DE102018220852B4 - Signal transmission of a control device arrangement - Google Patents
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Abstract
Steuergerätanordnung (10), eingerichtet zur Erzeugung eines Steuersignals (26), die Steuergerätanordnung (10) aufweisend:eine Steuerschaltung (35);eine Auswerteelektronik (37);eine Induktivität (30), welche in Reihe mit der Steuerschaltung (35) und der Auswerteelektronik (37) geschaltet ist und die dazu eingerichtet ist, bei Stromdurchfluss ein Magnetfeld (31) zu erzeugen, wobei die Induktivität (30) einen Induktivitätswert von kleiner oder gleich 5 mH aufweist; undeinen Magnetsensor (25), der dazu eingerichtet ist, in Reaktion auf das Magnetfeld (31) ein Steuersignal (26) an einem Ausgang (19) der Steuergerätanordnung (10) zu erzeugen.Control device arrangement (10), set up to generate a control signal (26), the control device arrangement (10) comprising: a control circuit (35); an evaluation electronics (37); an inductor (30), which is in series with the control circuit (35) and the Evaluation electronics (37) are connected and are set up to generate a magnetic field (31) when current flows through, the inductance (30) having an inductance value of less than or equal to 5 mH; anda magnetic sensor (25) which is designed to generate a control signal (26) at an output (19) of the control device arrangement (10) in response to the magnetic field (31).
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Signalübertragung. Insbesondere betrifft die Erfindung die Erzeugung eines Steuersignals bei der Füllstandmessung und eine Steuergerätanordnung.The invention relates to devices and methods for signal transmission. In particular, the invention relates to the generation of a control signal during level measurement and a control device arrangement.
Hintergrundbackground
Zur Füllstandmessung werden Feldgeräte verwendet, die eine Steuerschaltung aufweisen, wobei die Steuerschaltung einen Sensor, insbesondere einen Füllstandsensor umfasst. Die Feldgeräte können so aufgebaut sein, dass das Feldgerät bei Erfüllung einer vordefinierten Bedingung ein Signal an eine Auswertelektronik sendet, die ihrerseits z.B. eine Pumpe ansteuert.
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Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Nutzer über einen Zustand eines Feldgeräts zu informieren.It is the object of the invention to inform a user about the status of a field device.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.This task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further developments of the invention result from the subclaims and the following description.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuergerätanordnung, die zur Erzeugung eines Steuersignals eingerichtet ist. Bei der Steuergerätanordnung kann es sich beispielsweise um eine Füllstandmessanordnung handeln. Die Steuergerätanordnung weist eine Steuerschaltung auf, beispielsweise in Form eines Sensors, der ein Messsignal erfasst und ausgibt. Ferner weist die Steuergerätanordnung eine Induktivität auf, welche in Reihe mit der Steuerschaltung und/oder einer Auswerteelektronik geschaltet ist und die dazu eingerichtet ist, bei Stromdurchfluss ein Magnetfeld zu erzeugen. Weiterhin weist die Steuergerätanordnung einen Magnetsensor auf, der dazu eingerichtet ist, in Reaktion auf das Magnetfeld ein Steuersignal an einem Ausgang der Steuergerätanordnung zu erzeugen.One aspect of the invention relates to a control device arrangement that is set up to generate a control signal. The control device arrangement can be, for example, a level measuring arrangement. The control device arrangement has a control circuit, for example in the form of a sensor, which detects and outputs a measurement signal. Furthermore, the control device arrangement has an inductance, which is connected in series with the control circuit and/or evaluation electronics and which is set up to generate a magnetic field when current flows through. Furthermore, the control device arrangement has a magnetic sensor which is set up to generate a control signal at an output of the control device arrangement in response to the magnetic field.
Im Folgenden kann anstatt eines Sensors auch allgemeiner eine Steuerschaltung verwendet werden. Ebenso kann anstelle der Füllstandmessanordnung allgemein eine Steuergerätanordnung verwendet werden.In the following, a control circuit can also be used more generally instead of a sensor. Likewise, a control device arrangement can generally be used instead of the level measuring arrangement.
