CN1534871A - 感应监控装置和第一线圈、第二线圈之间距离的监控方法 - Google Patents
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Abstract
在根据本发明的感应监控装置(11)中，可以用发射部分(13)的第一线圈(16)在测量方向建立高频(约3MHz)电磁场，其在操作部分(15)的第二线圈(19)中感应交流电压。依赖于距离的来自接收的第二线圈(19)的能量在操作部分(15)中整流，并且比如在电容器中存储。所储能量可以比如部分返回发射部分(13)或者以负载(21)简单消耗(在图3－7中负载图解为欧姆负载)。当以电磁交变场激发磁耦合电子负载，比如发射器或者欧姆负载时，这使发射部分(13)的能耗改变。发射功率的变化(dP/dt)可以识别，并与一个阈值比较。取决于比较结果监控装置(11)的至少一个输出端在激活或者钝态之间切换。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控装置，其具有在发射部分的以交流电压运行的第一线圈和在相对于发射部分可移动的操作部分的与负载相连的第二线圈。在这种监控装置中，为了能够在运行中电感共同作用，第一线圈和第二线圈彼此相对对齐。因此，第一线圈和第二线圈之间的距离可以监测。这种监控装置在此特别是感应接近开关用来监测两个彼此相对活动部分的相对位置，比如用于监控危险区域的通路的闭锁。本发明还涉及监测发射部分的第一线圈和操作部分的第二线圈之间的距离的方法，在该方法中以第一线圈建立交变磁场，以交变磁场在与负载相连的第二线圈上感应交流电压。
现有技术
从EP0968567中已知一种监测可动的防护装置的保险开关。该保险开关具有触头元件，其至少具有读数磁头。此外，它具有可相对于该读数磁头移动的操作元件，其与该读数磁头经过电感共同作用。该操作元件包括在存贮器中的电子编码。该编码唯一地识别操作元件。与读数磁头相接的是计算装置。该计算装置包括电子编码，其至少存在于另一个存储器。该编码唯一地识别读数磁头或者触头元件。读数磁头在运行中记录在计算装置中计算的信号。
在操作元件中提供一个线圈，该线圈与一个电容器共同构成振荡回路，一个IC-组件与其并联。读数磁头的线圈和操作元件的线圈一起构成耦合系数0.01-0.1的变压器。读数磁头的线圈辐射磁性交变场，其在操作元件的线圈中感应产生电压并在振荡回路中激发振荡。IC组件具有一个整流器，因此它可以取出振荡回路的能量。32比特长度的码存储在IC组件中。IC组件借助该码以1比特/毫秒的速率调制振荡回路的振幅，通过反馈到读数磁头的线圈上，也调制读数磁头的振荡回路。这些调制信号经过接收放大器传导到微处理器上。微处理器与存储的编码比较该接收码，在编码一致时给继电器一个信号来接通开关。计算装置用于提供计算的部分双倍存在。
这种以及其它保险开关以电感-电容-振荡回路(LC-振荡回路)失调原理工作。这个LC-振荡回路在此可以被编码或者被调制。
这种保险开关的缺点此外还有：这种保险开关的频率必须为KHz范围，以便发射部和接收端的频率协调经济节约。在电容器的电容以及在线圈中的电感中存在的生产容许误差约10％或者更高。这样相同结构类型的LC-振荡回路的频率取决于生产条件，具有相对大的差别并且依赖于温度。这些容许误差和随上升频率高度而增加的杂散电容和杂散电感的强度不允许，经济地制造具有在MHz范围内确定频率的振荡回路。
对于KHz范围的频率，需要大的电感和电容。为了实现大的电感，需要具有高导磁芯的线圈。结果，在两个共同作用的线圈之间的最大距离强烈取决于芯的尺寸。因为这个芯在若干个100kHz但具有强的阻尼，因此，传统LC-振荡回路的频率对于保险开关相当低地选择。
从DE 102 22 186C，它的优先权为并行的EP 1 363 400A所要求，在该申请的优先权日之后，一种保险开关成为已知。这具有用于操作装置的识别装置，其串连到开关装置。保险开关包括发射电磁信号的发射元件和计算电路。计算电路依赖于在接收元件上感应的电信号产生开关信号来激活开关装置。计算装置包括积分器和比较装置。为了在发射后的时间间隔期间测得在接收元件中感应的电能量，积分器与计时器连接。当测得的能量低于或高于预定阈值时，比较装置提供开关信号。
