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Die Erfindung betrifft eine Eindraht-Programmier- und Messkette nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Sensoren werden häufig als Serienteile hergestellt und verschiedenen Anwendern zugeliefert. Dabei werden diese Sensoren an unterschiedliche elektronische Verstärker- und Auswerteschaltungen angeschlossen und oft in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse als Sensoreinheit untergebracht. Um Sensortoleranzen oder Empfindlichkeitsanforderungen abzugleichen sowie unterschiedliche Sollwerte vorzugeben, kann zu deren Einstellung dann aber auf die Schaltungen nicht mehr direkt zurückgegriffen werden. Deshalb ist es bekannt, in derartige Sensoreinheiten programmierbare elektronische Schaltungsteile einzubauen, um diese nachträglich auf die verschiedensten Sensoranforderungen abstimmen zu können. Deshalb werden diese Sensoreinheiten meist mit mehreren Anschlussleitungen versehen, durch welche die Messsignale an eine externe Auswertevorrichtung übertragbar sind, durch welche die Speisespannungen zugeführt werden und über welche die Programmierung erfolgt. Da diese Leitungen meist über Steckverbindungen angeschlossen werden, wird aus Platz- und Zuverlässigkeitsgesichtspunkten angestrebt, möglichst mit wenig Anschlussleitungen zwischen den Sensoreinheiten und externen Auswertevorrichtungen und/oder Programmiergeräten auszukommen.
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Aus der
DE 101 30 215 B4 ist ein Messgrößenaufnehmer mit angeschlossenem Datenspeicher bekannt, der zum Auslesen oder Einschreiben von Daten keine zusätzlichen Verbindungsleitungen benötigt. Dabei ist als Messgrößenaufnehmer ein Sensor mit Dehnungsmessstreifen-Widerständen (DMS) als Kraft- oder Dehnungssensor vorgesehen, der mindestens über eine Dreileiter-Technik mit einer externen Auswertevorrichtung verbunden ist. Bei der Dreileitertechnik wird der Dehnungsmessstreifen-Sensor von Seiten der Auswerteschaltung mit einem Paar aus einer Speiseleitung und einer Fühlerleitung verbunden, die im Messbetrieb das gleiche Spannungspotential aufweisen. Zusätzlich enthält der Messgrößenaufnehmer noch eine programmierbare Speicherschaltung und eine Strombegrenzungsschaltung, die in die Fühlerleitung und deren zugehörige Messleitung mit dem gleichen Spannungspotential geschaltet sind. Zum Auslesen der programmierbaren Speicherschaltung wird vom Messmodus in einen Kommunikationsmodus umgeschaltet, in dem in das Leitungspaar mit dem gleichen Spannungspotential eine Schaltspannung eingeprägt wird. Dadurch wird die Strombegrenzungsschaltung aktiviert, die den Strom auf dem Leitungspaar auf einen kleinen Reststrom begrenzt und gleichzeitig die Speicherschaltung speist. Als Speicherschaltung ist dabei eine bestimmte integrierte Schaltung (IC) vorgesehen, die nach einem bestimmten One-Wire-Protokoll arbeitet, so dass zur Datenkommunikation zwischen dem Messgrößenaufnehmer und der Auswertevorrichtung keine zusätzliche Leitung notwendig ist. Allerdings ist dieses Verfahren auf einen Messgrößenaufnehmer begrenzt, der in mindestens einer Dreileiter-Technik geschaltet ist und dabei über mindestens zwei Leitungen mit dem gleichen Spannungspotential verfügt.