Für viele Typen von Feldgeräten kann ein geringer Energieverbrauch wichtig sein. Die Steuergerätanordnung kann, als Sensor oder Teil des Sensors, ein Hochfrequenzfrontend, Ultraschallfrontend oder ein Laserfrontend aufweisen. Ein Signal, das von dem Sensor erzeugt und von der Auswerteelektronik ausgewertet wird, kann beispielsweise ein „Strom an / Strom aus“-Signal sein, das z.B. von einem Relais oder einem Transistorschalter erzeugt wird. Das Signal kann auch ein mehrstufiges Signal sein, das mehrere Spannungs- oder Stromebenen aufweist. Das Signal kann auch ein analoges Signal sein. Das Signal wird von der Auswerteelektronik beispielsweise verwendet, um eine Pumpe und/oder Ventile anzusteuern, welche den Füllstand direkt oder indirekt beeinflussen können.For many types of field devices, low energy consumption can be important. The control device arrangement can have, as a sensor or part of the sensor, a high-frequency front end, ultrasonic front end or a laser front end. A signal that is generated by the sensor and evaluated by the evaluation electronics can, for example, be a “power on / power off” signal, which is generated, for example, by a relay or a transistor switch. The signal can also be a multi-level signal that has several voltage or current levels. The signal can also be an analog signal. The signal is used by the evaluation electronics, for example, to control a pump and/or valves, which can influence the fill level directly or indirectly.
In Reihe mit dem Sensor ist eine Induktivität geschaltet. Dabei kann die Induktivität zwischen dem Sensor und der Spannungsversorgung oder zwischen Masse und dem Sensor angeordnet sein. Die Steuergerätanordnung kann noch weitere Bauteile umfassen, z.B. eine Auswerteelektronik, welche in Reihe mit dem Sensor und der Induktivität geschaltet sein kann. Die Induktivität kann als diskretes Bauteil ausgestaltet sein, sie kann aber auch beispielsweise als SMD-Bauelement (SMD: Surface-Mounted Device) und/oder als Stück einer Leiterplatte ausgestaltet sein. Die Induktivität erzeugt, abhängig von dem Strom, von dem diese durchflossen wird, ein Magnetfeld.An inductor is connected in series with the sensor. The inductance can be arranged between the sensor and the power supply or between ground and the sensor. The control device arrangement can include further components, for example evaluation electronics, which can be connected in series with the sensor and the inductor. The inductance can be designed as a discrete component, but it can also be designed, for example, as an SMD component (SMD: Surface-Mounted Device) and/or as a piece of a circuit board. The inductance generates a magnetic field depending on the current that flows through it.
Der Magnetsensor ist in der Nähe der Induktivität angeordnet, so dass der Magnetsensor das von der Induktivität erzeugte Magnetfeld detektieren und in einen Strom oder eine Spannung umwandeln kann. Dies kann ein analoges oder ein digitales Signal sein. Der Magnetsensor kann aber auch ein integrierter Chip sein, der eine digitale Kommunikationsschnittstelle umfasst. Der auf diese Weise erzeugte Strom bzw. die Spannung kann direkt an den Ausgang des der Füllstandmessanordnung geleitet werden, um an dem Ausgang das Steuersignal zu erzeugen. Das so erzeugte Steuersignal kann auch als eine Art „Zwischensignal“ dienen, aus dem das an den Ausgang geleitete Steuersignal erzeugt wird. Dafür kann das Zwischensignal z.B. an einen Verstärker, einen Prozessor, einen OPV (Operationsverstärker) oder einen ADC (Analog-Digital-Wandler) geleitet werden, und das Ausgangssignal dieser Bauelemente kann dann das Steuersignal bilden.The magnetic sensor is arranged near the inductor so that the magnetic sensor can detect the magnetic field generated by the inductor and convert it into a current or a voltage. This can be an analog or a digital signal. The magnetic sensor can also be an integrated chip that includes a digital communication interface. The current or voltage generated in this way can be passed directly to the output of the level measuring arrangement in order to generate the control signal at the output. The control signal generated in this way can also serve as a kind of “intermediate signal” from which the control signal routed to the output is generated. For this purpose, the intermediate signal can be routed, for example, to an amplifier, a processor, an OPV (operational amplifier) or an ADC (analog-digital converter), and the output signal of these components can then form the control signal.
