DE102010041936A1

DE102010041936A1 - Verfahren und Detektionssystem zur Detektion einer elektrischen Leitung

Info

Publication number: DE102010041936A1
Application number: DE201010041936
Authority: DE
Inventors: Markus Hahl; Andrej Albrecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2012-04-05
Also published as: WO2012045516A2; CN103140774A; WO2012045516A3; EP2625550A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion einer elektrischen Leitung (307) aufweisend zumindest zwei elektrische Leitungsadern (311, 313, 315), dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Größe auf die zwei elektrischen Leitungsadern (311, 313) zum Bilden eines elektromagnetischen Feldes beaufschlagt wird, wobei eine dem elektromagnetischen Feld entsprechende Feldgröße erfasst wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Detektionssystem.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Detektionssystem zur Detektion einer elektrischen Leitung. Die Erfindung betrifft ferner ein Beaufschlagungsmodul und einen Detektor.
Stand der Technik
Es ist bekannt, elektrische Leitungen in Wänden, Decken oder Böden mittels Messung des von den elektrischen Leitungen abgestrahlten elektrischen Feldes zu detektieren. Dieses elektrische Feld (E-Feld) bildet sich aufgrund der an den elektrischen Leitungen anliegenden Netzspannung von beispielsweise 110 V oder 230 V mit 50 Hz oder 60 Hz oder 380 V mit 50 Hz oder 60 Hz für Drehstrom. Die Messschaltungen von üblichen das elektrische Feld messenden E-Feldsensoren sind so ausgelegt, dass sie die 50 Hz bzw. 60 Hz detektieren.
Nachteilig ist aber, dass die bekannten Sensoren nicht zwischen E-Feldern unterscheiden können, die von der zu findenden Leitung abgestrahlt werden, und E-Feldern, die von Störern abgestrahlt werden, welche zahlreich im häuslichen Gebrauch oder auf Baustellen zu finden sind. Solche Störer können beispielsweise elektrische Haushaltsgeräte sein.
Nachteilig ist weiterhin, dass das Ausbreiten des E-Feldes durch beispielsweise feuchte Wände und leitfähige Fliesen begünstigt wird, was die Detektion und insbesondere eine Lokalisierung weiter erschwert.
Die Offenlegungsschrift DE 40 30 634 A1 offenbart ein Verfahren zum Auffinden von Leitungsadern. Hierbei wird ein Funksender an eine einzige Leitungsader angeschlossen, wobei die Leitungsader als Sendeantenne des Funksenders dient. Es wird dann eine hochfrequente Trägerfrequenz in die Leitungsader eingespeist und mittels eines Funkempfängers das sich ausbreitende E-Feld gemessen.
Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist insbesondere, dass ein komplexer Funksender benötigt wird. Weiterhin können die hochfrequenten Wellen Störfelder erzeugen und elektronische Geräte in ihrer Funktion beeinträchtigen.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann daher darin gesehen werden, ein Verfahren und ein Detektionssystem zur Detektion einer elektrischen Leitung anzugeben, welche die bekannten Nachteile überwinden und ein einfaches Auffinden der elektrischen Leitung ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelöst mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Die Erfindung umfasst den Gedanken, ein Verfahren zur Detektion einer elektrischen Leitung anzugeben. Die Leitung umfasst zumindest zwei elektrische Leitungsadern, vorzugsweise drei elektrische Leitungsader. Eine Leitungsader kann beispielsweise ein Schutzleiter sein, welcher auch als ein PE-Leiter bezeichnet werden kann, wobei PE für „protective earth” steht. Beispielsweise kann eine Leitungsader auch ein Nullleiter sein, welcher auch als ein PEN-Leiter bezeichnet werden kann, wobei PEN für „protective earth neutral” steht. Eine Leitungsader kann insbesondere auch ein Neutrallleiter sein, welcher im Zusammenhang mit Gleichstrom auch als ein Mittelleiter bezeichnet werden kann. Ein Neutrallleiter kann auch als ein N-Leiter bezeichnet werden, wobei N für „Neutral” steht.
Erfindungsgemäß werden die zwei Leitungsadern mit einer elektrischen Größe beaufschlagt, so dass sich um die Leitungsadern ein elektromagnetisches Feld bildet. Eine dem elektromagnetischen Feld entsprechende Feldgröße wird entsprechend erfasst.
Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, dass aufgrund des aktiven Beaufschlagens der zwei Leitungsadern ein die Umgebungsparameter der Leitung berücksichtigendes angepasstes elektromagnetisches Feld erzeugt werden kann, so dass in vorteilhafter Weise beispielsweise ein Einfluss einer feuchten Wand minimiert werden kann.
Die Erfindung umfasst ferner den Gedanken, ein Detektionssystem zur Detektion einer elektrischen Leitung mit zumindest zwei elektrischen Leitungsadern anzugeben. Das Detektionssystem, welches auch als ein Messsystem bezeichnet werden kann, umfasst einen Detektor zum Erfassen einer einem elektromagnetischen Feld entsprechenden Feldgröße. Ferner ist erfindungsgemäß ein Beaufschlagungsmodul vorgesehen, welches eingerichtet ist, eine elektrische Größe auf die zwei elektrischen Leitungsadern zu beaufschlagen. Vorzugsweise ist das Detektionssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet.
Das Beaufschlagungsmodul wird mit den zwei elektrischen Leitungsadern elektrisch verbunden und beaufschlagt die zwei Leitungsadern mit einer elektrischen Größe. Beispielsweise kann das Beaufschlagungsmodul ein Lastmodul zum Erzeugen einer elektrischen Last an den zwei elektrischen Leitungsadern aufweisen. Das Lastmodul prägt sozusagen einen Strom auf die zu suchende Leitung auf. Vorzugsweise kann der Strom einen definierten Verlauf aufweisen. Der Detektor, welcher allgemein auch als ein Messempfänger bezeichnet werden kann, wird insbesondere über eine die Leitung verdeckende Wand bewegt und misst das aus dem Stromfluss resultierende Magnetfeld (B-Feld). Nach einer anderen Ausführungsform kann auch das elektrische Feld (E-Feld) gemessen werden, insbesondere wenn das Lastmodul hochfrequente Ströme erzeugt.
Nach einer anderen Ausführungsform kann das Beaufschlagungsmodul beispielsweise ein Induktionsmodul zum Induzieren einer elektrischen Spannung in den zwei elektrischen Leitungsadern aufweisen. Das Induktionsmodul wird mit der zu suchenden Leitung verbunden und induziert eine Spannung in die zu suchende Leitung. Vorzugsweise wird eine Spannung mit einem definierten Verlauf induziert. Der Detektor bzw. Messempfänger wird insbesondere über die die Leitung verdeckende Wand bewegt und misst das E-Feld der induzierten Spannung, insbesondere das E-Feld der induzierten Spannungsverläufe.
