DE102004049724A1 - Sensor especially to determine a physical quantity of a drive component has connection to energy source and contactless transmission to a receiving device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor, eine Antriebskomponente und einen Antrieb. Allgemein sind Thermogeneratoren bekannt, die aus einem Temperaturgefälle elektrische Energie erzeugen. Dies geschieht durch den Seebeck Effekt. An Kontaktstellen zweier homogener Metalle oder auch Halbleiter entsteht als sogenannte Thermospannung eine elektrische Spannung, wenn die Kontakte unterschiedliche Temperaturen haben. Bei geschlossenem Stromkreis fließt infolge des Temperaturunterschiedes ein elektrischer Strom, der so genannte Thermostrom. Solche Thermogeneratoren sind mit Gehäuse in Dimensionen von wenigen Zentimetern erhältlich.The The invention relates to a sensor, a drive component and a Drive. In general, thermal generators are known which consist of a temperature gradient generate electrical energy. This is done by the Seebeck effect. At contact points of two homogeneous metals or semiconductors arises as a so-called thermo voltage an electrical voltage, if the contacts have different temperatures. When closed Circuit is flowing due to the temperature difference, an electric current, the so-called thermal power. Such thermal generators are with housing in dimensions available from a few centimeters.
Ebenfalls bekannt ist der Piezoeffekt. Beim Piezoelektrischen Effekt entsteht bei Ausübung von Druck auf einen besonderen Kristall eine elektrische Spannung. Die umgekehrte Erscheinung, eine Geometrieänderung bei Anlegen einer elektrischer Spannung, wird als inverser piezoelektrischer Effekt bezeichnet.Also the piezoelectric effect is known. When piezoelectric effect arises when exercising by pressure on a special crystal an electric voltage. The reverse phenomenon, a geometry change when applying an electrical Stress, is called an inverse piezoelectric effect.
Stand der Technik sind auch autarke Energiespeicher, wie zum Beispiel Batterien oder Akkumulatoren, die je nach technischer Beschaffenheit verschieden stark Ladung speichern können, aber immer durch Auswechseln oder Aufladen gewartet werden müssen.was standing The technology is also self-sufficient energy storage, such as Batteries or accumulators that vary depending on the technical condition can store a lot of charge, but always have to be serviced by replacing or recharging.
Aus
der
Beispielsweise ist der Sensor zur Bestimmung der Temperatur des Öls ausgelegt, wobei diese direkten Einfluss auf die Lebensdauer eines Öls hat. Durch Reibung der Komponenten im Getriebe wird Öl warm, was die chemische Zersetzung und damit Alterung des Öls katalysiert. Ein weiteres Kennzeichen eines Getriebes sind mechanische Vibrationen, die aufgrund der mechanischen Beschaffenheit des Getriebes auftreten müssen.For example if the sensor is designed to determine the temperature of the oil, this has a direct impact on the life of an oil. By Friction of the components in the gearbox gets oil warm, causing the chemical decomposition and thus catalyzes aging of the oil. Another characteristic of a gearbox is mechanical vibration, which occur due to the mechanical nature of the transmission have to.
Nachteilig bei der beschriebenen Vorrichtung ist, dass eine notwendige Auswerteelektronik und ein Sensor zur Temperaturmessung eine Energieversorgung benötigen. Der Sensor ist an einer bestimmten Stelle des Getriebes angebracht und zwecks Auswertung per Leitung mit der Auswerteelektronik verbunden. Es ist irrelevant, wo diese Sensorik sitzt, ein Anschluss zur Versorgung und/oder Signalleitung ist dabei notwendig und nachteilig, da sie leicht zerstört werden kann, beispielsweise abgerissen werden kann.adversely in the described device is that a necessary transmitter and a sensor for temperature measurement need a power supply. Of the Sensor is attached to a specific point of the transmission and connected to the transmitter for evaluation by line. It is irrelevant where this sensor sits, a connection to the supply and / or signal line is necessary and disadvantageous because they easily destroyed can, for example, be demolished.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebskomponente kostengünstiger herstellbar zu machen und darüber hinaus die Einsatzmöglichkeiten für Sensoren zu verbessern.Of the Invention is therefore based on the object, a drive component cheaper to produce to do and above addition, the possible uses for sensors to improve.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Sensor nach den in Anspruch 1, bei der Antriebskomponente nach den in Anspruch 2 und bei dem Antrieb 17 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention Task with the sensor according to claim 1, in the drive component according to the features specified in claim 2 and in the drive 17 solved.
Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Sensor sind, dass er mit Mitteln zur Erzeugung von Energie verbunden ist, dass die Werte berührungslos an ein weiteres Gerät übertragbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass keine Leitungen notwendig sind und somit Kosten reduzierbar sind.basics Features of the invention in the sensor are that it means connected to the generation of energy is that the values contactless transferable to another device are. The advantage here is that no lines are necessary and thus costs are reducible.
Wesentliche Merkmale der Erfindung bei der Antriebskomponente sind, dass an ihr zumindest bei Betrieb eine nicht verschwindende Verlustleistung abfällt, wobei ein Sensor derart vorgesehen ist, dass Werte einer physikalischen Größe der Antriebskomponente oder einer mit einer solchen Größe verknüpften Größe messbar sind, wobei Mittel zur Erzeugung von Energie mit dem Sensor derart verbunden sind, dass die Werte berührungslos an ein weiteres Gerät übertragbar sind, wobei die Mittel zur Erzeugung von Energie aus der Verlustleistung versorgt sind.basics Features of the invention in the drive component are that on her at least during operation drops a non-disappearing power loss, wherein a sensor is provided such that values of a physical Size of the drive component or a variable associated with such a size wherein means are for generating energy with the sensor such connected, that the values transferable without contact to another device are, where the means of generating energy from the power loss are supplied.
Von Vorteil ist dabei, dass der Sensor autark versorgbar ist und keine Leitungen notwendig sind. Insbesondere wird der Sensor aus einer Verlustenergie versorgt, die eigentlich nutzlos verloren gehen würde.From The advantage here is that the sensor is self-sufficient and no supply Lines are necessary. In particular, the sensor is made of a Lost energy that would actually be lost useless.
Wesentliche Merkmale der alternativen Erfindung bei der Antriebskomponente sind, dass an ihr zumindest bei Betrieb eine nicht verschwindende Verlustleistung abfällt, wobei ein Sensor derart vorgesehen ist, dass Werte einer physikalischen Größe der Antriebskomponente oder einer mit einer solchen Größe verknüpften Größe messbar sind, wobei Mittel zur Erzeugung von Energie mit dem Sensor derart verbunden sind, wobei die Mittel zur Erzeugung von Energie aus der Verlustleistung versorgt sind. Somit ist vorteiligerweise die Datenübertragung auch per Leitung ermöglicht ist.basics Features of the alternative invention in the drive component, that at least during operation, a non-disappearing power loss drops wherein a sensor is provided such that values of a physical Size of the drive component or a variable associated with such a size wherein means for generating energy are connected to the sensor in such a way are, where the means of generating energy from the power loss are supplied. Thus, advantageously, the data transmission also possible by line is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Antriebskomponente zur Durchleitung mechanischer Energie und/oder Wandlung von mechanischer in elektrische Energie oder umgekehrt vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass ein Getriebe, also ein Drehmomentwandler, oder ein Adapter oder eine Kupplung für die Erfindung verwendbar ist. Auch eine Bremse ist verwendbar, da diese mechanische Rotationsenergie durchleitet mit hundertprozentigem Verlust beim Durchleiten. Ebenso sind Generatoren oder Elektromotoren verwendbar, das diese mechanische in elektrische Energie oder umgekehrt wandeln.In an advantageous embodiment, the Drive component for the passage of mechanical energy and / or conversion of mechanical to electrical energy or vice versa provided. The advantage here is that a transmission, so a torque converter, or an adapter or a coupling is used for the invention. A brake is also usable, since this mechanical rotational energy passes through with a hundred percent loss when passing. Similarly, generators or electric motors can be used, which convert these mechanical into electrical energy or vice versa.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung hat die Verlustleistung und die damit verbundene Energieart thermische, chemische und/oder mechanische Form. Von Vorteil ist dabei, dass die Erfindung bei verschiedenen Energiearten verwendbar ist.at an advantageous embodiment has the power loss and the associated energy type thermal, chemical and / or mechanical Shape. The advantage here is that the invention in different Energiearten is usable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die berührungslose Übertragung mittels elektromagnetischer Wellen, also beispielweise Funk, Licht oder Infrarot, oder mittels Schallwellen ausführbar. Insbesondere umfasst der Sensor also entsprechende Sendemittel. Von Vorteil ist dabei, dass keine Leitungen notwendig sind und die Luft als Übertragungsstrecke verwendbar ist, insbesondere stören Kunststoffteile die Ausbreitung von Wellen in manchen Frequenzbereichen nicht. Sogar im Infrarotfrequenzbereich sind manche Kunststoffe wenig dämpfend.at an advantageous embodiment is the non-contact transmission by means of electromagnetic Waves, so for example radio, light or infrared, or means Sound waves executable. In particular, the sensor thus comprises corresponding transmission means. The advantage here is that no lines are necessary and the Air as a transmission line is usable, in particular disturbing Plastic parts the propagation of waves in some frequency ranges Not. Even in the infrared frequency range are some plastics little steaming.