DE102018101517A1

DE102018101517A1 - Kontaktschutzbestromung

Info

Publication number: DE102018101517A1
Application number: DE102018101517.8A
Authority: DE
Inventors: Alex Schneider; Oliver Bollgönn
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2019-07-25
Also published as: WO2019145309A1; CN209233805U; DE202018102677U1; EP3743932B1; EP3743932A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung (1) zum Erzeugen zyklisch aufeinanderfolgender Stromimpulse (I1, ...In) an zu reinigenden Kontakten (K1, K2) eines Sollwertwächters, der zum kontinuierlichen Abfragen eines zu überwachenden Sollwertsignals (V1) einen Signalstromkreis mit einem Widerstand (R1) ausbildet und der Widerstand R1 das Verhalten eines Schaltwächters aufweist, der sich im Sollbereich eines zu überwachenden Sollwertes im sperrenden hochohmigen Zustand und außerhalb dieses Sollbereichs in einem eine Steuerstrom durchlassenden niederohmigen Zustand befindet, wobei die Schaltungsanordnung (1) mit dem Signalstromkreis integriert ausgebildet ist und wobei die Kontakte (K1, K2) mit Hilfe von zyklischen Stromimpulsen (11, ...In) gereinigt werden und die zyklischen Stromimpulse (11, ...In) zeitgleich mit der Signalabfrage des Sollwertes im Signalstromkreises erzeugt werden.

The invention relates to a circuit arrangement (1) for generating cyclically successive current pulses (I1, ... In) to be cleaned contacts (K1, K2) of a setpoint monitor, the continuous interrogation of a setpoint signal to be monitored (V1) a signal circuit with a resistor ( R1) and the resistor R1 has the behavior of a switch that is in the target range of a monitored target value in the blocking high-resistance state and outside of this target range in a control current passing low-impedance state, wherein the circuit arrangement (1) is formed integrally with the signal circuit and wherein the contacts (K1, K2) are cleaned by means of cyclic current pulses (11, ... In) and the cyclic current pulses (11, ... In) are generated simultaneously with the signal request of the setpoint in the signal circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Erzeugen zyklisch aufeinanderfolgender Stromimpulse an zu reinigenden Kontakten eines Sollwertwächters.The invention relates to a circuit arrangement and a method for generating cyclically successive current pulses to be cleaned contacts of a setpoint monitor.

Kontakte, insbesondere bei Temperaturwächtern ändern sich aufgrund von Kontaktkorrosion resultierend aus Feuchtigkeits- und Temperatureinwirkung, so dass sich die erforderlichen Kontakteigenschaften nach und nach verschlechtern. Aus dem Stand der Technik sind dazu zwei generelle Verfahren zur Vermeidung der Korrosionsbildung an Kontaktstellen bekannt. Der sogenannte Reinigungsprozess den man auch als den Freibrennungsprozess bezeichnet. Dieser Reinigungsprozess wird mit Überspannung an den Kontaktstellen oder durch einen hohen Stromfluss über die Kontaktflächen erreicht. Dabei wird der Reinigungsprozess zeitlich getrennt zur Signalabfrage und mit derselben Amplitudenhöhe am Kontakt durchgeführt, um eine nachteilige Einflussnahme infolge der Strom- und Spannungseinprägung auf die Signalabfrage zu vermeiden.Contacts, especially at temperature monitors change due to contact corrosion resulting from moisture and temperature, so that gradually worsen the required contact properties. From the state of the art two general methods for avoiding the formation of corrosion at contact points are known. The so-called cleaning process which is also referred to as the free-radicalization process. This cleaning process is achieved with overvoltage at the contact points or by a high current flow over the contact surfaces. In this case, the cleaning process is carried out separately in time for the signal interrogation and with the same amplitude level at the contact in order to avoid disadvantageous influence due to the current and voltage impressions on the signal interrogation.

Aus der DE 3910405 A1 ist zum Beispiel eine Schaltungsanordnung zum Steuern der elektrischen Leistung für einen Verbraucher bekannt, bei der mit Hilfe eines mechanischen Codierschalters ein elektrischer Sollwert eingestellt wird und dieser Sollwert abgefragt wird und bei der die mechanischen Kontakte mit Hilfe von Stromimpulsen gereinigt werden, wobei die Abfragestromimpulse und die Reinigungsstromimpulse zeitlich getrennt voneinander erfolgen.From the DE 3910405 A1 For example, a circuit arrangement for controlling the electrical power for a consumer is known in which by means of a mechanical coding switch an electrical setpoint is set and this setpoint is queried and in which the mechanical contacts are cleaned by means of current pulses, wherein the interrogation current pulses and the Cleaning current pulses are separated in time.