Der Magnetsensor kann von der Induktivität durch ein elektrisch isolierendes Material getrennt sein. Dieses Material kann ein elektrisch isolierendes Fluid, beispielsweise Luft, Stickstoff, Edelgas, Isolieröl (z.B. Transformatorenöl oder Silikonöl) oder ein Feststoff, wie z.B. Kunststoff oder Keramik, sein.The magnetic sensor can be separated from the inductance by an electrically insulating material. This material can be an electrically insulating fluid, such as air, nitrogen, inert gas, insulating oil (e.g. transformer oil or silicone oil) or a solid such as plastic or ceramic.
Das Steuersignal, das an dem Ausgang der Füllstandmessanordnung zur Verfügung steht, kann an ein Leitsystem übertragen werden. Das Steuersignal kann galvanisch getrennt sein von dem Signal, welches von der Auswerteelektronik verwendet wird. Außerdem kann diese Anordnung sehr kostengünstig realisiert werden, weil für diese Lösung nur wenige und kostengünstige Bauteile benötigt werden. Eine Realisierung ist beispielsweise mittels Leiterbahnstruktur auf einer Leiterplatte und einem magnetosensitiven Bauteil möglich. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, dass das so erzeugte Steuersignal am Ausgang das Signal, das von dem Sensor erzeugt wird, nur in geringer Weise beeinflusst bzw. belastet. Insbesondere für Feldgeräte kann dabei ein geringer Stromverbrauch zur Erzeugung des Steuersignals vorteilhaft sein. Durch diese Vorrichtung kann die ursprüngliche Schaltungsanordnung und/oder Schaltungsdimensionierung weitgehend beibehalten werden. Das Steuersignal am Ausgang kann vorteilhafterweise genutzt werden, um beispielsweise andere Geräte damit zu schalten, wobei das Signal von dem Sensor nur in geringer Weise elektrisch belastet wird. Das Steuersignal informiert einen Nutzer über den Zustand des Feldgeräts. Das Steuersignal kann auch an eine zentrale Überwachung gesandt werden, so dass auf dieser Basis eine Vielzahl von Füllstandmessgeräten überwacht werden kann.The control signal, which is available at the output of the level measuring arrangement, can be transmitted to a control system. The control signal can be galvanically isolated from the signal used by the evaluation electronics. In addition, this arrangement can be implemented very cost-effectively because only a few and inexpensive components are required for this solution. Realization is possible, for example, using a conductor track structure on a circuit board and a magnetosensitive component. It is particularly advantageous that the control signal generated in this way at the output only influences or burdens the signal generated by the sensor to a small extent. A low power consumption for generating the control signal can be advantageous, particularly for field devices. This device allows the original circuit arrangement and/or circuit dimensioning to be largely retained. The control signal at the output can advantageously be used, for example, to switch other devices, with the signal from the sensor only being electrically loaded to a small extent. The control signal informs a user about the status of the field device. The control signal can also be sent to a central monitoring system, so that a large number of level measuring devices can be monitored on this basis.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuergerätanordnung, eingerichtet zur Erzeugung eines Steuersignals, welches einen Sensor und eine Induktivität aufweist. Dabei ist die Induktivität parallel zu dem Sensor geschaltet. Die Steuergerätanordnung kann noch weitere Bauteile umfassen, z.B. eine Auswerteelektronik, welche in Reihe mit dem Sensor und der Induktivität geschaltet sein kann. Die Induktivität ist dazu eingerichtet, bei Stromdurchfluss ein Magnetfeld zu erzeugen. Weiterhin weist das Füllstandmessgerät einen Magnetsensor auf, der dazu eingerichtet ist, in Reaktion auf das Magnetfeld ein Steuersignal an einem Ausgang des Füllstandmessgeräts zu erzeugen.A further aspect of the invention relates to a control device arrangement, set up to generate a control signal which has a sensor and an inductor. The inductance is connected in parallel to the sensor. The control device arrangement can include further components, for example evaluation electronics, which can be connected in series with the sensor and the inductor. The inductor is designed to generate a magnetic field when current flows through it. Furthermore, the level measuring device has a magnetic sensor which is set up to generate a control signal at an output of the level measuring device in response to the magnetic field.
Durch die parallele Ausführung von Sensor und Induktivität kann eine besonders geringe Strombelastung des Sensors erreicht werden. Weiterhin kann damit - ggf. unter Einsatz weiterer Bauelemente - über einen definierten Messbereich eine Anpassung der Impedanz an den Ausgangsklemmen des Sensors stattfinden.By running the sensor and inductance in parallel, a particularly low current load on the sensor can be achieved. Furthermore, the impedance at the output terminals of the sensor can be adjusted over a defined measuring range - if necessary using additional components.