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Mittel zur Erzeugung von Energie ein Piezoelement und/oder einen Thermogenerator und/oder eine Batterie und/oder einen Akkumulator. Von Vorteil ist dabei, dass verschiedene Systeme einsetzbar sind und an verschiedene Verlustenergieen ankoppelbar sind, insbesondere so unterschiedliche wie Schallwellen, Wärmeströme oder chemische Umwandlungen.at According to an advantageous embodiment, the means for generating of energy a piezoelement and / or a thermogenerator and / or a Battery and / or an accumulator. The advantage here is that different systems can be used and to different energy losses can be coupled, in particular as different as sound waves, Heat flows or chemical transformations.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Mittel zur Erzeugung von Energie in den Sensor integriert. Von Vorteil ist dabei, dass der Sensor und die Mittel nur ein Gehäuse benötigen und somit weniger Teile notwendig sind.at an advantageous embodiment, the means for generating of energy integrated into the sensor. The advantage here is that the sensor and the means only need one housing and thus fewer parts necessary.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sensor mit einem von der Antriebskomponente umfassten Bauteil, wie beispielsweise Gehäuseteil, Lagerteil, Schmierstoff, Welle, Wicklung, Verzahnungsteil, Dichtungsteil, Bremsenteil, in Berührung steht oder mit einem solchen Bauteil verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Verlustenergie direkt abgreifbar ist.at an advantageous embodiment, the sensor with one of the Drive component included component, such as housing part, Bearing part, lubricant, shaft, winding, toothing part, sealing part, Brake part, in contact stands or connected to such a component. Is an advantage thereby, that the loss energy can be tapped directly.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt die berührungslose Übertragung in einem Frequenzband vorgesehen ist, das oberhalb 1 MHz. Von Vorteil ist dabei, dass elektronische Schaltungen mit geringem Energieverbrauch verwendbar sind.at In an advantageous embodiment, the non-contact transmission is in a frequency band is provided, that is above 1 MHz. The advantage here is that electronic circuits with low energy consumption usable are.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Auswertelektronik zum Empfang der berührungslose gesendeten Information vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass dieselbe elektronische Schaltung zum Empfangen und Auswerten geeignet ausführbar ist.at an advantageous embodiment is an evaluation of the Receipt of the contactless sent Information provided. The advantage here is that the same electronic Circuit for receiving and evaluating suitably executable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswertelektronik mit einem Bussystem elektrisch verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die vom Sensor detektierten Informationen an andere Geräte weitermeldbar sind und dort ebenfalls verwendbar sind, insbesondere zum Steuern und/oder Regeln.at an advantageous embodiment, the evaluation electronics with electrically connected to a bus system. The advantage here is that the information detected by the sensor to other devices weiterermeldbar are and are also usable there, in particular for controlling and / or rules.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswertelektronik in einem Umrichter integriert ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Umrichter nur mechanisch und nicht elektrisch mit dem Getriebe und dessen dort verbundenem Sensor zu verbinden ist. Die Datenübertragung erfolgt berührungslos und die elektronische Schaltung des Umrichters kann sogar auf nur einer Leiterplatte ausgeführt werden, wobei das Empfangen, Auswerten und Verwenden der vom Sensor übertragenen Information dort ausführbar ist. Insbesondere ist der Antrieb unter Berücksichtigung der vom Sensor gemessenen Werte überwachbar, steuerbar und/oder regelbar.at an advantageous embodiment, the evaluation electronics in one Inverter integrated. The advantage here is that the inverter only mechanical and not electrically connected to the transmission and its sensor connected thereto connect is. The data transmission