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Aus der
DE 198 49 881 A1 ist ein Messsignalgeber bekannt, der mindestens ein Sensorelement in einem Messkopf und ein daran angeschlossenes hermetisch abgedichtetes Grundgehäuse aufweist, in dem zur Messsignalauswertung elektronische Schaltkreise angeordnet sind. Zur Übertragung der ausgewerteten Messsignale, zur Spannungsversorgung und zur seriellen Datenkommunikation insbesondere zur Programmierung der Messsignalauswerteschaltung enthält der Messsignalgeber noch einen herkömmlichen vierpoligen Steckverbinder. Zur Programmierung sind dabei zwei Steckverbinderanschlüsse mit einem externen Programmieradapter verbunden, der seinerseits an einen eine Programmiersoftware enthaltenden Computer angeschlossen ist. Zur Verarbeitung der erfassten Messsignale enthält die Leiterplatine mindestens einen Microcontroller, einen Analog-Digital-Wandler und programmierbare Speicherelemente, auf die mindestens vorgegebene Sollwerte programmmäßig abgespeichert werden können. Dabei werden die vom Sensorelement erfassten Feuchtigkeitsmesswerte innerhalb der Messschaltung bereits soweit ausgewertet, dass am Ausgang nur zwei Schaltsignale abgegeben werden, die ein Warnsignal und eine Sicherheitsabschaltung enthalten. Zum Datenaustausch und zur Programmierung enthält die Leiterplatine nach den beiden Anschlusskontakten parallel zu den Ausgangsschaltern noch zwei Eingangsschaltkreise und eine Programmierabwicklungseinheit, die ihrerseits den direktionalen Datenaustausch mit den Speichern ausführt. Wie dies im einzelnen und mit welchen elektrischen Schaltungselementen dies erfolgt, ist nicht beschrieben. Da zum Datenaustausch und zur Programmierung offensichtlich mindestens ein Microcontroller notwendig ist, handelt es sich um eine relativ aufwendige Leiterplatine, die relativ viel Bauraum und Herstellungskosten erfordert und deshalb für viele Anwendungen nicht einsetzbar ist.
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Aus der
DE 10 2005 014 133 B3 ist eine Sensormessschaltung bekannt, die eine integrierte Mischsignal-Eindraht-Schnittstelle enthält. Diese Messschaltung weist einen Sensor in Brückenschaltung auf, der mit einer integrierten Schaltung (IC) verbunden ist, die sowohl analoge Messsignale aufbereitet als auch digitale Signale speichern und übertragen kann. Dabei werden die aufbereiteten analogen Messsignale als auch die digitalen Daten auf einer Messsignal-Eindraht-Leitung oder -Bus zu einem sogenannten Wirt übertragen, der sowohl die analogen Messsignale weiterverarbeitet als auch den digitalen Datenaustausch steuert. Dabei weist die Wirt-Schaltung mindestens einen Microcontroller-Kern, einen Analog-Digital-Wandler und zwei digitale Ausgangstreiberstufen auf, die über die Mischsignal-Eindraht-Schnittstellenleitung mit der integrierten Schaltung (IC) am Sensor verbunden sind, mit der diese auch programmierbar ist. Allerdings sind zwischen der Wirt-Schaltung und der integrierten Schaltung am Sensor zusätzlich noch zwei weitere Spannungsversorgungsleitungen notwendig, wobei die eine eine positive und die andere eine negative Spannungsversorgung liefern muss. Zur Übertragung der digitalen Daten und der analogen Messsignale ist eine stetige Anschaltung der Wirt-Schaltung notwendig, da nur durch diese die analogen Messsignale über drei Ausgangsanschlüsse weiterleitbar sind. Deshalb ist insbesondere zur Ausführung einer Programmierung der Sensorschaltung der Einsatz eines Microcontrollers in der Wirt-Schaltung erforderlich, der zur Speicherung von Programmierdaten offensichtlich noch einen internen Datenspeicher in Form eines internen EEPROMs notwendig macht, wodurch ein relativ hoher Schaltungsaufwand erforderlich ist.