Da in beiden Fällen – induzierte Spannung und aufgeprägter Strom – ein zeitlicher Verlauf der jeweiligen beaufschlagten elektrischen Größe variiert werden kann, bilden sich entsprechende der beaufschlagten elektrischen Größe charakteristische elektromagnetische Felder, welche auch als Messfelder bezeichnet werden können. Die detektierten Felder können somit einfach und eindeutig dem Beaufschlagungsmodul zugeordnet werden, so dass eine Identifizierung der beaufschlagten Leitung sicher ermöglicht ist. Weiterhin kann in vorteilhafter Weise zwischen elektromagnetischen Störfeldern und den Messfeldern unterschieden werden. Vorzugsweise wird die elektrische Größe moduliert. Insbesondere kann mittels Modulation einer Frequenz der elektrischen Größe ein Einfluss einer Wandfeuchtigkeit minimiert werden. Vorzugsweise weist der Detektor einen Demodulator zum Demodulieren der modulierten eingespeisten Signale auf.
Der Detektor kann vorzugsweise einen Sensor zum Detektieren eines elektrischen Feldes und/oder eines magnetischen Feldes umfassen. Vorzugsweise umfasst der Detektor einen Hallsensor, eine oder mehrere Spulen, einen AMR-Sensor, welcher auf dem anisotropen magnetoresistiven (AMR)-Effekt beruht, oder einen GMR-Sensor, welcher auf dem „giant magnetoresistance” (GMR)-Effekt oder Riesenmagnetowiderstand-Effekt beruht, oder eine oder mehrere Elektroden.
Nach einer Ausführungsform ist das Beaufschlagungsmodul in einem Gehäuse mit zwei elektrischen Kontakten zum jeweiligen Kontaktieren der zwei elektrischen Leitungsadern angeordnet. Dadurch wird ein besonders einfaches elektrisches Verbinden des Beaufschlagungsmoduls mit den Leitungsadern erreicht. Vorzugsweise weisen die zwei elektrischen Kontakte Klemmverbindungen auf, so dass das Beaufschlagungsmodul an die zwei elektrischen Leitungsadern geklemmt werden kann. Vorzugsweise ist das Gehäuse gebildet, um in eine elektrische Steckdose gesteckt zu werden. Das Gehäuse weist beispielsweise einen oder mehrere Steckerkontakte bzw. Pins auf. Nach einer anderen Ausführungsform weist das Gehäuse einen Adapter auf, so dass das Gehäuse lösbar in einer Leuchtmittelfassung gesteckt oder befestigt werden kann. Vorzugsweise umfasst der Adapter einen Gewindesockel, welcher in eine Gewindefassung einer Lampe geschraubt werden kann.
Nach einer anderen Ausführungsform weist das Beaufschlagungsmodul einen Sender auf, welcher insbesondere Erkennungssignale aussendet. Diese Erkennungssignale können insbesondere zum Identifizieren des Beaufschlagungsmoduls dienen. Die Erkennungssignale können insofern auch als Identifizierungssignale bezeichnet werden. Vorzugsweise weist der Detektor einen Detektorempfänger auf, welcher die vom Beaufschlagungsmodul ausgesandten Erkennungssignale empfängt. Somit kann in vorteilhafter Weise eine eindeutige Zuordnung zwischen einem Beaufschlagungsmodul und einem Detektor bewirkt werden. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass mehrere Beaufschlagungsmodule und/oder mehrere Detektoren gleichzeitig eingesetzt werden können, da eine eindeutige Zuordnung jederzeit möglich ist. Vorzugsweise kommunizieren das Beaufschlagungsmodul und der Detektor mittels Bluetooth und/oder W-LAN und/oder des ZigBee-Protokolls und/oder des irDA (Infrarotübertragung)-Protokolls. Der Sender und der Detektorempfänger sind dann für die entsprechenden Kommunikationsprotokolle ausgebildet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist der Detektor einen Detektorsender auf, welcher insbesondere Steuersignale aussendet. Vorzugsweise werden die Steuersignale von einem Empfänger des Beaufschlagungsmoduls empfangen, so dass der Detektor in vorteilhafter Weise das Beaufschlagungsmodul aktiv steuern und beispielsweise parametrisieren kann. Der Detektorsender kommuniziert mit dem Empfänger analog zu der Kommunikation zwischen dem Sender und dem Detektorempfänger, d. h. insbesondere über Bluetooth, WLAN, ZigBEE und/oder irDA.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen
1 ein Beaufschlagungsmodul,
2 ein Lastmodul,
3 ein weiteres Lastmodul,
4a eine Seitenansicht einer Spule,
4b eine Draufsicht der Spule aus 4a,
4c bis 4i jeweils eine unterschiedliche Spulenanordnung,
5 ein Blockschaltbild eines Lastmoduls
6 ein weiteres Beaufschlagungsmodul,
7 eine Modulation des Ausgangssignals,
8a und 8b die empfangen Messsignale entsprechend der Modulation aus 7,
9 ein anderes Beaufschlagungsmodul
10a und 10b das Beaufschlagungsmodul aus 9 an einer Steckdose,
11 ein weiteres Beaufschlagungsmodul,
12 ein Einkoppeln einer Induktionsspannung
13 wie die Induktionsspannung belastet wird,
14 eine klassische Nullung,
16 ein Beaufschlagungsmodul,
17 eine Modulation des Ausgangssignals
18a und 18b die empfangenen Messsignale entsprechend der Modulation aus 17,
19 ein Gehäuse eines Beaufschlagungsmoduls und einen Adapter und
20 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im Folgenden kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.
1 zeigt ein Beaufschlagungsmodul 101. Das Beaufschlagungsmodul 101 umfasst ein Lastmodul 103 zum Erzeugen einer elektrischen Last an den zwei elektrischen Leitungsadern, welche respektive als ein Hinleiter und als ein Rückleiter bezeichnet werden können. Wird nun das Lastmodul 103 mit dem Hin- und dem Rückleiter verbunden, so fließt bei einer angelegten Spannung ein aufgrund der mittels des Lastmoduls erzeugten elektrischen Last gleicher elektrischer Strom in dem Hin- und in dem Rückleiter mit unterschiedlichem Vorzeichen. Es kann vorgesehen sein, dass eine Netzspannung bereits vorhanden ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Spannung erst noch an den Hinleiter und an den Rückleiter angelegt werden muss. Dadurch, dass der gleiche Strom im Hin- und Rückleiter aber mit unterschiedlichem Vorzeichen fließt, heben sich die von dem Hin- und von dem Rückleiter erzeugten Magnetfelder in der Regel auf. Allerdings nur dann, wenn der Hin- und der Rückleiter an der gleichen Position angeordnet sind. Das ist physikalisch bei Leitungen nicht möglich. Falls die Leitung Kupferlitze umfasst, insbesondere wenn die Leitungsadern Kupferlitzen sind, so würden sich die Magnetfelder nur dann auslöschen, wenn der Hin- und der Rückleiter in einander verwoben wären, was nach dem Vorschriften des Verbandes der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) nicht erlaubt ist. Das erfindungsgemäße Messprinzip nutzt in vorteilhafter Weise diesen Umstand.
