonders die Fig. 2bis 4 zeigen, zwischen einem Kabelmantel 40 und der Abschirmung 33 untergebracht, so dass der Kabelmantel 40 diesen Drainleiter 35 ständig in Kontakt mit der Abschirmung 33 drückt. Wie besonders aus Fig. 2 hervorgeht, ist der jeweilige Drainleiter 35 bzw. 36 im Bereiche der Anschlusskontakte 18a, 18b flach gedrückt und liegt an einer leitenden Rückplatte 37 an, welche die elektrisch leitende Verbindung des Drainleiters 35 mit dem Drainleiter 36 sichert. Dabei ist die leitende Verbindung 37 vorzugsweise entweder durch ein elektrisch leitendes Kunststoffmaterial, durch eine Kupfer- oder durch eine Aluminiumschicht gebildet, kann aber auch durch eine andere Standard-Verbindungstechnologie, wie Löten, Klemmen, usw., hergestellt werden. Auf diese Weise wird - trotz der modularen Ausbildung der Sensoreinheit 30 - eine durchgehende Abschirmung gesichert. The contact terminals 18a, 18b are each made of two insulated conductors 18c, which are suitably surrounded by a shield 33 in a conventional manner, as shown in FIGS. 1 and 2, this shield 33 is just before the terminal contacts 18a and 18b disconnected or interrupted by the cable 31 to the cable 32. A drain conductor 35 or 36 is, as shown particularly in FIGS. 2 to 4, housed between a cable sheath 40 and the shield 33, so that the cable sheath 40 constantly pushes this drain conductor 35 into contact with the shield 33. As can be seen in particular from FIG. 2, the respective drain conductor 35 or 36 is pressed flat in the region of the connection contacts 18a, 18b and abuts against a conductive back plate 37, which ensures the electrically conductive connection of the drain conductor 35 with the drain conductor 36. In this case, the conductive connection 37 is preferably formed either by an electrically conductive plastic material, by a copper or by an aluminum layer, but can also be produced by another standard connection technology, such as soldering, clamping, etc. In this way - despite the modular design of the sensor unit 30 - a continuous shielding secured.

[0014] Die Elektronik der Knoteneinheit befindet sich daher zwischen der Printplatte 5A und der Rückplatte 37, die mit dem Bezugspotential des Schirmes über die Drainleiter 35 und 36 gut verbunden ist. Die Schirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen ist daher optimal. The electronics of the node unit is therefore located between the printed circuit board 5A and the back plate 37, which is well connected to the reference potential of the screen via the drain conductors 35 and 36. The shielding against electromagnetic interference is therefore optimal.

[0015] Der Anschluss des Moduls 30 an die beiden Kabel 31, 32 kann auf verschiedene Weise erfolgen. Dargestellt ist ein sich zum jeweiligen Kabel 31 bzw. 32 hin konisch verjüngender Anschlussabschnitt 41, weil ein solcher bei der Montage und beim Abrollen von einem Wickel oder einer Trommel kaum Probleme bildet. Denkbar wäre aber auch, dass etwa das Kabel 31, bzw. 32 am Ende von einem offenen Zylinder seines Mantels 40 umgeben ist, in den dann die modulartige Knoteneinheit 30 eingesteckt wird. Wiewohl beim dargestellten Ausführungsbeispiel Lötanschlüsse vorgesehen sind, weil diese eine sichere und dichte Verbindung mit den Kabelsegmenten 31, 32 und dem Sensor bzw. der Knoteneinheit 30 gewährleisten, sind natürlich auch andere Anschlüsse denkbar, etwa trennbare Steckverbindungen. The connection of the module 30 to the two cables 31, 32 can be done in various ways. Shown is a connection section 41 which tapers conically with respect to the respective cable 31 or 32, because such a device hardly causes any problems during assembly and when unwinding from a winding or a drum. It would also be conceivable, however, for the cable 31 or 32 to be surrounded at the end by an open cylinder of its jacket 40 into which the modular node unit 30 is then inserted. Although solder terminals are provided in the illustrated embodiment, because they ensure a secure and tight connection with the cable segments 31, 32 and the sensor or the node unit 30, of course, other connections are conceivable, such as separable connectors.

