CN110337596A - 具有用于借助声波执行环境检测的传感器的传感器设备 - Google Patents

具有用于借助声波执行环境检测的传感器的传感器设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110337596A
CN110337596A CN201880014161.2A CN201880014161A CN110337596A CN 110337596 A CN110337596 A CN 110337596A CN 201880014161 A CN201880014161 A CN 201880014161A CN 110337596 A CN110337596 A CN 110337596A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
sensor
signal path
signal generator
sensor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880014161.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110337596B (zh
Inventor
M·赖歇
M·弗兰克
D·施密德
K-H·里希特
P·普赖斯勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN110337596A publication Critical patent/CN110337596A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110337596B publication Critical patent/CN110337596B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004—Means for monitoring or calibrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H15/00—Measuring mechanical or acoustic impedance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/005—Testing or calibrating of detectors covered by the subgroups of G01H3/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • B06B1/0215—Driving circuits for generating pulses, e.g. bursts of oscillations, envelopes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0611—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile
    • B06B1/0614—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile for generating several frequencies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/523—Details of pulse systems
    • G01S7/524—Transmitters
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04—Sound-producing devices
    • G10K15/046—Sound-producing devices using optical excitation, e.g. laser bundle
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/30—Monitoring or testing of hearing aids, e.g. functioning, settings, battery power
    • H04R25/305—Self-monitoring or self-testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明涉及一种传感器设备(1)，所述传感器设备具有带有声转换器(10)的传感器，声转换器(10)构造用于发射声波并且用于将所接收的声波转换成电信号。该传感器的分析处理单元构造用于在所述传感器的正常运行期间，借助对所述声转换器(10)的电信号的分析处理来执行环境检测。该传感器(1)的监测单元(40)构造用于在所述传感器的监测运行期间，对于借助所述传感器设备(1)的信号发生器(20)产生的激励信号的不同激励频率测量所述声转换器(10)的阻抗。所述传感器设备(1)包括第一信号路径和第二信号路径(30，50)，所述第一信号路径和所述第二信号路径分别与所述声转换器(10)连接并且能够与所述信号发生器(20)连接。所述传感器设备(1)的第一控制单元(60)构造用于使所述信号发生器(20)与所述第一信号路径(30)分离并且与所述第二信号路径(50)连接，以便将所述传感器从所述正常运行置于监测运行中。

Description

具有用于借助声波执行环境检测的传感器的传感器设备
技术领域
本发明涉及一种传感器设备，该传感器设备包括传感器，该传感器用于发射声波并且用于借助声波执行环境检测。该传感器设备还包括用于测量传感器阻抗的监测单元。本发明还涉及一种用于监测这种传感器设备的传感器的方法。