Falls aber beispielsweise eine Leitung nicht vorschriftsmäßig verlegt ist oder sich aus anderen Gründen, beispielsweise aufgrund der Symmetrie von Hin- und Rückleiter, die Magnetfelder auslöschen, so kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Auftrennung von Hin- und Rückleiter durchgeführt werden, was in 2 gezeigt ist.
2 zeigt ein Lastmodul 201, welches mit einem PE-Leiter 203, einem N-Leiter 205 und einer elektrischen Leitungsader 207, welche allgemein auch als ein L-Leiter bezeichnet werden kann, elektrisch verbunden. Wie zu erkennen, sind die jeweiligen Anschlüsse des Lastmoduls 201 mit dem PE-Leiter 203, dem N-Leiter 205 und dem L-Leiter 207 an unterschiedlichen Positionen, so dass zwischen einem Hinleiter, L-Leiter 207 bzw. N-Leiter 205 abhängig vom Vorzeichen der Spannung, und einem Rückleiter, entsprechend N-Leiter 205 bzw. L-Leiter 207, keine Symmetrie herrscht, so dass sich die B-Felder nicht auslöschen können. Es kann insofern vorzugsweise nur eine Leitungsader als Leiter verwendet werden, wobei dann die Hin- oder Rückleitung separat ausgeführt wird. Insbesondere bei Drehstromleitungen wird der elektrische Strom von nur einem der drei Leiter moduliert werden, um die obigen beschriebenen symmetriebedingten Auslöschungen in vorteilhafter Weise zu vermeiden. Es kann nach einer weiteren Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass abwechselnd in jedem der drei Leiter ein modulierter Strom erzeugt wird. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Abmessung der elektrischen Leitung, welche allgemein auch als ein Stromkabel bezeichnet werden kann, besser detektiert werden. Vorzugsweise ist das Stromkabel ein Drehstromkabel.
3 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein als Lastmodul 301 gebildetes Beaufschlagungsmodul ist mit zwei Kontakten 303a und 303b in eine Steckdose 305 gesteckt. Die Steckdose 305 ist mit eine zu detektierenden Leitung 307 verbunden, welche hinter einer Wand 309 angeordnet ist. Die Leitung 307 umfasst einen L-Leiter 311, einen N-Leiter 313 und einen PE-Leiter 315, wobei der Kontakt 303a mit dem N-Leiter 313 und der Kontakt 303b mit dem L-Leiter 311 verbunden sind. Ferner umfasst das Beaufschlagungsmodul 301 einen variablen Widerstand 317, welcher zwischen den beiden Kontakten 303a und 303b geschaltet ist. Eine Steuerung 319 steuert einen Widerstandswert des variablen Widerstands 317. Beispielsweise kann die Steuerung 319 einen Mikrocontroller umfassen.
Ein in den Leitern 311 und 313 fließender Strom wird mittels einer Netzversorgung erzeugt. Das Lastmodul 301 erzeugt eine elektrische Last. Insbesondere wird eine elektrische Last mittels des Lastmoduls moduliert. Der fließende Strom ist mit I gekennzeichnet. Es bildet sich insofern ein magnetisches Feld B um die Leitung 307 aus. Ein Detektor 321, welcher in diesem Ausführungsbeispiel eine Spule 323 umfasst, detektiert das magnetische Feld, indem eine in der Spule induzierte Spannung U_M gemessen wird.
Das Magnetfeld kann vorzugsweise auch mittels eines Hallsensors, eines AMR-Sensors, eines GMR-Sensors oder anderen integrierten Sensoren, welche in ihrer z-Achse verdrehbar sein können, gemessen. Bei der Spule 323 ändert sich durch die Verdrehung in der z-Achse eine Fläche der Spule, die vom Magnetfeld senkrecht durchsetzt wird. Dadurch lässt sich insbesondere ein Scheitelpunkt bestimmen, bei dem ein Verdrehen nach links und rechts zu einer Abnahme der induzierten Spannung, welche auch als eine Induktionsspannung bezeichnet werden kann, führt. Die y-Achse der Spule zeigt dann auf die zu findende Leitung 307. Dadurch lässt sich an einer beliebigen Stelle in der x-Achse eine Verfahrrichtung, insbesondere links oder rechts, anzeigen, wo die zu findenden Leitung 307 ist. Durch entsprechende Signalverarbeitung, insbesondere intelligente Signalverarbeitung, kann insbesondere aus der Modulation der Induktionsspannung auf den Stromverlauf in der Leitung 307 geschlossen werden. Da der Stromverlauf, welcher beispielsweise pulsweitenmoduliert und/oder frequenzmoduliert sein kann und/oder eine digitale Signatur aufweisen kann, der Signalverarbeitung bekannt ist, kann auf die Modulation detektiert werden. Wird die induzierte Spannung gemessen, so kann rechnerisch der Verlauf des B-Feldes bestimmt werden und damit auf den in der Leitung 307 fließenden Strom. Dadurch ist in vorteilhafter Weise eine Eindeutigkeit der Detektion der Leitung 307 gewährleistet.
4a zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Spule 401, welche in einem erfindungsgemäßen Detektor verwendet werden kann. Die Spule 401 weist einen Anfangskontakt 403a und einen Endkontakt 403b auf, an welchen eine Induktionsspannung in der Spule 401 gemessen werden kann. 4b zeigt eine Draufsicht der Spule 401 aus 4a.
4c bis 4i zeigen schematisch jeweils ein Detektorgehäuse 405 aufweisend Spulenanordnungen umfassend eine oder mehrere Spulen 401 aus 4a und 4b, wobei der Übersicht halber der Anfangskontakt 403a und der Endkontakt 403b nicht gezeigt sind. Im Zusammenhang mit den verschiedenen Spulenanordnungen wird auch das entsprechende Magnetfeldmessverfahren näher beschrieben. Die Spule 401 kann auch als ein Sensor bezeichnet werden.
In 4c weist das Detektorgehäuse 405 eine Spule 401 auf, welche ortsfest in dem Detektorgehäuse 405 angeordnet ist. D. h. insbesondere, dass die Spule 401 sich nicht um eine Raumachse drehen kann. Die Spule 401 bzw. Sensor kann das B-Feld nur an einem Ort messen. Mittels räumlichen Verlagerns bzw. Verfahrens kann das maximale B-Feld über der Leitung 307 gefunden werden.
In 4d weist das Detektorgehäuse 405 eine Spule 401 auf, welche drehbar um ihre z-Achse gelagert ist. Dadurch kann erfasst werden, ob sich das magnetische Feld links oder rechts relativ zu der Leitung 307 größer ist. So kann insbesondere eine Richtung angezeigt werden, in welcher sich die Leitung 307 befindet.