[0016] Im vorliegenden Falle zeigt die Fig. 2deutlich, dass die Anschlusskontakte 18a, 18b, mit einer der Kontaktzonen 6 der Printplatte 5a in Kontakt treten, welcher die Zufuhr von Strom bzw. Signalen zu der in Fig. 5 im Einzelnen gezeigten Schaltung S sichert. An der Rückseite bzw. der oberen Seite der Fig. 2ist vorteilhaft ein quer zur Ausrichtung der Anschlusskontakte 18a, 18b liegender Signalleiter 24a vorgesehen, welcher es ermöglicht, die modulartige Knoteneinheit 30 nicht nur als blossen Sensor sondern auch als Aktorelement auszubilden. Die dort abgegebenen Signale können nämlich je nach Ausbildung der Schaltung zur Weitergabe von im Sensormodul 30 empfangenen und ausgewerteten (siehe Auswerteschaltung 14 in Fig. 5) Signalen an die Aussenseite oder zur Auslösung von Vorgängen ausgenutzt werden. Beispielsweise könnte über das Sensorelement 10a eine inakzeptable Temperaturerhöhung am Messort festgestellt und über die Kabel 31, 32 an einen Controller (38 in Fig. 5, im Allgemeinen in herkömmlicher Weise ein Prozessor bzw. Computer) weitergegeben werden, der beispielsweise einen Alarm für die Feuerwehr auslöst, während gleichzeitig über den Signalleiter 24a an Ort und Stelle ein löschender Sprinkler in Betrieb gesetzt wird. Ist etwa das vom Leiter 24a (von einer Diode 24 gemäss Fig. 5) abgegebene Signal ein Lichtsignal, so wird dieses etwa von einem ein Sprinklerventil öffnenden lichtelektrischen Wandler empfangen. In the present case, Fig. 2 shows that the terminal contacts 18a, 18b, with one of the contact zones 6 of the printed circuit board 5a come into contact, which the supply of current or signals to the circuit S shown in detail in Fig. 5 guaranteed. A signal conductor 24a lying transversely to the orientation of the connection contacts 18a, 18b is advantageously provided on the rear side or the upper side of FIG. 2, which makes it possible to design the modular node unit 30 not only as a mere sensor but also as an actuator element. Depending on the design of the circuit, the signals emitted there can be utilized to transmit signals received and evaluated in the sensor module 30 (see evaluation circuit 14 in FIG. 5) to the outside or to initiate processes. For example, an unacceptable temperature increase at the measurement location could be ascertained via the sensor element 10a and forwarded via the cables 31, 32 to a controller (38 in FIG. 5, generally a processor or computer in a conventional manner), for example an alarm for the fire brigade while simultaneously activating a quenching sprinkler via the signal conductor 24a. If, for example, the signal emitted by the conductor 24a (from a diode 24 according to FIG. 5) is a light signal, this is received approximately by a photoelectric converter opening a sprinkler valve.

[0017] Bei der erfindungsgemäss vorgesehenen modulartigen, vergossenen Ausbildung der als Sensor und/oder Aktor ausgebildeten Knoteneinheit 30 ist es unter Umständen schwierig, von aussen zu erkennen, welcher Art nun dasjenige Modul ist, das man gerne zwischen zwei Kabelsegmenten 31, 32 angeschlossen ist. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Vergussmasse 39 an der Aussenseite wenigstens eine Abflachung 43, in den Fig. 2 und 4sind drei zu sehen, zur Anbringung einer Beschriftung aufweist. Diese Abflachung kann aber auch zur gerichteten Montage des Signalleiters 10b dienen. In the inventive provided modular, potted training designed as a sensor and / or actuator node unit 30, it may be difficult to detect from the outside, which is now the one module that you like between two cable segments 31, 32 is connected , Therefore, it is advantageous if the potting compound 39 on the outside at least one flat 43, in Figs. 2 and 4 are three to see, for attachment of a label. However, this flattening can also be used for directional mounting of the signal conductor 10b.