背景技术
文献DE 10 2008 042 820A1描述一种传感器设备，该传感器设备包括用于借助声波执行环境检测的传感器。该传感器具有用于产生和探测声波的装置。该传感器设备还包括功能监测设备，该功能监测设备用于借助传感器的阻抗特性曲线检查传感器的功能状态。功能监测设备设计用于执行阻抗测量，其中，根据激励频率求取传感器的阻抗特性曲线。与传感器的正常运行期间相比，在测量阻抗期间借助更低的幅度激励传感器。
发明内容
根据本发明，提供一种传感器设备，该传感器设备具有传感器、信号发生器和监测单元。在此，该传感器包括声转换器和分析处理单元。声转换器构造用于发射由于激励而产生的声波并且将所接收的声波转换成电信号，所述激励以借助信号发生器产生的电激励信号进行。传感器的分析处理单元构造用于在传感器的正常运行期间，借助对声转换器的电信号的分析处理来执行环境检测。监测单元构造用于在传感器的监测运行期间，对于激励信号的不同激励频率测量声转换器的阻抗。传感器设备包括第一信号路径，该第一信号路径与声转换器连接并且能够与信号发生器连接。传感器设备还包括第二信号路径，该第二信号路径与声转换器连接并且能够与信号发生器连接。此外，传感器设备包括第一控制单元，该第一控制单元构造用于使第一信号路径与信号发生器分离(entkoppeln)并且使第二信号路径与信号发生器连接，以便将传感器从正常运行置于监测运行中。
换句话说，在正常运行期间，声转换器通过第一信号路径与信号发生器连接，在监测运行期间，声转换器通过第二信号路径与信号发生器连接。由于声转换器在正常运行期间通过不同于监测运行期间的信号路径与信号发生器连接，因此，可以实现在监测运行期间待执行的阻抗测量的优化。在所提及的阻抗测量中，对于激励信号的不同激励频率测量声转换器的阻抗。可以通过选择第二信号路径的适当配置来实现这种优化。可以使第二信号路径的配置有针对性地匹配于在监测运行期间待执行的阻抗测量，而在此不必考虑在正常运行期间执行的环境检测中存在的要求。
从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。
上述传感器设备可以包括多个传感器，这些传感器分别以与上述传感器相同的方式设置在传感器设备中。
根据本发明的一种优选扩展方案，上述传感器设备的第一信号路径和第二信号路径表示两个彼此完全不同的信号路径。通过给这两个信号路径选择完全不同的配置可以实现：独立于正常运行期间(以及因此环境检测期间)的激励信号的幅度来调整监测运行期间(以及因此阻抗测量期间)的激励信号的幅度。因此，阻抗测量期间的激励信号的幅度可以与环境测量期间的激励信号的幅度相差一个或多个数量级或十的一次或多次幂。尤其可以如此选择第二信号路径的配置，使得与正常运行期间的激励信号的幅度相比，监测运行期间的激励信号的幅度小一个或多个数量级或十的一次或多次幂。在此应注意，一个数量级相应于十的一次幂。
在如下情况下，阻止在阻抗测量期间发射具有显著功率的声波：监测运行期间的激励信号的幅度与正常运行期间的激励信号的幅度相比小至少一个数量级或十的一次幂。以这种方式阻止：在阻抗测量期间所发射的声波干扰一个或多个相邻传感器的正常运行。换句话说，以这种方式，可以在与如下时刻相同的时刻执行上述传感器设备的一个或多个传感器中的阻抗测量：在所述时刻，相应传感器设备的一个或多个相邻传感器发射声波用于环境检测。
根据本发明的一种优选扩展方案，上述传感器设备包括开关元件，该开关元件具有第一开关状态和第二开关状态，并且该开关元件能够借助第一控制单元被置于第一开关状态和第二开关状态中。该开关元件构造用于在第一开关状态中使第一信号路径与信号发生器连接，并且在第二开关状态中使第二信号路径与信号发生器连接。由此，可以以简单的方式在正常运行与监测运行之间进行切换。
根据本发明的一种优选扩展方案，上述传感器设备的第二信号路径具有阻抗输出级和电阻。以这种方式，可以通过使用少量成本有利的构件来实现第二信号路径，可以将这些构件大部分集成在无论如何都存在于相应传感器设备中的专用集成电路(也称为ASIC)中。
根据本发明的一种优选扩展方案，上述传感器设备的第二信号路径的阻抗输出级的输入端能够与信号发生器连接。同一阻抗输出级的输出端还通过相应传感器设备的第二测量路径的电阻与声转换器连接。
根据本发明的一种优选扩展方案，上述传感器设备的第二信号路径的电阻实施成高阻值的(hochohmig)并且优选具有至少1·105Ω的电阻值。优选地，第二信号路径的电阻具有2·105Ω的电阻值。
在上述传感器设备的第二信号路径的电阻实施成高阻值的情况下，只有具有非常低电流值的电流可以流经第二信号路径。根据实施成高阻值电阻的电阻值的选择可以实现：借助信号发生器产生的激励信号的幅度在监测运行期间比在正常运行期间更小——尤其小一个或多个数量级或十的一次或多次幂。由此，在监测运行期间(以及因此阻抗测量期间)阻止显著的声辐射。
在上述传感器设备的第二信号路径的电阻实施成高阻值的情况下，并且因此在只有具有非常低电流值的电流能够流经第二信号路径的情况下，上述传感器设备的第二信号路径的阻抗输出级仅受到非常低的负载。因此，在这种情况下阻抗输出级可以实施得非常小。此外，在这种情况下，不会过调(übersteuert)用于放大施加在声转换器上的电压的输入放大器，该输入放大器优选由上述传感器设备的监测单元所包括。此外，在这种情况下，传感器的正常运行不会受到第二信号路径的影响，因为只有具有非常低电流值的寄生电流能够流经第二信号路径。
根据本发明的一种优选扩展方案，上述传感器设备包括第二控制单元。第二控制单元构造用于如此控制信号发生器，使得与正常运行期间相比，借助信号发生器产生的激励信号在监测运行期间分别具有更小的幅度——尤其小至少一个数量级或十的一次幂的幅度。
本发明的另一方面涉及一种用于监测上述传感器设备的传感器的功能状态的方法。该方法包括通过如下方式来将传感器从正常运行置于监测运行中：使第一信号路径与信号发生器分离，并且将第二信号路径与信号发生器连接。该方法还包括对于借助信号发生器所产生的激励信号的不同激励频率测量声转换器的阻抗。