Aus der DE 101 24 910 A1 ist ein gattungsbildendes Verfahren zum Erfassen von Schaltzuständen eines Betätigungselementes eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem eine mit den Bedienelementen verbundene Stromquelle einen gepulsten Freibrennstrom erzeugt, wobei die Pulsdauer bzw. die Wiederholungsrate dieses gepulsten Freibrennstromes und dessen Amplitude so gewählt werden, dass ein ausreichender Wert des Freibrennstromes zur Verfügung steht und ein ausreichendes Spannungssignal zur Erfassung des Schaltzustandes des Bedienelementes geliefert wird.From the DE 101 24 910 A1 a generic method for detecting switching states of an actuating element of a motor vehicle is known in which a control element connected to the power generating a pulsed Freibrennstrom, the pulse duration or the repetition rate of this pulsed Freibrennstromes and its amplitude are chosen so that a sufficient value of the Freibrennstromes is available and a sufficient voltage signal for detecting the switching state of the control element is supplied.

Ferner ist aus der 100 43 755 A1 ein Verfahren zum Erfassen von Schaltzuständen eines Betätigungselementes einer Kraftfahrzeugelektronik mit einer Bewertungseinheit bekannt, bei dem der Schaltzustand mittels einer schaltbaren Energiequelle mit einer Energiestärke abgefragt wird, so dass ein zu schaltender Strom im Wesentlichen im Bereich einer Nennstromstärke des Betätigungsmittels liegt, um damit ein Freibrennen der Kontakte des Schalters zu bewirken, so dass einer Schlechtkontaktierung aufgrund von Verschmutzung bzw. Verrußung der Kontakte vorgebeugt werden kann.Furthermore, from the 100 43 755 A1 a method for detecting switching states of an actuating element of a motor vehicle electronics with a rating unit is known in which the switching state is queried by means of a switchable power source with an energy level, so that a current to be switched substantially in the range of a rated current of Actuator is to cause it to burn out the contacts of the switch, so that a bad contact due to contamination or carbon fouling of the contacts can be prevented.

Aus der EP 1 240 654 B1 ist ein Verfahren zur Erzeugung eines Freibrennstromes bekannt, bei welchem mehrere Schalter hinsichtlich ihrer Schalterstellung überwacht werden und bei geschlossenem Schalter ein PWMmodulierter Freibrennstrom über die geschlossenen Kontakte geführt wird, wobei die Höhe dieses Freibrennstromes in Abhängigkeit der Anzahl der geschlossenen Schalter eingestellt wird. Wenn auch bei diesen oben beschriebenen bekannten Verfahren während des geschlossenen Zustandes die Bestromung des Schalters nicht kontinuierlich, sondern mit einem PWMmodulierten Strom erfolgt, ist bspw. bei über eine lange Zeitdauer geschlossenen Schaltern bzw. Betätigungselementen ein hoher Stromverbrauch in Kauf zu nehmen.From the EP 1 240 654 B1 a method for generating a Freibrennstromes is known in which a plurality of switches are monitored in terms of their switch position and with the switch closed a PWMmodulierter freewheeling current is passed through the closed contacts, the height of this Freibrennstromes is set depending on the number of closed switches. Although in these known methods described above during the closed state, the current of the switch is not continuous, but with a PWM modulated current, for example, when over a long period of time closed switches or actuators a high power consumption to be accepted.

Die zuvor genannten Verfahren lassen sich einerseits nicht ohne weiteres auf Temperaturwächter und deren Kontakte übertragen und besitzen auch diverse Nachteile, die es zu umgehen gilt.On the one hand, the above-mentioned methods can not be easily transferred to temperature monitors and their contacts and also have various disadvantages that must be avoided.

Nachteilig ist zum einen, dass die Signalabfrage der Auswerteschaltung bei den Verfahren nur zyklisch erfolgt, da der erforderliche Reinigungsstrom den Messwert bei der Signalabfrage verfälscht. Ferner wird entweder zusätzlich eine Auswertespannung zur Kontaktbewertung benötigt oder muss beim Freibrennvorgang ein erhöhter Gleichstrom über eine längere Zeit fließen.The disadvantage is, on the one hand, that the signal interrogation of the evaluation circuit only takes place cyclically in the methods, since the required cleaning current falsifies the measured value during the signal interrogation. Furthermore, either an evaluation voltage for contact evaluation is additionally required or, in the case of the burn-out process, an increased direct current must flow over a longer time.