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Aus der
US-Patentschrift US 7.408.134 B1 ist eine Eindraht-Programmier- und Messkette bekannt. Die Eindraht-Programmier- und Messkette weist mindestens eine Sensoreinheit mit mindestens einem Sensor, eine programmierbare Baugruppe und eine gemeinsame Mess- und Programmierleitung auf. Die Baugruppe besteht aus einer integrierten Schaltung (IC) mit einem nicht flüchtigen elektronischen Speicherbaustein in Form eines EEPROM. Die gemeinsame Mess- und Programmierleitung ist mit einer externen Auswerteschaltung verbindbar. Zur Programmierung ist die Mess- und Programmierleitung über einen Programmieradapter mit einem Programmiergerät verbunden, und mindestens ein programmierbarer Eingang der programmierbaren Baugruppe ist direkt an die Mess- und Programmierleitung angeschaltet. Bei dieser Mess- und Programmierleitung wird der Messwert digital durch die Baugruppe erfasst, im EEPROM abgespeichert und dann weitergegeben. Nach der US-Patentschrift lassen sich genaue Messwerte nur erzielen, wenn nicht nur die Messwerte digital erfasst werden, sondern innerhalb der Messkette, nahe am Sensor, einer Weiterverarbeitung unterzogen werden. Hierzu wird vorgeschlagen, einen Microcontroller einzusetzen, der sich auch nachträglich programmieren lässt. Dies führt nicht nur zu einem großen mechanischen Aufwand, sondern der hierfür aufzuwendende elektronische Schaltungsaufwand ist auch nicht unerheblich.
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In der
US 6.239.732 B1 ist eine Eindraht-Programmier- und Messkette beschrieben, die ebenfalls mindestens eine Sensoreinheit mit mindestens einem Sensor, eine programmierbare Baugruppe und eine gemeinsame Mess- und Programmierleitung aufweist. Die programmierbare Baugruppe besteht aus einer integrierten Schaltung (IC) mit einem nicht flüchtigen elektronischen Speicherbaustein in Form eines EPROM. Die gemeinsame Mess- und Programmierleitung ist mit einer externen Auswerteschaltung verbindbar. Zur Programmierung lässt sich die Mess- und Programmierleitung mit einem Programmiergerät verbinden, und mindestens ein programmierbarer Eingang der programmierbaren Baugruppe ist direkt an die Mess- und Programmierleitung angeschaltet; wie die Programmierung erfolgt und wie das Programmiergerät aufgebaut ist, ist aber in der US-Patentschrift nicht beschrieben. Bei dieser Eindraht-Programmier- und Messkette wird der Messwert digital durch die programmierbare Baugruppe (A/D-Wandler) erfasst und digital weitergegeben. Nach dieser
US-Patentschrift US 6,239,732 B1 lassen sich ebenfalls genaue Messwerte nur erzielen lassen, wenn die Messwerte innerhalb der Messkette, nahe am Sensor, digitalisiert einer Weiterverarbeitung unterzogen werden. Hierzu wird vorgeschlagen, einen A/D-Wandler einzusetzen, der sich auch nachträglich programmieren lässt. Dies verlangt wiederum aber einen nicht unerheblichen elektronischen Schaltungsaufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eindraht-Programmier- und Messkette zur Verfügung zu stellen, die genaue Messwerte liefert, sich nachträglich, ohne zugänglich zu sein, justieren lässt und nur einen geringen elektronischen Schaltungsaufwand benötigt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Eindraht-Programmier- und Messkette mit den Merkmalen des Oberbegriffes gelöst, die zusätzlich die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Open-Collector-Schaltung im Programmieradapter die in der Regel positiven digitalen Programmierspannungen eines Datenbus-Systems in negative digitale Programmierspannungen umgesetzt werden können und diese auf der gemeinsamen Programmier- und Messleitung zur Sensoreinheit sicher übertragbar sind. Dort werden diese negativen digitalen Programmierspannungen durch einen dort angeschalteten Pull-Up-Widerstand wieder auf ein positives digitales Spannungsniveau angehoben und zur Programmierung der dort vorgesehenen programmierbaren einfachen integrierten Schaltung genutzt. Dabei ist vorteilhaft, dass es sich bei der programmierbaren integrierten Schaltung nur um einen kostengünstigen nicht flüchtigen elektronischen Speicherbaustein handeln muss, der in einer Sensoreinheit nur wenig Platz und Speiseenergie benötigt und gleichzeitig für mehrere Sensoren in der Sensoreinheit verwendbar ist. Durch derartige Schaltungseinheiten ist gleichzeitig sichergestellt, dass die Programmierung auf einfachste Art erfolgen kann, ohne dass weitere Umschalteinheiten oder dergleichen im Sensorteil vorgesehen werden müssten. Dabei ist insbesondere von Vorteil dass im Grunde nur durch den einfachen Open-Collector-Kreis im Programmieradapter und den Pull-Up-Widerstand im Sensorteil eine sichere und zuverlässige Programmierung der integrierten Schaltung in der Sensoreinheit möglich wird.