优选地，上述方法包括：如此控制信号发生器，使得与正常运行期间相比，在监测运行期间借助信号发生器产生的激励信号分别具有更小的幅度——尤其小至少一个数量级或十的一次幂的幅度。
附图说明
以下参考附图详细地描述本发明的实施例。对于相同的部件分别使用相同的附图标记。附图示出：
图1示出根据本发明的第一实施方式的传感器设备的框图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的第一实施方式的传感器设备1的框图。传感器设备1包括具有声转换器10和分析处理单元(未示出)的传感器。传感器设备1还包括信号发生器20和第一信号路径30。声转换器10构造用于发射由于激励而产生的声波并且用于将所接收的声波转换成电信号，所述激励以借助信号发生器20所产生的电激励信号进行。传感器的分析处理单元构造用于在传感器的正常运行期间(在此期间声转换器10通过传感器设备1的第一信号路径30与信号发生器20连接)，借助对声转换器10的电信号的分析处理来执行环境检测。
第一信号路径30与声转换器10连接，并且第一信号路径能够通过布置在传感器设备1中的开关140与信号发生器20连接。第一信号路径30包括功率输出级32和变压器33。在此，功率输出级32的输入端能够通过开关140与信号发生器20连接。此外，功率输出级32的输出端通过变压器33与声转换器10连接。
声转换器10可以在等效电路图中作为串联谐振电路11示出。此外，可以以并联谐振电路12示出声转换器10的电气布线，串联谐振电路11通过所述电气布线与变压器33连接。在此，串联谐振电路11与并联谐振电路12并联连接。
信号发生器20包括用于产生所需激励频率的振荡器21以及用于产生激励信号的不同激励频率的分频器22。在此，分频器22的输入端与振荡器21连接。此外，分频器22的输出端能够通过开关140与第一信号路径30的功率输出级32连接。
传感器设备1还包括监测单元40，该监测单元构造用于在传感器的监测运行期间执行阻抗测量，在所述监测运行中，声转换器10通过传感器设备1的第二信号路径50与信号发生器20连接。在阻抗测量期间，借助监测单元40对于激励信号的不同激励频率测量声转换器10的阻抗，所述激励信号借助信号发生器20所产生。为此，监测单元40包括输入放大器41、连接在后面的带通滤波器42以及随后的分析处理单元43。在此，输入放大器41的输入端与声转换器10连接。此外，输入放大器41的输出端通过带通滤波器42与监测设备40的分析处理单元43连接。
为了执行声转换器的阻抗测量，测量施加在声转换器10上的电压。为此，在声转换器10的串联谐振电路11中构造抽头。此外，通过输入放大器41和带通滤波器42将施加在声转换器10上的电压提供给监测设备40的分析处理单元43。然后借助监测设备40的分析处理单元43求取该电压的电压值。计算所求取的电压值与流过声转换器10的电流的已知电流值的商作为声转换器10的阻抗。
第二信号路径50与声转换器10连接，并且第二信号路径能够通过开关140与信号发生器20连接。第二信号路径50包括阻抗输出级52和电阻53。在此，阻抗输出级52的输入端能够通过开关140与信号发生器20连接。此外，阻抗输出级52的输出端通过电阻53与声转换器10连接。
开关140具有第一开关位置，在该第一开关位置中，信号发生器20与第一信号路径30连接并且与第二信号路径50分离。开关140还具有第二开关位置，在该第二开关位置中，信号发生器20与第一信号路径30分离并且与第二信号路径50连接。
传感器设备1包括第一控制单元60，该第一控制单元构造用于将开关140从第一开关位置切换到第二开关位置中，由此使信号发生器20与第一信号路径30分离并且与第二信号路径50连接，以便将传感器从正常运行置于监测运行中。
为了激活监测运行或阻抗测量，借助第一控制单元60产生切换信号，该切换信号使信号发生器20的分频器22与第一信号路径30的功率输出级32的输入端分离，并且使信号发生器的分频器引导到第二信号路径50的阻抗输出级52的输入端上。
第一控制单元60还构造用于将开关140从第二开关位置切换到第一开关位置中，由此使信号发生器20与第二信号路径50分离并且与第一信号路径30连接，以便将传感器从监测运行置于正常运行中。
可以将第一控制单元60集成在已经存在于传感器设备1中的专用集成电路(也称为ASIC)中。
在本发明中，为了在监测运行期间(以及因此阻抗测量期间)产生激励信号，不使用在正常运行期间待使用的第一信号路径30，该第一信号路径包括具有连接在后面的变压器33的功率输出级32。在本发明中，为了在监测运行期间(以及因此在阻抗测量期间)产生激励信号，使用第二信号路径50的阻抗输出级52，该第二信号路径的输出端通过电阻53直接与声转换器10连接。
第二信号路径50的阻抗输出级52优选以使用互补金属氧化物半导体的技术(也称为CMOS技术)实施，并且可以将第二信号路径的阻抗输出级简单地集成在ASIC中。电阻53优选实施成高阻值的，该电阻的值可以是约2·105Ω。如此实现的第二信号路径50的输出电压的典型电压值处于0V至5V之间延伸的值域中。流过如此实现的第二信号路径50的电流的典型电流值低于1·10-4A的值，并且该典型的电流值无法借助第一信号路径30的功率输出级32与变压器33的组合来产生。使用第二信号路径50具有若干优点，只有具有非常低电流值的电流能够流过该第二信号路径。这些优点中的第一个是：在监测运行期间(以及因此阻抗测量期间)阻止显著的声辐射。这些优点中的第二个是：在监测运行期间(以及因此阻抗测量期间)不会过调监测单元40的输入放大器41。这些优点中的第三个是：第二信号路径50的阻抗输出级52仅受到非常低的负载，并且因此可以将该阻抗输出级设计得非常小。这些优点中的第四个是：传感器的正常运行不会受到第二信号路径50的影响，因为只有具有非常低电流值的寄生电流可以流过第二信号路径50的高阻值电阻53。