done contactless and the electronic circuit of the inverter can even only on executed a circuit board be receiving, evaluating and using the transmitted from the sensor Information executable there is. In particular, the drive is taking into account the sensor monitorable measured values, controllable and / or controllable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Mittel zur Anzeige, insbesondere Mittel zur Anzeige der Überwachung des Antriebs, vorgesehen, die direkt oder indirekt mit dem Sensor verbunden sind. Von Vorteil ist dabei, dass die erfassten Informationen auch visuell oder akustisch anzeigbar sind.at an advantageous embodiment are means for display, in particular Means for displaying the surveillance the drive, provided directly or indirectly with the sensor are connected. The advantage here is that the information collected can also be displayed visually or acoustically.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Mittel zur Erzeugung von Energie gleichzeitig als Sensor verwendbar, insbesondere indem die von den Mitteln erzeugte Leistung bestimmbar ist und die entsprechenden Werte an die Auswertelektronik berührungslos übertragbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass nur eine Ankopplung des Sensors an das zu messende Bauteil notwendig ist und aus dieser Ankoppelung die Versorgung und Detektion ausführbar ist.at an advantageous embodiment, the means for generating of energy can also be used as a sensor, in particular by the power generated by the means is determinable and the corresponding ones Values can be transmitted without contact to the evaluation electronics. Advantageous is that only a coupling of the sensor to the measured Component is necessary and from this coupling the supply and detection executable is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Sensor, Auswerteelektronik an einem Antrieb integriert ausgebildet, insbesondere Getriebemotor mit Klemmdeckelumrichter. Von Vorteil ist dabei, dass ein dezentral in einer Anlage einsetzbarer Antrieb geschaffen ist, der wenig Leitungen benötigt und kompakt und kostengünstig ausgeführt ist, aber hochkomplexe Steuer- und Regelaufgabe ausführen kann.at an advantageous embodiment are sensor, evaluation formed integrated on a drive, in particular geared motor with clamp cover converter. The advantage here is that a decentralized in a plant usable drive is created, the few lines needed and compact and inexpensive accomplished is, but can perform highly complex control tasks.
Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Antrieb sind ebenso bei gleichen Vorteilen, dass der Sensor am Getriebe vorgesehen ist, wobei die Auswertelektronik in einem Umrichter integriert ausgebildet ist, die im Bereich des Anschlusskastens des Umrichters vorgesehen ist.basics Features of the invention in the drive are also the same Advantages that the sensor is provided on the transmission, the evaluation electronics is integrated in a converter which is in the range of Terminal box of the inverter is provided.
Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sensor zur Erfassung der
Temperatur eines Bauteils der Antriebskomponente geeignet ausgeführt. Insbesondere
umfasst der Sensor einen Speicher zur Protokollierung von Messdaten.
Somit ist der Sensor mittels einer Leitung mit der Auswertelektronik
verbindbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Mittel zur
Bestimmung der Schmierstoffalterung aus den erfassten Werten der
Temperatur des Schmierstoffes vorgesehen. Vorteiligerweise sind
somit bei der Erfindung der Sensor und/oder die Auswerteelektronik
zur Durchführung
der in der
- 11
- Getriebetransmission
- 22
- Sensorsensor
- 33
- Auswertelektronikevaluation system
Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
Das Getriebe
The gear
Statt eines Getriebes ist auch eine andere Antriebskomponente verwendbar, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor, ein Adapter, eine Kupplung eine Bremse oder dergleichen.Instead of a gearbox is also another drive component usable, such as an internal combustion engine, an electric motor, a Adapter, a clutch, a brake or the like.
In einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird ein Thermogenerator vorgesehen, der eine zeitlich unbegrenzte, autarke Versorgung mittels Wärme ermöglicht und der mechanisch mit einem Getriebe oder einem Teil des Getriebesystems verbunden ist, wobei zur Energieerzeugung ein Temperaturgefälle von der Verbindungsstelle ausgeht.In a first embodiment of the invention a thermogenerator is provided which has a time-unlimited, self-sufficient supply by means of heat allows and which is mechanically connected to a transmission or a part of the transmission system is, wherein a temperature gradient of the connection point goes out.
In einer Ausführung ist dabei das Temperaturgefälle von Getriebeoberfläche zu Umgebungsluft ausgenutzt.In an execution is the temperature gradient from gear surface exploited to ambient air.
In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind Temperaturgefälle auch anderer Komponenten verwendbar, die speziell zur Erwärmung neigen, wie zum Beispiel Lagerringe oder andere Komponenten mit mechanischen Reibungsstellen. Es existieren aber auch zahlreiche andere, erfindungsgemäß verwendbare Wärmequellen in einer Antriebskomponente, also einem Getriebe, Adapter, Kupplung, Motor oder Generator.In other embodiments of the invention are temperature gradients also of other components which are especially prone to heating, such as bearing rings or other components with mechanical Friction points. However, there are also numerous other usable according to the invention heat sources in a drive component, ie a transmission, adapter, clutch, Engine or generator.
Die Erfindung nutzt den Effekt aus, dass das Öl direkt durch Temperatureinfluss altert und genau dieser Temperatureinfluss auch zum Betrieb des Sensorsystems genutzt werden kann. Das heißt, dass der anfallende Wärmestrom einerseits zum Betrieb des Sensorsystems, im Folgenden auch Sensor genannt, verwendet wird und andererseits dieselbe Größe oder die verwandte Größe „Temperatur" die vom Sensor zu messende Größe ist. Der Sensor versorgt sich also aus der zu messenden Größe oder dessen zugehöriger Größen.The Invention takes advantage of the effect that the oil is directly influenced by temperature This temperature influence is also aging and the operation of the sensor system can be used. It means that the resulting heat flow on the one hand for the operation of the sensor system, also called sensor in the following, and, on the other hand, the same size or related magnitude of "temperature" that is used by the sensor measuring size is. The sensor thus supplies itself from the quantity to be measured or the latter associated Sizes.
In Weiterbildung ist auch der Thermogenerator selbst als Sensor zusätzlich verwendbar. Wenn beispielsweise die Temperaturdifferenz und damit auch die vom Thermogenerator generierte Spannung größer ist als die übliche Spannung bei Normalbetrieb, ist beispielsweise eine kritische Temperatur überschritten und es kann auf eine Überhitzung geschlossen werden oder andere Informationen gesendet werden. Die an die Auswertelektronik übertragene Information kann in diesem Fall also ein Abschalten des Antriebs auslösen oder eine Reduzierung der Leistung.In Further development, the thermogenerator itself can also be used as a sensor. If, for example, the temperature difference and thus also of the Thermogenerator generated voltage is greater than the usual voltage during normal operation, for example, a critical temperature is exceeded and it may be due to overheating be closed or other information will be sent. The transmitted to the evaluation electronics Information in this case, so a shutdown of the drive trigger or a reduction in performance.
Alternativ wird in einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Piezoeffekt zur Energieerzeugung für den Sensor ausgenutzt. Dabei werden die auftretenden Vibrationen zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet. Hierbei wird das Piezo-Element an seinem ersten Ende mit dem Gehäuse oder einem anderen Teil der Antriebskomponente verbunden. Vorzugsweise wird an seinem anderen Ende eine gewisse Masse verbunden. Auf diese Weise treten im Piezoelement mechanische Spannungen auf, wenn die Antriebskomponente im Betrieb ist. Die am Piezo-Element erzeugte und abgegriffene elektrische Spannung wird dann zur Versorgung des Sensors genutzt. Das beschriebene mechanische System ist derart angeordnet und aufgebaut, dass es im Wirkbereich der beweglichen Komponenten der Antriebskomponente liegt.alternative In a first embodiment of the invention, the piezoelectric effect for energy production for exploited the sensor. Thereby the occurring vibrations become used to generate electrical energy. This is the piezo element at its first end to the housing or other part the drive component connected. Preferably, at its other end connected to a certain mass. In this way occur in the piezoelectric element mechanical stresses on when the drive component is in operation is. The electrical generated at the piezo element and tapped Voltage is then used to power the sensor. The described mechanical system is arranged and constructed so that it is in Effective range of the movable components of the drive component is located.
Die Bewegung der Antriebskomponenten wirkt also direkt oder über einen mechanischen Abnehmer auf das piezoaktive Material. Als Komponente ist dabei auch das Schmiermittel vorsehbar, das durch die Bewegung der Getriebekomponenten, wie Zahnräder oder dergleichen, auch dazu geeignet ist, einen mechanischen Druck und damit Energie aufzubauen.The Movement of the drive components thus acts directly or via a mechanical pickup on the piezoactive material. As a component is also the lubricant vorsehbar, by the movement the transmission components, such as gears or the like, too is suitable to build a mechanical pressure and thus energy.