因此在这种保险开关中发射周期必须与接收周期交替。仅测量在接收周期内激发接收元件的振荡回路的返回能量。为了尽可能有效地激发在接收元件中存在的振荡回路，操作端振荡回路的发射功率必须足够高，并与接收元件的振荡回路足够协调。
发明目的
因此，本发明的目的是开发在开头提及的此类监控装置，其对于电容器取决于生产条件的电容器容许误差和线圈取决于生产条件的电感容许误差不敏感。
另外，该监控装置应当具有尽可能小的尺寸、尽可能大的作用半径。有利地，它应当可以具有空气线圈并且以MHz范围的频率运行。监控应当能够在信号发射期间进行。
发明简述
根据本发明，在根据权利要求1的前序的监控装置通过权利要求1的特征部分实现。提供测量发射部分的能量消耗的装置使两个线圈之间的频率容差的测量距离成为可能。因此，通过在发射端测量能耗和必要时测量能耗的变化，以及通过感应给操作部分供给能量，操作部分可以很自由地不依赖导线地放置。
有利的，发射部分能耗和能耗变化通过测量电阻压降确定。这两者也可以依据霍尔元件的霍尔电压/霍尔电压变化计算。在此，电阻或者霍尔元件必须在第一线圈和DC-供电源之间串联接通。有利的是，电阻或者霍尔元件在第一线圈所属的振荡器和DC-供电源之间设置。
DC-供电源的特征对于实现能量结算必须是已知的。如果供电源不是稳定不变的，则能量结算必须通过计算得出，其中供电源的波动在计算中必须考虑。因此有利的是供电源稳定不变。这使电流消耗的简单测量成为可能。恒定的DC供电源比如是恒定的直流电压源、恒定的直流电流源或者恒定的功率源。
在根据权利要求17的前序的方法中，任务的解决相应地通过权利要求17的特征实现。通过借助发射部分的能量结算对线圈相互距离的监测，这一监测实际上不依赖于发射机和接收机的频率。然而接收机的频率还可以包括关于在发射机和接收机之间的距离的附加信息。
有利的，能量结算通过测量电流消耗得出。电流消耗测量实际上可以不依赖于交变磁场或交流电压的频率。因此，电流消耗测量的不敏感性相对于在确定频率的器件或者频率自身的容差是很大的。
以下推导用作电流消耗测量的理论基础：
1)Pzu＝Pab，
即在一个闭合系统中(一个电路)传给系统的能量(功率)与从系统提取的能量一样大，
2)Pab＝Pzu-Pv-电路
即从系统或电路传走的能量相当于传给的能量减去在系统中消耗的能量(在系统中产生的热能)
此外，等式3a)、3b)和3c)成立，其中P为能量，U为电压，I为电流，R为电阻。
3a)P＝U*I
3b)P＝I2*R
3c)P＝U2/R
假如现在，(部分-)电路的工作电压U是常数，则由公式3a)得出P＝k*(I)其中k是常数，能量消耗因此仅依赖于电流。
假如现在，(部分)电路的电阻R是固定的，由3b)得出P＝I2*k(能量消耗只依赖于当前的电流)和由3c)得出P＝U2/k(能量消耗只依赖于当前R上的压降)。即如果理想的电阻R以理想的导线连接到理想的交流电源，那么在电阻上关于能源的全部实数信息是明确的，特别明确的是：
——曲线形式(正弦、矩形、三角等)
——频率
——直流(DC)电流
——交流(DC)电流
对于虚数信息，比如对于无功功率计算和视在功率计算，必须附加地考虑相位。
现在，如果理想线圈以理想AC-功率源在理想条件下运行，那么由此得出的矢量-磁场的总和又是与源功率相乘的复合函数。即如果在紧靠线圈周围撤去有效功率或提供附加功率，那么这些也可以在DC-供电源中看到。视DC-供电源(恒定电流，恒定电压，恒定功率)的类型而定，可以选择或者由电流，或者由电压，或者由二者结合来撤去功率。
如果现在线圈经过电阻连接在固定调整的供电源上，那么就可以单独通过电阻上的压降，进行当前有效功率的计算(对照公式3C)。当前压降(UMess)在此相当于电路自身全部电流，以及作为附加能量改变的结果的附加产生的电流的总和，该附加能量改变以某种方式在电路中产生。