优选地，传感器设备1可以包括第二控制单元70。第二控制单元70构造用于如此控制信号发生器20，使得借助信号发生器20所产生的激励信号在监测运行期间分别具有与正常运行期间相比更小的幅度。在此，与正常运行期间相比，借助信号发生器20所产生的激励信号在监测运行期间分别具有更小的幅度——尤其小至少一个数量级或十的一次幂的幅度。
除以上书面公开的内容之外，补充地参考图1中的图示以借此进一步公开本发明。

Claims (9)

1.一种传感器设备(1)，所述传感器设备具有传感器、信号发生器(20)和监测单元(40)，其中，所述传感器的声转换器(10)构造用于发射由于激励而产生的声波并且用于将所接收的声波转换成电信号，所述激励以借助所述信号发生器(20)产生的电激励信号进行，所述传感器的分析处理单元构造用于在所述传感器的正常运行期间借助对所述声转换器(10)的电信号的分析处理执行环境检测，并且所述监测单元(40)构造用于在所述传感器的监测运行期间对于所述激励信号的不同激励频率测量所述声转换器(10)的阻抗，
其特征在于：
第一信号路径(30)和第二信号路径(50)，所述第一信号路径和所述第二信号路径分别与所述声转换器(10)连接并且能够与所述信号发生器(20)连接，
第一控制单元(60)，所述第一控制单元构造用于将所述第一信号路径(30)与所述信号发生器(20)分离并且使所述第二信号路径(50)与所述信号发生器(20)连接，以便将所述传感器从所述正常运行置于所述监测运行中。
2.根据权利要求1所述的传感器设备(1)，其特征在于，所述第一信号路径(30)和所述第二信号路径(50)表示两个彼此完全不同的信号路径。
3.根据以上权利要求中任一项所述的传感器设备(1)，其特征在于开关元件(140)，所述开关元件具有第一开关状态和第二开关状态，所述开关元件能够借助所述第一控制单元(60)被置于所述第一开关状态和所述第二开关状态中，并且所述开关元件构造用于在所述第一开关状态中使所述第一信号路径(30)与所述信号发生器(20)连接，并且在所述第二开关状态中使所述第二信号路径(50)与所述信号发生器(20)连接。
4.根据以上权利要求中任一项所述的传感器设备(1)，其特征在于，所述第二信号路径(50)具有阻抗输出级(52)和电阻(53)。
5.根据权利要求4所述的传感器设备(1)，其特征在于，所述阻抗输出级(52)的输入端能够与所述信号发生器(20)连接，并且所述阻抗输出级(52)的输出端通过所述电阻(53)与所述声转换器(10)连接。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的传感器设备(1)，其特征在于，所述第二信号路径(50)的电阻(53)实施成高阻值的并且优选具有至少1·105Ω的电阻值。
7.根据以上权利要求中任一项所述的传感器设备(1)，其特征在于第二控制单元(70)，所述第二控制单元构造用于如此控制所述信号发生器(20)，使得与所述正常运行期间相比，借助所述信号发生器(20)产生的激励信号在所述监测运行期间分别具有更小的幅度——尤其小至少十的一次幂的幅度。
8.一种用于监测根据以上权利要求中任一项所述的传感器设备(1)的传感器的功能状态的方法，其特征在于：
通过如下方式将所述传感器从所述正常运行置于所述监测运行中：使所述第一信号路径(30)与所述信号发生器(20)分离并且使所述第二信号路径(50)与所述信号发生器(20)连接，
对于借助所述信号发生器(20)所产生的激励信号的不同激励频率测量所述声转换器(10)的阻抗。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：如此控制所述信号发生器(20)，使得与所述正常运行期间相比，借助所述信号发生器(20)产生的激励信号在所述监测运行期间分别具有更小的幅度——尤其小至少十的一次幂的幅度。
CN201880014161.2A 2017-02-27 2018-01-11 具有用于借助声波执行环境检测的传感器的传感器设备 Active CN110337596B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017203136.0 2017-02-27
DE102017203136.0A DE102017203136A1 (de) 2017-02-27 2017-02-27 Sensorvorrichtung mit einem Sensor zum Durchführen einer Umfelderfassung mittels Schallwellen
PCT/EP2018/050654 WO2018153562A1 (de) 2017-02-27 2018-01-11 Sensorvorrichtung mit einem sensor zum durchführen einer umfelderfassung mittels schallwellen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110337596A true CN110337596A (zh) 2019-10-15
CN110337596B CN110337596B (zh) 2024-03-12

Family

ID=61005806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880014161.2A Active CN110337596B (zh) 2017-02-27 2018-01-11 具有用于借助声波执行环境检测的传感器的传感器设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11248951B2 (zh)
EP (1) EP3586164B1 (zh)
JP (1) JP2020510824A (zh)
