DE102019104564A1 - tripod - Google Patents

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung offenbart ein Stativ zur Aufnahme zumindest eines Sensors der Prozessautomatisierung, umfassend: einen Standfuß; zumindest eine mechanische Halterung, die sich auf einer ersten Seite in den Standfuß erstreckt, und wobei die Halterung dazu ausgestaltet ist auf einer zweiten Seite den Sensor aufzunehmen; und ein erstes Funkmodul zum Senden und Empfangen von Daten vom Sensor. Die Erfindung offenbart auch ein Sensorsystem umfassend ein solches Stativ.The invention discloses a stand for receiving at least one sensor of process automation, comprising: a stand; at least one mechanical holder which extends into the base on a first side, and wherein the holder is configured to receive the sensor on a second side; and a first radio module for sending and receiving data from the sensor. The invention also discloses a sensor system comprising such a tripod.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stativ zur Aufnahme zumindest eines Sensors der Prozessautomatisierung und ein Sensorsystem umfassend ein solches Stativ.The invention relates to a stand for receiving at least one sensor of the process automation and a sensor system comprising such a stand.

Derzeit existieren Stative um daran Sensorik bzw. Messtechnik zu befestigen. Energieversorgung und Datenübertragung geht direkt an die Sensorik/Messtechnik.Tripods currently exist to attach sensors or measurement technology to them. Energy supply and data transmission goes directly to the sensors / measurement technology.

Dazu führen bei Messaufbauten ein oder mehrere Kabel zu den Sensoren, die die Aufgabe der Energieversorgung und der Datenübertragung wahrnehmen. Selbst bei Sensoren oder Messsystemen, die einen integrierten Energiespeicher aufweisen, muss dieser z.B. bei Langzeitversuchen nachgeladen werden, wobei dann auch wieder ein Kabel zu dem Messsystem bzw. Sensor führt.In the case of measurement setups, one or more cables lead to the sensors that perform the task of supplying energy and transmitting data. Even in the case of sensors or measuring systems that have an integrated energy storage device, this e.g. be recharged in long-term tests, with a cable then leading to the measuring system or sensor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stativ bereit zu stellen, dass weniger Verkabelungsaufwand erfordert.The invention is based on the object of providing a stand that requires less cabling.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Stativ, umfassend: einen Standfuß; zumindest eine mechanische Halterung, die sich auf einer ersten Seite in den Standfuß erstreckt, und wobei die Halterung dazu ausgestaltet ist auf einer zweiten Seite den Sensor aufzunehmen; und ein erstes Funkmodul zum Senden und Empfangen von Daten vom und zum Sensor.The object is achieved by a tripod comprising: a stand; at least one mechanical holder which extends into the base on a first side, and wherein the holder is configured to receive the sensor on a second side; and a first radio module for sending and receiving data from and to the sensor.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ zumindest ein zweites Funkmodul zum Weiterleiten der Daten zu einer übergeordneten Einheit umfasst.One embodiment provides that the stand includes at least one second radio module for forwarding the data to a higher-level unit.