Ebenso sind Synchronisationsvorgänge zwischen dem Messen und Freibrennen nötig, die es zu vermeiden gilt. Weiter wünschenswert ist der Entfall von Zusatzschaltungen für die Überspannungserzeugung für den Freibrennprozess.Likewise, synchronization processes between measuring and burn-off are necessary, which must be avoided. Further desirable is the elimination of additional circuits for overvoltage generation for the burnout process.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes und einfach zu realisierendes Verfahren vorzuschlagen, um die Kontaktkorrosion und Kontaktverschmutzung sowie die damit einhergehenden Qualitätsverluste der Kontakte zu reduzieren bzw. die Kontaktqualität über einen längeren Zeitraum auf hohem Niveau erhalten zu können.The invention is therefore based on the object to overcome the aforementioned disadvantages and to propose an improved device and an improved and easy to implement method to reduce the contact corrosion and contact contamination and the associated loss of quality of the contacts and the contact quality over a long period of time Level to be able to receive.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the feature combination according to claim 1.

Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Freibrennungsvorganges direkt in den Signalkreis des Thermowächters zu integrieren. Dabei ist insbesondere eine zyklische Reinigung der Kontakte vorgesehen, die zeitgleich mit der Signalabfrage durchgeführt wird, so dass diese kontinuierlich stattfinden kann.A basic idea of the invention is to integrate a circuit arrangement for controlling the scavenging process directly into the signal circuit of the thermal monitor. In particular, a cyclic cleaning of the contacts is provided, which is carried out simultaneously with the signal query, so that it can take place continuously.

Erfindungsgemäß ist hierzu eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen zyklisch aufeinanderfolgender Stromimpulse an zu reinigenden Kontakten eines Sollwertwächters (wie z. B. eines Sensors oder Temperaturwächters) vorgesehen, der zum kontinuierlichen Abfragen eines zu überwachenden Sollwertsignals (z. B. die Motortemperatur) einen Signalstromkreis mit einem Widerstand R1 ausbildet und dieser Widerstand das Verhalten eines Schaltwächters aufweist, der sich im Sollbereich (Sollwert zwischen unterem und oberem Grenzwert) eines zu überwachenden Sollwertes im sperrenden d. h. im hochohmigen Zustand und außerhalb dieses Sollbereichs in einem eine Steuerstrom durchlassenden d. h. niederohmigen Zustand befindet, wobei die Schaltungsanordnung mit dem Signalstromkreis integriert ausgebildet ist und wobei die Kontakte mit Hilfe von zyklischen Stromimpulsen gereinigt werden während die zyklischen Stromimpulse jeweils zeitgleich mit der Signalabfrage des Sollwertes im Signalstromkreises von der Schaltungsanordnung erzeugt werden.According to the invention for this purpose a circuit arrangement for generating cyclically successive current pulses to be cleaned contacts a setpoint monitor (such as a sensor or temperature monitor) is provided, for continuously polling a setpoint signal to be monitored (eg, the engine temperature) a signal circuit with a resistor R1 forms and this resistance the behavior of a switch guard, which is in the desired range (setpoint between the lower and upper limit) of a setpoint to be monitored in the blocking ie in the high-resistance state and outside of this target range in a control current passing ie low-impedance state, the circuit arrangement with the signal circuit is formed integrally and wherein the contacts are cleaned by means of cyclic current pulses while the cyclic current pulses are respectively generated at the same time as the signal request of the desired value in the signal circuit of the circuit arrangement.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hierzu vorgesehen, dass im Signalstromkreis (zur Abfrage der Sollwerte) der Widerstand R1 vor dem Eingang eines Optokoppler geschaltet ist und bei Durchlass eines Steuerstrom einen im Optokoppler integrierten den Schaltkreis bzw. den Leitungszweig im Schaltkreis durchschaltenden Fototransistor mittels der aufleuchtenden d.h. bestromten LED des Optokopplers durchgesteuert wird.In a preferred embodiment of the invention is provided for this purpose that in the signal circuit (to query the setpoints) of the resistor R1 is connected in front of the input of an optocoupler and by passage of a control current integrated circuit in the optocoupler or the line branch in the circuit by switching phototransistor is turned on by means of the flashing ie energized LED of the optocoupler.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn im Leitungszweig des Schaltkreises ein erster Widerstand R7 und dazu in Serie ein Mess-Widerstand R11 integriert ist und eine Messvorrichtung vorgesehen ist, um aus dem Messwert des Stroms oder der korrespondierenden Spannung an dem Mess-Widerstand den Durchlasszustand oder den Sperrzustand des Widerstands R1 zu ermitteln.It is also advantageous if a first resistor in the line branch of the circuit R7 and in addition a measuring resistor R11 is integrated and a measuring device is provided, from the measured value of the current or the corresponding voltage across the measuring resistor, the on state or the blocking state of the resistor R1 to investigate.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung ferner folgende Komponenten aufweist:

a. einen Komparator,
b. einen Mosfet dessen Steueranschluss mit dem Ausgang des Komparators verbunden ist, um abhängig von der angelegten Spannung am Komparator den Mosfet durchzuschalten,
c. einen ersten elektrisch aufladbaren Energiespeicher (vorzugsweise gebildet aus zwei parallel geschalteten Kondensatoren C1, C4) mit einem ersten Anschluss zwischen dem Widerstand (der das Verhalten eines Schaltwächters aufweist) und dem Eingang des Optokopplers und einem zweiten Anschluss, der sowohl mit zwei in Parallelschaltung verbundenen Lade-Widerständen als auch mit dem Ausgang des Mosfets verbunden ist,
d. einen zweiten elektrisch aufladbaren Energiespeicher (vorzugsweise einen Kondensator C2) der an einem Anschluss mit dem Komparator und an dem anderen Anschluss mit einem geeignet proportionierten Vorwiderstand verbunden ist,
e. wobei der Lade-Widerstand für den ersten Energiespeicher abhängig von wenigstens einem eine Umgebungsbedingung repräsentierenden Messwert, seinen Widerstandswert ändert, so dass sich dadurch die Auflade und Entladezeit des ersten und /oder zweiten Energiespeichers jeweils so verändert, dass sich in der Folge die Zykluszeit und/oder die Amplituden der von der Schaltungsanordnung erzeugten zyklischen Stromimpulse entsprechend ändern.

In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the circuit arrangement further comprises the following components:

a. a comparator,
b. a mosfet whose control terminal is connected to the output of the comparator to turn on the mosfet depending on the applied voltage at the comparator,
c. a first electrically rechargeable energy store (preferably formed from two parallel-connected capacitors C1 . C4 ) having a first terminal between the resistor (having the behavior of a switch guard) and the input of the opto-coupler and a second terminal connected to both two parallel connected charging resistors and to the output of the MOSFET,
d. a second electrically rechargeable energy store (preferably a capacitor C2 ) which is connected at one terminal to the comparator and at the other terminal to a suitably proportioned series resistor,
e. wherein the charging resistance for the first energy store changes its resistance value as a function of at least one measured value representing an environmental condition, thereby changing the charging and discharging time of the first and / or second energy store such that in the sequence the cycle time and / or or change the amplitudes of the cyclic current pulses generated by the circuit arrangement accordingly.

Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass der Lade-Widerstand für den ersten Energiespeicher ein Widerstand eines Sensors darstellt, vorzugsweise eines Temperatursensors oder eines Feuchtesensors.It is further provided with advantage that the charging resistor for the first energy storage represents a resistance of a sensor, preferably a temperature sensor or a humidity sensor.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn bei ansteigendem Messwert der Widerstand des Lade-Widerstands für den ersten Energiespeicher abnimmt und umgekehrt bei sinkendem Messwert der Widerstand zunimmt, so dass dies einerseits einen Einfluss auf dessen Spannungspegel und in der Folge auf die Zykluszeit der Stromimpulse hat.It is further advantageous if, as the measured value increases, the resistance of the charging resistor for the first energy store decreases and, conversely, as the measured value decreases, the resistance increases, so that on the one hand this has an influence on its voltage level and, as a consequence, on the cycle time of the current pulses.