CN (1) CN110337596B (zh)
DE (1) DE102017203136A1 (zh)
WO (1) WO2018153562A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020132634A1 (de) 2020-12-08 2022-06-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultraschallsensorsystem für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben des ultraschallsensorsystems

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101365928A (zh) * 2003-09-22 2009-02-11 金炯胤 用于结构健康监测的传感器和系统
CN101506669A (zh) * 2006-06-21 2009-08-12 伊斯曼柯达公司 用于电容测量的可配置电子控制器
CN102016602A (zh) * 2008-04-30 2011-04-13 意法半导体(鲁塞)公司 相对于旋转轴线的距离变化的检测
CN102788981A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 罗伯特·博世有限公司 用于借助于超声探测障碍物的超声测量系统和方法
EP2705906A2 (de) * 2012-09-10 2014-03-12 Weber Ultrasonics GmbH Ultraschallsystem, Ultraschallgenerator und Verfahren zum Betreiben eines solchen
WO2014075584A1 (zh) * 2012-11-16 2014-05-22 国家电网公司 一种大长度超高压交联电缆阻尼振荡波局部放电现场检测方法
CN104285132A (zh) * 2012-05-16 2015-01-14 罗伯特·博世有限公司 用于制造具有嵌入式压电转换器元件的超声波转换器芯的方法
EP2899563A1 (de) * 2014-01-28 2015-07-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Fehlfunktion eines Ultraschallwandlers durch Auswerten einer Impedanz-Hüllkurve
CN105954624A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种检测装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2899563A (en) 1959-08-11 stellmacher etal
JPS63145982A (ja) * 1986-12-09 1988-06-18 Tokyo Keiki Co Ltd 自己診断機能を有する接岸支援システム
JPH07140242A (ja) * 1993-11-15 1995-06-02 Matsushita Electric Works Ltd 超音波センサ
JP2001235538A (ja) * 2000-02-22 2001-08-31 Ricoh Microelectronics Co Ltd 超音波送受信回路及び視覚障害者用物体検知装置
US6698269B2 (en) * 2001-04-27 2004-03-02 Oceana Sensor Technologies, Inc. Transducer in-situ testing apparatus and method
US7042228B2 (en) * 2001-04-27 2006-05-09 Oceana Sensor Technologies, Inc. Transducer in-situ testing apparatus and method
JP4572789B2 (ja) 2005-09-27 2010-11-04 パナソニック電工株式会社 超音波発生装置及び超音波美容装置
TW200743398A (en) * 2006-05-05 2007-11-16 Univ Nat Chiao Tung Method of parameter identification and parameter optimization of micro-speaker
EP2147287B1 (de) * 2007-05-22 2018-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur ermittlung von ablagerungen an einem ultraschallwandler während dessen betrieb
US7487059B2 (en) 2007-06-21 2009-02-03 The Boeing Company Transducer health diagnostics for structural health monitoring (SHM) systems
DE102008042820A1 (de) 2008-10-14 2010-04-15 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung sowie Verfahren für den Betrieb einer Sensorvorrichtung
EP2405675B1 (en) * 2010-07-09 2013-03-06 ST-Ericsson SA Speaker impedance measurement