Ist auf einem Sensor eine Funktechnologie zur Datenübertragung integriert, wird diese aufgrund begrenzter Energie auch nur eine begrenzte Reichweite haben. Die Verwendung eines zweiten Funkmoduls zur Erhöhung der Reichweite verschafft hier Verbesserung.If radio technology for data transmission is integrated on a sensor, this will only have a limited range due to limited energy. The use of a second radio module to increase the range improves this.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das erste Funkmodul als Bluetooth-Modul ausgestaltet ist. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das zweite Funkmodul als WLAN-Modul ausgestaltet ist.One embodiment provides that the first radio module is designed as a Bluetooth module. One embodiment provides that the second radio module is designed as a WLAN module.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ einen Energiespeicher, welcher dazu ausgestaltet ist den Sensor mit Energie zu versorgen umfasst.One embodiment provides that the stand comprises an energy store, which is designed to supply the sensor with energy.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ dazu ausgestaltet ist den Sensor drahtlos, insbesondere mittels Qi, Powermat oder Rezence, mit Energie zu versorgen.One embodiment provides that the stand is designed to supply the sensor with energy wirelessly, in particular by means of Qi, Powermat or Rezence.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Energiespeicher im Standfuß angeordnet ist.One embodiment provides that the energy store is arranged in the base.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ ein, insbesondere abnehmbares, Netzkabel umfasst, wobei das Netzkabel an eine externe Stromversorgung, insbesondere an eine Netzspannung, anschließbar ist, und wobei das Netzkabel die externe Stromversorgung mit dem Energiespeicher verbindet.One embodiment provides that the stand comprises a, in particular removable, mains cable, the mains cable being connectable to an external power supply, in particular to a mains voltage, and the mains cable connecting the external power supply to the energy store.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ einen Datenspeicher, insbesondere einen nicht-flüchtigen Speicher, insbesondere einen Flash-Speicher, umfasst, wobei Daten zwischen dem Sensor und dem Datenspeicher drahtlos über das erste Funkmodul oder drahtgebunden austauschbar sind.One embodiment provides that the stand comprises a data memory, in particular a non-volatile memory, in particular a flash memory, with data being exchangeable between the sensor and the data memory wirelessly via the first radio module or by wire.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ einen Mikrocontroller umfasst.One embodiment provides that the stand includes a microcontroller.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ ein Datenkabel umfasst, wobei das Datenkabel mit dem Datenspeicher verbunden ist, und wobei das Datenkabel den Sensor und/oder den Datenspeicher mit einer übergeordneten Einheit verbindet.One embodiment provides that the stand comprises a data cable, the data cable being connected to the data memory, and the data cable connecting the sensor and / or the data memory to a higher-level unit.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das das erste und/oder zweite Funkmodul zur Kommunikation über Nahfeld (NFC), Bluetooth (BT), WLAN, insbesondere nach einem Standard der IEEE-802.11-Familie, oder LoRaWAN ausgestaltet ist, insbesondere ist das erste Funkmodul ein Bluetooth-Modul und das zweite Funkmodul ein WLAN-Modul.One embodiment provides that the first and / or second radio module is designed for communication via near field (NFC), Bluetooth (BT), WLAN, in particular according to a standard of the IEEE 802.11 family, or LoRaWAN, in particular the first radio module a Bluetooth module and the second radio module a WLAN module.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ zumindest eine elektrische Verbindung vom Energiespeicher und/oder Datenspeicher über die mechanische Halterung zum Sensor umfasst.One embodiment provides that the stand includes at least one electrical connection from the energy store and / or data store via the mechanical holder to the sensor.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das die elektrische Verbindung sensorseitig ein oder mehrere Spulen zur Energie- und/oder Datenübertragung umfasst.One embodiment provides that the electrical connection includes one or more coils for energy and / or data transmission on the sensor side.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stativ eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, insbesondere ein Touch-Display umfasst, wobei über die Mensch-Maschine-Schnittstelle Daten des Sensors zumindest anzeigbar sind.One embodiment provides that the stand comprises a man-machine interface, in particular a touch display, wherein data from the sensor can at least be displayed via the man-machine interface.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Sensorsystem, umfassend ein Stativ wie oben beschrieben und zumindest einen Sensor.The object is further achieved by a sensor system comprising a stand as described above and at least one sensor.

Dies wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert. 1 zeigt das beanspruchte Stativ.This is explained in more detail with reference to the following figures. 1 shows the claimed tripod.

Das beanspruchte Stativ in seiner Gesamtheit hat das Bezugszeichen 1 und ist in 1 dargestellt.The claimed stand in its entirety has the reference number 1 and is in 1 shown.

Das Stativ 1 dient zu Aufnahme beispielsweise eines Sensors 10, etwa eines pH-Sensor. Der Sensor 10 wird überwiegend in einem Labor verwendet und kann als Laborsensor bezeichnet werden. The tripod 1 serves to accommodate a sensor, for example 10 , such as a pH sensor. The sensor 10 is mainly used in a laboratory and can be called a laboratory sensor.

Das Stativ 1 umfasst eine mechanische Halterung 3 zur Aufnahme des Sensors 10. Die Halterung 3 umfasst dazu zur Aufnahme auf einer Seite eine Öffnung, Klammer, Greifsystem o.ä. für den Sensor 10.The tripod 1 includes a mechanical bracket 3 to accommodate the sensor 10 . The bracket 3 includes an opening, clamp, gripping system or the like for receiving on one side. for the sensor 10 .

Das Stativ 1 umfasst einen Standfuß 2, in den sich die Halterung 3 erstreckt. Der Standfuß 2 ist beispielsweise aus Metall, Stein oder einer Keramik, im Allgemeinen ist der Fuß 2 relativ schwer um die Stabilität des Stativs 1 zu gewährleisten.The tripod 1 includes a stand 2 into which the bracket 3 extends. The stand 2 is for example made of metal, stone or a ceramic, generally the foot 2 relatively difficult about the stability of the tripod 1 to guarantee.