[0018] Die Elektronik zur Datenerfassung, Datenausgabe und Datenübertragung an einen Computer 38 wird an Hand des Beispieles der Fig. 5 beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung natürlich nicht auf die Ausführung nach Fig. 5beschränkt ist. Datenerfassung, Datenübertragung und Datenausgabe können gemäss einer beliebigen, dem Fachmanne wohlbekannten Technik erfolgen. Die Elektronik zur Datenerfassung bzw. das Sensorelement 10a ist daher im Beispiel der Fig. 1 bis 4als unter einer Vergussmasse liegend dargestellt, die vorzugsweise aus einem eine gute Übertragung der festzustellenden physikalischen Grösse sichernden Material besteht. Im Falle eines Wärmesensors 10a sollte daher die Vergussmasse thermisch gut leitend sein. Bei manchen Sensoren wäre es auch möglich, sie an der Oberfläche der Verkapselungsmasse anzubringen. The electronics for data acquisition, data output and data transfer to a computer 38 will be described with reference to the example of Fig. 5, wherein the present invention is of course not limited to the embodiment of Fig. 5. Data acquisition, data transmission, and data output can be accomplished according to any technique well known to those skilled in the art. The electronics for data acquisition or the sensor element 10a is therefore shown lying in the example of Fig. 1 to 4 as under a potting compound, which preferably consists of a good transfer of the physical quantity to be detected securing material. In the case of a heat sensor 10a, therefore, the potting compound should be thermally well conductive. For some sensors, it would also be possible to attach them to the surface of the encapsulant.

[0019] Ebenso ist die Elektronik zur Datenausgabe und zur Datenübertragung in einer verkapselten Form zwischen Printplatte 5A und Rückplatte 37 gezeichnet, wodurch eine gute Schirmung gegen elektrische, thermische und mechanische Störgrössen erfolgt. Diese Ausführung ist daher bevorzugt. An sich ist aber die Ausführung der Elektronik für die vorliegende Erfindung nicht weiter von Bedeutung. Likewise, the electronics for data output and data transmission in an encapsulated form between the printed circuit board 5A and back plate 37 is drawn, whereby a good shield against electrical, thermal and mechanical disturbances takes place. This embodiment is therefore preferred. In itself, however, the execution of the electronics for the present invention is not significant.

[0020] Bezugnehmend auf die Fig. 5, ist dort zu sehen, dass die Signalleitungen bzw. Anschlüsse 18a, 18b, bzw. wenigstens die Signalleitung 18b von ihnen, an einen Controller 38 angeschlossen sind. Diese Leitungen 18a, 18b entsprechen der jeweiligen Seite A bzw. B des Sensormoduls 30. Die Leitung 18a kann entweder an einen weiteren Controller oder im Kreis an den Controller 38 angeschlossen sein, so dieser die Messdaten über die eine oder die andere Leitung abzufragen vermag. Dies entspricht etwa einem Betrieb, wie er in der WO 2009/065 236 beschrieben ist. Alternativ ist die Schaltung 30 über den Anschluss 18a mit einer weiteren (oder anderen) Sensor- und/oder Aktorschaltung verbunden, und der Controller adressiert nacheinander eine dieser Schaltungen, um deren Messdaten zu erfahren, wie das je auch schon bisher gemacht wurde. Eine besondere Art der Schaltung wird in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung desselben Anmelders geschildert, von welcher hier zum besseren Verständnis nur das Folgende gesagt werden soll. Referring to FIG. 5, it can be seen that the signal lines or connections 18a, 18b, or at least the signal line 18b of them, are connected to a controller 38. These lines 18a, 18b correspond to the respective side A and B of the sensor module 30. The line 18a can either be connected to a further controller or in a circle to the controller 38, so that it is able to query the measurement data on one or the other line. This corresponds approximately to an operation as described in WO 2009/065 236. Alternatively, the circuit 30 is connected via the terminal 18a with another (or other) sensor and / or actuator circuit, and the controller addresses one of these circuits in succession to learn their measurement data, as has ever been done. A special type of circuit is described in the simultaneously filed patent application of the same applicant, of which only the following is to be said here for a better understanding.