Beide Detektorgehäuse 405 in 4c und 4d weisen jeweils nun eine Spule 401 auf. Die Spulen 401 können in diesem Fall auch als ein Einzel-Sensor bezeichnet werden.
In 4e weist das Detektorgehäuse 405 drei parallel zu einander angeordnete Spulen 401 auf, welche jeweils ortsfest angeordnet sind. Mit dieser Spulenanordnung kann insbesondere in vorteilhafter Weise erkannt werden, ob das Magnetfeld rechts oder links relativ zu der Leitung 307 größer oder kleiner ist. So kann insbesondere eine Richtung angezeigt werden, in welcher sich die Leitung 307 befindet.
In 4f weist das Detektorgehäuse 405 drei Spulen bzw. Sensoren 401 auf. Zwei der drei Spulen 401 weisen eine andere Ausrichtung in ihrer z-Achse auf als die dritte Spule. D. h., dass die zwei Spulen um ihre z-Achse verdreht sind bezogen auf die dritte Spule. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Empfangskeule geändert. Vorzugsweise sind die drei Spulen 405 parallel mit ihrer jeweiligen z-Achse angeordnet, wobei eine Verdrehung um die z-Achse unterschiedlich ist. Vorzugsweise sind die beiden äußeren Spulen verdreht bezogen auf die mittlere Spule. Mit dieser Spulenanordnung kann insbesondere in vorteilhafter Weise erkannt werden, ob das Magnetfeld rechts oder links relativ zu der Leitung 307 größer oder kleiner ist. So kann insbesondere eine Richtung angezeigt werden, in welcher sich die Leitung 307 befindet.
In 4g weist das Detektorgehäuse 405 vier Spulen 401 auf. Jeweils zwei der vier Spulen 401 sind gegenüberliegend parallel angeordnet. Somit kann insbesondere in vorteilhafter Weise erkannt werden, ob das Detektorgehäuse 405 parallel oder nicht zu der Leitung 307 verlagert wird.
In 4h weist das Detektorgehäuse 405 fünf Spulen 401 auf. Vier Spulen 401 sind analog zu der in 4g gezeigten Spulenanordnung angeordnet, wobei die fünfte Spule 401 mittig zwischen den gegenüberliegend parallel angeordneten Spulenpaaren angeordnet ist. Mittels dieser Spulenanordnung kann insbesondere in vorteilhafter Weise erfasst werden, ob das B-Feld links oder rechts relativ zu der Leitung 307 größer oder kleiner ist und ob das Detektorgehäuse 405 parallel oder nicht zu der Leitung 307 verlagert wird.
4i zeigt die gleiche Spulenanordnung wie die 4h, wobei im Unterschied zur 4h die mittige Spule 401 drehbar in der x-Achse und y-Achse, insbesondere drehbar in der xy-Ebene, gelagert ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise erfasst werden, ob das B-Feld links oder rechts relativ zu der Leitung 307 größer oder kleiner ist, ob sich das Detektorgehäuse 405 direkt über der Leitung 307 befindet und ob das Detektorgehäuse 405 parallel oder nicht zu der Leitung 307 verlagert wird.
5 zeigt ein Blockschaltbild eines Beaufschlagungsmoduls 501 umfassend ein Lastmodul 503, welches als ein steuerbarer variabler elektrischer Widerstand ausgebildet ist. Das Beaufschlagungsmodul 501 ist elektrisch mit einem L-Leiter 505 und einem N-Leiter 507 verbunden, so dass das Lastmodul 503 eine elektrische Last in dem so gebildeten Stromkreis erzeugt. Der L-Leiter 505, der N-Leiter 507 und ein PE-Leiter 509 sind elektrische Leitungsadern einer elektrischen Leitung (nicht gezeigt). Das Lastmodul 503 ist mit einem Treiber 511 verbunden, welcher seinerseits mit einem Mikrocontroller 513 verbunden ist. Der Mikrocontroller 513 kann über den Treiber 511 das Lastmodul 503 steuern, insbesondere einen Widerstandswert einstellen. Vorzugsweise kann der Widerstandswert moduliert werden. Ferner sind drei Schalter S1, S2 und S3 vorgesehen, über welche dem Lastmodul 503 eine Kennung, beispielsweise eine Nummer, zugewiesen werden kann. Die drei Schalter S2, S2 und S3 sind vorzugsweise von einer Außenseite eines Lastmodulsgehäuses (nicht gezeigt) einstellbar und insbesondere zugänglich. Vorzugsweise ist die Modulation abhängig von der zugewiesenen Kennung, so dass ein Detektor die gemessenen Signale eindeutig dem Beaufschlagungsmodul 501 zuordnen kann. Somit ist insbesondere in vorteilhafter Weise ein paralleles Betreiben von mehreren Lastmodulen ermöglicht.
Das Beaufschlagungsmodul 501 weist ferner ein WLAN-Modul 515 und ein Bluetooth-Modul 517 auf, welche insbesondere jeweils einen entsprechenden Sender und Empfänger umfassen. Mittels des WLAN-Moduls 515 und des Bluetooth-Moduls 517 ist insbesondere eine weitere Kommunikation mit dem Messempfänger bzw. Detektor ermöglicht, welcher ein entsprechendes WLAN-Modul und ein entsprechendes Bluetooth-Modul aufweist.
6 zeigt ein Beaufschlagungsmodul 601 umfassend ein als variabler Widerstand gebildetes Lastmodul 603, welches analog zu 5 mit einem Treiber 605 verbunden ist, welcher mittels eines Mikrokontrollers 607 gesteuert wird. Das Lastmodul 603 ist mit zwei elektrischen Leitungsadern 609a und 609b verbunden und erzeugt aufgrund der vorhandenen Netzspannung eine elektrische Last, so dass in den Leitungsadern 609a und 609b ein elektrischer Strom I fließt. In einem Messempfänger bzw. Detektor 611, welcher eine Spule 613 umfasst, wird eine in der Spule 613 induzierte Spannung U_M gemessen.
7 zeigt eine Ausführungsform einer Modulation des Stromes und eine Synchronisation von dem Messempfänger 611 und dem Beaufschlagungsmodul 601. Aufgetragen ist eine Treiberspannung U über die Zeit t. Da eine Treiberspannung U einem Widerstandswert des Lastmoduls 603 entspricht, kann so ein in den Leitungsadern 609a und 609b fließender Stromwert eingestellt werden, was wiederum ein entsprechendes Magnetfeld erzeugt. Die Übertragung beginnt mit einem Startblock 701, welcher insbesondere dem Detektor 611 den Beginn einer Messung signalisiert. Es folgt ein Kennungsblock 703, welcher auch als ein „Device Name”-Block bezeichnet werden kann. Der Kennungsblock 703 übermittelt eine eindeutige Lastmodulkennung, so dass der Messempfänger 611 die erfassten Signale eindeutig dem Lastmodul 603 zuordnen kann. Nach dem Kennungsblock 703 werden verschiedene Frequenzen f1, f2, f3, f4 und f5 in entsprechenden zeitlichen Abständen t1, t2, t3, t4 und t5 moduliert. Vorzugsweise werden mehr als 5 oder weniger als 5 Frequenzblöcke zur Modulation verwendet.