通过从线圈提取磁场能量或者经过磁场输送附加能量，产生能量变化(dP/dt)。这个效应用来确定两个或多个线圈相互的距离或者位置。两个线圈彼此的距离越大，相对耦合越差。因此反过来从耦合系数的测量可得出关于两个线圈彼此的距离的描述。现在，如果固定的负载连接在接收线圈上，那么通过发射端能量消耗，可以确定第二线圈的距离不依赖于能量传输的频率。这是由于作为距离的函数而变化的线圈的耦合是可能的。
为了利用对于监控装置的规律性，只需要两个线圈、一个电阻、一个AC-源和一个负载。两个线圈中的一个用作能量发射器并以一个电阻连接到AC-源上，另一个线圈比如与欧姆负载一起用作耗能器。
对于一个与技术标准相适应的保护线路必须能够杜绝，在第一线圈中测量的能量变化具有第二线圈的影响之外的其它原因。然而却不能用后一个可靠性排除，其它东西和材料也可以具有特性，其相似于上述很简单的负载的特性。因此，有利地，对于安全应用电路以附加电路来扩充，这样的附加电路可以或者在接收器中和/或在发射器中起作用。
对于安全识别，在发射端使用变化的发射级可以帮助获得来自处于目标物附近的精确信息。发射级的变化可以由改变发射功率、频率和/或相位实现。发射级的变化附加地或可选地也可以通过调幅、调频和调相实现。
对于安全识别，接收端可以改变负载比例。为此，不需要能量从操作元件返回到发射/接收元件。能量也可以以第二线圈返回传送到第一线圈上。二者也可以同时进行。
随后借助发射端上的附加电路部分，由操作部分引起的能量变化可以唯一地判断并且可以从其它引起的能量变化区别。
以此种方式也可以实际防止，由其它可发射电路引起的外部场在发射端引起能量变化，其与由操作部分引起的能量变化不可区分。
为了降低基于这样的外部场的错误探测的概率，可以有利地把电路部分在发射部分反复接通和断开。由此错误运行和非错误运行交替模拟。监控错误运行和非错误运行的周期交替，仅把偏离预定周期作为错误显示。如果现在当故意接通错误运行期间，确定非错误，则在发射部分引起相应非错误运行的能量变化的外部场闭合。现在，通过一个逻辑电路显示外部场存在。因此，以该逻辑电路不仅在错误运行期间在一个信号存在时，而且在非错误运行期间该信号空缺时，监控装置输出信号这样接通，使其相应于一个错误。因此在两种情形比如关掉被保护的机器或者触发报警。
为提高可靠性，除了能量测量，可以进行电压和电流之间的相位测量。
操作部分根据它在发射部分的影响的识别，因此在安全应用时有利的由能量测量结合信号处理实现。信号处理可以借助硬件方案和/或软件方案实现。除了特定的应用，硬件方案比软件解决好因为对于编程和软件方案的许可的费用相对高。
然而为了在同类操作部分中实现单个操作部分的唯一识别，任一操作部分的特征能量控制必须在安装的发射部分已知。这具有终端产品的花费上升的结果，除非为可靠防止失窃，几乎不能预期。这种监控装置，在其中对唯一的操作部分调整发射部分，也不允许以一个发射端识别不同接收机的多个同样的安全位置。
在一个有利的硬件方案中，操作部分的振荡回路以与发射部分的发射频率相距甚远的频率发射。然后在发射部分可以借助最简单的装置进行频率滤波并区分。可以用其进行功率测量分析的最简单的解码器由一个电阻器和后随的模拟和/或数字滤波器和/或一个差分器构成。
错误/非错误功能的控制可以从发射部分在位置上分开。然而当空间位置允许时，用于完全控制和监控功能的部分也可以装入发射部分。
然而有利的，至少发射机的基本组件，特别是振荡器、电流测量和信号计算，直接在发射部分安放。有利地，发射部分具有振荡器、至少一个快速转换元件、移相环节、线圈和DC源的接线端。
所有电路部分在测量环路串联，用于提高监测设备的可靠性。因此可以简单地识别一个或若干个同时错误作用的电路部分。
为了达到最大测量距离，频率以及线圈直径必须选择尽可能大。而为了最小化，线圈直径尽可能小。频率选择得越高，可选的线圈直径就越小，合适的频率在1MHz以上，特别优选地，频率在3-10MHz范围(取决于线圈数据)。频率在1MHz以上或者相应短的接通时间允许使用空气线圈。