In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltung ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung ferner folgende Konfiguration aufweist, nämlich wenigstens einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen R3, R4, wobei der Mittelabgriff des Spannungsteilers mit dem Eingang des genannten Komparators verbunden ist und der eine Widerstand des Spannungsteilers mit dem Anschluss des zweiten aufladbaren Energiespeichers verbunden ist, so dass sich je nach Ladepegel des zweiten Energiespeichers das angelegte Potential am Eingang des Komparators verändert.In a likewise advantageous embodiment of the circuit according to the invention it is provided that the circuit arrangement further has the following configuration, namely at least one voltage divider of two resistors R3 . R4 wherein the center tap of the voltage divider is connected to the input of said comparator and the one resistor of the voltage divider is connected to the terminal of the second rechargeable energy store so that the applied potential at the input of the comparator changes depending on the charge level of the second energy store.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen zyklisch aufeinanderfolgender Stromimpulse an zu reinigenden Kontakten eines Sollwertwächters mit einer wie zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung, wobei sich die Zykluszeit und/oder die Amplituden der von der Schaltungsanordnung erzeugten zyklischen Stromimpulse in Abhängigkeit von einem eine Umgebungsbedingung repräsentierenden Messwert, der mittels eines Sensors der Schaltung erfasst wird, bestimmungsgemäß ändert.A further aspect of the present invention relates to a method for generating cyclically successive current pulses on contacts of a setpoint monitor to be cleaned with a circuit arrangement as described above, the cycle time and / or the amplitudes of the cyclic current pulses generated by the circuit arrangement being dependent on an environmental condition Measured value, which is detected by means of a sensor of the circuit, changes as intended.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Fall, dass ein Strom über die LED des Optokopplers im niederohmigen Durchlasszustand des Widerstands R1 fließt und diese den Fototransistor des Optokopplers durchsteuert, wodurch der Leitungszweig im Schaltkreis, umfassend die Widerstände R7 und R11 von Strom durchflossen wird und dadurch am Widerstand R11 mittelbar die Durchlass- oder Sperrstellung des Widerstands R1 detektiert wird, wobei über Lade-Widerstände zwei voneinander getrennte aufladbare elektrische Energiespeicher jeweils aufgeladen werden und durch Änderung des veränderlichen Lade-Widerstands in Abhängigkeit einer Umgebungsbedingung der jeweilige Lade-Zustand des ersten Energiespeichers stärker beeinflusst wird, als der Lade-Zustand des zweiten Energiespeichers, welcher ausgebildet ist die Periodendauer der Stromimpulse zu bestimmen, wobei bei abnehmendem Lade-Widerstand am ersten Energiespeicher, aufgrund einer sich ändernden Umgebungsbedingung der erste Energiespeicher vor dem Entladevorgang über den Widerstand auf eine vergleichsweise höhere Spannung aufgeladen wird, bis der zweite Energiespeicher die Refrenzspannungshöhe, die mit einem Spannungsteiler gebildet aus den Widerständen R3 und R4 für den Komparator eingestellt wird, erreicht und bei Überschreiten der Spannungshöhe am Energiespeicher im Aufladeprozess der Referenzspannung des Komparators der Ausgang des Komparators auf High-Pegel-Höhe gezogen wird, wodurch ein damit verbundener Mosfet durchgesteuert wird und dadurch wiederum der erste Energiespeicher zur Erzeugung eines Stromimpulses direkt über den Widerstand entladen wird.It is particularly advantageous if in the case that a current through the LED of the optocoupler in the low-resistance state of the resistance R1 flows through and this drives the phototransistor of the optocoupler, whereby the line branch in the circuit comprising the resistors R7 and R11 is traversed by electricity and thereby am resistance R11 indirectly the passage or blocking position of the resistor R1 is detected, in each case via charging resistors two separate rechargeable electrical energy storage are charged and is influenced by changing the variable charging resistance in response to an environmental condition of the respective charge state of the first energy storage more than the charging state of the second energy storage, which is designed to determine the period of the current pulses, is charged at decreasing charge resistance at the first energy storage, due to a changing environmental condition of the first energy storage before the discharge through the resistor to a comparatively higher voltage until the second energy storage, the reference voltage level with a voltage divider formed from the resistors R3 and R4 is set for the comparator, reached and is exceeded when the voltage level on the energy storage in the charging process of the reference voltage of the comparator, the output of the comparator is pulled to high level height, whereby a mosfet connected thereto is turned on and thereby turn the first energy storage to generate a current pulse is discharged directly through the resistor.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die überprüfte Umgebungsbedingung die Umgebungstemperatur ist, wobei bei steigender Umgebungstemperatur der erste Energiespeicher auf einen vergleichsweise zu einer niedrigeren Umgebungstemperatur weiter erhöhten Spannungspegel bei gleichzeitig verkürzter Periodendauer aufgeladen wird, wodurch die Anzahl der Entladevorgänge über den Widerstand(R1 pro Zeitintervall erhöht wird, was zu einer kürzeren Zykluszeit der zur Reinigung der Kontakte erzeugten Stromimpulse führt.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the environmental condition being examined is the ambient temperature, with increasing ambient temperature the first energy store being charged to a voltage level which is further increased comparatively to a lower ambient temperature while the period duration is shortened, whereby the number of discharging operations via the resistor ( R1 is increased per time interval, resulting in a shorter cycle time of the current pulses generated for cleaning the contacts.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
2 ein Diagramm mit Reinigungsstromimpulsen bei einer Umgebungstemperatur von -40° C und
3 ein Diagramm mit Reinigungsstromimpulsen bei einer Umgebungstemperatur von 100° C.

Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. Show it:

1 an embodiment of a circuit arrangement according to the invention;
2 a diagram with cleaning current pulses at an ambient temperature of -40 ° C and
3 a diagram with cleaning current pulses at an ambient temperature of 100 ° C.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines ausgewählten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die 1 bis 3 näher erläutert.In the following the invention with reference to a selected embodiment with reference to the 1 to 3 explained in more detail.