8a und 8b zeigen die Signale auf Messempfängerseite, wobei 8a Messsignale mit einer höheren Intensität, beispielsweise 70% einer Messempfängeranzeige, zeigt als 8b, welche Messsignale mit einer niedrigeren Intensität, beispielsweise 30% einer Messempfängeranzeige. Aufgetragen ist im jeweiligen linken Graphen die induzierte Spannung U_M über die Zeit t. Der jeweilige rechte Graph zeigt das fouriertransformierte gemessen Spektrum aus dem linken Graphen. Aufgetragen ist insofern eine Spannung U über eine Frequenz f. Der Block 801 bezeichnet die erfassten Signale entsprechend dem Kennungsblock 703. U1, U2, U3, U4 und U5 bezeichnen die erfassten Signale entsprechend der modulierten Frequenzen f1 bis f5. Im rechten Graphen ist also das übertragene Spektrum sichtbar und kann beispielsweise in einer Pegelanzeige verwendet werden.
Sobald der digitale Startblock 701 und der Kennungsblock 703 detektiert werden, ist eine Auswertung der Frequenzen möglich und damit eine Anzeige des Empfängerpegels. Für eine Kalibrierung können vorzugsweise explizite und definierte Pausezeiten der Lastmodulation eingeführt werden, beispielsweise zwischen den Frequenzblöcken f1 bis f5. Während der dem Messempfänger 611 bekannten Pausen werden vom Lastmodul 603 keine Ströme auf die Leitungsadern 609a und 609b aufgeprägt. Das Messsignal, was während dieser Pausen vom Messempfänger 611, der allgemein auch als ein Messmodul bezeichnet werden kann, erfasst wird, kann somit insbesondere als Hintergrundsignal verwendet werden, wodurch in vorteilhafter Weise externe, störende Magnetfelder ausgeblendet werden können. Somit kann insbesondere eine Genauigkeit des Messmoduls 611 erhöht werden. Vorzugsweise wird die Kalibrierung einmalig oder auch kontinuierlich oder in bestimmten zeitlichen Abständen durchgeführt.
9 zeigt ein Beaufschlagungsmodul 901 umfassend ein Induktionsmodul 903 zum Induzieren einer elektrischen Spannung in zwei elektrischen Leitungsadern (nicht gezeigt).
Das Beaufschlagungsmodul 901 kann, wie 10a und 10b zeigen, an eine Steckdose (nicht gezeigt) eines Raumes 1001a und über diese Steckdose an eine vorhandene Netzleitung angeschlossen ist. Der Raum 1001a ist mittels einer Sicherung 1003a an ein 400 V-Hausverteilungsnetzwerk 1005 angeschlossen. Weitere Sicherungen 1007 sind zwischen dem Hausverteilungsnetzwerk 1005 und einer 20 kV-Einspeisung 1009 geschaltet. In einer Umspannstation 1011 werden die 20 kV der Einspeisung 1009 auf 400 V für das Hausverteilungsnetzwerk 1005 heruntergeschaltet. Die Sicherungen 1007 sind hierbei jeweils vor der Umspannstation 1011 geschaltet. Ferner zeigen 10a und 10b noch zwei weitere Räume 1001b und 1001c, welche mittels separater Sicherungen 1003b und 1003c an das Hausverteilungsnetzwerk 1005 geschaltet sind.
Das Beaufschlagungsmodul 901 kann erkennen, ob eine Netzspannung, insbesondere eine AC-Spannung an der Steckdose anliegt. Mittels des Induktionsmoduls 903 wird eine definierte Spannung gegen Erde über die Steckdose in den Schaltkreis des Raumes 1001a induziert. Wenn die Sicherungen 1003a, 1003b und 1003c, welche allgemein auch als eine Raumsicherung bezeichnet werden können, geschlossen sind (vgl. 10a), so ist diese induzierte Spannung in den Nachbar-Schaltkreisen der Räume 1001b und 1001c ebenfalls detektierbar, da eine galvanische Kopplung zwischen diesen Räumen besteht. Wenn allerdings die Sicherung 1003a offen ist, so ist die induzierte Spannung nur in dem Raum 1001a detektierbar (vgl. 10b).
11 zeigt ein Blockschaltbild eines als Induktionsmodul 1101 ausgebildetes Beaufschlagungsmoduls. Das Induktionsmodul 1101 ist mit einem L-Leiter 1103 und einem N-Leiter 1105 einer elektrischen Leitung 1107 verbunden, wobei die Leitung 1107 noch einen PE-Leiter 1109 aufweist. Das Induktionsmodul 1101 ist mit diesem PE-Leiter 1109 zwecks Erdung mittels eines hochohmigen Fußpunktes 1102 ebenfalls verbunden. Aufgrund der induzierten Spannung bildet sich um die elektrische Leitung 1101 ein elektrisches Feld, was von einem Messempfänger 1111 bzw. Detektor detektiert werden kann. Der Messempfänger 1111 umfasst eine Elektrode 1113, welche bevorzugterweise als Flächenelektrode ausgebildet ist. Die Elektrode 1113 ist in ihrer z-Achse verdrehbar gelagert. Eine an der Elektrode 1113 aufgrund des elektrischen Feldes anliegende elektrische Spannung wird mittels eines Treibers bzw. Verstärkers 1115 verstärkt. Die erfasste verstärkte elektrische Spannung kann dann mittels einer Anzeigevorrichtung 1117 von einem Nutzer abgelesen werden.
Der Detektor 1111 umfasst mindestens eine Elektrode 1113, kann aber mehrere Elektroden umfassen, welche in ihrer z-Achse drehbar gelagert sind. Es können aber auch andere integrierte Lösungen vorgesehen sein, welche in ihrer z-Achse verdrehbar sein können. Bei der oder den Elektroden 1113 ändert sich durch die Verdrehung in der z-Achse die Fläche der Elektrode 1113, die senkrecht zum E-Feld ist. Dadurch lässt sich insbesondere ein Scheitelpunkt bestimmen, bei dem ein Verdrehen nach links oder rechts zu einer Abnahme der Spannung an der Elektrode 1113 führt. Die y-Achse der Elektrode 1113 zeigt dann auf die zu findende Leitung 1107. Dadurch lässt sich insbesondere an einer beliebigen Stelle in der x-Achse eine Verfahrrichtung (links oder rechts) anzeigen, wo die zu findende Leitung 1107 angeordnet ist. Die induzierte Spannung ist einer Signalverarbeitung im Detektor 1111 bekannt, so dass darauf detektiert werden kann. Bevorzugterweise ist der induzierte Spannungsverlauf moduliert, vorzugsweise pulsweitenmoduliert, phasenmoduliert, frequenzmoduliert oder kann insbesondere eine digitale Signatur aufweisen.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann die induzierte Spannung über einen Trafo 1201 eingekoppelt werden, wie 12 näher zeigt. Die Induktionsspannung U2 kann mittels einer Batterie 1203 mit einer Spannung U1 erzeugt werden. Vorzugsweise kann die Induktionsspannung aber auch mittels der Netzversorgungsspannung erzeugt werden. Die Induktionsspannung U2 wird insbesondere nur mit den Leitungskapazitäten belastet und hat näherungsweise die Leerlaufspannung U1 des Trafos 1201. Nach einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Induktionsspannung direkt galvanisch ohne einen Trafo eingekoppelt wird.