为了得到简单高功率的发射机，有利地，振荡器建立自由振荡，并接到一个线圈的两个相反缠绕的绕组上。这允许以振荡器必需的相旋，在线圈中心场增强并因此实现作用半径的增大。为使线圈的反向缠绕的绕组尽可能同样强地作用，双线缠绕的线圈采用两个并列或者彼此前后设置。有利的，两个绕组与归属两个绕组的MOSFET元件一起起构成振荡器。
发射端发射的能量由线圈在接收部分接收、整流并在电容器或者在电池中存储。蓄能器给电路供电，其可以控制当时的能量消耗。因为该能量变化自身还以在发射部分中的功率消耗的变化可以被察觉，并且在那儿这一功率消耗应该尽可能唯一地测量，因此这一变化必须尽可能大是有利的。然而因为高的功率消耗会引起小的可能的测量距离的结果，因此有利地，存储的能量在发射部分不简单转化为热量。通过把存储的能量或者其中一部分发射返回接收机，可以在其内唯一地识别由操作部分引起的能量消耗起伏的作用半径会变高。通过返回发射接收能量的一部分，使得在发射部分中能量结算的较大变化成为可能。为此在操作部分的电路中只需要另一个二极管，一个开关元件和一个开关控制器。
在发射部分必须从当前功率测量中减去正常损耗，并且功率测量的结果为附加信息被进一步处理。这可以借助一个适配的差分器，以硬件和/或软件实现。
监测装置，其不依赖于该监测装置工作所需要的监测技术而具有小的结构类型和好的作用半径，具有以下特征：能量供给源上的电接线端、DC-供电源、由DC-供电源供电的AC-源、与AC-源相连的第一线圈和与负载相连的第二线圈。第一线圈是第一振荡回路的一部分并设置在发射部分中。第二线圈设置在相对于发射部分可移动的操作部分中。第一线圈具有两个反向缠绕的绕组。有利的，这些绕组与两个归属所述绕组的MOSFET元件一起构成振荡器。优选反向缠绕的绕组是双线缠绕的线圈绕组。优选该线圈是空气线圈。它的工作频率最好在MHz范围。
附图说明
根据附图将对本发明进行详细说明，图为：
图1是根据本发明的监控装置的基本组成部分的简单示意图；
图2是发射部分的适合的电路图；
图3是操作部分的简单电路图；
图4是操作部分的改进电路图；
图5-7表示用于蓄能器的充电(图5)、发送(图6)和放电(图7)的不同电流回路；
图8表示带有集成脉冲发生和发射信号的编码的操作部分的电路图；
图9表示根据图2的发射部分的电路图，然而带有压控电流源；
图10表示带有编码器不带有脉冲产生的操作部分的电路图。
实施例描述
在图1中图示的监控装置11具有通过气缝14彼此隔开的发射部分13和操作部分15。带有DC供电源的供电部分和带有计算电子电路的计算部分存在但未表示。气缝14是发射部分13的第一线圈16和操作部分15的第二线圈19之间的距离。在示出的最简单实施例中，操作部分包括其上连接欧姆负载21的第二线圈19。发射部分13具有连接在线圈上的振荡器23，能量测量装置25和连接到DC-供电源上的接线29，31，以及能量测量装置25连接到图中未示出的计算电子电路上的接线27。
对于监控装置的运行，发射部分13必须以接线31和29连接到DC-供电源上，以接线27连接到计算电子电路上。振荡器23激发在第一线圈16中形成交变磁场的交流电压。该交变磁场在第二线圈19中引起交流电压。该交流电压承受欧姆负载21的负载。由此，电能转换成热能，这样不再提供给系统。发射部分13中的能量消耗用能量测量装置25测得。测得值可以借助计算电子电路计算。计算电子电路可以区分由操作部分的附近出现的能量消耗是否达到典型的能量消耗。此外，计算电子电路可以区分较大的和较小的气缝。
在图2中所示电路图表示发射部分13的电路。发射部分13以电源引入装置(DC-供电源)33连接到24V供能源上。电源引入装置经过导线31给所述电路供电，经过导线35给计算电子电路37供应必要的能量。发射部分13的电路包括振荡器23和与之接上的第一线圈16。振荡器23与第一线圈16的两个反相缠绕的绕组共同产生两个反向的交流电压。由此，可以借助振荡器23的同一功率达到相对于简单缠绕的线圈的实际两倍磁场强度。
此外，根据图2的发射部分13具有能量测量装置25。这个装置包括在DC-供电源和振荡器23之间串联的电阻39和信号准备装置41，其量取电阻39前和后电压。从两个测量点之间的电压差推测负载从电路提取的能量。