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 gezeigt. Die Schaltungsanordnung 1 ist ausgebildet zum Erzeugen zyklisch aufeinanderfolgender Stromimpulse I1, ...In, wie diese beispielhaft für zweit unterschiedliche Umgebungstemperaturen in den 2 und 3 gezeigt sind. Bei der Umgebungstemperatur von -40° C, wie in der 2 ersichtlich, ist die Anzahl der von der Schaltungsanordnung 1 erzeugten Stromimpulse pro Zeitintervall geringer, als im Fall der Umgebungstemperatur von 100° C. Mit der jeweils gestrichelten Linie TW ist das Temperaturwächter-Überwachungssignal dargestellt, welches gleichzeitig mit der Erzeugung der Stromimpulse, davon unbeeinflusst zeitgleich erfasst werden kann.In the 1 is an embodiment of a circuit arrangement according to the invention 1 shown. The circuit arrangement 1 is designed to generate cyclically successive current pulses I1 , ... In as exemplified by second different ambient temperatures in the 2 and 3 are shown. At the ambient temperature of -40 ° C, as in the 2 As can be seen, the number of the circuitry 1 generated current pulses per time interval less than in the case of the ambient temperature of 100 ° C. With the respective dashed line TW the temperature monitor monitoring signal is shown, which can be detected simultaneously with the generation of the current pulses, unaffected at the same time.

Die Schaltungsanordnung leitet die besagten Stromimpulse I1, ... In an die zu reinigenden Kontakte des Sollwertwächters, der zum kontinuierlichen Abfragen eines zu überwachenden Sollwertsignals V1 einen Signalstromkreis SIK mit einem Widerstand R1 ausbildet und der Widerstand R1 das Verhalten eines Schaltwächters aufweist, der sich im Sollbereich eines zu überwachenden Sollwertes im sperrenden hochohmigen Zustand und außerhalb dieses Sollbereichs in einem eine Steuerstrom durchlassenden niederohmigen Zustand befindet.The circuit conducts said current pulses I1 , ... In to the contacts to be cleaned of the setpoint monitor, for continuously polling a setpoint signal to be monitored V1 a signal circuit SIK with a resistance R1 trains and the resistance R1 has the behavior of a switch guard, which is in the target range of a target value to be monitored in the blocking high-impedance state and outside of this target range in a low-impedance state passing through a control current.

Ein Temperaturwächter, stellt in seiner Funktion einen NC-Kontakt in Relais-Betrachtung dar. Dieser wird z. B. in der Motor- bzw. in der Kältetechnik an einem Motor oder Kompressor positioniert. Wird die zulässige Temperatur (obere Sollwerttemperatur) an dem Temperaturwächter überschritten, so wird der Kontakt über die Bimetall-Auslenkung geöffnet. Das beschriebene Verhalten eines solchen Temperaturwächters wird in der Schaltungsanordnung nach 1 über die Widerstandshöhe des Widerstands R1 dargestellt. Die Quelle V1 beschreibt z. B. ein an die Kommutierungselektronik eines Motors angeschlossenes internes oder externes zu überwachendes Signal. Zur Signalquelle V1 ist ein Spannungsteiler aus den beiden Widerständen R3, R4 parallel geschaltet, wobei der Mittelabgriff (Mi) des Spannungsteilers mit dem Eingang eines Komparators U1 verbunden ist.A temperature monitor, represents in its function an NC contact in relay viewing. This is z. B. in the engine or in refrigeration on a motor or compressor positioned. If the permissible temperature (upper setpoint temperature) at the temperature monitor is exceeded, the contact is opened via the bimetallic deflection. The described behavior of such a temperature monitor is in the circuit according to 1 about the resistance level of the resistor R1 shown. The source V1 describes z. As a connected to the commutation of a motor internal or external signal to be monitored. To the signal source V1 is a voltage divider from the two resistors R3 . R4 connected in parallel, wherein the center tap (Mi) of the voltage divider with the input of a comparator U1 connected is.

Die Schaltungsanordnung 1 weist ferner einen Mosfet M1 auf, dessen Steueranschluss mit dem Ausgang des Komparators U1 (hier über eine Diode D2) verbunden ist, um abhängig von dem Spannungspegel am Eingang des Komparators U1 den Mosfet M1 durchzuschalten.The circuit arrangement 1 also has a mosfet M1 on, whose control terminal is connected to the output of the comparator U1 (here via a diode D2 ) is dependent on the voltage level at the input of the comparator U1 the Mosfet M1 turn on.

Weiter sind die elektrisch aufladbaren Energiespeicher C1, C4 und C2 in Form von Kondensatoren in der Schaltung vorgesehen.Next are the electrically rechargeable energy storage C1 . C4 and C2 provided in the form of capacitors in the circuit.