[0021] Die Anschlüsse 18a, 18b der hier einen Bus darstellenden Kabel 31, 32 (vgl. die vorherigen Figuren) führen beispielsweise ein positives Signal im Verhältnis zum Signal der negativen Leitung 17. Zwischen diesen Leitungen wird also das jeweilige Signal abgefühlt. Dabei erfolgt die Adressierung über eine Umschalteinrichtung 1a, 1b, 2a, 2b und 25, welche bei geöffneten Schaltern 2a, 2b und geschlossenem Schalter 25 nur ein Signal vom Controller 38 über die in dieser Richtung offene Diode 1b (die Diode 1a sperrt) und über den geschlossenen Schalter 25 zur Auswerteeinrichtung 14. Diese gibt über Ausgänge 26 und/oder 29 ihrer Messung entsprechende Ausgangssignale ab, worauf - vorzugsweise auf Befehl des Controllers 38 - die Schalter 2a, 2b geschlossen werden, der Schalter 25 aber geöffnet wird, so dass das nächste Abfragesignal des Controllers 38 vom Anschluss 18b über die Schalter 2a, 2b zum Anschluss 18a und von dort zur nächsten anzuwählenden Knoteneinheit mit im Prinzip etwa gleicher Umschalteinrichtung 1a, 1b, 2, 2b und 25 gelangt, so dass eine grosse Anzahl solcher modulartiger Knoteneinheiten hintereinander geschaltet und auf einfache Art und Weise adressiert werden können. Die Schalter 2a, 2b, 25 werden in der Praxis elektronische Schalter, wie Transistoren, insbesondere FET-Transistoren bzw. MOSFETs sein. The terminals 18a, 18b of the here representing a bus cable 31, 32 (see the previous figures), for example, lead a positive signal in relation to the signal of the negative line 17. Between these lines so the respective signal is sensed. The addressing takes place via a switching device 1a, 1b, 2a, 2b and 25, which with open switches 2a, 2b and closed switch 25, only one signal from the controller 38 via the open in this direction diode 1b (the diode 1a blocks) and over This outputs via outputs 26 and / or 29 of their measurement corresponding output signals, whereupon - preferably on command of the controller 38 - the switches 2a, 2b are closed, the switch 25 but is opened, so that the next interrogation signal of the controller 38 from the terminal 18b via the switches 2a, 2b to the terminal 18a and from there to the next node to be selected with in principle about the same switching device 1a, 1b, 2, 2b and 25 passes, so that a large number of such modular node units in a row switched and addressed in a simple manner. The switches 2a, 2b, 25 will in practice be electronic switches, such as transistors, in particular FET transistors or MOSFETs.

[0022] Wird der Ausgang 26 benutzt, so treibt dieser die Diodenschaltung 24 (nur eine ist dargestellt), so dass diese in der oben beschrieben Weise funktioniert, beispielsweise als Aktor einen Vorgang auslöst. Möglich wäre aber auch, hier einen Treiberausgang für ein Display vorzusehen, um die Messung nach aussen sichtbar zu machen. Natürlich können auch mehrere Signale durch mehrere Signalleiter 24a gleichzeitig (parallel), oder auch über mindestens einen Signalleiter 24a zeitlich hintereinander (seriell) übertragen werden, so dass die ausgegebene Datenmenge im Prinzip sehr gross sein kann. Das zugehörige Messsignal tritt über eine Eingangsleitung (z.B. vom in Fig. 5 nicht dargestellten Sensorelement 10a her) an den Eingang 8 der Auswerteschaltung, wogegen ein weiterer Signalausgang 9 mit einer Ausgangsleitung 11 verbunden ist. Diese Leitungen 10, 11 können die positive und negative, mit dem Sensorelement 10a jeweils verbundene Leitung darstellen. Die Leuchtdiode kann beispielsweise im Infrarot-Bereich emittieren. Selbstverständlich sind auch andere Lichtquellen oder Aktorenschaltungen, beispielsweise mit Relais, denkbar, doch ist die Verwendung einer Diode baulich günstiger. If the output 26 is used, this drives the diode circuit 24 (only one is shown), so that it works in the manner described above, for example, as an actuator triggers a process. It would also be possible to provide a driver output for a display in order to make the measurement visible to the outside. Of course, a plurality of signals can be transmitted simultaneously (in parallel) by a plurality of signal conductors 24a, or else via at least one signal conductor 24a in time (serially), so that the amount of data output can in principle be very large. The associated measuring signal occurs via an input line (for example from the sensor element 10a, not shown in FIG. 5) to the input 8 of the evaluation circuit, whereas a further signal output 9 is connected to an output line 11. These leads 10, 11 may represent the positive and negative leads respectively connected to the sensor element 10a. The light-emitting diode can emit, for example, in the infrared range. Of course, other light sources or actuator circuits, such as relays, conceivable, but the use of a diode structurally cheaper.