In einer Ausführungsform ist das Steuersignal dazu eingerichtet, von dem Ausgang an ein Leitsystem übertragen zu werden. Dabei kann das Leitsystem sowohl dazu eingerichtet sein, eine Vielzahl von Füllstandmessgeräten zu überwachen. Es kann darüber hinaus auch die einzelnen Füllstandmessgeräte zu einer Produktionseinheit zusammenfassen, mittels derer z.B. eine größere Anlage gesteuert werden kann, z.B. im Sinne einer „Industrie 4.0“.In one embodiment, the control signal is set up to be transmitted from the output to a control system. The control system can be set up to monitor a large number of level measuring devices. It can also combine the individual level measuring devices into a production unit, which can be used to control a larger system, for example in the sense of “Industry 4.0”.
In einer Ausführungsform ist die Induktivität von dem Magnetsensor galvanisch getrennt. Dadurch können z.B. Potentialprobleme auch bei größeren Anlagen vermieden werden. Die galvanische Trennung kann durch eine Auswahl von elektrisch isolierendem Material und/oder besonders spannungsfestem Material und/oder eine ausreichende breit gewählte Luftstrecke zwischen Induktivität und Magnetsensor auch an spezielle Umgebungen - z.B. sicherheitskritische und/oder explosionsgefährdete Umgebungen - angepasst sein.In one embodiment, the inductance is galvanically isolated from the magnetic sensor. This means, for example, that potential problems can be avoided even in larger systems. The galvanic isolation can also be adapted to special environments - e.g. safety-critical and/or explosive environments - through a selection of electrically insulating material and/or particularly voltage-resistant material and/or a sufficiently wide air gap between the inductance and magnetic sensor.
In einer Ausführungsform ist die Induktivität in einer explosionsgeschützten Umgebung und der Magnetsensor in einer nicht-explosionsgeschützten Umgebung angeordnet. Dadurch kann die Füllstandmessanordnung - auch wenn nur die Seite der Induktivität an die explosionsgeschützte Umgebung angepasst wird - auch in derartigen kritischen Umgebungen eingesetzt werden. Die Füllstandmessanordnung kann vorteilhafterweise auch in Umgebungen eingesetzt werden, die eine Prozesstrennung erfordern, beispielsweise auch, wenn auf der Seite der Induktivität der Füllstand eines chemischen Prozesses überwacht werden soll.In one embodiment, the inductor is arranged in an explosion-proof environment and the magnetic sensor is arranged in a non-explosion-proof environment. This means that the level measuring arrangement can also be used in such critical environments - even if only the inductance side is adapted to the explosion-proof environment. The level measuring arrangement can advantageously also be used in environments that require process separation, for example if the level of a chemical process is to be monitored on the inductance side.
In einer Ausführungsform ist die Steuerschaltung in einer explosionsgeschützten Umgebung angeordnet, und die Induktivität und der Magnetsensor sind in einer nicht-explosionsgeschützten Umgebung angeordnet. Ferner ist die Seite der Induktivität, aus Sicht des Explosionsschutzes, ausreichend getrennt von der Seite des Magnetsensors. Somit können die Anschlussleitungen der Seite der Induktivität in den explosionsgeschützten Bereich, in dem die Steuerschaltung angeordnet ist, geführt werden.In one embodiment, the control circuit is arranged in an explosion-proof environment, and the inductor and the magnetic sensor are arranged in a non-explosion-proof environment. Furthermore, from the perspective of explosion protection, the inductance side is sufficiently separated from the magnetic sensor side. The connecting cables on the inductance side can therefore be routed into the explosion-proof area in which the control circuit is arranged.
In einer Ausführungsform ist die Induktivität als eine diskret aufgebaute Drossel und/oder als eine ungeschirmte Drossel und/oder als oberflächenmontiertes Bauelement, SMD, und/oder als eine auf eine Leiterplatte gedruckte Spule ausgeführt. Die Ausgestaltung kann von der Einsatzumgebung und/oder der Gestaltung des Sensors abhängig sein. Wenn beispielsweise der Sensor, und ggf. weitere Komponenten wie z.B. eine Auswerteelektronik, auf einer Baugruppe realisiert sind, dann kann eine SMD-Spule oder eine gedruckte Spule vorteilhaft sein, z.B. in Bezug auf Kosten und/oder Platzbedarf.In one embodiment, the inductor is designed as a discrete choke and/or as an unshielded choke and/or as a surface-mounted component, SMD, and/or as a coil printed on a circuit board. The design can depend on the operating environment and/or the design of the sensor. For example, if the sensor and possibly other components such as evaluation electronics are implemented on a module, then an SMD coil or a printed coil can be advantageous, for example in terms of costs and/or space requirements.