13 zeigt insbesondere, wie die Induktionsspannung belastet wird. Wie bereits in 12 gezeigt, wird die Induktionsspannung U2 mit dem Bezugspotential Erde eingespeist. Alle Lasten im Netz sind zwischen dem L-Leiter 1103 und dem N-Leiter 1105 angeschlossen. Deshalb ergibt sich für U2 kein Belastungsstrom über die Netzlasten. Im Umkehrschluss heißt das insbesondere, dass es zu keinem Strom von der Netzspannung über eine Sekundärwicklung des Trafos 1201 kommt, wobei auch insbesondere auch mehrere Trafos vorgesehen sein können. Typische Lasten sind mit den Bezugszeichen 1301a, 1301b und 1301c gekennzeichnet. Diese Lasten 1301a bis 1301c können beispielsweise in einem metallischen Gehäuse 1303 angeordnet sein, welches mittels des PE-Leiters 1109 geerdet ist. Der N-Leiter 1105 und der L-Leiter 1103 können beispielsweise verdrillt in einer Wand (nicht gezeigt) verlegt sein. Dann kann es beispielsweise dazu kommen, dass dadurch einer der Leiter 1105 und 1103 vollständig hinter dem PE-Leiter 1109 verborgen ist. Der elektrische Effekt ist, dass dadurch das E-Feld abgeschirmt wird. Um dies zu verhindern, wird mittels eines Relais 1305 zwischen dem L-Leiter 1103 und dem N-Leiter 1105 geschaltet, insbesondere zyklisch geschaltet, so dass abwechselnd die Spannung U2 auf den L-Leiter 1103 und auf den N-Leiter 1105 geschaltet wird.
14 zeigt einen Sonderfall klassischer Nullung. Bei der klassischen Nullung gibt es keinen PE-Leiter. Hier ist der Neutralleiter 1105 mit dem Schutzkontakt der Steckdose verbunden. Nach einer Ausführungsform detektiert das Induktionsmodul 1101, dass U2 durch die Netzlasten 1301a bis 1301c belastet wird. Insbesondere kann dann ein optisches und/oder ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden. Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Induktionsmodul 1101 messen, ob es sich um eine klassische Nullung handelt. Insbesondere kann hierbei der Widerstand zwischen Schutzkontakten und dem L-Leiter 1103 und/oder dem N-Leiter 1105 gemessen werden. Vorzugsweise wird ein Primärwicklungsstrom gemessen. Wenn festgestellt wird, dass es sich um eine klassische Nullung handelt, wird, beispielsweise mittels des Induktionsmoduls 1101, die Zuleitung zum Schutzkontakt aufgetrennt und es kann dann beispielsweise eine Verbindung über eine Buchse 1403, insbesondere eine BNC-Buchse, zu einem Erdpotential, beispielsweise zu einer Heizung 1401 gelegt werden. Das Schalten des Schutzkontaktes auf die Buchse 1403 kann insbesondere mittels eines weiteren Relais 1405 durchgeführt werden.
15 zeigt ein Blockschaltbild des Induktionsmoduls 1101 aus 14. Hierbei bezeichnet Re2 das weitere Relais 1405 und Re1 das Relais 1305. AD1 kennzeichnet einen Detektorschaltkreis, welcher detektieren kann, ob eine Netzspannung zwischen dem L-Leiter 1103 und dem N-Leiter 1105 anliegt. AD2 kennzeichnet einen Messschaltkreis, welcher einen Spulenstrom messen kann. Ferner ist ein Mikrocontroller 1501 vorgesehen, welcher mittels der Schaltkreise AD1 und AD2 erfasste Messsignale zur Verfügung gestellt bekommt. D. h. insbesondere, dass der Mikrocontroller 1501 Informationen über das Anliegen einer Netspannung und/oder über das Vorhandensein eines Spulenstroms erhält. Des Weiteren ist ein Treiber 1503 vorgesehen, welcher einen einzuspeisenden Spannungsverlauf bereitstellen kann.
Der Trafo 1203 induziert eine Spannung abhängig vom Spannungsverlauf des Treibers 1503. Der Mikrocontroller 1501 liefert den Spannungsverlauf an den Treiber 1503. Über Schalter S1, S2 und S3 kann insbesondere dem Induktionsmodul eine Kennung bzw. Identität, beispielsweise eine Nummer, zugewiesen werden. Die diesbezüglichen Ausführungen in Verbindung mit dem Lastmodul gelten analog auch für das Induktionsmodul. Dadurch ist in vorteilhafter Weise ein paralleles Betreiben von mehreren Lastmodulen ermöglicht. Über ein Bluetooth-Modul 1505 und ein WLAN-Modul 1507 kann das Induktionsmodul mit einem Messempfänger kommunizieren. Die im Zusammenhang mit dem Lastmodul diesbezüglichen Ausführungen gelten analog.
AD1 detektiert insbesondere, ob eine Netzspannung zwischen L und N liegt. AD2 misst insbesondere den Spulenstrom, wenn Re2 geschaltet wird und ob es sich um eine klassische Nullung handelt. Wenn es sich um eine klassische Nullung handelt, so steigt der Wicklungsstrom bzw. Spulenstrom deutlich an und es kann insofern detektiert werden, dass es sich um eine klassische Nullung handelt.
16 zeigt ein Beaufschlagungsmodul 1601 umfassend ein Induktionsmodul 1603, welches an drei Leitungsadern, PE-Leiter 1605, N-Leiter 1607, L-Leiter 1609, angeschlossen ist. Bei dem Induktionsmodul 1603 kann es sich beispielsweise um das Induktionsmodul 1101 handeln. 16 zeigt ferner einen Messempfänger 1611 bzw. Detektor zum Detektieren eines E-Feldes. Es kann sich vorzugsweise bei dem Detektor 1611 um den Detektor 1111 handeln. Das Induktionsmodul 1603 induziert eine elektrische Spannung in den N-Leiter 1607 und den L-Leiter 1609, so dass sich ein elektrisches Feld um die Leitungsadern 1605, 1607 und 1609 ausbildet. Der Detektor 1611 detektiert dieses E-Feld, indem eine in einer oder mehrerer Spulen induzierte Spannung U_ind gemessen wird.