[0023] Über den Modulatorausgang 29 hingegen wird vorteilhaft ein dem Messwert entsprechend moduliertes Signal über einen Modulatortransistor 20 an den Bus (Anschluss 18b, Kabel 31) und an den Controller 38 abgegeben, der dieses Signal auf die herkömmliche Art auswertet, beispielsweise um festzustellen, ob im Bereiche eines vorbestimmten Sensormoduls 30 eine unzulässige Erhitzung aufgetreten ist (bei Metalldetektoren, ob im Bereiche des entsprechenden Moduls etwa ein Autoblech vorhanden ist). By contrast, a modulated signal corresponding to the measured value is advantageously output via the modulator output 29 to the bus (connection 18b, cable 31) via a modulator transistor 20 and to the controller 38, which evaluates this signal in the conventional manner, for example to determine whether an inadmissible heating has occurred in the region of a predetermined sensor module 30 (in the case of metal detectors, whether there is a car plate in the region of the corresponding module).

[0024] Entsprechend den Anschlüssen 18a, 18b ist auch die Leitung 17 vorteilhaft über eine (zerstörungsfrei) lösbare bzw. trennbare Verbindung bzw. eine Steckverbindung 16 mit der Knoteneinheit bzw. dem Modul 30 verbunden. Bezüglich der weiteren Funktion der Schaltung, insbesondere der Bauteile 4, 21 bis 23 und 28 wird auf die gleichzeitige Patentanmeldung desselben Anmelders hingewiesen. Im Übrigen stellt ja auch die nachfolgende Bezugszeichenliste einen Teil der Offenbarung dieser Patentanmeldung dar. According to the terminals 18a, 18b and the line 17 is advantageously connected via a (non-destructive) detachable or separable connection or a connector 16 to the node unit or the module 30. With regard to the further function of the circuit, in particular of the components 4, 21 to 23 and 28, reference is made to the simultaneous patent application of the same applicant. Incidentally, yes, the following list of reference numbers forms part of the disclosure of this patent application.

[0025] Bei manchen Ausführungen mag es vorteilhaft sein, wenn nur die Leitungen 18a, 18b über lösbare Verbindungen, z.B. Steckverbindungen, angeschlossen werden, wogegen der Ausgang 6 unmittelbar mit der negativen Leitung 17 verbunden, beispielsweise verlötet, ist, weil dadurch etwaige Zugspannungen in Längsrichtung sich nicht auf die Positionierung der Knoteneinheit 30 auswirken. Doch lässt sich auch eine positionierungsfeste und Zugspannungen aufnehmende lösbare Verbindung verwirklichen, wie an Hand der nun beschriebenen Fig. 6 gezeigt wird. In some embodiments, it may be advantageous if only the leads 18a, 18b are connected via detachable connections, e.g. Connections to be connected, whereas the output 6 directly connected to the negative line 17, for example soldered, is because thereby any tensile stresses in the longitudinal direction do not affect the positioning of the node unit 30. However, it is also possible to realize a positioning-resistant and tension-absorbing detachable connection, as shown with reference to FIG. 6 now described.

[0026] Die Fig. 6 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel einer Knoteneinheit 30, wobei alle Teile, welche bereits an Hand der Fig. 1 besprochen worden sind, dieselben Bezugszeichen aufweisen und daher nicht mehr erläutert werden müssen. Allerdings ist hier das Sensorelement 10a nicht sichtbar, weil es vom oben besprochenen Parameterleiter 10b überdeckt ist. A- und B-Seite der Schaltung sind gegenüber Fig. 1 umgekehrt. Fig. 6 shows a practical embodiment of a node unit 30, wherein all parts which have already been discussed with reference to FIG. 1, the same reference numerals and therefore need not be explained. However, here the sensor element 10a is not visible because it is covered by the parameter conductor 10b discussed above. A and B side of the circuit are reversed compared to FIG.

[0027] An den Anschlussstellen links und rechts der Schaltung 30 sind an dieser einerseits mit einer elektrischen Leitung 44 bzw. 45 verbundene und daher leitende Öffnungen 18a’ vorgesehen. An der linken Seite der Fig. 6sind nur zwei solcher Öffnungen 18a ́ gezeigt. Es können aber auch mehrere sein, um so die leitende Übertragung besser zu sichern. Dies ist an der rechten Seite der Fig. 6 zu sehen, wo sechs Leitungen zu den hier nicht sichtbaren Öffnungen laufen. Diese Öffnungen sind nicht sichtbar, weil in sie elektrisch leitende Stifte hineingesteckt sind, die mit Öffnungen eines komplementären Endstücks der Leitung 18b (Fig. 1) in Eingriff kommen. In analoger Weise werden natürlich auch die Öffnungen 18a’ durch Einstecken von Stiften mit einem Öffnungen aufweisenden Endstück der Leitung 18a verbunden. Das Prinzip dabei ist, dass die Steckverbindung quer zum Verlauf der Leitung 18a, 18b erfolgt. In ähnlicher Weise kann auch der Anschluss an die Leitung 17 verwirklicht sein. Anderseits ist eine beidseitige Steckverbindung nicht unbedingt erforderlich, denn die Printplatte 5A kann mit der jeweiligen Leitung 17 bzw. 18 an der einen Seite verlöten (etwa an der in Fig. 6linken Seite), an der anderen Seite (rechts in Fig. 6) lös- bzw. trennbar verbunden sein. At the connection points left and right of the circuit 30 are connected to this on the one hand with an electrical line 44 and 45 connected and therefore conductive openings 18a '. On the left side of Fig. 6, only two such openings 18a are shown. But it can also be several, so as to better secure the conductive transmission. This can be seen on the right side of Fig. 6, where six lines run to the openings not visible here. These openings are not visible because they are fitted with electrically conductive pins that engage with openings of a complementary end portion of the conduit 18b (Figure 1). In an analogous manner, of course, the openings 18a 'are connected by inserting pins with an apertured end portion of the line 18a. The principle is that the connector is transverse to the course of the line 18a, 18b. Similarly, the connection to the line 17 can be realized. On the other hand, a two-sided plug connection is not necessarily required, because the printed circuit board 5A can be soldered to the respective line 17 or 18 on one side (approximately at the left in Fig. 6), on the other side (right in Fig. 6) be connected or separable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0028] <tb>1a, 1b<sep>Zufuhrsteuerdioden <tb>3a, 3b<sep>Spannungseingänge <tb>5<sep>Printplatte <tb>7a, 7b<sep>Steuersignalausgänge für 2a, 2b <tb>9<sep>Signalausgang <tb>10a<sep>Sensorelement <tb>11<sep>Ausgangsleitung <tb>13a, b<sep>Spannungssensorschaltung/B <tb>15a, b<sep>lösbare Verbindung, positiv <tb>17<sep>negative Leitung <tb>19<sep>Leistungsabsorber <tb>21<sep>Ladungspumpdiode <tb>23<sep>Zenerdiode <tb>24a<sep>Signalleiter <tb>25<sep>Ladungsübertragungsschalter <tb>27<sep>Steuerausgang für 25 <tb>29<sep>Modulatorausgang <tb>31<sep>Kabel mit 18b <tb>33<sep>Abschirmung von 31 <tb>35<sep>Drainleiter zu 31 <tb>37<sep>leitende Verbindung von 30 <tb>39<sep>Vergussmasse <tb>41<sep>Anschlussabschnitt <tb>43<sep>Abflachung von 39 <tb>45<sep>elektrische Leitung <tb>2a, 2b<sep>Zufuhrsteuerschalter <tb>4<sep>Stromquelle <tb>6<sep>Kontaktzone auf 5 <tb>8<sep>Signaleingang <tb>10<sep>Eingangsleitung <tb>10b<sep>Parameterleiter <tb>12a, b<sep>Spannungssensorschaltung/A <tb>14<sep>Auswerteschaltung <tb>16<sep>lösbare Verbindung, negativ <tb>18a, b<sep>positive bzw. Signalleitung <tb>20<sep>Modulator für 19 <tb>22<sep>Stromquelle bzw. Speicher <tb>24<sep>Signalausgang, Leuchtdiode <tb>26<sep>Signalausgang <tb>28<sep>Regelwiderstand <tb>30<sep>Sensormodul, Knoteneinheit <tb>32<sep>Kabel mit 18a <tb>34<sep>Abschirmung von 32 <tb>36<sep>Drainleiter zu 32 <tb>38<sep>Controller, Computer <tb>40<sep>Kabelmantel <tb>44<sep>elektrische Leitung <tb>46<sep>Stifte[0028] <tb> 1a, 1b <sep> Feed control diodes <tb> 3a, 3b <sep> Voltage inputs <Tb> 5 <sep> PCB <tb> 7a, 7b <sep> Control signal outputs for 2a, 2b <Tb> 9 <sep> signal output <Tb> 10 <sep> sensor element <Tb> 11 <sep> output line <tb> 13a, b <sep> Voltage sensor circuit / B <tb> 15a, b <sep> releasable connection, positive <tb> 17 <sep> negative line <Tb> 19 <sep> power absorber <Tb> 21 <sep> charge pump diode <Tb> 23 <sep> zener diode <Tb> 24 <sep> signal conductor <Tb> 25 <sep> charge transfer switch <tb> 27 <sep> Control output for 25 <Tb> 29 <sep> modulator output <tb> 31 <sep> cable with 18b <tb> 33 <sep> Shielding from 31 <tb> 35 <sep> drain to 31 <tb> 37 <sep> conductive connection of 30 <Tb> 39 <sep> potting <Tb> 41 <sep> Connection section <tb> 43 <sep> Flattening of 39 <tb> 45 <sep> electrical line <tb> 2a, 2b <sep> Supply control switch <Tb> 4 <sep> power source <tb> 6 <sep> contact zone on 5 <Tb> 8 <sep> signal input <Tb> 10 <sep> input line <Tb> 10b <sep> Parameter Lead <tb> 12a, b <sep> Voltage Sensor Circuit / A <Tb> 14 <sep> evaluation <tb> 16 <sep> detachable connection, negative <tb> 18a, b <sep> positive or signal line <tb> 20 <sep> modulator for 19 <tb> 22 <sep> power source or memory <tb> 24 <sep> Signal output, LED <Tb> 26 <sep> signal output <Tb> 28 <sep> rheostat <tb> 30 <sep> Sensor module, node unit <tb> 32 <sep> cable with 18a <tb> 34 <sep> Shielding of 32 <tb> 36 <sep> drain to 32 <tb> 38 <sep> controller, computer <Tb> 40 <sep> Jacket <tb> 44 <sep> electrical line <Tb> 46 <sep> Writing