In einer Ausführungsform weist die Induktivität einen Induktivitätswert von kleiner oder gleich 5 mH, insbesondere von kleiner oder gleich 1 mH, auf. Durch eine derartige Auslegung ergibt sich z.B. nur ein geringer Spannungsabfall auf der Messleitung. Dadurch kann z.B. der Einsatz eines Verstärkers auf der Messleitung vermieden werden. Dies kann z.B. in Bezug auf Kosten und/oder Stromverbrauch vorteilhaft sein.In one embodiment, the inductance has an inductance value of less than or equal to 5 mH, in particular less than or equal to 1 mH. Such a design results in, for example, only a small voltage drop on the measuring line. This allows, for example, the use of an amplifier kers on the measuring line must be avoided. This can be advantageous, for example, in terms of costs and/or power consumption.
In einer Ausführungsform ist der Magnetsensor als Hall-Sensor ausgeführt. Dies macht die Detektion besonders empfindlich. Dies kann eine platzsparende Realisierung weiter erleichtern. Beispielsweise kann als Induktivität eine diskret aufgebaute Drossel oder eine auf Leiterplatte gedruckte Spule verwendet werden. Der in der Induktivität fließende Strom erzeugt ein Magnetfeld und eine platzsparende Detektion erfolgt mit dem Hall-Sensor.In one embodiment, the magnetic sensor is designed as a Hall sensor. This makes the detection particularly sensitive. This can further facilitate space-saving implementation. For example, a discrete choke or a coil printed on a circuit board can be used as an inductor. The current flowing in the inductor creates a magnetic field and space-saving detection is carried out using the Hall sensor.
In einer Ausführungsform ist das Steuersignal an dem Ausgang des Füllstandmessgeräts ein Analogsignal. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Füllstandmessgerät stark und schnell schwankende Füllstände messen soll oder die Füllstände sehr differenziert zu messen sind.In one embodiment, the control signal at the output of the level measuring device is an analog signal. This is particularly advantageous if the level measuring device is to measure strongly and quickly fluctuating levels or if the levels have to be measured in a very differentiated manner.
In einer Ausführungsform ist der Magnetsensor als Hall-Sensor mit einem Komparator, insbesondere mit einem integrierten Komparator, ausgeführt und das Steuersignal an dem Ausgang der Füllstandmessgerät ist ein Digitalsignal. Digitalsignale können besonders einfach weiterverarbeitet, z.B. gesammelt, gespeichert, verglichen und an andere Geräte, insbesondere an Server und/oder eine Cloud, übertragen werden. Je nach Ausführung des Füllstandmessgeräts kann das Digitalsignal ein Bit (z.B. „Füllstand erreicht / nicht erreicht“) oder mehrere Bits umfassen. Der Komparator kann als einfacher OPV oder als ADC realisiert sein.In one embodiment, the magnetic sensor is designed as a Hall sensor with a comparator, in particular with an integrated comparator, and the control signal at the output of the level measuring device is a digital signal. Digital signals can be further processed particularly easily, e.g. collected, stored, compared and transmitted to other devices, in particular to servers and/or a cloud. Depending on the version of the level measuring device, the digital signal can comprise one bit (e.g. “level reached / not reached”) or several bits. The comparator can be implemented as a simple OPV or as an ADC.