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Die Erfindung hat zusätzlich den Vorteil, dass durch den anschaltbaren Programmieradapter in der Sensoreinheit nur ein zusätzlicher Spannungsteiler mit einem Pull-Up-Widerstand erforderlich ist, während der Programmieradapter nur für die Zeit der Programmierung vorhanden sein muss und somit für eine Vielzahl gleichartiger Sensoreinheiten verwendbar ist. Dabei hat die Verwendung eines derartigen Programmieradapters gleichzeitig den Vorteil, dass ohne diesen keine ungewollten Programmieränderungen an der Sensoreinheit vorgenommen werden können. Durch den von außen anschaltbaren Programmieradapter hat die Erfindung auch den Vorteil, dass derartige auch hermetisch abgedichtete Sensoreinheiten werksseitig als Serienteile herstellbar sind, deren unterschiedliche Einsatzweisen dann ohne Eingriff in deren Schaltungseinheit von außen durch eine reine Programmierung erfolgen kann.
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Bei einer besonderen Ausbildung der Erfindung mit mehreren Sensoren in einer Sensoreinheit ist vorteilhaft, dass die Programmierung mittels einer gemeinsamen integrierten Schaltung (IC) vorgenommen werden kann, wobei für jeden zusätzlichen Sensor nur ein zusätzlicher Pull-Up-Widerstand ausreichend ist und wobei jede Messleitung gleichzeitig auch als Programmierleitung nutzbar ist.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine schematisch dargestellte Sensoreinheit mit angeschlossenem Programmieradapter und einem Programmiergerät,
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2: ein Schaltbild einer programmierbaren Baugruppe (IC) innerhalb der Sensoreinheit,
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3: ein Schaltplan der Sensoreinheit und
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4: ein Schaltplan des Programmieradapters mit schematisch dargestelltem Programmierelement.
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In 1 ist eine Eindraht-Programmier- und Messkette schematisch dargestellt, die eine Sensoreinheit 1 mit zwei Sensoren 3, 4 und einer programmierbaren integrierten Schaltung 2 (IC) als programmierbare Baugruppe enthält, deren Sensorausgangsleitungen 7, 8 mit einem Programmieradapter 9 und einem Programmiergerät 10 verbunden sind, wobei die Schaltung des Programmieradapters 9 so ausgebildet ist, dass sie die positiven digitalen Programmiersignale des Programmiergerätes 10 in negative digitale Programmierspannungssignale umwandelt.
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Die Sensoreinheit 1 besteht vorzugsweise aus einer hermetisch verschlossenen Gehäuseeinheit, die als Sensoren zwei kapazitive Schwingungssensoren 3, 4 enthält, deren analoge Messsignale von jeweils einem nachgeschalteten Spannungsverstärker 5, 6 um einen vorgegebenen Faktor verstärkt werden. Dabei sind die beiden Sensorausgangsleitungen 7, 8 als Mess- und Programmierleitung jeweils intern mit der programmierbaren Baugruppe 2 verbunden, mit der vorzugsweise der Verstärkungsfaktor der Spannungsverstärker 5, 6 und die Empfindlichkeit der beiden Schwingungssensoren 3, 4 eingestellt werden kann. Die Sensoreinheit 1 kann aber auch nur mit einem oder mehr als zwei Sensoren 3, 4 bestückt sein, wobei dann alle mit der programmierbaren Baueinheit 2 verbunden sind. Gleichfalls ist jeder Sensor 3, 4 mit seiner Sensorausgangsleitung 7, 8 als Eindraht-Mess- und Programmierleitung abgedichtet durch das Gehäuse nach außen geführt und zur Programmierung mindestens mit dem Programmieradapter 9 verbunden.