17 zeigt eine Ausführungsform einer Modulation der Spannung und eine Synchronisation von dem Messempfänger 1611 und dem Beaufschlagungsmodul 1601. Aufgetragen ist eine in den Leitungsadern 1607 und 1609 induzierte Spannung U über die Zeit t. Die Übertragung beginnt mit einem Startblock 1701, welcher insbesondere dem Detektor 1611 den Beginn einer Messung signalisiert. Es folgt ein Kennungsblock 1703, welcher auch als ein „Device Name”-Block bezeichnet werden kann. Der Kennungsblock 1703 übermittelt eine eindeutige Induktionsmodulkennung, so dass der Messempfänger 1611 die erfassten Signale eindeutig dem Induktionsmodul 1603 zuordnen kann. Nach dem Kennungsblock 1703 werden verschiedene Frequenzen f1, f2, f3, f4 und f5 in entsprechenden zeitlichen Abständen t1, t2, t3, t4 und t5 moduliert. Vorzugsweise werden mehr als 5 oder weniger als 5 Frequenzblöcke zur Modulation verwendet.
18a und 18b zeigen die Signale auf Messempfängerseite, wobei 18a Messsignale mit einer höheren Intensität, beispielsweise 70% einer Messempfängeranzeige, zeigt als 8b, welche Messsignale mit einer niedrigeren Intensität, beispielsweise 30% einer Messempfängeranzeige. Aufgetragen ist im jeweiligen linken Graphen die induzierte Spannung U_ind über die Zeit t. Der jeweilige rechte Graph zeigt das fouriertransformierte gemessen Spektrum aus dem linken Graphen. Aufgetragen ist insofern eine Spannung U über eine Frequenz f. Der Block 801 bezeichnet die erfassten Signale entsprechend dem Kennungsblock 703. U1, U2, U3, U4 und U5 bezeichnen die erfassten Signale entsprechend der modulierten Frequenzen f1 bis f5. Im rechten Graphen ist also das übertragene Spektrum sichtbar und kann beispielsweise in einer Pegelanzeige verwendet werden.
Sobald der digitale Startblock 1701 und der Kennungsblock 1703 detektiert werden, ist eine Auswertung der Frequenzen möglich und damit eine Anzeige des Empfängerpegels. Für eine Kalibrierung können vorzugsweise explizite und definierte Pausezeiten der Spannungsmodulation eingeführt werden, beispielsweise zwischen den Frequenzblöcken f1 bis f5. Während der dem Messempfänger 1611 bekannten Pausen werden vom Lastmodul 1603 keine Spannungen an die Leitungsadern 1605 und 1609 angelegt. Das Messsignal, was während dieser Pausen vom Messempfänger 1611, der allgemein auch als ein Messmodul bezeichnet werden kann, erfasst wird, kann somit insbesondere als Hintergrundsignal verwendet werden, wodurch in vorteilhafter Weise externe, störende E-Felder ausgeblendet werden können. Somit kann insbesondere eine Genauigkeit des Messmoduls 1611 erhöht werden. Vorzugsweise wird die Kalibrierung einmalig oder auch kontinuierlich oder in bestimmten zeitlichen Abständen durchgeführt.
Allgemein beschreibt die Modulation den Spannungsverlauf im Fall eines Induktionsmoduls bzw. den Stromverlauf im Fall eines Lastmoduls und die Art der Informationsgewinnung im Messempfänger bzw. Detektor. Der Spannungsverlauf wird mittels des Induktionsmoduls erzeugt. Die Energie hierfür wird insbesondere mittels einer Batterie bereitgestellt bzw. aus der Batterie gewonnen. Der Stromverlauf wird mittels der Netzversorgung bzw. der Netzspannung mittels des Lastmoduls erzeugt.
Die Modulation kann nach einer Ausführungsform eine Amplituden-, eine Pulsweiten- und/oder eine Phasenmodulation sein.
Nach einer anderen Ausführungsform kann die Modulation mit mehreren Frequenzen, die sich sequentiell ändern, oder mehreren Frequenzen, die zeitgleich generiert werden, durchgeführt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Modulation auch eine digitale Signatur aufweisen, so dass bei einem Einsatz von mehreren Lastmodulen und/oder mehreren Induktionsmodulen erkannt werden kann, welche Leitung (bzw. welches Lastmodul bzw. Induktionsmodul) detektiert wird. Damit ist es insbesondere in vorteilhafter Weise ermöglicht, nebeneinander liegende Leitungen zu unterscheiden.
Nach einer anderen Ausführungsform kann zusätzlich innerhalb der digitalen Signatur, definierte Pulse mit definierten Pulsbreiten generiert werden, um insbesondere Rückschlüsse auf einen Detektionspegel zu generieren. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein Tiefpass- und/oder ein Hochpassverhalten einer Wand berücksichtigt werden. Insbesondere aufgrund des Einsatzes verschiedener Frequenzen ist eine Übertragungsfunktion messbar, da unterschiedliche Frequenzen unterschiedliche Dämpfungen durch die Wand erfahren. Es ist also in vorteilhafter Weise ausreichend, dass der Messempfänger nicht die Frequenz misst, sondern nur einen zeitlichen Abstand zum Datenblock „Device Name” 703 und 1703. Der Messempfänger weist dann insbesondere Gleichrichter auf, welche auf die entsprechende Frequenz ausgelegt sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Modulation einer digitalen Signatur auch über feste Frequenzen mit unterschiedlichen Burstpausen realisiert werden.
In einer anderen Ausführungsform kann eine Signalform der Modulation beispielsweise ein Sinus, ein Rechteck oder ein Dreieck bzw. Sägezahn sein. Auch andere dem Fachmann bekannte Signalformen können verwendet werden.
Allgemein kann eine Synchronisation bei einer Kommunikation zwischen dem Messempfänger und einem Beaufschlagungsmodul umfassend ein Lastmodul und/oder ein Induktionsmodul gemäß einer oder mehrerer der folgenden Möglichkeiten erfolgen.
Beispielsweise kann keine Synchronisation/Kommunikation erfolgen. Die Modulation des Lastmoduls bzw. des Induktionsmoduls wird als konstante Größe im Messmodul bzw. Detektor abgespeichert bzw. hinterlegt.
Beispielsweise kann eine Kommunikation/Synchronisation über die modulierte Last bzw. über die modulierte Spannung erfolgen. Die Informationen werden insbesondere unidirektional vom Beaufschlagungsmodul zu Messmodul über die Lastmodulation bzw. Spannungsmodulation übertragen.
Vorzugsweise erfolgt eine separate unidirektionale Kommunikation, beispielsweise über WLAN, Bluetooth und/oder ZigBee. Die Informationen werden also von dem Beaufschlagungsmodul zu dem Messmodul über einen separaten Kommunikationsweg übertragen.
Vorzugsweise erfolgt eine separate bidirektionale Kommunikation, beispielsweise über WLAN, Bluetooth und/oder ZigBee. Die Informationen werden also bidirektional zwischen dem Lastmodul bzw. dem Induktionsmodul und dem Messmodul übertragen. Das Messmodul hat bei dieser Ausführungsform insbesondere die Möglichkeit, das Lastmodul und das Induktionsmodul aktiv zu steuern und/oder zu parametrisieren.
19 zeigt ein Beaufschlagungsmodulgehäuse 1901 mit zwei Steckerkontakten 1903a und 1903b, welche in entsprechende Aufnahmen 1905a und 1905b einer Steckdose 1907 gesteckt werden können. 19 zeigt ferner einen Adapter 1909, welcher analog zur Steckdose 1907 ebenfalls zwei Steckeraufnahmen 1911a und 1911b aufweist, in welche die Kontakte 1903a und 1903b gesteckt werden können. An einem den Aufnahmen 1911a und 1911b gegenüberliegenden Ende ist ein Schraubgewinde 1913 vorgesehen, welches wie eine Glühbirnenfassung ausgebildet ist. Das Schraubgewinde 1913 kann insofern auch als eine Glühbirnenfassung bezeichnet werden. Die Glühbirnenfassung 1913 kann dann in entsprechende Aufnahmen von Lampen geschraubt werden. Ein Schraubgewinde als ein Adaptergewinde ist lediglich als eine mögliche Ausführungsform eines Adapters anzusehen. Es ist auch möglich, dass anstatt eines Schraubgewindes 1913 ein Klemmstecker (nicht gezeigt) vorgesehen ist, mittels welchem der Adapter 1909 in eine Leuchtstoffröhrenfassung oder eine Halogenlampenfassung gesteckt werden kann. Der Adapter kann vorzugsweise auch eine Klemmverbindung umfassen, mittels welcher der Adapter direkt mit Leitungsadern verbunden werden kann.
20 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Detektion einer elektrischen Leitung aufweisend zumindest zwei elektrische Leitungsadern. In einem ersten Schritt 2001 wird eine elektrische Größe auf die zwei elektrischen Leitungsadern beaufschlagt, so dass sich ein elektromagnetisches Feld um die zwei Leitungsadern bildet. In einem zweiten Schritt 2003 wird eine dem elektromagnetischen Feld entsprechende Feldgröße erfasst.
Zusammenfassend wird ein Messsystem bzw. Detektionssystem umfassend ein Beaufschlagungsmodul mit einem Induktionsmodul und/oder einem Lastmodul, wobei insbesondere auch mehrere Lastmodule und/oder mehrere Induktionsmodule vorgesehen sein können, und einem Messempfänger, wobei vorzugsweise auch mehrere Messempfänger bzw. Detektoren vorgesehen sein können, und ein entsprechendes Verfahren zur Detektion einer elektrischen Leitung angegeben. Das Induktionsmodul wird hierbei insbesondere mit der zu suchenden Leitung verbunden und induziert in diese eine Spannung mit einem definierten Verlauf. Der Messempfänger, welcher über die Wand bewegt wird, misst das E-Feld der induzierten Spannungsverläufe. Analog prägt das Lastmodul einen Strom mit einem definierten Verlauf auf. Der Messempfänger, welcher über die Wand bewegt wird, misst das aus dem Stromfluss resultierende Magnetfeld. Es kann auch insbesondere das E-Feld gemessen werden, vorzugsweise wenn das Lastmodul Ströme erzeugt, die hochfrequent sind. Aufgrund der variablen Parameter des Beaufschlagungsmoduls ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, den Einfluss von beispielsweise einer Wandfeuchtigkeit durch geeignete Frequenzwahl zu minimieren. Die Erfindung bietet insbesondere weiterhin den Vorteil, dass sie allgemein in Ortungsgeräten eingesetzt werden kann, welche zur Aufgabe haben, elektrische Leitungen zu detektieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4030634 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Detektion einer elektrischen Leitung (307) aufweisend zumindest zwei elektrische Leitungsadern (311, 313, 315), dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Größe auf die zwei elektrischen Leitungsadern (311, 313) zum Bilden eines elektromagnetischen Feldes beaufschlagt wird, wobei eine dem elektromagnetischen Feld entsprechende Feldgröße erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die elektrische Größe moduliert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrische Größe ein elektrischer Strom und/oder eine elektrische Spannung ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Feldgröße eine elektrische und/oder magnetische Flussdichte ist.
Detektionssystem (301; 321) zur Detektion einer elektrischen Leitung aufweisend zumindest zwei elektrische Leitungsadern (311, 313, 315), mit: – einem Detektor (321) zum Erfassen einer einem elektromagnetischen Feld entsprechenden Feldgröße, – dadurch gekennzeichnet, dass ein Beaufschlagungsmodul (301) vorgesehen ist, welches eingerichtet ist, eine elektrische Größe auf die zwei elektrischen Leitungsadern (311, 313) zu beaufschlagen.
Detektionssystem (301; 321) nach Anspruch 5, wobei das Beaufschlagungsmodul (301) ferner eingerichtet ist, die elektrische Größe zu modulieren und der Detektor einen Demodulator zum Demodulieren eines modulierten elektrischen und/oder magnetischen Feldgrößensignals aufweist.
Detektionssystem (301; 321) nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Beaufschlagungsmodul (301) ein Lastmodul (103) zum Erzeugen einer elektrischen Last an den zwei elektrischen Leitungsadern (311, 313) und/oder ein Induktionsmodul (903) zum Induzieren einer elektrischen Spannung in den zwei elektrischen Leitungsadern (311, 313) aufweist.
Detektionssystem (301; 321) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Beaufschlagungsmodul (301) in einem Gehäuse (1901) mit zwei elektrischen Kontakten (1903a, 1903b) zum jeweiligen Kontaktieren der zwei elektrischen Leitungsadern (311, 313) angeordnet ist.
Detektionssystem (301; 321) nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse (1901) einen Adapter (1909) zum lösbaren Befestigen des Gehäuses (1901) in einer Leuchtmittelfassung aufweist.
Detektionssystem (301; 321) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Beaufschlagungsmodul (301) einen Sender (517) zum Senden von Erkennungssignalen und der Detektor (321) einen Detektorempfänger zum Empfangen der ausgesandten Erkennungssignale aufweisen.
Detektionssystem (301; 321) nach Anspruch einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der Detektor (321) einen Detektorsender zum Senden von Steuersignalen und das Beaufschlagungsmodul einen Empfänger zum Empfangen der ausgesandten Steuersignalen aufweisen.
Beaufschlagungsmodul (301) nach einem der Ansprüche 5 bis 11.
Detektor (321) nach einem der Ansprüche 5 bis 11.