In einer Ausführungsform ist das Füllstandmessgerät dazu eingerichtet, das Steuersignal von dem Ausgang an das Leitsystem drahtlos, insbesondere über ein Bluetooth-Protokoll, über ein Wireless Personal Area Network, WPAN, ein Wireless LAN, WLAN, oder LPWAN (Low Power Wide Area Network, z.B. LTE-Cat M1, Sigfox, LoRa, etc.) zu übertragen. Damit kann das digitale Signal des Hall-Sensors genutzt werden, um z.B. weitere Geräte zu schalten oder um z.B. das Schaltsignal in die Cloud zu übertragen. Damit könnte der Schaltzustand des Füllstandmessgeräts von einer Vielzahl von Stationen überwacht werden.In one embodiment, the level measuring device is set up to transmit the control signal from the output to the control system wirelessly, in particular via a Bluetooth protocol, via a Wireless Personal Area Network, WPAN, a Wireless LAN, WLAN, or LPWAN (Low Power Wide Area Network, e.g. LTE-Cat M1, Sigfox, LoRa, etc.). This means that the digital signal from the Hall sensor can be used, for example, to switch other devices or, for example, to transmit the switching signal to the cloud. This means that the switching status of the level measuring device could be monitored by a large number of stations.
In einer Ausführungsform weist der Sensor einen veränderlichen Widerstand auf, welcher in Reihe mit der Induktivität und/oder der Auswerteelektronik geschaltet ist. Der veränderliche Widerstand kann z.B. in der Form eines ohmschen Potentiometers, z.B. eines linearen Potentiometers, gestaltet sein. Der veränderliche Widerstand kann auch mittels Halbleitern, z.B. mittels eines oder mehrerer Transistoren gebildet sein. Damit ist z.B. eine differenzierte Erfassung des Füllstands möglich.In one embodiment, the sensor has a variable resistance which is connected in series with the inductance and/or the evaluation electronics. The variable resistance can be designed, for example, in the form of an ohmic potentiometer, for example a linear potentiometer. The variable resistance can also be formed using semiconductors, for example using one or more transistors. This makes it possible, for example, to record the fill level in a differentiated manner.
In einer Ausführungsform weist der Sensor einen Schalter auf, welcher in Reihe mit der Induktivität und/oder der Auswerteelektronik geschaltet ist. Damit können beispielsweise sehr einfache und/oder robuste Geräte aufgebaut werden, welche z.B. für die Erfassung einer Information „Füllstand erreicht / nicht erreicht“ ausgelegt sind.In one embodiment, the sensor has a switch which is connected in series with the inductance and/or the evaluation electronics. This makes it possible, for example, to set up very simple and/or robust devices that are designed, for example, to record information about “fill level reached/not reached”.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Messgerät, insbesondere ein Füllstandmessgerät, ein Grenzstandmessgerät, Druckmessgerät oder Durchflussmessgerät. Das Messgerät weist einen Sensor auf. Ferner weist das Messgerät eine Induktivität auf, welche in Reihe mit oder parallel zu dem Sensor geschaltet ist und die dazu eingerichtet ist, bei Stromdurchfluss ein Magnetfeld zu erzeugen. Weiterhin weist das Messgerät einen Magnetsensor auf, der dazu eingerichtet ist, in Reaktion auf das Magnetfeld ein Steuersignal an einem Ausgang des Messgeräts zu erzeugen. Das Messgerät kann noch weitere Bauteile umfassen, z.B. eine Auswerteelektronik, welche in Reihe mit dem Sensor und der Induktivität geschaltet sein kann.A further aspect of the invention relates to a measuring device, in particular a level measuring device, a level measuring device, a pressure measuring device or a flow measuring device. The measuring device has a sensor. Furthermore, the measuring device has an inductance, which is connected in series with or parallel to the sensor and which is set up to generate a magnetic field when current flows through. Furthermore, the measuring device has a magnetic sensor which is set up to generate a control signal at an output of the measuring device in response to the magnetic field. The measuring device can include additional components, for example evaluation electronics, which can be connected in series with the sensor and the inductance.
Die Ausführung des Messgeräts kann dabei verschiedene Messprinzipien aufweisen. Das Messgerät kann beispielsweise als Impedanzgrenzschalter, als Vibrationsgrenzschalter und/oder als radiometrische Messvorrichtung realisiert sein. Für die Induktivität, den Magnetsensor und das Steuersignal gelten die obigen Erläuterungen analog.The design of the measuring device can have different measuring principles. The measuring device can be implemented, for example, as an impedance limit switch, as a vibration limit switch and/or as a radiometric measuring device. The above explanations apply analogously to the inductance, the magnetic sensor and the control signal.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Füllstandmessung, Grenzstandmessung, Druckmessung oder Durchflussmessung mittels einer Steuergerätanordnung wie oben und/oder nachfolgend beschrieben. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- - Schließen eines Schalters an einem Sensor der Steuergerätanordnung, wenn der Sensor feststellt, dass ein vordefinierter Messwert erreicht und/oder überschritten wurde;
- - Erzeugen eines Magnetfelds, durch das Schließen des Schalters;
- - In Reaktion auf das Magnetfeld, Erzeugen eines ersten Wertes eines Steuersignals an einem Ausgang der Steuergerätanordnung.