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Zur Auswertung der analogen Messsignale ist die Eindraht-Mess- und Programmierleitung 7, 8 zusätzlich noch mit einer externen Auswertevorrichtung 11 verbunden. Bei der vorliegenden Sensoreinheit 1 sind die beiden Schwingungssensoren 3, 4 als kapazitive Aufnehmer ausgebildet, die zusätzlich noch mit, einer nicht dargestellten Spannungsversorgung verbunden sind, die vorzugsweise eine positive Gleichspannung von +5 Volt liefert. Als Sensoren 3, 4 sind aber auch piezoelektrische oder Widerstandsaufnehmer (Dehnungsmessstreifen) und andere Aufnehmertypen, die eine elektrische Ausgangsspannung liefern, einsetzbar.
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Parallel zur Auswertevorrichtung 11 ist zum ein- oder mehrmaligen Programmieren der Sensoreinheit 1 der Programmieradapter 9 vorgesehen, der die Übertragung der Sensorprogramme steuert. Die jeweiligen Sensorprogramme werden von einem nachfolgenden Programmiergerät 10 geliefert, das als Personalcomputer (PC) ausgebildet ist und auf dem die jeweiligen Sensorprogramme gespeichert sind. Dabei erfolgt die Einstellung der Sensordaten mittels Programmierung, da die hermetisch abgedichteten Schwingungssensoren 3, 4 nach deren Fertigung nicht mehr zugänglich sind und auf den jeweiligen Einsatzzustand nachträglich abgestimmt werden müssen. So werden nachträglich vorzugsweise die gewünschten Empfindlichkeiten durch eine Einstellung der Verstärkungsfaktoren mittels Programmierung vorgenommen. Dazu werden zum Beispiel festlegbare Widerstände in den Rückkopplungszweig 16 der Messsignalverstärker 5, 6 programmmäßig bestimmt, die in einer programmierbaren integrierten Baugruppe 2 auf einem nicht flüchtigen elektronischen Speicherbaustein angeordnet sind.
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Die programmierbare integrierte Baugruppe 2 ist schematisch in 2 als integrierter Schaltkreis (IC) dargestellt und ist vorzugsweise als EEPROM mit einem nicht flüchtigen Speicher ausgebildet, das ein Register von festlegbaren Widerständen steuert. Das dargestellte EEPROM weist zwanzig elektrische Anschlusspunkte 13 auf, wobei die Anschlusspunkte 2–5 mit der Sensorbaugruppe nach 3 beschaltet und über zwei parallel geschaltete Zenerdioden 14 gegen Masse AGND geführt sind. Dabei dienen die Zenerdioden 14 als Überspannungsschutz der Messsignalverstärker 5, 6 und zur Koordinierung der Programmiersignale. Als programmierbare Widerstände 15 sind vier einstellbare Widerstände P0, P1, P2 und P3 angegeben, die jeweils zwischen den Anschlusspunkten 9–11, 6–8, 16–18 und 1, 19, 20 abgreifbar sind. Zur Programmierung der Widerstandswerte sind die Anschlusspunkte 3 und 4 vorgesehen, die jeweils als Sensorkanäle CH-X, CH-Y, oder SCL, SDA beschaltet sind.