计算电子电路37具有信号计算组件43，在其中计算来自信号准备装置41的信号，这个组件43通过微处理器47控制初始行为并识别错误。它将错误消息(错误：E1和无错误：/E1)导向两个不同的与逻辑组件45、46。微处理器47处理由信号计算组件43传入的信号。微处理器47基于它的信号分析作出判断并输出错误信号E2。在编码的接收器情况下，微处理器也包括解码器。它控制初始测试和运行测试，当已这样装置时。它产生就绪信号/E2。必要时，微处理器47给输出端49和51发出脉冲。它通过释放(脱开)逻辑53和电流开关55接通或断开振荡器23。由信号计算组件43和由微处理器47输出的错误信号E1和E2在与逻辑46中汇总为计算电子电路37的错误信号，经过开关57接通到输出端49。
信号计算组件43或者微处理器47的信号“非错”/E1和运行准备就绪/E2在与逻辑45中汇总，其经过开关59接通“非错信号”到输出端51。可选择地，可以提供到微处理器的测试输入端61。
在图3中所示的操作部分15的简单电路包括第二线圈19，负载电阻21，电容器63，开关65和二极管67。线圈19，二极管67和电容器63构成带有整流器和蓄能器的网路部分。在电容器63中储存的能量可以比如经过电阻21被周期地放电。由此形成典型的负载模式。
在图4所示电路里具有一个发射回路，两个充电回路和一个放电回路，线圈19与二极管67、68和电容器63、64中各一个一起构成在交流电压的两个方向上整流的充电回路(图5)。以第三二极管69、开关66、一个电容器64和线圈19构成发射回路(图6)。以第二开关65、负载电阻21和两个电容器63、64构成放电回路(图7)，两个电容器63、64和二极管67、68一起构成二极管整流器71。
操作部分13的优选电路图在图8中展示。这具有连接到二极管整流器71上的线圈19作为基本装置。二极管整流器71在此构成给两个电流源73、74充电的网络部分。电流源73、74保障对能量的均匀可用性。电流源73用来给微处理器或者逻辑组件供电并与限压装置75和蓄能器77相连。第二电流源74与电容器79一起作为锯齿波发生器工作。第二电流源74和锯齿波电容器一同构成确定充电时间的时间常数T1。锯齿波电容器79与放电电阻21一同形成放电时间的第二时间常数T2。以分压器和信号放大器81和施密特触发器或者比较器83以一定频率操作开关66。闭合开关的情况下，发射回路接通，线圈19形成磁场。借助编码器85可以调制电压、电流或者功率并由此调制这一磁场。如所述，编码和接通频率可以结合起来。操作部分也可以没有锯齿波电容器而仅具有带有产生脉冲的所属组件的编码器，所以该特征仅仅按软件执行。但是也可以反过来该特征仅按硬件执行。此时操作部分不需要编码器85。
所以，根据本发明的监控装置11是感应(安全-)接近开关。它按如下进行：以在发射部分13的空气线圈16在测量方向中形成高频电磁场(约3-4MHz)。该电磁交变场由设置在发射部分13附近的操作部分15接收。
依赖距离的来自一个或多个接收线圈19的能量在操作部分15中整流，并储存在电容器63、64、79之一中。储能的一部分可以在需要时回送到发射部分13或者简单地消耗。电压并从而电容器储存的能量取决于当时两个线圈16、19彼此的耦合度。
当铁磁材料插入发射场，它改变磁力回路。此外在材料中生成涡流损耗，因此从发射部分13的振荡回路提取能量。通过该效应，发射部分的电能消耗相对于以未阻尼的发射部分的振荡回路的运行发生改变。但这一改变明显地不同于当借助该场给磁性耦合的电子负载(在操作部分)供电时出现的变化。
发射功率的变化可被识别并且与阈值比较，取决于比较结果一个或多个输出端49、51在激活或者钝态之间切换。
在图9中所示的发射部分13的电路相应于根据图2的所有电路部分，但是附加地具有压控电流源97。对于电流调节回路，这个电流源97利用在已经存在的测量电阻39上的压降。由此，它有能力补偿依赖于温度的电阻变化(比如，发射线圈的R-铜丝)。压控电流源97接在振荡器23之前。
代替根据图8的电路中的电流源和分立器件，在图10中所示的操作部分15的电路只具有网路部分71、编码器85、开关93和经过二极管95的负载线路/能量返回线路。
综上所述，在根据本发明的感应监控装置11中可以以发射部分13中的第一气体线圈16在测量方向产生高频电磁场(约3MHz)，其在操作部分15的第二线圈感应交流电压。
依赖于距离的来自接收的第二线圈19的能量在操作部分15中整流，并且比如在电容器中存储。储能可以比如部分返回发射部分13或者以负载21简单消耗(在图3-7中负载图解为欧姆负载)
当以电磁交变场激发磁耦合电子负载，比如发射器或者欧姆负载时，这使发射部分13的能耗改变。发射功率的这种变化(dP/dt)可被识别，并与阈值比较。取决于比较结果，监控装置11的至少一个输出端在激活或者钝态之间被切换。
参考符号
11，感应监控装置，由发射部分13和操作部分15构成
13，带有第一线圈16的发射部分
15，带有第二线圈19的操作部分
16，第一线圈，特别是空气线圈
17，18，两个反向缠绕并连接的线圈16的绕组，用于发射和接收，特别是双线缠绕的绕组
19，操作部分15的第二线圈，特别是空气线圈，用于接收以及一旦必要用于发射
21，负载电阻
23，与两个线圈结合的自由振荡的振荡器，它由网络部分供电
25，能量测量装置，优选具有电流测量电阻39、信号滤波器和差分放大器41
27，电流测量装置的输出
29，31，发射部分到直流电源的接线
33，网络部分(DC-供电源)由外部的供能源(在根据图2的例子中为24VDC)供电。它给振荡器供电，并为逻辑提供电能。
35，网络部分输出，用于给逻辑组件供电
37，计算电子电路
39，电流测量电阻(用于能量装置检测)
41，信号滤波器和放大器(多级AC-耦合滤波器，带有不同级联的放大级)
43模拟/数字信号计算1，
-电源-上逻辑(启动行为)
-自律模拟/数字信号计算用于错误识别和转送(E1和/E1)
45，与逻辑1，它连接两个信号计算设备(43，47)的两个信号“非错”/E1和“就绪”/E2，
46，与逻辑2，其由两个产生的信号(E1和E2)之一产生错误信号
47，微处理器信号计算器2
-振荡器控制(On/Off)
-信号分析和判定
-用于编码接收器的解码器
-启动测试和运行测试
-错误产生(E2)
-就绪产生(/E2)
-附加的输出脉冲
49，连到显示设备的输出端，
51，连到显示设备的输出端
53，用于发射振荡器的接通的释放逻辑
55，接通和断开振荡器的发射振荡器的电流开关，
57，电流开关1，其小于产生的“错误-信号”转送到显示设备或输出设备，
59，电流开关2，其将产生“非错误-信号”转送到显示设备或输出设备，
61，测试输入端
63，64，一旦必要整流器71的电容器
65，66，放电回路和发射回路的开关
67，68，一旦必要整流器71的二极管
69，用于发射回路的二极管
71，网络部分和储能器1(带有2个电容器的二极管整流器)
73，用于给逻辑组件供电的电流源1，
74用于锯齿波电容器充电的电流源2
75，限压装置(Vcc)
77，储能器2
79，锯齿波充电电容器(与电流源74共同构成固有的时间常数T1)
81，分压器和信号放大器
83，施密特触发器或者比较器
85，编码器(可以附加编码或者也可以没有锯齿波独立运行)
87，逻辑与电路(脉冲和编码器)与方式可以选择
89，充电截止-二极管和放电限压器
91，放电电阻(在图8中与锯齿波电容器一起构成时间常数T2)
93，电流开关
用于锯齿波发生器的放电，
用于部分能反馈到发射部分
95，电压隔离二极管其隔离电流开关(用于阻止负的电压过振荡)
97，压控电流源
Claims (20)
1.一种监控装置(11)，带有连接到能量供给源上的电接线、DC-供电源(33)、由DC-供电源(33)供电的AC-源(23)，与AC-源(23)相连的第一线圈(16)和与负载(比如21)相连的第二线圈(19)，第一线圈(16)是振荡回路的一部分并在发射部分(13)中设置，第二线圈(19)设置在可相对于发射部分(13)移动的操作部分(15)中，其特征在于：装置(25)用来测量发射部分(13)的能量消耗，装置(25)接在DC-供电源(33)之前，集成在DC-供电源(33)中和/或在DC-供电源(33)和第一线圈(16)之间设置。
2.根据权利要求1的监控装置，其特征在于，测量发射部分(13)的能量消耗的装置(25)测量发射部分(13)的能量消耗变化。
3.根据权利要求1或2的监控装置，其特征在于，DC-供电源(33)是固定不变的，用于测量能量消耗的装置(25)集成在DC-供电源(33)中和/或在DC-供电源(33)和第一线圈(16)之间设置。
4.根据权利要求1-3中之一的监控装置，其特征在于，线圈(16、19)是空气线圈。
5.根据权利要求1-4中之一的监控装置，其特征在于，AC-源是一个连接第一线圈(16)的绕组(17)或者多个绕组(17、18)的振荡器(23)，有利地，振荡器(23)设置在发射部分(13)中。
6.根据权利要求1-5中之一的监控装置，其特征在于，电阻(39)串联设置在第一线圈(16)和DC-供电源(33)之间，以测量能量消耗的装置(25)测量压降特别在电阻(39)上的压降变化。
7.根据权利要求5或6的监控装置，其特征在于，霍尔元件(39)串联设置在第一线圈(16)和DC-供电源(33)之间，以测量能量消耗的装置(25)测量霍尔电压，特别是霍尔电压变化。
8.根据权利要求1-7中之一的监控装置，其特征在于，电阻(39)或霍尔元件设置在DC-供电源(33)和AC-源(23)之间。
9.根据权利要求1-8中之一的监控装置，其特征在于，第一线圈(16)具有两个绕组(17、18)，其反向连接在振荡器(23)的两个彼此相反的输出端上。
10.根据权利要求9的监控装置，其特征在于，第一线圈(16)的两个绕组(17、18)与归属两个绕组(17、18)的MOSFET-元件共同构成振荡器。
11.根据权利要求9或10的监控装置，其特征在于，第一线圈(16)是双线缠绕的。
12.根据权利要求1-11中之一的监控装置，其特征在于，负载(如21、91、19)是随时间变化的负载。
13.根据权利要求1-12中之一的监控装置，其特征在于，第二线圈(19)连接到可以用在第二线圈(16)中感生的电压充电的供电源(63、64、71)上，通过它构成一个为在第二线圈(19)中建立磁场的作为发射机起作用的第二振荡回路。
14.根据权利要求13的监控装置，其特征在于，第一线圈(16)的交变磁场的频率和第二线圈(19)的磁场频率不同，优选地，具有大的频率间隔，特别优选地，差十到数十。
15.根据权利要求1-14中之一的监控装置，其特征在于，第一线圈(16)的频率大于1MHz，优选地，为几MHz。
16.根据权利要求1-15中之一的监控装置，其特征在于，为了发射机的功率测量分析使用一个电阻后接一个或多个模拟和/或数字滤波器和/或一个差分器。
17.监控发射部分(13)的第一线圈(16)和操作部分(15)的第二线圈(19)之间的距离的方法，其中，以第一线圈(16)建立交变磁场，以该交变磁场在与负载相连的第二线圈(19)中感应交流电压，其特征在于，线圈(16、19)的相互距离借助发射部分(13)的能量结算在交变磁场建立期间监控。
18.一种监控装置(11)，带有连接到能量供给源上的电接线、DC-供电源(33)、由DC-供电源(33)供电的AC-源(23)，与AC-源(23)相连的第一线圈(16)和与负载(比如21)相连的第二线圈(19)，第一线圈(16)是第一振荡回路的一部分并在发射部分(13)中设置，第二线圈(19)设置在可相对于发射部分(13)移动的操作部分(15)中，其特征在于，第一线圈(16)具有两个反向缠绕的绕组(17、18)。
19.根据权利要求18的监控装置，其特征在于，第一线圈(16)的两个反向缠绕的绕组(17、18)与两个归属绕组(17、18)的MOSFET元件一起构成振荡器。
20.根据权利要求18或19的监控装置，其特征在于，第一线圈(16)是双线缠绕的空气线圈。
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