Das Stativ 1 umfasst ein erstes Funkmodul 14 zum Senden und Empfangen von Daten vom Sensor. Es handelt sich dabei beispielsweise um Messdaten, Konfigurationsdaten oder Daten, die relevant für eine Kalibrierung sind. Der Sensor umfasst ein entsprechendes Funkmodul 14' zum Senden und Empfangen dieser Daten.The tripod 1 comprises a first radio module 14th for sending and receiving data from the sensor. These are, for example, measurement data, configuration data or data that are relevant for a calibration. The sensor includes a corresponding radio module 14 ' to send and receive this data.

Das Stativ umfasst auch ein zweites Funkmodul 15, zum Weiterleiten der Daten an eine übergeordnete Einheit, beispielsweise an ein Leitsystem oder ein PC.The tripod also includes a second radio module 15th to forward the data to a higher-level unit, for example to a control system or a PC.

Das erste Funkmodul 14 ist als Bluetooth-, das zweite Funkmodul 15 als WLAN-Modul ausgestaltet. Weitere Möglichkeiten sind jeweils LoRAWan oder NFC.The first radio module 14th is a bluetooth, the second radio module 15th designed as a WLAN module. Further options are LoRAWan or NFC.

Im Fuß 2 angeordnet ist ein Energiespeicher 12 zur Versorgung des Sensors 10 mit Energie. Der Energiespeicher 12 kann über ein Netzkabel 7 dauerhaft mit Energie versorgt werden. Der Speicher 12 ist im Fuß 2 angeordnet.In the foot 2 an energy store is arranged 12 to supply the sensor 10 with energy. The energy storage 12 can have a power cord 7th are permanently supplied with energy. The memory 12 is in the foot 2 arranged.

Entlang oder in der mechanischen Halterung 3 ist ein Kabel 5 angeordnet. Dieses verbindet den Sensor 10 mit dem Energiespeicher 12, Datenspeicher 8 und/oder Mikrocontroller 9. Auch eine Variante ohne Kabel 5 ist möglich, dann wenn der Sensor 10 drahtlos mit dem Stativ 1 kommuniziert und keine Energieversorgung nötig ist.Along or in the mechanical bracket 3 is a cable 5 arranged. This connects the sensor 10 with the energy storage 12 , Data storage 8th and / or microcontroller 9 . Also a variant without a cable 5 is possible then if the sensor 10 wirelessly with the tripod 1 communicates and no energy supply is required.

Der Sensor 10 kann auch dazu ausgestaltet sein drahtlos, beispielsweise mittels Qi, mit Energie versorgt zu werden. Dazu umfasst das Kabel 5 oder die Halterung 3 dann sensorseitig ein oder mehrere Spulen 16, beispielsweise integriert in einen entsprechenden Stecker. Das Kabel 5 ist als elektrische Verbindung 4 ausgestaltet.The sensor 10 can also be configured to be supplied with energy wirelessly, for example by means of Qi. This includes the cable 5 or the bracket 3 then one or more coils on the sensor side 16 , for example integrated in a corresponding connector. The cable 5 is as an electrical connection 4th designed.

Weiter umfasst das Stativ 1 einen Mikrocontroller 9 und einen Datenspeicher 8. Über das erste Funkmodul 14 können Daten mit dem Datenspeicher 8 ausgetauscht werden oder im Microcontroller 9 verarbeitet werden. Das erste und/oder zweite Funkmodul 14, 15 können Teil des Microcontrollers 9 sein.
Das Stativ 1 umfasst in einer Ausgestaltung die elektrische Verbindung 4. Auf einer ersten Seite ist diese mit dem Energiespeicher 12 und/oder dem Datenspeicher 8 verbunden. Auf der Sensorseite der Verbindung 4 befinden sich wie angesprochen ein oder mehrere Spulen 16. Diese Spulen 16 können sowohl zum Daten- als auch zum Energieaustausch verwendet werden. Möglich sind die bereits erwähnte Qi-Technologie aber auch die Memosens-Technologie der Anmelderin. Entsprechend komplementär dazu ist der Sensor 10 ausgestaltet und umfasst ebenso ein oder mehrere Spulen 16' in einem entsprechenden Stecker. Alternativ kann die Verbindung zwischen Sensor 10 und Kabel 5 sensorseitig eine galvanische Verbindung umfassen, damit der Sensor 10 über beispielsweise Schleifkontakte verbunden werden kann.
Next includes the tripod 1 a microcontroller 9 and a data store 8th . Via the first radio module 14th can data with the data storage 8th be exchanged or in the microcontroller 9 are processed. The first and / or second radio module 14th , 15th can be part of the microcontroller 9 be.
The tripod 1 comprises in one embodiment the electrical connection 4th . On a first page is this with the energy storage 12 and / or the data memory 8th connected. On the sensor side of the connection 4th as mentioned, there are one or more coils 16 . These coils 16 can be used for both data and energy exchange. The aforementioned Qi technology, but also the applicant's Memosens technology, are possible. The sensor is correspondingly complementary 10 configured and also includes one or more coils 16 ' in a corresponding connector. Alternatively, the connection between sensor 10 and cables 5 on the sensor side include a galvanic connection so that the sensor 10 can be connected via sliding contacts, for example.