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In 3 ist ein Stromlaufplan der Sensoreinheit 1 mit den beiden Messsignalverstärkern 5, 6 als Spannungsverstärker und deren Anschaltpunkte SCL und SDA dargestellt. Dabei sind die Schwingungssensoren 3, 4 schematisch als kapazitive Aufnehmer 3, 4 ausgebildet, die die erfasste Schwingung in ein elektrisches Spannungssignal umwandeln, dessen Ausgang jeweils mit dem Eingang der Messsignalverstärker 5, 6 verbunden ist. Die Messsignalverstärker 5, 6 sind als Operationsverstärker ausgebildet, die mit einer positiven Spannung +UbOVP von vorzugsweise +5 Volt gegenüber Masse AGND versorgt sind. Ausgangsseitig ist in die Sensorausgangsleitung 7, 8 ein Ausgangswiderstand R10, R11 und zur Strombegrenzung ein Kaltleiter R2, R3 geschaltet. Zur Einstellung des Verstärkungsfaktors enthält jeder Operationsverstärker 5, 6 einen Rückkopplungszweig 16 mit den Spannungsteilerwiderständen R4, R6 und R5, R7, in die zum Abgleich und zur Verstärkungseinstellung zusätzlich die programmierbaren Widerstände P2, P3 der programmierbaren Baugruppe 2 in Reihe geschaltet sind. Im Anschluss der Kaltleiter R2, R3 sind in den Sensorausgangsleitungen 7, 8 noch jeweils eine Spannungsteilerschaltung 17, 18 mit den Widerständen R12, R14 und R13, R15 zum Einkoppeln der Programmierspannungsimpulse vom Programmieradapter 9 zur programmierbaren Baugruppe 2 über die Anschlusspunkte SCL und SDA vorgesehen. Dabei wird die Spannungsteilerschaltung 17, 18 ebenfalls mit einer positiven Gleichspannung +UbOPV von vorzugsweise +5 Volt gespeist. Dabei sind die Spannungsteilerwiderstände R14 und R15 als sogenannte Pull-Up-Widerstände mit relativ hochohmigen Widerstandswerten von vorzugsweise 33 bis 47 kΩ ausgebildet, durch die der Pegel auf der Programmierleitung 20 auf eine Spannung von +5 Volt gezogen wird.
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In 4 ist der Stromlaufplan des Programmieradapters 9 unter Einbeziehung der schematischen Darstellung des Programmiergerätes 10 als Master dargestellt. Dabei enthält der Programmieradapter 9 einen Transistor Q3 als Inverter oder NAND-Gatter, der gegen Masse mit einer Gleichspannung von +5 Volt gespeist wird. Dieser Eingangstransistor Q3 wird vom Programmiergerät 10 als Master mit digitalen positiven Programmierimpulsen angeregt, der über einen Widerstand R60 einen Open-Collector schaltet. Dabei ist der Open-Collector-Transistor Q2 zum Eingangstransistor Q3 als Bipolar-Transistor Q2 ausgebildet, der von einer negativen Spannungsquelle V11 mit –7 Volt gespeist wird. Am offenen Transistorausgang ist dieser an der ersten Sensorausgangsleitung 7 als Messkanal CH-X angeschlossen, die mit dem Mittenanschluss der ersten Spannungsteilerschaltung 17 verbunden ist. Im Programmieradapter 9 ist weiterhin noch eine zweite nicht dargestellte gleichartige Open-Collector-Schaltung vorgesehen, die mit der zweiten Sensorausgangsleitung 8 als Messkanal CH-Y verbunden ist, mit der die Widerstände für den zweiten Messsignalverstärker 4 programmiert werden, die ihrerseits mit dem Mittenanschluss der zweiten Spannungsteilerschaltung 18 verbunden ist.
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Die vorbeschriebene Eindraht-Programmier- und Messkette wird nach deren Montage im abgedichteten verschlossenen Zustand programmmäßig abgestimmt, beziehungsweise deren gewünschte Empfindlichkeit eingestellt. Mit einer derartigen Schaltung können auch andere Sensorparameter wie zum Beispiel Sollwertvorgaben und dergleichen programmiert werden. Dazu muss an die Sensoreinheit 1 lediglich der Programmieradapter 9 mit dem nachfolgenden Programmiergerät 10 als Master angeschlossen sein, wobei die programmierbare Baugruppe 2 als Slave fungiert. Der Master nutzt dabei die Funktionsweise eines I2C-Busses, der mit der programmierbaren Baugruppe 2 als passiver Slave kommuniziert. So werden vom Master 10 vorgegebene positive digitale Programmierspannungsimpulse erzeugt. Diese werden in der nachfolgenden Open-Collector-Schaltung Q2 bei einem Low-Pegel von zum Beispiel +0 Volt über die Spannungsquelle V11 auf einen Minus-Pegel von vorzugsweise –7 Volt geschaltet und stellen eine negative Programmierspannung dar. Dieser Low-Pegel von –7 Volt wird über die Eindraht-Programmier- und Messleitung CH-X, 7 auf den ersten Spannungsteiler 17 übertragen, der mit einer permanenten Speisespannung +UbOPV von +5 Volt versorgt wird. Dadurch wird die negative Programmierspannung gegenüber der programmierbaren Baugruppe 2 am Programmiereingang SCL insgesamt leicht negativ (≈ –0,7 Volt) oder 0 Volt und bildet an diesem Eingang als Low-Pegel eine binäre Null ab. Erzeugt hingegen das Programmiergerät 10 im Anschluss ein Programmiersignal mit einem High-Pegel von zum Beispiel +5 V, so wird der Open-Collector-Transistor Q2 geschlossen geschaltet und so liegt am Programmierausgang CH-X kein Spannungspotential an. Dadurch wird dann durch den sogenannten Pull-Up-Widerstand R14 das Spannungspotential dort auf den Spannungspegel +5 Volt angehoben, durch den als High-Pegel eine binäre 1 am Eingang SCL der programmierbaren Baugruppe 2 nachgebildet wird, durch die diese Baugruppe 2 entsprechend programmiert wird. Durch die negative Programmierspannung auf der ersten Programmier- und Messleitung 7 kann ansonsten im Messbetrieb mit positiver Messspannung sowohl analog als auch digital gemessen werden, ohne dass dadurch die programmierbare Baugruppe 2 programmmäßig beeinflusst werden könnte, so dass eine Fehlprogrammierung durch den Messbetrieb ausgeschlossen ist.
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Die voranstehende Vorgehensweise kann ebenfalls in gleicher Weise auch auf der zweiten Sensorausgangsleitung 8 durchgeführt werden. In einer derartigen Sensoreinheit 1 könnten auch weitere Sensoren vorgesehen sein, die dann alle über ihre Messleitung oder Sensorausgangsleitung 7, 8 über einen I2C-Bus oder bei nur einem Sensor über einen „One-Wire-Bus” zum Beispiel nach dem Up/Down-Protocol von der Firma Microchip programmierbar wären.
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Die Open-Collector-Schaltung Q2 kann auch als integrierte Schaltung mit Feldeffekttransistoren ausgebildet sein, die dann als Open-Drain-Schaltung bezeichnet wird. Desweiteren kann die Spannungsteilerschaltung 17, 18 mit dem Pull-Up-Widerstand R14, R15 auch durch zwei Zenerdioden geschaltet werden, die bei einem vorgegebenen Spannungswert von zum Beispiel +5 Volt durchschalten und den Spannungspegel auf diesen Wert anheben.
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Als externe Auswertevorrichtung 11 ist eine elektronische Schaltung vorgesehen, die die von der Sensoreinheit 1 erfassten elektrischen Messsignale empfängt, weiterverarbeitet und/oder anzeigt. Dabei kann die Auswertevorrichtung 11 auch so ausgebildet sein, dass in ihr sowohl der Programmieradapter 9 und/oder das Programmiergerät 10 als elektronische Schaltungsteile integriert sind.
