DE102020113019A1 - Sensor with activation unit, system consisting of a sensor and a radio wave transmitter as well as a method for activating a sensor - Google Patents

Sensor with activation unit, system consisting of a sensor and a radio wave transmitter as well as a method for activating a sensor Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (12) mit einer Sensoreinheit (20) zur Erfassung einer physikalischen Größe und einer Aktivierungseinheit (22).Der Sensor (12) soll besonders energiesparenden Betrieb ermöglichen.Dazu weist der Sensor (12) die Aktivierungseinheit (22) auf, die Energie zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der Sensoreinheit (22) aus einem Funksignal (26) gewinnt.Die Erfindung betrifft ferner ein System (10) aus einem Sensor (12) und einem Funkwellensender (14) und ein Verfahren zum Aktivieren eines Sensors (12).The invention relates to a sensor (12) with a sensor unit (20) for detecting a physical variable and an activation unit (22). The sensor (12) is intended to enable particularly energy-saving operation. For this purpose, the sensor (12) has the activation unit (22) , which gains energy for activating and / or deactivating the sensor unit (22) from a radio signal (26). The invention also relates to a system (10) comprising a sensor (12) and a radio wave transmitter (14) and a method for activating a sensor (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor mit einer Sensoreinheit zur Erfassung einer physikalischen Größe und einer Aktivierungseinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein System aus einem solchem Sensor und aus einem Funkwellensender gemäß Anspruch 8 und ein Verfahren zum Aktivieren eines Sensors gemäß Anspruch 9.The invention relates to a sensor with a sensor unit for detecting a physical variable and an activation unit according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a system comprising such a sensor and a radio wave transmitter according to claim 8 and a method for activating a sensor according to claim 9 .

Sensoren können in verschiedenen Modi betrieben werden. Zum einen kann ein Sensor permanent eingeschaltet sein und kontinuierlich aktuelle Messwerte liefern. Für einige Messungen ist es aber auch ausreichend, den Sensor nur zyklisch bzw. in einem fest vorgegebenen Zeitintervall einzuschalten und einen Messvorgang durchzuführen. Nach dem Messvorgang kann sich dieser Sensor bis zur nächsten Aktivierung dann wieder in einen Low-Power Standby-Modus versetzen. Falls nur eine bedarfsweise Aktivierung des Sensors notwendig ist, gibt es zudem die Möglichkeit, den Sensor über ein Funksignal einzuschalten. Das Funkmodul zum Empfangen des Funksignals ist dabei dauerhaft aktiv, um das Funksignal zu empfangen.Sensors can be operated in different modes. On the one hand, a sensor can be permanently switched on and continuously deliver current measured values. For some measurements, however, it is sufficient to switch on the sensor only cyclically or at a fixed time interval and to carry out a measurement process. After the measurement process, this sensor can switch to a low-power standby mode again until it is activated again. If the sensor only needs to be activated as required, there is also the option of switching on the sensor via a radio signal. The radio module for receiving the radio signal is permanently active in order to receive the radio signal.

Insbesondere bei Sensoren, welche als autarke Feldgeräte, ohne Kommunikationsleitung und ohne Stromanschluss betrieben werden, und entsprechend als Energieversorgung eine Batterie oder einen Akkumulator aufweisen, sind die vorstehend genannten Betriebsmodi und Aktivierungsszenarien nachteilig. Sie führen zu einem erhöhten Energieverbrauch. Auch während des Low-Power Standby-Modus wird Energie verbraucht und auch die dauerhafte Empfangsbereitschaft eines Funkmoduls verbraucht Energie. Insgesamt wird damit die Laufzeit von autarken Sensoren verkürzt und die Wartungsintervalle, nach welchen die Batterie bzw. der Akkumulator getauscht werden müssen, verkürzen sich.The above-mentioned operating modes and activation scenarios are disadvantageous in particular in the case of sensors which are operated as self-sufficient field devices, without a communication line and without a power connection, and which accordingly have a battery or an accumulator as a power supply. They lead to increased energy consumption. Energy is also consumed during the low-power standby mode and the permanent readiness to receive a radio module also consumes energy. Overall, this shortens the running time of self-sufficient sensors and shortens the maintenance intervals after which the battery or accumulator must be replaced.