Auch eine Kombination von drahtlosen Laden über die Spulen 16,16' und drahtlosem Datenaustausch über die Funkmodule 14, 14' ist möglich.Also a combination of wireless charging via the coils 16 , 16 'and wireless data exchange via the radio modules 14th , 14 ' is possible.

Ebenso ist eine drahtgebundene Datenkommunikation 6 beispielsweise über Schleifkontakte in einem entsprechenden Stecker über die elektrische Verbindung 4 möglich.There is also wired data communication 6th for example via sliding contacts in a corresponding plug via the electrical connection 4th possible.

Die elektrische Verbindung 4 verläuft innerhalb oder außerhalb der Halterung 3.The electrical connection 4th runs inside or outside the bracket 3 .

Über ein Datenkabel 11 kann das Stativ 1, respektive der Sensor 10, auch an eine übergeordnete Einheit, beispielsweise an ein Leitsystem oder einen PC angeschlossen werden.Via a data cable 11 can use the tripod 1 , respectively the sensor 10 , can also be connected to a higher-level unit, for example to a control system or a PC.

Das Stativ 1 umfasst ebenfalls ein Display 13, beispielsweise angeordnet im Fuß 2. Über das Display 13 können Daten des Sensors zumindest angezeigt werden. Auch können etwa die durchzuführenden Schritte einer Kalibrierung erläutert und dargestellt werden.The tripod 1 also includes a display 13 , for example arranged in the foot 2 . Via the display 13 data of the sensor can at least be displayed. The calibration steps to be carried out can also be explained and displayed.

In einer Ausgestaltung wird der Sensor 10 vom Stativ 1 aufgenommen. Gegebenenfalls wird der Sensor 10 vom Stativ 1 wie oben beschrieben mit Energie versorgt. Die Messdaten des Sensors 10 werden an einen Messumformer oder Datenanzeiger oder -schreiben drahtlos vom Sensor 1 mittels des Funkmoduls 14' weitergeleitet. Dieses Weiterleiten von Daten an einen externen und abgesetzt angeordneten Messumformer oder Datenschreiber erfolgt zusätzlich oder alternativ zum Senden und Empfangen von Daten an/vom Stativ 1 über dessen Funkmodul 14.In one embodiment, the sensor 10 from the tripod 1 recorded. If necessary, the sensor 10 from the tripod 1 supplied with energy as described above. The measurement data of the sensor 10 are sent wirelessly from the sensor to a transmitter or data display or write 1 by means of the radio module 14 ' forwarded. This forwarding of data to an external and remotely arranged measuring transducer or data recorder takes place in addition or as an alternative to sending and receiving data to / from the stand 1 via its radio module 14th .

Die Sensoranordnung 100 umfasst das Stativ 1 und den Sensor 10.The sensor arrangement 100 includes the tripod 1 and the sensor 10 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Stativtripod
22
StandfußStand
33
mechanische Halterungmechanical bracket
44th
elektrische Verbindungelectrical connection
55
Kabelelectric wire
66th
galvanische Verbindunggalvanic connection
77th
NetzkabelPower cord
88th
DatenspeicherData storage
99
MikrocontrollerMicrocontroller
1010
Sensorsensor
1111
DatenkabelData cable
1212
EnergiespeicherEnergy storage
1313
DisplayDisplay
1414th
erstes Funkmodulfirst radio module
14'14 '
zu 14 komplementäres FunkmodulRadio module complementary to 14
1515th
zweites Funkmodulsecond radio module
1616
SpuleKitchen sink
100100
SensoranordnungSensor arrangement

Claims (14)

Stativ zur Aufnahme zumindest eines Sensors der Prozessautomatisierung, umfassend - einen Standfuß, - zumindest eine mechanische Halterung, die sich auf einer ersten Seite in den Standfuß erstreckt, und wobei die Halterung dazu ausgestaltet ist auf einer zweiten Seite den Sensor aufzunehmen, und - ein erstes Funkmodul zum Senden und Empfangen von Daten vom und zum Sensor.Stand for receiving at least one sensor of the process automation, comprising - a stand, - At least one mechanical holder, which extends on a first side into the base, and wherein the holder is designed to receive the sensor on a second side, and - A first radio module for sending and receiving data from and to the sensor. Stativ nach Anspruch 1, umfassend zumindest ein zweites Funkmodul zum Weiterleiten der Daten zu einer übergeordneten Einheit.Tripod after Claim 1 , comprising at least one second radio module for forwarding the data to a higher-level unit. Stativ nach Anspruch 1 oder 2, umfassend einen Energiespeicher, welcher dazu ausgestaltet ist den Sensor mit Energie zu versorgen.Tripod after Claim 1 or 2 , comprising an energy store which is designed to supply the sensor with energy. Stativ nach Anspruch 3, das dazu ausgestaltet ist den Sensor drahtlos, insbesondere mittels Qi, Powermat oder Rezence, mit Energie zu versorgen.Tripod after Claim 3 , which is designed to supply the sensor wirelessly, in particular by means of Qi, Powermat or Rezence, with energy. Stativ nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei der Energiespeicher im Standfuß angeordnet ist.Tripod after one of the Claims 3 to 4th , wherein the energy storage is arranged in the base. Stativ nach einem der Ansprüche 3 bis 5, umfassend ein, insbesondere abnehmbares, Netzkabel, wobei das Netzkabel an eine externe Stromversorgung, insbesondere an eine Netzspannung, anschließbar ist, und wobei das Netzkabel die externe Stromversorgung mit dem Energiespeicher verbindet.Tripod after one of the Claims 3 to 5 , comprising a, in particular detachable, power cable, the power cable being connectable to an external power supply, in particular to a power supply, and the power cable connecting the external power supply to the energy store. Stativ nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend einen Datenspeicher, insbesondere einen nicht-flüchtigen Speicher, insbesondere einen Flash-Speicher, wobei Daten zwischen dem Sensor und dem Datenspeicher drahtlos über das erste Funkmodul oder drahtgebunden austauschbar sind.Stand according to one of the preceding claims, comprising a data memory, in particular a non-volatile memory, in particular a flash memory, wherein data between the sensor and the data memory can be exchanged wirelessly via the first radio module or by wire. Stativ nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend einen Mikrocontroller.Stand according to one of the preceding claims, comprising a microcontroller. Stativ nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend ein Datenkabel, wobei das Datenkabel mit dem Datenspeicher verbunden ist, und wobei das Datenkabel den Sensor und/oder den Datenspeicher mit einer übergeordneten Einheit verbindet.Stand according to one of the preceding claims, comprising a data cable, wherein the data cable is connected to the data memory, and wherein the data cable connects the sensor and / or the data memory to a higher-level unit. Stativ nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste und/oder zweite Funkmodul zur Kommunikation über Nahfeld (NFC), Bluetooth (BT), WLAN, insbesondere nach einem Standard der IEEE-802.11-Familie, oder LoRaWAN ausgestaltet ist, insbesondere ist das erste Funkmodul ein Bluetooth-Modul und das zweite Funkmodul ein WLAN-Modul.Stand according to one of the preceding claims, wherein the first and / or second radio module is designed for communication via near field (NFC), Bluetooth (BT), WLAN, in particular according to a standard of the IEEE 802.11 family, or LoRaWAN, in particular the first Radio module a Bluetooth module and the second radio module a WLAN module. Stativ nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend zumindest eine elektrische Verbindung vom Energiespeicher und/oder Datenspeicher über die mechanische Halterung zum Sensor.Stand according to one of the preceding claims, comprising at least one electrical connection from the energy store and / or data store via the mechanical holder to the sensor. Stativ nach Anspruch 11, wobei die elektrische Verbindung sensorseitig ein oder mehrere Spulen zur Energie- und/oder Datenübertragung umfasst.Tripod after Claim 11 , wherein the electrical connection on the sensor side comprises one or more coils for energy and / or data transmission. Stativ nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Stativ eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, insbesondere ein Touch-Display umfasst, wobei über die Mensch-Maschine-Schnittstelle Daten des Sensors zumindest anzeigbar sind.Stand according to one of the preceding claims, wherein the stand comprises a man-machine interface, in particular a touch display, wherein data from the sensor can at least be displayed via the man-machine interface. Sensorsystem, umfassend - ein Stativ nach einem der vorherigen Ansprüche, - zumindest einen Sensor.Sensor system, comprising - a tripod according to one of the preceding claims, - at least one sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10237682A1 (en) * 2002-08-16 2004-03-11 Sartorius Ag Measurement system for pH meters and weighing scales has an evaluatory device and exchangeable sensors with transponders to store data relating to the sensors

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