CN1667368A - 将测量装置与一系列传感器装配的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将一系列有源和/或无源传感器(1)与测量装置(20)装配的装置，所述装置除了包括测量装置和传感器(1)以外还包括结合装置(10)，该结合装置(10)允许将任何一个传感器(1)连接到测量装置上。该装置(10)可以识别传感器(1)并且可以激活至少一种根据传感器的特征(1)确定的保护功能，以保护使用者。因此该装置包括：多锁舌电连接器(12，13)，用于识别传感器(1)、激活保护功能、和建立一种将测量信号直接从传感器(1)传递到测量装置的连接。

Description

将测量装置与一系列传感器装配的装置
技术领域
本发明涉及一种将测量装置与一系列有源和/或无源传感器装配的装置。
背景技术
当人们使用能够测量不同类型的待测量值(例如电压、温度、机器的旋转速度等)的测量装置时，需要选择合适的传感器，特别是需要根据待测量的值的特征和传感器的特征调节测量装置。这样的调节工作通常非常复杂并且至少是令人厌倦的。当涉及到在测量装置上插接多种不同的测量传感器时，就更是如此。另外，当所使用的测量装置是示波器时，利用每个传感器而获得的测量结果被显示在同一屏幕上。在这种情况下，必须设计一些装置：它们允许容易地识别在屏幕上显示的每个结果。
然而，每次手工输入一种探测器的一些数据时，该测量装置的使用者将可能弄错并且破坏该测量装置，特别是显示错误的结果。
发明内容
本发明提出一种可以避免上述缺陷之一的方法。
通过测量装置与一系列传感器装配的装置实现了本发明的目的，该装置除了包括测量装置和传感器以外，还包括一种将任何一个传感器与测量装置相结合的结合装置。这个结合装置包括一个电源供应装置和一些存储和处理数据的装置，这些装置可以识别传感器，激活安全并且传递模拟和数字形式的数据，这些装置是根据传感器的特征而确定的。
结合装置还包括多锁舌电连接器，该多锁舌电连接器的第一部分用于建立传感器和数据处理装置之间的连接，以便交换识别传感器所必须的数据，以便考虑到设备/传感器组件的安全性并且可选择地用于其他功能。
该多锁舌电连接器的第二部分用于建立直接或者隔离地将传感器的测量信号传输到测量装置的连接。
该装置允许获得了至少下述的功能：即插即用型连接，即一种只需使用者将该设备的接头结合到所述装置之间的连接，自动识别传感器类型，针对传感器/测量装置组件的电气危险实施对使用者的有效的安全保护。
本发明的装置另外还允许实现了一些有用的并且必须的功能，例如使用的附加功能，在传感器上安装遥控装置或者照亮传感器工作区域的照明功能。
在本发明范围内，我们不加区别地将所有器件，装置，设备，测试适配器和其他用于安装或者放置或者暂时保持在必须测量一个物理值如电压、温度、磁场、压力或者其他值的一个位置上的装置设计作为传感器。
作为测量装置，我们在本发明的范围内更特别地考虑示波器，然而并不排除一些构成用于在显示屏幕上例如图像屏幕或者字母数字显示屏幕或者在借助于打印机在纸载体上显示物理值的测量装置。
当使用简单的测量装置，例如用于测量电压电流和欧姆电阻的万用表时，只需应用者将两个电缆的一个端部插到测量装置中的为此设置的端子中，并且用一般设有接点的另一端将所述两个电缆保持在两个接点上，必须在所述两个接点之间测量物理值。一方面为了获得好的结果，另一方面为了避免测量装置被损坏，使用者预先已经通过合适的选择开关选择了良好测量范围。
对于这些常用的测量装置来说，不需要设计一些保护使用者的主动保护装置，因为在电缆上设置的接点整体上说提供了充足的保护。
然而，当涉及到测量物理值，例如高磁场、高电压或者强电流，或者当取样测量一些物理值时，所述的被动安全性一般来说就不充分了。事实上，一种测量装置或者一种传感器的测量能力根据所选择的操作模式被限制在某些操作模式中，例如不同的测量电压下。如果该测量装置的使用者接近这些极限值时，必须能够防止使用者造成的或者该装置造成的危险。
因此，在所谓的主动安全性方面，该测量装置在瞬间窗中显示了传感器/测量装置组件的极限值。当超出固定极限值时，验证特别是从传感器获得的相应的电气值的物理值相对于固定极限值的一致性的系统允许发出警报。因此进行智能保护。
事实上，对于这些类型的测量来说，该测量装置的使用者必须一直确保测量装置在很好的物理值范围内被调节，所选择的传感器对应于待测量的物理值的范围并且传感器合适地连接到测量装置上。
附图说明
参照附图进行描述的上述装置对应于本发明的装置。在附图中，示出了根据本发明的装置的实施例。在附图中：
图1示出具有结合装置的传感器；
图2示出从传感器接点看上去的传感器的透视图；
图3示出根据本发明的结合装置的透视图；以及
图4示出根据本发明的装置的电路图。
具体实施方式
本发明的装置除了包括测量装置20以外，还包括传感器1和结合装置10，传感器1通过该结合装置10结合到测量装置20上。