- - Closing a switch on a sensor of the control device arrangement when the sensor detects that a predefined measured value has been reached and/or exceeded;
- - Generate a magnetic field by closing the switch;
- - In response to the magnetic field, generating a first value of a control signal at an output of the control device arrangement.
Der erste Wert kann beispielsweise einem Wert „Füllstand erreicht“ entsprechen.The first value can, for example, correspond to a “fill level reached” value.
In einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner diese weiteren Schritte auf:
- - Öffnen des Schalters an dem Sensor, wenn der Sensor feststellt, dass ein vordefinierter Messwert unterschritten wurde;
- - Abbau des Magnetfelds, durch das Öffnen des Schalters;
- - In Reaktion auf den Abbau des Magnetfelds, Erzeugen eines zweiten Wertes des Steuersignals an einem Ausgang der Steuergerätanordnung.
- - Opening the switch on the sensor when the sensor detects that a predefined measured value has been undershot;
- - Reduction of the magnetic field by opening the switch;
- - In response to the reduction of the magnetic field, generating a second value of the control signal at an output of the control device arrangement.
Der zweite Wert kann beispielsweise einem Wert „Füllstand nicht erreicht“ entsprechen.The second value can, for example, correspond to a value “fill level not reached”.
Zur weiteren Verdeutlichung wird die Erfindung anhand von in den Figuren abgebildeten Ausführungsformen beschrieben. Diese Ausführungsformen sind nur als Beispiel, nicht aber als Einschränkung zu verstehen.For further clarification, the invention is described using the embodiments shown in the figures. These embodiments are only to be understood as an example and not as a limitation.
Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters
-
1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;1 shows schematically a first embodiment of the present invention; -
2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;2 shows schematically a second embodiment of the present invention; -
3 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.3 schematically shows a third embodiment of the present invention.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.In addition, it should be noted that “comprising” and “having” do not exclude other elements or steps and the indefinite articles “a” or “an” do not exclude a plurality. It should also be noted that features or steps that refer to any of the above Embodiments that have been described can also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference symbols in the claims are not to be regarded as limitations.
Liste der BezugszeichenList of reference symbols
- 1010
- Messanordnung, MessgerätMeasuring arrangement, measuring device
- 1111
- erster Schaltkreisfirst circuit
- 1212
- zweiter Schaltkreissecond circuit
- 1919
- AusgangExit
- 2525
- MagnetsensorMagnetic sensor
- 2626
- SteuersignalControl signal
- 2727
- Signalsignal
- 3030
- Induktivitätinductance
- 3131
- MagnetfeldMagnetic field
- 3333
- veränderlicher Widerstandvariable resistance
- 3434
- SchalterSwitch
- 3535
- Sensorsensor
- 3737
- AuswerteelektronikEvaluation electronics
- 5050
- LeitsystemGuidance system
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018220852.2A DE102018220852B4 (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | Signal transmission of a control device arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102018220852.2A DE102018220852B4 (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | Signal transmission of a control device arrangement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE102018220852A1 DE102018220852A1 (en) | 2020-06-04 |
DE102018220852B4 true DE102018220852B4 (en) | 2024-03-28 |
Family
ID=70681323
Family Applications (1)
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
FR2268347A1 (en) | 1974-04-17 | 1975-11-14 | Saparel | Electromagnetic switch relay - has Hall effect probe in air gap and output amplifier |
DE19803992C2 (en) | 1998-02-02 | 1999-12-02 | Siemens Ag | Electromagnetic relay |
DE69820548T2 (en) | 1997-06-25 | 2004-12-30 | Iveco S.P.A. | Fault detection arrangement for an electrical line of a vehicle, in particular a commercial vehicle |
-
2018
- 2018-12-03 DE DE102018220852.2A patent/DE102018220852B4/en active Active
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DE19803992C2 (en) | 1998-02-02 | 1999-12-02 | Siemens Ag | Electromagnetic relay |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE102018220852A1 (en) | 2020-06-04 |
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