Die mechanischen Vibrationen dienen also gleichzeitig als Versorgungsquelle für das Sensorsystem und sind darüber hinaus zum Detektieren von fehlerhaften oder verschlissenen Bauteilen vorgesehen werden, die sich durch gegenüber den üblichen Vibrationen stärkere Vibrationen und/oder durch Vibrationen in normalerweise nicht auftretenden Frequenzen detektierbar sind. Somit ist ein Doppelnutzen vorhanden. Die Versorgungsquelle selbst ist gleichzeitig auch noch als Sensor verwendbar.The mechanical vibrations are used at the same time as a supply source for the sensor system and are also provided for detecting faulty or worn components, which are detectable by compared to the usual vibrations stronger vibrations and / or by vibrations in normally non-occurring frequencies. Thus, a double benefit is available. The supply source itself can also be used as a sensor at the same time.
In einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel besteht in einer zeitbegrenzten Versorgung des Sensors über einen Energiespeicher, wie eine Batterie oder einen Akku, der die Möglichkeit eines Aufladens offen hält. Dabei wird die Energieerzeugung also aus einer chemischen Umwandlung erzielt.In a third embodiment of the invention consists in a time-limited supply of the sensor via a Energy storage, such as a battery or a battery, the possibility charging. In this case, the energy production from a chemical transformation achieved.
Vorteiligerweise
sind die Leitungen zwischen Sensor und Auswerteelektronik
Bei der Erfindung wird also die von dem Piezoelement erzeugte Spannung gleichgerichtet und einer in den Sensor integrierten, elektronischen Schaltung zugeführt, die die Information über die Werte der gemessenen physikalischen Größe hochfrequent aufmoduliert als ein Funksignal senden. Als Trägerfrequenz ist vorteiligerweise ein Frequenzband zwischen 1 MHz und 1000 GHz sinnvoll verwendbar. Besonders günstig ist das Frequenzband zwischen 800 und 1000 MHz verwendbar. Aber auch Frequenzbänder um 1 bis 10 GHz sind vorteilig verwendbar.at The invention thus becomes the voltage generated by the piezoelectric element rectified and an integrated in the sensor, electronic circuit supplied the information about the values of the measured physical quantity are modulated at high frequency as a radio signal. As a carrier frequency is advantageous a frequency band between 1 MHz and 1000 GHz usefully used. Very cheap the frequency band between 800 and 1000 MHz is usable. But also frequency bands around 1 to 10 GHz are advantageously usable.
Das Funksignal wird dann von der Auswertelektronik empfangen und dort demoduliert und ausgewertet. Die Auswerteelektronik ist vorteiligerweise über ein Bussystem, insbesondere Feldbus, mit anderen Busteilnehmern zum Datenaustausch verbunden. Somit sind die Daten auch von einer zentralen Steuerung verwertbar.The Radio signal is then received by the evaluation electronics and there demodulated and evaluated. The transmitter is advantageous over a Bus system, in particular field bus, with other bus participants for Data exchange connected. Thus, the data is also from a central controller recyclable.
Somit ist eine Steuerung bzw. Überwachung ausführbar, insbesondere von der Auswertelektronik selbst oder von einem der Busteilnehmer oder einer zentralen Steuerung, die ebenfalls über Bus verbunden ist. Statt eines Feldbusses ist auch eine andere Datenübertragung verwendbar, wie Internetfähige Verbindungen oder auch andere Funkt- oder Infrarot oder Ultraschallverbindungen.Consequently is a control or monitoring executable, in particular from the evaluation electronics themselves or from one of the bus participants or a central controller, which is also connected via bus. Instead of a fieldbus is also usable as another data transfer, such as Internet-enabled connections or other radio or Infrared or ultrasonic connections.
In weitern erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist ein Frequenzumrichter mit der Auswertelektronik integriert ausgeführt. Durch die Erfindung wird das klassische Getriebemotorsystem um eine neue integrierte Überwachungsfunktion erweitert.In further embodiments of the invention a frequency converter is integrated with the evaluation electronics. By The invention will be the classic geared motor system to a new integrated monitoring function extended.
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005043771A1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-15 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Method for power supply of a field device of automation technology |
| DE102005059759A1 (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Siemens Ag | Energy generator as alarm sensor |
| DE102008053055A1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-12 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Transmission case, has heat barrier arranged between closure part and cooling body part, where closure part, heat barrier and cooling body part are formed at housing for thermal generator |
| DE102008059194A1 (en) | 2008-11-27 | 2010-06-02 | Schaeffler Kg | Linear guide has guiding carriage that is relocated on guide rail in lengthwise manner, where self-sufficient power supply system or contact less energy transmission system is assigned to electrical load |
| DE102009028388A1 (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Electrical energy generating apparatus for use in motor vehicle, comprises thermoelectric element which is thermally arranged between warm inlet side and cool inlet or outlet side of heat exchanger |
| DE102010048439A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg) | Device for producing and / or packaging tobacco industry products, preferably cigarettes and / or cigarette packets |
| DE102011002633A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Aktiebolaget Skf | Roller bearing, particularly cylindrical roller bearing, has inner ring, outer ring and row of rolling bodies arranged between inner ring and outer ring |
| DE102012112917A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Process automation device e.g. coriolis volumetric flow meter, for analysis or inspection of flow of medium in container, has energy production unit formed as integral part of transmitter housing and/or sensor housing |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010014253A1 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | Martin Meyer | Device for use with image acquisition unit for reading meter reading display of meter, particularly gas-, current- or water meter, comprises image acquisition unit which is continuously charged outside image acquisition process |
| DE102013012183A1 (en) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | Fmb Blickle Gmbh | Fluid technical device with improved visibility of process parameters |
| DE102013011300B4 (en) * | 2013-07-08 | 2024-02-01 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Drive component, especially electric motor or gearbox |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29923046U1 (en) * | 1999-12-31 | 2000-03-23 | Rademacher Wilhelm | Sensor for a blackout device and blackout system |
| DE10142751B4 (en) * | 2000-12-20 | 2012-04-12 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Device for a drive and method for the device |
| DE20107113U1 (en) * | 2001-04-25 | 2001-07-05 | Abb Patent Gmbh | Device for supplying energy to field devices |
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| DE20107115U1 (en) * | 2001-04-25 | 2001-07-05 | Abb Patent Gmbh | Device for supplying energy to field devices |
| DE10241241B4 (en) * | 2002-09-06 | 2004-08-05 | Abb Research Ltd. | Process for the measurement of a measurement device |
-
2004
- 2004-10-11 DE DE102004049724A patent/DE102004049724B4/en not_active Revoked
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005043771A1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-15 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Method for power supply of a field device of automation technology |
| DE102005059759A1 (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Siemens Ag | Energy generator as alarm sensor |
| DE102008053055A1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-12 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Transmission case, has heat barrier arranged between closure part and cooling body part, where closure part, heat barrier and cooling body part are formed at housing for thermal generator |
| DE102008053055B4 (en) | 2008-10-24 | 2021-09-16 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Arrangement and transmission with such an arrangement |
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| DE102009028388A1 (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Electrical energy generating apparatus for use in motor vehicle, comprises thermoelectric element which is thermally arranged between warm inlet side and cool inlet or outlet side of heat exchanger |
| DE102010048439A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg) | Device for producing and / or packaging tobacco industry products, preferably cigarettes and / or cigarette packets |
| EP2441686A3 (en) * | 2010-10-15 | 2012-08-08 | Focke & Co. (GmbH & Co. KG) | Device for producing and/or packaging products in the tobacco industry, preferably cigarettes and/or cigarette packs |
| EP2617651A1 (en) * | 2010-10-15 | 2013-07-24 | Focke & Co. (GmbH & Co. KG) | Device for producing and/or packaging products in the tobacco industry, preferably cigarettes and/or cigarette packs |
| DE102011002633A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Aktiebolaget Skf | Roller bearing, particularly cylindrical roller bearing, has inner ring, outer ring and row of rolling bodies arranged between inner ring and outer ring |
| DE102012112917A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Process automation device e.g. coriolis volumetric flow meter, for analysis or inspection of flow of medium in container, has energy production unit formed as integral part of transmitter housing and/or sensor housing |
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Legal Events
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| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| R006 | Appeal filed | ||
| R008 | Case pending at federal patents court (fpc) | ||
| R011 | All appeals rejected, refused or otherwise settled | ||
| R037 | Decision of examining division/fpc revoking patent now final | ||
| R107 | Publication of grant of european patent rescinded |