图1和图2中示出传感器1，包括整体为圆柱形的壳体2，该壳体2具有两个端部21、22。在端部21附近，该传感器1设有测量接点3，在端部22附近传感器1设有连接电缆4，该电缆4在相对于传感器1的壳体的对置侧面的端部为连接器5。该传感器1还包括设置在传感器1的壳体2的端部21上的灯6，该灯用于照亮该传感器的工作区域。传感器1在壳体2的上表面上设有3个控制按钮7、8、9，分别对应于当进行连接时允许使用者激活一些特殊功能的电接点，正如下面将描述的那样。用对应的控制按钮致动的电接点可以用于开启和关闭灯6。所述其他功能可以在测量装置上进行选择。
该结合装置10包括具有存储器的管理装置，允许根据输入到存储器中的数据确定待进行的测量特征，例如待测量的信号性质、测量单位、探测器的比例系数、和一些补偿数据。
该传感器1另外包括用来储存(容纳)对于该测量装置来说自动识别所必须的指示的存储器30。对于含有彩色显示屏幕的测量装置来说，存储器30还给出赋予该传感器的颜色指示，作为识别颜色，以便传感器的测量结果显示为与所赋予的颜色大致相同的颜色。赋予该传感器的颜色最好通过可拆卸的彩色片实现，因此在更换所赋予的颜色时可以替换。该片固定在该结合侧面上或者其抓握端部上。颜色的最初的赋予和对该赋予的任何改变分别通过该测量装置的生产者和使用者进行，以便使得物理颜色和信息颜色一致。
为了实现本发明的传感器的特别能力，传感器1通过本发明的结合装置10结合到测量装置上。
该结合装置10如图3所示包括壳体11，在壳体中设置了数据处理和存储装置17，以及多锁舌电连接器12、13。
数据处理和存储装置17可以识别传感器1并且还可以在需要时，显示根据传感器的特征测量装置/传感器组件的主动安全性所需的信息。
多锁舌电连接器的第一部分12用于建立传感器1和数据处理和存储装置17的连接，用于交换识别传感器1所需的数据和显示测量装置/传感器组件的主动安全性所需的信息以及可能的其他功能。
多锁舌电连接器的第一部分12包括具有连线14、15、和16的结合部分。该第一部分可以根据将通过的连线数和用于特殊应用的最实用的连接器而实施。所述3个连线一般用于信号传输的接地，以用于该信号和时钟。同时，传感器的1的电源允许在传感器中进行某些结果的变换，例如测量电流或者测量温度变换为电压信号。
该多锁舌电连接器的第二部分13用于建立从第一部分直接和电介质隔离传输传感器1的测量信号到测量装置20上。该第二部分一般实施为标准的50Ω同轴连接部分，其接地与该第一部分12的接地分开。该结合装置10因此构成使得除了专门分给该测量装置20的探测器以外的所有探测器也可以被使用。然而，当使用这样的可获得的传感器时，没有本发明所带来的优点。
结合装置10在多锁舌电连接器的对置侧面上包括一个插头19，特别适合于该探测器(又称传感器)1的连接器5。
该结合装置10设有两个机械控制器18，用于确保结合装置10通过棘轮装置插入到测量装置20上。这些装置没有详细示出，从而没有进行过多描述和过多的附图。
同样，结合装置10可检测传感器1的脱开连接，识别传感器和根据传感器的特征激活至少保护测量装置的使用者的预定的保护功能，该保护功能仅仅通过检测到断裂而进行。
如图4所示，根据本发明的装置包括：管理测量能力和测量装置20的显示的管理装置27。管理装置27可以是微处理器，监视测量设备的校准对应于所用的传感器1，并且同时确定信息和显示装置，所述信息和显示装置是测量装置的使用者的信息所必需的。管理装置最好还包括断裂检测器，用于检测传感器1的脱开连接，如上面所述。
事实上，为了不具有过多的数据传输线，为了避免总是扫描维护总线，从而避免在进行所述测量期间在所述总线上的电气作用，因为所述电气作用对于某些测量来说是不利的，并且同时为了避免用于扫描的机器时间的损失，当中断信号从探测器1传送到测量装置20时，唯一地启动数据传输和对使用者的保护的测量的路径的配置。
因此，当通过结合装置10将传感器1结合到测量装置20上时，该测量装置根据所使用的传感器的类型被自动调节。通过结合，启动了传感器的存储器17中的内容的读取，在该存储器中，已经存储了用于传感器和测量装置的合适的功能所必须的特征。更具体地说由此引起了相应的数据传输路径的启动，对待测量的信号的性质的确定，对测量单位的确定和对探测器的比例系数的确定和对再校准的周期的确定。另外，如果再测量值和固定极限值之间并不一致，则启动警报。
根据本发明的装置另外包括一个信息装置22，该信息装置22允许为测量装置20的使用者提供对于由测量装置20和传感器1组成的组件的主动安全性来说所必须的信息，和使用传感器1获得的测量结果。
因此，信息装置22包括例如数字显示屏幕23，用于显示测量装置/传感器组件的主动安全性所必须的信息。该信息装置22还连接到测量结果的图形显示装置。所述连接允许在显示测量结果之前或者在显示所述测量结果期间以预定周期或者变化的周期重复地，显示测量装置/传感器组件的主动安全性所必须的信息。所述信息的显示可以响应于信息装置例如周期方式或者在系列测量中的每个测量的开始时，或者响应于该测量装置20的使用者启动的手工控制而进行的。
该显示装置22还可以包括一个彩色打印机26，从而在例如纸的耐用载体上以图形和字母数字方式显示测量结果。该信息装置22还可以包括屏幕25，以便同时图形显示和字母数字显示测量结果。
在上述的描述中，所述不同的信息装置，字母数字显示屏幕23，图形显示装置24，彩色屏幕25和打印机26是以通常使用的信息装置作为示例而给出的。所述的“可能包括的”组成已经用于表明实施本发明的装置可以自由选择最好地响应产生的测量结果的信息装置，并且用于表明这些装置中的一个或者同时使用的多个装置中的一个或者其它信息装置中的一个的选择是没有差别的并且不会超出本发明的精神。
根据本发明的装置还包括一些允许激活在预定功能包中选择的一种功能。该装置优选通过传感器1和测量装置20之间的电连接的中断而起作用。所述装置可以包括电接点7、8、和9，相应设置在探测器1的壳体2上的控制按钮。可以加入自动控制，根据该自动控制对传感器的识别和根据探测器对测量装置的校准是自动进行的。还可以使用一些多功能探测器，这些探测器能同样好地在装置使用期间根据不同的测量方法，例如用于不同的取样类型的测量方法，对该装置进行控制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.将测量装置(20)装配至一系列有源和/或无源传感器(1)的装置，所述装置除了包括测量装置(20)和传感器(1)以外还包括结合装置(10)，所述结合装置可将任何一个传感器(1)连接到所述测量装置上，所述结合装置(10)包括数据处理装置(17)，用于识别传感器(1)，并根据传感器的特征激活至少一个保护测量装置(20)的使用者的预定功能，其特征在于，所述结合装置(10)包括多锁舌电连接器(12，13)，其中，第一部分(12)用于在所述传感器(1)和所述数据处理装置(17)之间建立连接，以便交换识别所述传感器(1)和激活保护和其它可能功能所需的数据，第二部分(13)用于建立直接将信号从所述传感器(1)传输到所述测量装置(20)的连接，所述第二部分(13)与所述第一部分(12)电绝缘。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括管理装置(27)，设置在所述测量装置(20)上，用于根据所选的传感器(1)管理所述测量装置(20)的测量和显示能力。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置包括信息装置(22)，所述信息装置(22)用于为使用者提供测量装置/传感器组件的主动安全性所必需的信息和测量结果。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传感器(1)包括设置在所述传感器(1)的壳体(2)的一个端部(21)上的灯(6)，所述灯用于照亮传感器的工作区域。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信息装置(22)与测量结果的图像显示装置(24)相连，这一连接允许根据所述信息装置(22)进行的控制，在显示测量结果之前或者在显示测量结果期间重复地显示所述测量装置/传感器组件的主动安全性所需的信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器(1)还包括储存有指示的存储器(30)，所述指示是用于测量装置自动识别及赋予所述传感器以颜色的颜色指示所必需的，以便所述传感器的测量结果显示为大致与所赋予的颜色相同的颜色。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述结合装置(10)包括管理装置(17)，所述管理装置具有存储器，从而允许根据在所述存储器中存储的数据确定待进行的测量特征，例如待测量的信号性质、测量单位、所述探测器的比例系数、和一些补偿数据。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，包括管理装置(2)，用于管理所述测量设置(20)的再校准周期。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述结合装置(10)包括断裂检测器，用于检测传感器(1)的脱开连接，仅仅在检测到断裂之后，进行识别传感器的功能和根据传感器的特征激活至少一种预定的、保护所述测量装置的使用者的功能。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器(1)设有电接点(7、8、9)，当进行了连接后，通过将中断信号从属于传感器(1)的电连接传送到测量装置(20)，激活测量功能，这个功能是从预定功能包中选择的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，每个传感器(1)均具有由可拆卸片(31)实现的颜色特性。
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