Claims

First node unit (30) for the exchange of data via at least one line (31, 32), characterized in that it for connection to a controller (38) and / or to another node unit (30) via the at least one line (31, 32) is provided with connection contacts (18a, 18b) for the line (31, 32), so that they can be produced independently of the at least one line (31, 32) as a module and to a line section (31 or 32) is connectable, and that the node unit (30) by a potting compound (39) is enclosed.

Node unit according to claim 1, characterized in that at least one, e.g. Transverse to the orientation of the terminal contacts (18a, 18b) lying signal conductor (10b, 24a) is provided, which sits in the potting compound (39) that it receives physical signals from the outside of the potting compound (39) or outputs to the outside.

3. node unit according to claim 2, characterized in that it includes a sensor element (10 a) and the signal conductor (10 b) between the outside of the potting compound (39) and the sensor element (10 a) is located so as to the sensor element (10 a) to to supply the detecting signal from the outside.

4. Node unit according to claim 2 or 3, characterized in that the signal conductor (10b) at least on the outside of the potting compound (39) has a signal-selective coating, which can only pass the desired signal through the signal conductor (10b) substantially.

5. node unit according to one of claims 2 to 4, characterized in that it comprises a signal output device (24) whose signals via the signal conductor (24a) outside the potting compound (39) are conductive.

6. node unit according to claim 5, characterized in that the signal conductor (24a) for guiding a light signal, preferably in the infrared range, from a in the node unit (30) located light source (24) is formed.

7. node unit according to one of the preceding claims, characterized in that the potting compound (39) on the outside at least one flattening (43) for attachment of a label and for directional mounting of the signal conductor (10b).

8. Node unit according to one of the preceding claims, characterized in that the connection contacts (18a, 18b) are at least partially formed as plug contacts, and that preferably the plug connection transverse to the orientation of the connection contacts (18a, 18b) lying pins (18b) in openings (18a).

9. node unit according to one of the preceding claims, characterized in that the potting compound (39) encloses an electronic circuit (S) which is located between a printed circuit board (5) and a back plate (37)