Der erste aufladbare Energiespeicher ist aus der Parallelschaltung der beiden Kondensatoren C1, C4 gebildet zu denen jeweils ein Lade-Widerstand R6 bzw. R10 vorgeschaltet ist. Die Parallelschaltung der Kondensatoren C1, C4 ist mit einem ersten Anschluss A1 zwischen dem Widerstand R1 und dem Eingang des Optokopplers U2 angeschlossen und ist mit seinem zweiten Anschluss A2, mit der Parallelschaltung der Lade-Widerständen R6 und R10 als auch mit dem Ausgang des Mosfets M1 verbunden.The first rechargeable energy storage is the parallel connection of the two capacitors C1 . C4 formed to each of which a charging resistor R6 or. R10 upstream. The parallel connection of the capacitors C1 . C4 is with a first connection A1 between the resistance R1 and the input of the optocoupler U2 connected and is with its second connection A2 , with the parallel connection of the charging resistors R6 and R10 as well as with the exit of the Mosfet M1 connected.

Der zweite aufladbare Energiespeicher C2 ist ein einzelner Kondensator der mit seinem Anschluss A3 mit dem Komparator U1 (über den Spannungsteiler) und an dem anderen Anschluss A4 mit dem Lade-Widerstand R5 verbunden ist. Vor dem Lade-Widerstand R5 ist ein eine Diode D1 geschaltet.The second rechargeable energy storage C2 is a single capacitor that with its connection A3 with the comparator U1 (via the voltage divider) and at the other terminal A4 with the charging resistor R5 connected is. Before the charging resistor R5 is a diode D1 connected.

Der Optokoppler U2 umfasst in der Steuerstrecke eine Diode D3 und im Schaltkreiszweig des Schaltkreises SK einen Fototransistor F. Im Fall, dass ein Strom vom Widerstand R1 über die LED des Optokopplers U2 bei Durchlass des Widerstands R1 fließt, steuert diese den Fototransistor F durch, wodurch der Leitungszweig im Schaltkreis SK, umfassend die Widerständen R7 und R11 von Strom durchflossen wird und dadurch am Widerstand R11 mittelbar die Durchlass- oder Sperrstellung des Widerstands R1 detektiert wird.The optocoupler U2 includes a diode in the control path D3 and in the circuit branch of the circuit SK a phototransistor F , In the event that a current from the resistor R1 via the LED of the optocoupler U2 at the passage of the resistance R1 flows, this controls the phototransistor F, whereby the line branch in the circuit SK comprising the resistors R7 and R11 is traversed by electricity and thereby the resistance R11 indirectly the passage or blocking position of the resistor R1 is detected.

Der Lade-Widerstand R10 ändert abhängig von der Umgebungstemperatur T, seinen Widerstandswert, so dass sich dadurch die Auflade und Entladezeit des ersten und zweiten Energiespeichers C1, C4, C2 jeweils so verändert, dass sich in der Folge die Zykluszeit und die Amplituden der von der Schaltungsanordnung erzeugten zyklischen Stromimpulse I1, ...In entsprechend ändert, wie dies beispielhaft in den 2 und 3 für zwei unterschiedliche Temperaturen dar gestellt ist.The charging resistance R10 changes depending on the ambient temperature T, its resistance, so that thereby the charging and discharging of the first and second energy storage C1 . C4 . C2 each changed so that in the sequence, the cycle time and the amplitudes of the cyclic current pulses generated by the circuit I1 , ... In changes accordingly, as exemplified in the 2 and 3 is set for two different temperatures is.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht, so dass statt einem Temperaturwächter z. B. auch andere Sensoren verwendet werden könnten, wie z. B. ein Feuchtigkeitsfühler.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use, so that instead of a temperature monitor z. B. other sensors could be used, such. B. a humidity sensor.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3910405 A1 [0003]
DE 10124910 A1 [0004]
EP 1240654 B1 [0006]

Claims

Circuit arrangement (1) for generating cyclically successive current pulses (I1, ... In) to be cleaned contacts (K1, K2) of a setpoint monitor, which forms a signal circuit with a resistor (R1) for continuously interrogating a reference signal to be monitored (V1) and the resistor R1 has the behavior of a switch guard, which is in the target range of a monitored target value in the blocking high-resistance state and outside this target range in a control current passing low-impedance state, wherein the circuit arrangement (1) is formed integrally with the signal circuit and wherein the contacts (K1, K2) are cleaned by means of cyclic current pulses (11, ... In) and the cyclic current pulses (I1, ... In) are generated at the same time as the signal request of the setpoint in the signal circuit.

Circuit arrangement (1) according to Claim 1 , wherein in the signal circuit (SI) the resistor R1 is connected in front of the input of an opto-coupler (U2) and upon passage of a control current a phototransistor (F) which switches through the circuit (SK) in the optocoupler (U2) is switched by means of the LED of the opto-coupler (U2) by controls.

Circuit arrangement (1) according to Claim 2 , characterized in that in the circuit (SK) a first resistor (R7) and in series a measuring resistor (R11) is integrated and a measuring device is provided to measure from the measured value of the current or the corresponding voltage across the measuring resistor (R11) to determine the on state or the off state of the resistor (R1).

Circuit arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit arrangement further comprises the following components: a. a comparator (U1), b. a mosfet (M1) whose control terminal is connected to the output of the comparator (U1) to turn on the mosfet (M1) depending on the applied voltage at the comparator (U1), c. a first rechargeable energy store (C1, C4) having a first terminal (A1) between the resistor (R1) and the input of the opto-coupler (U2) and a second terminal (A2), both with two parallel connected charging resistors (R6 , R10) as well as to the output of the mosfet (M1), i. a second rechargeable energy store (C2) which is connected to the comparator (U1) at one terminal (A3) and to the series resistor (R5) at the other terminal (A4), e. wherein the charging resistor (R10) changes its resistance value as a function of at least one measured value (T) representing an ambient condition, thereby changing the charging and discharging time of the first and / or second energy store (C2) in each case so that in the Sequence the cycle time and / or the amplitudes of the cyclic current pulses generated by the circuit arrangement (I1, ... In) changes accordingly.

Circuit arrangement (1) according to Claim 4 , characterized in that the charging resistor (R10) represents the resistance of a sensor, preferably a temperature sensor or a humidity sensor.

Circuit arrangement (1) according to Claim 4 or 5 , characterized in that with increasing measured value (T) of the charging resistor (R10) decreases and conversely with decreasing measured value (T), the resistance (R10) increases.

Circuit arrangement (1) according to one of the preceding Claims 4 to 6 , characterized in that the circuit arrangement further has the following configuration: a. at least one voltage divider of the two resistors (R3, R4) is provided and the center tap (Mi) of the voltage divider is connected to the input of the comparator (U1) and b. a resistor (R4) of the voltage divider is connected to the terminal of the second rechargeable energy store (C2).

Circuit arrangement (1) according to one of the preceding Claims 4 to 7 , characterized in that the first and second rechargeable energy stores (C1, C4 and C2) are or are designed as capacitors.

Method for generating cyclically successive current pulses (I1,... In) at contacts of a set value monitor to be cleaned with a circuit arrangement (1) according to one of Claims 1 to 8th in which the cycle time and / or the amplitudes of the cyclic current pulses (11,... In) generated by the circuit arrangement (1) change as a function of a measured value representing an ambient condition which is detected by means of a sensor (R10).

Method according to Claim 9 in which, in the event that a current flows through the LED of the optocoupler (U2) at the passage of the resistor (R1), this passes through the phototransistor (F), whereby the line branch in the circuit (SK) comprising the resistors (R7, R11) Current is flowed through and thereby the resistance (R11) indirectly the forward or blocking position of the resistor (R1) is detected, wherein via charging resistors (R5, R6, R10) two separate rechargeable electrical energy accumulators (C1, C4 and C2) are each charged and by changing the variable charging resistance (R10) in response to an environmental condition of the respective charging resistance of the first energy storage (C1, C4) is more affected, as the charging resistance (R5) of the second energy store (C2), which is designed to determine the period of the current pulses (11, ... In), wherein with decreasing charging resistance (R6, R10) due to the changing environmental condition of the first energy storage (C1, C4) is charged to a comparatively higher voltage before the discharge process via the resistor (R1) until the second energy store (C2) the reference voltage formed with a voltage divider from the resistors (R3, R4) for the comparator (U1) is reached, and when the voltage level at the energy store (C2) is exceeded in the charging process of the reference voltage of the comparator (U1) the output of the comparator (U1) is pulled to high level height, whereby a Mosfet connected thereto (M1) is controlled and thereby in turn the first energy storage (C1, C4) for generating a current pulse directly through the resistor (R1 ) is unloaded.

Method according to Claim 10 , wherein the checked ambient condition is the ambient temperature, wherein with increasing ambient temperature of the first energy storage (C1, C4), preferably formed of two parallel capacitors, is charged to a comparatively to a lower ambient temperature further increased voltage level while shortened period duration, whereby the number the discharging is increased across the resistor (R1) per time interval, resulting in a shorter cycle time of the current pulses (I1, ... In) generated to clean the contacts.