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101365928A (zh) * 2003-09-22 2009-02-11 金炯胤 用于结构健康监测的传感器和系统
CN101506669A (zh) * 2006-06-21 2009-08-12 伊斯曼柯达公司 用于电容测量的可配置电子控制器
CN102016602A (zh) * 2008-04-30 2011-04-13 意法半导体(鲁塞)公司 相对于旋转轴线的距离变化的检测
CN102788981A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 罗伯特·博世有限公司 用于借助于超声探测障碍物的超声测量系统和方法
CN104285132A (zh) * 2012-05-16 2015-01-14 罗伯特·博世有限公司 用于制造具有嵌入式压电转换器元件的超声波转换器芯的方法
EP2705906A2 (de) * 2012-09-10 2014-03-12 Weber Ultrasonics GmbH Ultraschallsystem, Ultraschallgenerator und Verfahren zum Betreiben eines solchen
WO2014075584A1 (zh) * 2012-11-16 2014-05-22 国家电网公司 一种大长度超高压交联电缆阻尼振荡波局部放电现场检测方法
EP2899563A1 (de) * 2014-01-28 2015-07-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Fehlfunktion eines Ultraschallwandlers durch Auswerten einer Impedanz-Hüllkurve
CN104808195A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 罗伯特·博世有限公司 用于通过分析处理阻抗包络线识别超声换能器的故障的方法和设备
CN105954624A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110337596B (zh) 2024-03-12
EP3586164B1 (de) 2021-03-10
DE102017203136A1 (de) 2018-08-30
EP3586164A1 (de) 2020-01-01
US20210131862A1 (en) 2021-05-06
WO2018153562A1 (de) 2018-08-30
JP2020510824A (ja) 2020-04-09
US11248951B2 (en) 2022-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6515107B2 (ja) 複数の共振センサに対する単一チャネルインタフェースを備えた誘導性位置感知
US8896318B2 (en) Electrical interconnect status monitoring system
CN105452879B (zh) 用于测定直流电回路中的交流电分量的装置及其用途
KR102226895B1 (ko) 압전 변압기의 주파수 제어 방법 및 압전 변압기를 포함하는 스위치 배치구조
CN101375139B (zh) 用于监控振动极限开关的功能的电路装置和方法
JP2019505790A (ja) 三相交流負荷の短絡監視のための方法および装置
CN110337596A (zh) 具有用于借助声波执行环境检测的传感器的传感器设备
EP3214452A1 (en) Error detection device
TW201510541A (zh) 檢測電路及檢測方法
CN101821947B (zh) 容量变化检测电路、触摸面板及判定方法
CN105305378A (zh) 具有电网电压相关的和无关的检测的故障电流保护设备
US7366057B2 (en) Converter control with LC filtering
CN112969901A (zh) 采用超声测量系统、多路复用器切换模块及导体连接件监测资产的厚度的系统以及相关方法
CN105244855A (zh) 具有纯电网电压相关的检测的故障电流保护设备
WO2019057843A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR WIRE INTERRUPTION DETECTION FOR SHIELDED SENSORS
JP2015137989A (ja) 信号切替回路およびインピーダンス測定装置
CN101120496A (zh) 通过匹配外加交流电的频率来进行感应式直流电流检测及转换器导磁率的温度响应补偿的装置
CN107634742A (zh) 信号传输电路以及车辆
GB2523261A (en) Device for environment sensing having improved dynamic response adaptation
CN111417859A (zh) 负载阻抗测试器及测量方法
JP6907827B2 (ja) ラインノイズ試験装置
JP5950084B2 (ja) 状態監視装置
JP5545258B2 (ja) 温度測定装置
JP6519803B2 (ja) センサおよび測定装置
US8989680B2 (en) Determining a state of a receiver on a transmission line

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant