CN104798314B - 模块化电子系统和总线用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于接收、处理或传送信息的模块化电子系统，其包括：壳体(10)，该壳体在绝缘的壳壁(15)上或内或上具有起电磁作用的传输元件(11，12)；和至少一块电路板(2)，该电路板具有起电磁作用的传输元件(21，22)并且具有电子构件(20)，其中，所述至少一块电路板(2)设置在所述壳体内；用于输送电能和/或用于信息传输目的的接通装置(3)，接通装置(3)与壳体(10)的和/或所述至少一块电路板(2)的起电磁作用的传输元件电连接或电磁连接，并且壳体(10)的和所述至少一块电路板(2)的起电磁作用的传输元件设置为用于电磁耦合。

Description

模块化电子系统和总线用户设备

技术领域

本发明涉及一种模块化电子系统，其用于接收、处理或传送信息，其特别是与总线系统和一些用户设备连接，本发明以及涉及一种单独的用于模块化电子系统的总线用户设备。

背景技术

EP 1 484 511 B1示出一种链接模块，其用于操控流体技术的阀门配置组件的电气阀门传动机构，该链接模块包括壳体，该壳体具有安置在其上的链接触点，用于与另外的链接模块电触点接通。在此，壳体构造成注射成型的、电路模内装置(MID)类型的、立体的电路载体并且含有印制导线以及用于控制和监视功能和/或用于通讯功能的电气部件。

由DE 197 19 730 C1已知一种用在具有爆炸危险的区域的、用于在至少一个用电器器与总线系统之间的能量和数据传输的插拔连接装置，在该插拔连接装置中设置有包括初级部分和次级部分的变压器，这些初级部分和次级部分可分离地和可连接地分别设置在插头半体壳体(Steckerhaelfte-Gehaeuse)中。在初级部分壳体中设置有一个用于电参量(电流/电压)的限制装置，而次级部分壳体的内部则可配置给具有爆炸危险的区域。

必须部分地非常紧凑地制造电子设备，就是说，必须巧妙地应对空间问题。同时要求设备的电子构件特别是在具有爆炸危险的区域中的良好的绝缘性和抗电压强度。

以总线系统运行的电子系统经常具有用于收纳总线系统部件和用于插拔固定(Steckbefestigung)用户设备的轨道。用户设备通常具有一块或多块电路板，这些电路板配备有电子构件，这些电子构件接收、处理和发出信号。经由总线系统进行能量供应以及信号输入和输出。电路板可以包含一层或多层的层结构，然而也可以使用灵活的或其它三维的具有触点接通的电子构件的导体结构(Leiterstruktur)。所述的构造在下文中简称为电路板。

对总线系统的用户设备提出了各种要求。出于安全原因，总线用户应该与它的能源和数据接口隔断电流。还追求用户设备的狭窄的结构宽度，以便能够在一个托轨(Traegerschiene)上并排安置多个设备。

发明内容

本发明的目的是，提供一种模块化电子系统，该电子系统能够在电子构件良好绝缘的情况下实现紧凑的结构。特别是应该能够实现对电子设备节省空间地供电。

这个目的通过如下所述的技术方案得以实现。按照本发明的模块化电子系统用于接收、处理或传送信息，该模块化电子系统包括：壳体，该壳体在该壳体的至少一个壁上或内具有起电磁作用的传输元件；至少一块电路板，该电路板具有电子构件并且具有一个或多个起电磁作用的传输元件，其中，所述至少一块电路板设置在所述壳体内；用于输送电能和/或用于信息传输目的的接通装置；其中，接通装置与壳体的和/或所述至少一块电路板的起电磁作用的传输元件电连接或电磁连接，并且壳体的和所述至少一块电路板的起电磁作用的传输元件设置为用于电磁耦合。

“有电磁作用的电子构件”概念是指包括线圈、天线或电容器片的感应的或电容的耦合节。“接通装置”概念表示为了供应电运行能量和/或信号能量(包括信息内容)的目的而与电子设备的电流连接装置或电磁连接装置。“扁平的”概念表示一种结构元件，该结构元件在一个平面中的伸展明显大于沿垂直于所述平面的方向的伸展。

“总线系统”概念与本申请相关地还包括用于为总线用户供电的纯总线。这样总线系统例如可以由仅仅两根导线构建而成，经由这些导线提供由不同总线用户经由触点接通连接(Kontaktverbindung)来获取的直流电压。由此至少两个总线用户并行地与其接通的一个单独的电源也被称为总线系统。

“模块化”概念可以意味着：例如总线用户可以插入到总系统中并且从该总系统中取出，而该总系统的功能性并不由此受到影响或损害。“模块化”也可以意味着：电气设备的、例如总线用户的功能可以借助扩展卡得到扩展，因而电气设备、例如总线用户不必在生产阶段就已经配备所有的功能。

本发明的一个方面涉及的是用于电子设备、特别是总线用户的壳体的构造，该总线用户例如可以是测量设备、自动化模块或控制设备。

在壳体部件中的一个壳体部件上或该壳体部件内可以设置有至少一个第一传输元件，该第一传输元件构造成变压器的初级线圈或用于将电能感应耦合到第二传输元件(次级线圈)中的发射天线。壳壁可以构造为多层的，其中第一传输元件(初级线圈)设置在中间层内。

电信号可以是测量或数据信号，另外还可以传输用于运行设备的电子构件的能量。优选与运行能量分离地传输测量或数据信号，然而也可以经由同一传输元件同时传输能量和信息，例如通过将数据调制(Aufmodulation)成能流(Energiestrom)。

换言之，在壳体内可以设置有变压器，该变压器的初级线圈作为壳体的组成部分设置在壳壁内或上，并且该变压器的次级线圈在壳体的内部设置在电路板上或者与电路板设置在一起或者设置在电路板内。

优选借助电耦合器、例如插头实施对初级线圈的供电，然而也可以使用电容耦合器或感应耦合器。两种最后提到的耦合器具有优点：在例如通向总线系统的接通装置与电气设备之间不存在触点接通类型的连接并且由此例如可以良好地封装壳体用以保护免受外界的影响。

根据本发明的结构能够实现为安置在壳体内的、由此与能源电流隔断的电子构件无触点接通地提供电能和或数据/信号。同时实现了降低电子构件所需的空间。

由此通过壳体实现的优点是：

-在电子构件的实施(Implementierung)中节省空间和节省费用；

-电子构件与能源电流隔断；和

-简化对电子构件的供电。

本发明的另一个观点涉及一种模块化电子系统，其具有至少一个电气设备例如总线用户，所述电气设备可以是电子模块诸如测量设备、自动化模块或控制设备。

电气设备、如总线用户可以包括设置在用户壳体的内腔或壁中的电子电路。

电子电路可以构造成电气运行器具，例如继电器、电流脉冲开关、定时开关或安全自动装置，或构造成测量设备、自动化模块、分离放大器或控制设备。

电气设备、例如总线用户可以包括如下构件：

-壳体，

-设置在壳体内的电子电路，和

-具有至少一个初级线圈和至少一个次级线圈的变压器，其用于将电能包括供电以及在必要时还包括数据信号以电磁的方式传输到与次级线圈耦合的电子电路中。

可以作为高频电压提供供电，以便能够将传输的结构尺寸保持在小的程度。高频在本发明中表示kHz(千赫兹)范围内的频率或者更高直到兆赫兹范围内。

如果由例如总线系统的供电单元提供高频电压，那么可以借助电耦合器、例如插头实施对初级线圈的供电。否则由例如总线系统的直流电流或者交流电流高频电压。

下文对有益的设计方案和改进方案加以阐述。改进方案的特征只要在技术上是适宜的，就可以相互并且与本发明的任何方面组合。

根据一种实施方式，初级线圈可以注射、绝缘且封装地构造成壳体的能量传输壁中的电路模内装置(MID)。

初级线圈作为扁平的、螺旋形的线圈或天线薄薄缠绕地制成或者印刷在基板上制成或者从沉积层中蚀刻制成。

可以与以初级线圈类似地或者利用相同的技术构成次级线圈。就是说，次级线圈可以构造成电路模内装置(MID)，或者构造成螺旋形的线圈或天线，或者构造成在用户设备的电路板中或上喷射的线圈或“蚀刻的”线圈或印刷在用户设备的电路板中的薄薄缠绕的线圈。

变压器可以包括两个或更多个次级线圈，然而也可以包括两个或更多个初级线圈，这些线圈电磁耦合。

在一种优选的实施方式中，电子系统具有一个总线，多个用户设备可以接通在该总线上。

所述总线可以构造成T总线并且优选执行TCP/IP协议，其中，总线用户可以经由RS-485或者无线电连接。

所述总线包括多根电导线，其中也可以设置两根用于供电的导线和两根或三根用于数据流的导线。

总线的导线可以设置在支承轨内或上。支承轨可以是金属制的型轨，该型轨用于固定用户设备。支承轨是为用户设备输送馈电电压和通讯信号的多个总线的调配系统(Rangiersystem)的组成部分。

支承轨可以构造成顶帽形轨。顶帽形轨、例如TS-35或DIN轨是具有U形或类似于帽子的轮廓的支承轨。在英语中顶帽形轨称为尺寸为35×7.5mm的“DIN Rail”。

总线也可以以混合传输途径为基础，该传输途径包括一根用于电源电压的电导线和用于数据信号的传输路径。

电子系统包括接通装置，以用于将总线用户与总线系统电流地或电容地和/或感应地接通。

接通装置设置在支承轨上并且使沿着该支承轨延伸的供应导线，在必要时经由相应的转换器而与相应的用户设备电连接。为此连接装置可以构造成插头、T总线元件或T总线插头。

供电电压可以调制成带有数据信号。在这种情况下，数据信号可以视为低频有效信号，而电源电压则可以视为高频载体。

数据信号的传输途径可以不同于供电电压的传输途径。这样例如可以通过导线传输供电电压而通过无线电传输数据信号，或者经由不同的导线传输数据信号和供电电压。

根据一种实施方式，可以设置转接设备，以便将供电电压输送给第一初级线圈而将数据信号输送给第二初级线圈。

作为备选，可以将供电电压和数据信号输送给一个唯一的初级线圈。

电子电路可以封装(防尘地包围)在壳体内。

根据一种实施方式，总线用户可以包括用于屏蔽电磁场的装，例如铁氧体箔(Ferritfolie)可以将用户壳体覆盖或者整合在壳壁内。

总线用户可以包括用于将线圈的电磁力线集束的设备、优选铁氧体芯体。可能存在的铁氧体箔也可以用于这个目的。

优选地，壳体的和电路板的起电磁作用的传输元件只要彼此相对，就构造成扁平的。

优选地，所述至少一块电路板构成壳壁的组成部分或者构成以MID技术制成的、收纳传输元件的元件的组成部分。

优选地，壳体至少在传输元件的区域内构造成电绝缘的。

优选地，所述起电磁作用的传输元件的初级部分设置在壳体中而次级部分设置在所述至少一块电路板上。

优选地，所述至少一块电路板具有继续传导的接通装置。

优选地，电子构件具有射频识别构件，该射频识别构件安置在壳体的绝缘的壁内。

优选地，模块化电子系统包括：总线系统；多个用户设备，这些用户设备分别经由一个接通装置与总线系统接通并且能够并排地固定并安置在托轨上；能量传输壁，该能量传输壁属于相应的用户设备，并且该能量传输壁包围地含有至少一个扁平构造的且起电磁作用的初级传输元件；和所述至少一块电路板，该电路板除了电子构件之外还含有至少一个扁平构造的且起电磁作用的次级传输元件，该次级传输元件为用于向电子构件供电的整流器构件供电，并且该次级传输元件为了通过经交变电磁场的耦合实现的相互合作而在用户设备中与所述至少一个初级传输元件紧密地对置。

优选地，用户设备具有由壳体部件构造的壳体，能量传输壁构成该壳体的一部分。

优选地，能量传输壁具有第二初级传输元件，该第二初级传输元件为了通过经交变电磁场的耦合实现的相互合作而与所述至少一块电路板的第二次级传输元件紧密地对置，并且该第二初级传输元件用于信号传输。

优选地，每个初级传输元件与配属的供电电子系统连接，该供电电子系统封装地包含在能量传输壁中。

优选地，托轨固定馈电线和信号线，它们属于总线系统并且它们通过接通装置而与相应的用户设备连接。

优选地，每个初级传输元件与配属的供电电子系统连接，该供电电子系统封装地包含在能量传输壁中，接通装置具有插头和通向供电电子系统的导线。

优选地，接通装置具有初级变压器元件和次级变压器元件，以便起到感应变压器或者电容变压器的作用。

按照本发明的用于模块化电子系统的总线用户设备包括由电绝缘材料构成的壳体，该壳体含有能量传输壁和至少一块带有电子构件的电路板，所述电路板设置在所述壳体内，并且该壳体配置成固定在托轨上，其中，能量传输壁以封装在能量传输壁之内的形式具有至少一个扁平的、起电磁作用的且用于能量传输的初级传输元件和至少一个扁平的、起电磁作用的且用于信号传输的初级传输元件，并且电路板具有至少一个扁平的、起电磁作用的且用于供电目的的次级传输元件和至少一个扁平的、起电磁作用的且用于信号接收和信号发送的次级传输元件，这些次级传输元件为了耦合而与初级传输元件紧密地对置。

附图说明

下文借助实施例并且参照附图来进一步阐述本发明。在此，相同的附图标记表示相同的或相应的元件。不同实施例的特征可以相互且与本发明的任何一个方面组合。

附图中：

图1示意性示出总线用户的第一实施方式的分解图；

图2示出图1所示的总线用户在组装状态中的透视图；

图3适宜性示出总线用户的第二实施方式的分解图；

图4示出根据第一和第二实施方式的用户壳体和顶帽形轨的透视图；

图5示出多个用户壳体插装在顶帽形轨上的透视图；

图6作为侧视图示出用户设备的剖视图；

图7示出具有电磁能量传输和多块电路板的电气设备；

图8示出具有识别装置的电气设备；

图9示出具有分离放大器功能的电气设备。

具体实施方式

根据本发明的模块化电子系统的最主要的组成部分是一些用户设备1，这些用户设备在它们的壳体10内分别具有装备的电路板2并且这些用户设备经由相应的接通装置3而与一个总线系统4连接。壳体10可以具有两个围住一个空腔的壳体半部13、14(图6)，这些壳体半部将装备的电路板2防尘地或完全气密地围住并且由此封装。壳体半部14具有带有至少一个扁平构造的第一初级传输元件11的能量传输壁15，所述第一初级传输元件在图1和2所示的实施方式的情况中构造成扁平线圈并且在图3的情况中构造成电容器片。即使壁15仅仅部分地由有电磁作用的传输元件占用，并且与供电或提供信号无关，该壁15依然称为“能量传输壁”。作为相对第一初级传输元件11的配对件设置有第一次级传输元件21，该第一次级传输元件在图1和2的情况中构造成扁平线圈而在图3的情况中构造成电容器片。第一次级传输元件21是电路板2的组成部分并且通过众所周知的方法制作在那里，而且如果期望的话封装在电路板内。

在所示出的实施例中，除了第一初级传输元件11之外设置有第二初级传输元件12，和以同样的意义除了第一次级传输元件21之外设置有第二次级元件22。第一传输元件11、21的配对和第二传输元件12、22的配对彼此并行地运行。为此设置有用于用户设备的能量部分和信号部分的供电电子系统16、17，这些供电电子系统配置给传输元件12、22并且可以整合地设置在壳壁15内或者接通装置3内。接通装置3将用户设备1与总线系统4电连接，其中不仅可以考虑电流连接而且还可以考虑通过交变电场或交变电磁场的电容耦合或感应耦合。

总线系统4包括输电导线E1和E2，另外包括至少两根信号线S1和S2，这些导线彼此并行地在一个支承轨5内延伸。这些导线E1、E2、S1、S2经由接通装置3而与用户设备1接通，其中，最终连接通向电路板2所装备的电子构件20。

在通向用户设备1的电导线连接的情况中，可以将接通装置3构造成触点接通设备、特别是T总线插头30，该插头将总线导线E1、E2、S1、S2经由连接导线31、32、33、34与供电电子系统16和17连接。为了这个目的，用户设备1的下端部构造成连接插座用于与插头30电连接并且用于机械地固定在轨道5上。关于用户设备的供电和提供信号具有两种可能性：可以利用直流电压或高频交变电压在信号线和供电导线E1、E2、S1、S2上作业。在使用直流电压的情况中，在供电电子系统16、17内产生各一个高频电压，利用该电压高频可以使得能量经由初级传输元件11、12传输到次级传输元件21、22上。用户设备的电子构件包括整流器电路，该整流器电路将高频电压转换为直流电压，该直流电压作为工作电压提供给处理信号的电子构件20。如果总线系统的馈电线E1、E2输送高频电压，那么可以将这些电压通过接通装置3的插头30直接地或经过供电电子系统的处理后输送给初级传输元件11、12。

接通装置3还可以构造成感应变压器或电容变压器，在该变压器中具有类似于传输元件11、21；12、22的初级和次级变压器元件。特别是考虑感应变压器，在这些感应变压器中初级线圈设置在支承轨5的区域内，而次级线圈则位于初级线圈的这个区域的上方并且已经属于用户设备而以有益的方式设置在能量传输壁15内。

图1示出的是用户设备1组装前的电子系统的第一实施方式而图2示出的是装配后。在壳体10内设置有电子电路20和变压器11/21以及12/22。

变压器包括两个初级线圈11、12和两个次级线圈21、22用于以电磁方式传输高频电压，所述高频电压被转换为用于电子电路20的供电直流电压。初级线圈11、12被包围并因此封装在壳体10的绝缘的壁15内。

也可以将变压器的初级线圈11、12称为螺旋形的发射天线，同样将次级线圈21、22称为螺旋形的接收天线。可以将通向初级线圈11、12的供电电子系统16、17构造成接通装置3的组成部分，以便通过与次级线圈21、22的感应耦合实现提供能量和数据信号。

为了在次级侧一方面获得用于运行电子构件20的合适的电压而另一方面获得用于通过电子构件20处理的测量或数据信号，馈电线E1、E2与初级线圈11连接而信号线S1、S2与初级线圈12连接。特别是为了数据信号，传输方向也可以反过来，这样例如线圈22可以用作初级线圈而线圈12可以用作信号传输器的次级线圈。

次级线圈21、22安置在电路板2上或内，电子构件20也同样如此。图示被大幅简化。从图6中得出电路板2在壳体内的实际布局。

图2示出的是初级线圈与次级线圈为了构成变压器或转换器的重叠。也可以使用不等数量的初级传输元件和次级传输元件。这样例如将一个初级线圈与两个次级线圈以电磁方式耦合。

图3示出的是电子系统的第二实施方式。能量传输壁15在其内部封装地收纳供电电子系统16、17和作为初级传输元件11、12的电容器片，而电路板2则支承着电子构件20和作为次级传输元件21、22的电容器片。在它们彼此相对的侧面上，能量传输壁15和电路板2构造如下，即，它们为了产生用户设备而能够相互重叠地放置并且密封地相互连接。由此数据信号和供电电压经由作为传输元件11、21和12、22的电容器片而以电容方式耦合到具有电子构件20的电子电路上。

图4示出的是用户设备的壳体10能够构造成多么薄。例如沿着轨道纵向测量的话，可以实现仅仅6mm的结构宽度。

图5示出的是一些用户设备插装在轨道5上。

图6作为侧视图示出的是用户设备的横剖视图。

基于本发明可能的是：制造结构宽度小于6mm的界面产品。同时由于节省空间的能量传输在壳体10内部保持足够的空间，该空间可以用于安置另外的电子构件。

变压器11/21和12/22也可以通过各一个磁芯连接(未示出)。所述磁芯优选构造有一个或多个气隙。

初级线圈11、12借助电路末内装置技术绝缘地安装在能量传输壁15内。也可以使用其它封装方法。

作为可选，为了构成用户设备，可建立能量传输壁15与附加的、具有整合电子系统的电路板2的固定且持久的连接，所述用户设备的组成部分2和15同时构成壳体10。电路板2含有次级线圈21、22。随着将电路板2安置到能量传输壁15上，用户设备运行准备就绪。

由于在初级线圈11、12与次级线圈21、22之间的间距短，可以有效地传输功率。

结构宽度为典型的6.2mm的壳体10卡锁在支承轨5上并且通过接通装置3获得必要的供电电压和数据信号。总线系统4在这个实施例中包括四根导线：两根用于供电E1、E2而两根用于提供信号S1、S2。

在根据图6的实施方式的情况中，壳体半部13、14可以通过粘合或者焊接相互连接。具有电子构件20的电路板2通过这种方式封装在壳体10内。所以设备也可以用于具有爆炸危险的区域。与插头30的连接也可以设计成封装的。

供电电子系统16、17可以包括被动的或主动的构件亦或仅含有一个唯一的谐振电容器。如果能够充分利用线圈的固有谐振效应，或许甚至可能放弃谐振电容器。

壳体10也可以构造成用于安置多个电路板2。通过特殊的壳体形状和电路板的形状可以确保壳体10与电路板2之间的限定的定位。电子回路的电子构件20可以安置在电路板2之上、之下或之内。与其接通的次级传输元件21、22也可以整合到电路板2内或者设置在外层上。

为了屏蔽目的，每个用户设备的壳体可以含有起磁性作用的板或者包封的铁氧体箔。也可以将由例如铜或铝构成的金属板用于屏蔽目的。起磁性作用的和导电的材料层的组合同样是可能的。

图7示出的是用于供电目的或信息传输目的的电气设备的示意图，该电气设备具有多块电路板2和经由作为初级和次级传输元件11、21的扁平线圈的电磁能量传输或信息传输系统。示出的初级传输元件11设置在绝缘的壳壁15的内侧；然而传输元件11也可以封装地设置在壳壁15的内部。还可以以与能量传输元件11、21相同的方式设置和布置信息传输元件12、22。图7示出构造成线路馈电的接通装置3，该接通装置与供电电子系统16连接，该供电电子系统又给传输元件11供电。这个传输元件产生通过环形箭头示出的交变电磁场，该交变电磁场给传输元件21、22加载并且根据使用方式实现为电路板2的供电和/或提供信号。在电路板2中或上安置有电子构件，这未被示出。在壳体10的绝缘的壁内部可以具有另外的电子构件20，这些电子构件由接通装置3、在必要时经由供电电子系统18并且经由在绝缘的壳壁内部或者在它们的内侧面上延伸的导线28供电。主要组成部分绝缘构造的壳体10可以构造成防尘的或者甚至是气密的，以便适合具有爆炸危险的区域。

图8包括带有识别装置的电气设备的示意图。为了这个目的，在壳体10的绝缘的壁中封装地含有射频识别构件23并且例如可以由未示出的读取设备读取。一块电路板2(也可以是多块电路板)位于壳体10的内部，该电路板支承或者在内部具有起电磁作用的传输元件11、12，这些传输元件可以经由接通装置3和在必要时的供电电子系统18而得到操控。起电磁作用的传输元件21、22位于壳体10的绝缘的壁部件内部，这些传输元件如传输元件11、12那样可以包括扁平线圈。如果传输元件11、12被励磁并且传输元件21、22与传输元件11、12相对，那么可以通过射频识别构件23的响应对电路板2的正确安装进行检查。也可以实现防止剽窃目的的检查。所示出的壳体10的开放式结构并不是强制性的。可以选择封闭式结构。

图9示出具有分离放大器功能的电气设备的示意图。初级侧的起电磁作用的传输元件11、12封装地包含在壳体10的绝缘的壁15中并且能够从接通装置3出发通过供电电子系统16来利用高频励磁电流运行。次级侧的起电磁作用的传输元件21、22设置在电路板2之上或之内。电子构件20可以安置在壳体10的绝缘的壁中和电路板2之内或之上。电路板2具有另一接通装置3a，该另一接通装置能够实现的是：为了供电和/或信息传输的目的给另外的设备输出电能。

电子构件20和起电磁作用的传输元件11、12、21、22设置在壳体10的绝缘的壁内部或者电路板2内部，由此可以在紧凑的结构形式的情况下实现最佳空间利用。另外，实现了壳体10与电路板2之间的电流隔断。使用塑料作为绝缘的壳体材料和/或可能产生的空腔填充电绝缘的介质，由此通过对壳体电子系统(Gehaeuseelektronik)20的封装可以实现良好的绝缘(抗电压强度)。

附图标记列表

1 用户设备

2 电路板

3 接通装置

3a 另外的接通装置

4 总线系统

5 支承轨

10 壳体

11 初级传输元件

12 初级传输元件

13 壳体部件

14 壳体部件

15 能量传输壁

16 供电电子系统

17 供电电子系统

18 供电电子系统

20 电子构件

21 次级传输元件

22 次级传输元件

23 射频识别构件

28 导线

30 插头或者触点接通设备

31 连接导线

32 连接导线

33 连接导线

34 连接导线

E1,E2 用于供电的导线

S1,S2 用于数据信号的导线

Claims (15)

1.模块化电子系统，其用于接收、处理或传送信息，该模块化电子系统包括：

-壳体(10)，该壳体在该壳体的至少一个壁(15)上或内具有起电磁作用的传输元件(11，12)，

-至少一块电路板(2)，该电路板具有电子构件(20)并且具有一个或多个起电磁作用的传输元件(21，22)，其中，所述至少一块电路板(2)设置在所述壳体内，

-用于输送电能和/或用于信息传输目的的接通装置(3)，

-其中，接通装置(3)与壳体(10)的和/或所述至少一块电路板(2)的起电磁作用的传输元件电连接或电磁连接，并且

-其中，壳体(10)的和所述至少一块电路板(2)的起电磁作用的传输元件设置为用于电磁耦合。

2.如权利要求1所述的模块化电子系统，其中，壳体(10)的和电路板(2)的起电磁作用的传输元件(11，12；21，22)构造成扁平的。

3.如权利要求1或2所述的模块化电子系统，其中，所述至少一块电路板(2)构成壳壁的组成部分或者构成以MID技术制成的、收纳传输元件(21，22)的元件的组成部分。

4.如权利要求1或2所述的模块化电子系统，其中，壳体(10)至少在传输元件(11，12)的区域内构造成电绝缘的。

5.如权利要求1或2所述的模块化电子系统，其中，所述起电磁作用的传输元件的初级部分设置在壳体(10)中而次级部分设置在所述至少一块电路板(2)上。

6.如权利要求5所述的模块化电子系统，其中，所述至少一块电路板(2)具有继续传导的接通装置(3a)。

7.如权利要求1或2所述的模块化电子系统，其中，电子构件(20)具有射频识别构件(23)，该射频识别构件安置在壳体(10)的绝缘的壁内。

8.如权利要求1或2所述的模块化电子系统，其包括：

-总线系统(4)，

-多个用户设备(1)，这些用户设备分别经由一个接通装置(3)与总线系统(4)接通并且能够并排地固定并安置在托轨(5)上，

-能量传输壁(15)，该能量传输壁属于相应的用户设备(1)，并且该能量传输壁包围地含有至少一个扁平构造的且起电磁作用的初级传输元件(11)，和

-所述至少一块电路板(2)，该电路板除了电子构件(20)之外还含有至少一个扁平构造的且起电磁作用的次级传输元件(21)，该次级传输元件为用于向电子构件(20)供电的整流器构件供电，并且该次级传输元件为了通过经交变电磁场的耦合实现的相互合作而在用户设备(1)中与所述至少一个初级传输元件(11)紧密地对置。

9.如权利要求8所述的模块化电子系统，其中，用户设备(1)具有由壳体部件(13，14)构造的壳体(10)，能量传输壁(15)构成该壳体的一部分。

10.如权利要求8所述的模块化电子系统，其中，能量传输壁(15)具有第二初级传输元件(12)，该第二初级传输元件为了通过经交变电磁场的耦合实现的相互合作而与所述至少一块电路板(2)的第二次级传输元件(22)紧密地对置，并且该第二初级传输元件用于信号传输。

11.如权利要求8所述的模块化电子系统，其中，每个初级传输元件(11，12)与配属的供电电子系统(16，17)连接，该供电电子系统封装地包含在能量传输壁(15)中。

12.如权利要求8所述的模块化电子系统，其中，托轨(5)固定馈电线(E1，E2)和信号线(S1，S2)，它们属于总线系统(4)并且它们通过接通装置(3)而与相应的用户设备(1)连接。

13.如权利要求12所述的模块化电子系统，其中，每个初级传输元件(11，12)与配属的供电电子系统(16，17)连接，该供电电子系统封装地包含在能量传输壁(15)中，接通装置(3)具有插头(30)和通向供电电子系统(16，17)的导线(31，32，33，34)。

14.如权利要求12所述的模块化电子系统，其中，接通装置(3)具有初级变压器元件和次级变压器元件，以便起到感应变压器或者电容变压器的作用。

15.用于模块化电子系统的总线用户设备，该总线用户设备包括：

由电绝缘材料构成的壳体(10)，该壳体含有能量传输壁(15)和至少一块带有电子构件(20)的电路板(2)，所述电路板(2)设置在所述壳体内，并且该壳体配置成固定在托轨(5)上，

其中，能量传输壁(15)以封装在能量传输壁之内的形式具有至少一个扁平的、起电磁作用的且用于能量传输的初级传输元件(11)和至少一个扁平的、起电磁作用的且用于信号传输的初级传输元件(12)，并且

电路板(2)具有至少一个扁平的、起电磁作用的且用于供电目的的次级传输元件(21)和至少一个扁平的、起电磁作用的且用于信号接收和信号发送的次级传输元件(22)，这些次级传输元件为了耦合而与初级传输元件(11，12)紧密地对置。