Die zugrundliegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sensor, ein System aus einem Sensor und einem Funkwellensender sowie ein Verfahren zum Aktivieren eines Sensors zur Verfügung zu stellen, welche einen besonders energiesparenden Betrieb des Sensors ermöglichen.The underlying object of the present invention is to provide a sensor, a system comprising a sensor and a radio wave transmitter, and a method for activating a sensor, which enable particularly energy-saving operation of the sensor.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile sind in Zusammenhang mit den Unteransprüchen erläutert.The object is achieved according to the invention with the features of the independent claims. Further practical embodiments and advantages are explained in connection with the subclaims.

Ein erfindungsgemäßer Sensor umfasst eine Sensoreinheit zur Erfassung einer physikalischen Größe. Insbesondere kann die Sensoreinheit dazu ausgebildet sein einen Füllstand, Grenzstand oder einen Druck zu erfassen. Bei dem Sensor kann es sich entsprechend um ein Füllstandmessgerät, ein Grenzstandmessgerät oder ein Druckmessgerät handeln. Bei dem Sensor handelt es sich insbesondere um einen autarken Sensor ohne Stromanschluss.A sensor according to the invention comprises a sensor unit for detecting a physical variable. In particular, the sensor unit can be designed to detect a fill level, limit level or pressure. The sensor can accordingly be a level measuring device, a limit level measuring device or a pressure measuring device. The sensor is, in particular, a self-sufficient sensor without a power connection.

Der Sensor umfasst zudem eine Aktivierungseinheit, welche dazu ausgelegt ist, die Sensoreinheit zu aktivieren, um einen Messvorgang durchzuführen. Die Aktivierungseinheit kann alternativ oder ergänzend nach Beendigung eines Messvorgangs die Sensoreinheit deaktivieren. Vorliegend ist die Aktivierungseinheit dazu ausgebildet Energie zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der Sensoreinheit aus einem Funksignal zu gewinnen.The sensor also includes an activation unit which is designed to activate the sensor unit in order to carry out a measuring process. As an alternative or in addition, the activation unit can deactivate the sensor unit after completion of a measurement process. In the present case, the activation unit is designed to generate energy for activating and / or deactivating the sensor unit from a radio signal.

Die Aktivierungseinheit und insbesondere der gesamte Sensor verbrauchen zwischen den Messvorgängen damit keine Energie. Erreicht die Aktivierungseinheit ein Funksignal, kann die Aktivierungseinheit die darin enthaltene Energie umwandeln und die Sensoreinheit aktivieren, um einen Messvorgang durchzuführen. Insgesamt kann damit der Energieverbrauch des Sensors zwischen den Messvorgängen stark reduziert und insbesondere vollständig auf null gesenkt werden. Dies reduziert gleichzeitig auch den Wartungsaufwand.The activation unit and in particular the entire sensor therefore do not consume any energy between the measurement processes. If the activation unit reaches a radio signal, the activation unit can convert the energy contained therein and activate the sensor unit in order to carry out a measuring process. Overall, the energy consumption of the sensor between the measurement processes can thus be greatly reduced and, in particular, completely reduced to zero. At the same time, this also reduces the maintenance effort.

Die Aktivierungseinheit kann in eine Steuereinheit integriert sein oder auch separat an dem Sensor angeordnet sein.The activation unit can be integrated into a control unit or also be arranged separately on the sensor.

Ein erfindungsgemäßer Sensor eignet sich besonders für Messungen, die nicht in bestimmten Intervallen durchgeführt werden müssen, sondern die bedarfsweise ausgelöst werden. Die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Messungen können unter Umständen lang sein, so dass es hier ausschlaggebend ist, wenn der Sensor in dieser Zeit besonders wenig bzw. keine Energie verbraucht.A sensor according to the invention is particularly suitable for measurements that do not have to be carried out at specific intervals, but that are triggered as required. The time intervals between the individual measurements can under certain circumstances be long, so that it is crucial here if the sensor consumes particularly little or no energy during this time.

Die Aktivierungseinheit umfasst insbesondere einen Detektorempfänger. Detektorempfänger können aus empfangenen Funkwellen Energie gewinnen und diese zur Versorgung weiterer Komponenten, wie hier zur Aktivierung der Sensoreinheit, zur Verfügung stellen. Der grundsätzliche Aufbau eines Detektorempfängers umfasst insbesondere Eingänge für eine Antenne und eine Erdung, einen oder mehrere Schwingkreise zur Abstimmung auf einen bestimmte Frequenz eines Funksignals, einen Hüllkurvendemodulator, wie z.B. ein Gleichrichter, und einen Ausgang. Detektorempfänger bestehen nur aus wenigen Bauteilen und können ohne eigene Stromquelle arbeiten. Sie zeichnen sich durch eine einfache Technik aus und sind kostengünstig.The activation unit comprises, in particular, a detector receiver. Detector receivers can generate energy from received radio waves and make this available to supply additional components, such as here for activating the sensor unit. The basic structure of a detector receiver includes, in particular, inputs for an antenna and a ground, one or more oscillating circuits for tuning to a specific frequency of a radio signal, an envelope demodulator such as a rectifier, and an output. Detector receivers only consist of a few components and can work without their own power source. They are characterized by a simple technology and are inexpensive.

In einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors weist dieser einen Energiepuffer-Speicher auf, in welchem die gewonnene, aus dem Funksignal umgewandelte Energie gespeichert werden kann. Bei diesem Energiepuffer-Speicher handelt es sich insbesondere um einen Kondensator. Vorzugsweise reicht die gewonnene Energie aus und der Energiepuffer-Speicher hat eine ausreichende Kapazität, um den gesamten Sensor mit Energie zu versorgen. In diesem Fall wäre kein weiterer Energiespeicher notwendig, um beispielsweise die Sensoreinheit während der Messung mit Energie zu versorgen. Wenn auf einen weiteren Energiespeicher verzichtet werden kann und sämtliche benötigte Energie aus dem Funksignal gewonnen werden kann, so kann ein besonders langes Wartungsintervall realisiert werden.In a practical embodiment of the sensor according to the invention, it has an energy buffer memory in which the energy obtained and converted from the radio signal can be saved. This energy buffer memory is in particular a capacitor. The energy obtained is preferably sufficient and the energy buffer memory has sufficient capacity to supply the entire sensor with energy. In this case, no further energy store would be necessary, for example to supply the sensor unit with energy during the measurement. If a further energy store can be dispensed with and all the required energy can be obtained from the radio signal, a particularly long maintenance interval can be implemented.

Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der Sensor einen zusätzlichen Energiespeicher zur Versorgung der Sensoreinheit aufweist. Energie wird von diesem Energiespeicher jedoch nur während der Messvorgänge benötigt, so dass weiterhin ein besonders niedriger Energieverbrauch realisiert ist, der insbesondere darauf zurückzuführen ist, dass zwischen den einzelnen Messvorgängen keine Energie verbraucht wird.Alternatively, it can also be provided that the sensor has an additional energy store for supplying the sensor unit. However, energy is only required by this energy store during the measurement processes, so that particularly low energy consumption is still achieved, which is due in particular to the fact that no energy is consumed between the individual measurement processes.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass der Sensor eine Funkeinheit zur Übermittlung der Messwerte aufweist. Die Übermittlung der Messwerte kann insbesondere besonders energiesparend über ein Low Power Wide Area Netzwerk (LPWAN) erfolgen. Beispiele für ein solches LPWAN sind ein Long Range Wide Area Network (LoRa-WAN) bzw. LoRa der LoRa Alliance, Sigfox oder Silver Spring von Silver Spring Network oder NB-IOT. Über diese Netzwerke ist eine Signalübertragung mit besonders niedrigem Energieeinsatz möglich und es können trotzdem hohe Reichweiten erzielt werden. Insbesondere ist es dann möglich, dass die Funkeinheit aufgrund des niedrigen Energieverbrauchs auch mit der Energie aus dem Energiepuffer-Speicher versorgt wird. Die Funkeinheit wird insbesondere zusammen mit der Sensoreinheit von der Aktivierungseinheit aktiviert.It can also be provided that the sensor has a radio unit for transmitting the measured values. The transmission of the measured values can in particular take place in a particularly energy-saving manner via a low power wide area network (LPWAN). Examples of such an LPWAN are a Long Range Wide Area Network (LoRa-WAN) or LoRa from the LoRa Alliance, Sigfox or Silver Spring from the Silver Spring Network or NB-IOT. Signal transmission with particularly low energy consumption is possible via these networks and high ranges can still be achieved. In particular, it is then possible that the radio unit is also supplied with the energy from the energy buffer memory due to the low energy consumption. The radio unit is activated in particular together with the sensor unit by the activation unit.

Der Sensor kann besonders sicher betrieben werden, wenn das Funksignal codiert ist. Damit soll bewirkt werden, dass nicht jegliche, von der Aktivierungseinheit empfangenen Funksignale zu einer Aktivierung der Sensoreinheit führen. Lediglich, wenn Aktivierungssignale oder Deaktivierungssignale mit der korrekten Codierung empfangen werden und eine entsprechende Empfangsberechtigung vorliegt, soll dies zu einer Aktivierung bzw. Deaktivierung der Sensoreinheit führen. Insbesondere kann die Codierung in Form einer aufmodulierten Textübermittlung realisiert sein, wie dies beispielsweise von RDS (Radio Data System) bekannt ist.The sensor can be operated particularly safely if the radio signal is coded. This is intended to ensure that not all radio signals received by the activation unit lead to activation of the sensor unit. Only when activation signals or deactivation signals with the correct coding are received and there is a corresponding authorization to receive, this should lead to an activation or deactivation of the sensor unit. In particular, the coding can be implemented in the form of a modulated text transmission, as is known, for example, from RDS (Radio Data System).

In einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors liegt das Aktivierungssignal im Bereich frei verfügbarer Frequenzbereiche, beispielsweise bei einer Frequenz von 13,56 MHz (Demonstrationsfunk) oder 27 MHz (CB-Funk) oder in einem Frequenzbereich von 87,5 MHz bis 108 MHz (UKW).In a further practical embodiment of the sensor according to the invention, the activation signal is in the range of freely available frequency ranges, for example at a frequency of 13.56 MHz (demonstration radio) or 27 MHz (CB radio) or in a frequency range from 87.5 MHz to 108 MHz ( FM).

Die Erfindung betrifft auch ein System aus einem wie vorstehend beschriebenen Sensor und einem Funkwellensender. Der Funkwellensender dient zur Aussendung des aktivierenden oder deaktivierenden Funksignals. Der Funkwellensender kann auch als Transmitter bezeichnet werden. Der Funkwellensender kann verschieden ausgestaltet sein: Bei dem Funkwellensender kann sich ebenfalls um eine mobile und/oder autarke Einheit handeln. Alternativ kann der Funkwellensender in ein netzbetriebenes Steuergerät integriert sein. Das Senden des aktivierenden Funksignals kann manuell ausgelöst werden oder über eine Software. Hierbei können beispielsweise Parameter, wie eine Regenmenge, eine Befüllung oder eine Entnahme von Füllgut in einen Behälter etc. der Aktivierung zugrunde liegen.The invention also relates to a system comprising a sensor as described above and a radio wave transmitter. The radio wave transmitter is used to transmit the activating or deactivating radio signal. The radio wave transmitter can also be referred to as a transmitter. The radio wave transmitter can be designed in different ways: The radio wave transmitter can also be a mobile and / or self-sufficient unit. Alternatively, the radio wave transmitter can be integrated into a mains-operated control device. The transmission of the activating radio signal can be triggered manually or via software. In this case, for example, parameters such as the amount of rain, a filling or a removal of filling material into a container, etc. can be the basis of the activation.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aktivieren eines Sensors mit einer Sensoreinheit, wobei ein Funksignal von einer Aktivierungseinheit empfangen wird und die Aktivierungseinheit aus dem Funksignal die benötigte Energie zur Aktivierung und/oder Deaktivierung der Sensoreinheit gewinnt. Die Aktivierungseinheit gibt anschließend ein Schaltsignal aus, um die Sensoreinheit zu aktivieren oder zu deaktivieren. Insbesondere wird das Funksignal zunächst von der Aktivierungseinheit selektiert und demoduliert. Die Aktivierungseinheit weist dazu entsprechende Komponenten auf.The invention also relates to a method for activating a sensor with a sensor unit, wherein a radio signal is received by an activation unit and the activation unit obtains the energy required to activate and / or deactivate the sensor unit from the radio signal. The activation unit then outputs a switching signal in order to activate or deactivate the sensor unit. In particular, the radio signal is first selected and demodulated by the activation unit. The activation unit has corresponding components for this purpose.

Insbesondere empfängt die Aktivierungseinheit ein codiertes Funksignal, welches zunächst decodiert wird. Lediglich, wenn die Decodierung eine Empfangsberechtigung für das Aktivierungssignal ergibt, kann in einem nächsten Schritt eine Aktivierung der Sensoreinheit erfolgen.In particular, the activation unit receives a coded radio signal which is first decoded. Only if the decoding results in authorization to receive the activation signal can the sensor unit be activated in a next step.

Die Aktivierungseinheit kann im Sensor integriert oder in einer weiteren möglichen Ausführung von der Überwachungs- und Steuereinheit abgesetzt sein. Die abgesetzte Aktivierungseinheit kann komplett ohne Spannungsversorgung betrieben werden.The activation unit can be integrated in the sensor or, in a further possible embodiment, separated from the monitoring and control unit. The remote activation unit can be operated completely without a power supply.

Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile sind in Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Es zeigen:

  • 1 ein erfindungsgemäßes System aus einem Sensor und einem Funkwellensender in einer schematischen Darstellung,
  • 2 einen erfindungsgemäßen Sensor in einer Seitenansicht in einer schematischen Darstellung,
  • 3 einen Detektorempfänger in einer schematischen Darstellung, und
  • 4 ein Ablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
Further practical embodiments and advantages are described in connection with the figures. Show it:
  • 1 a system according to the invention comprising a sensor and a radio wave transmitter in a schematic representation,
  • 2 a sensor according to the invention in a side view in a schematic representation,
  • 3 a detector receiver in a schematic representation, and
  • 4th a flow chart for a method according to the invention.

In 1 ist ein System 10 aus einem Sensor 12 und einem Funkwellensender 14 dargestellt.In 1 is a system 10 from a sensor 12th and a radio wave transmitter 14th shown.

Der Sensor 12 ist vorliegend an einem Behälter 16 angeordnet und bei dem Sensor 12 handelt es sich um ein Füllstandmessgerät, mittels welchem der Füllstand von Füllgut 18 in dem Behälter 16 bestimmt werden kann. Der Sensor 12 weist dazu eine Sensoreinheit 20 mit einer Antenne 48 auf, welche elektromagnetische Strahlung in Richtung des Füllgutes 18 emittiert. Anhand des Laufzeitunterschiedes zwischen emittierten Wellen und reflektierten Wellen kann der Füllstand in dem Behälter 16 bestimmt werden. Zudem weist der Sensor 12 eine Aktivierungseinheit 22 in Form eines Detektorempfängers 24 (vgl. 2 bis 4) auf. Außerdem weist der Sensor 12 eine Funkeinheit 42 (vgl. 2) auf, welche zur Übermittlung der gemessenen Werte dient.The sensor 12th is present on a container 16 arranged and at the sensor 12th it is a level measuring device, by means of which the level of filling material 18th in the container 16 can be determined. The sensor 12th has a sensor unit for this purpose 20th with an antenna 48 on which electromagnetic radiation in the direction of the product 18th emitted. Based on the transit time difference between emitted waves and reflected waves, the level in the container 16 to be determined. In addition, the sensor 12th an activation unit 22nd in the form of a detector receiver 24 (see. 2 until 4th ) on. In addition, the sensor 12th a radio unit 42 (see. 2 ), which is used to transmit the measured values.

Bei dem Sensor 12 handelt es sich um einen autarken Sensor 12. Der Sensor 12 weist daher keine kabelgebundene Stromversorgung und keine Kommunikationsleitung auf.With the sensor 12th it is a self-sufficient sensor 12th . The sensor 12th therefore has no wired power supply and no communication line.

Zur Aktivierung des Sensors 12 und insbesondere der Sensoreinheit 20 wird von dem Funkwellensender 14 ein aktivierendes Funksignal 26 ausgesendet. Die in diesem Funksignal 26 enthaltende Energie kann die Aktivierungseinheit 22 umwandeln und zur Aktivierung der Sensoreinheit 20 nutzen. Nachdem die Sensoreinheit 20 aktiviert ist, führt diese einen Messvorgang in oben beschriebener Weise aus. Anschließend erfolgt eine Übermittlung der gemessenen Werte mittels der Funkeinheit 42 über ein Funksignal 28, welches über ein LPWAN übertragen wird.To activate the sensor 12th and in particular the sensor unit 20th is from the radio wave transmitter 14th an activating radio signal 26th sent out. The ones in this radio signal 26th containing energy can the activation unit 22nd convert and to activate the sensor unit 20th to use. After the sensor unit 20th is activated, it carries out a measurement process in the manner described above. The measured values are then transmitted by means of the radio unit 42 via a radio signal 28 , which is transmitted over an LPWAN.

In 2 ist der Sensor 12 nochmal im Detail dargestellt. Der Sensor 12 weist einen Detektorempfänger 24 als Aktivierungseinheit 22 auf. Die Aktivierungseinheit 22 ist funktional mit einem Energiepuffer-Speicher 30 in Form eines Kondensators verbunden. In dem Energiepuffer-Speicher 30 kann die aus dem Funksignal 26 des Funkwellensenders 14 gewonnene Energie gespeichert werden.In 2 is the sensor 12th shown again in detail. The sensor 12th has a detector receiver 24 as an activation unit 22nd on. The activation unit 22nd is functional with an energy buffer memory 30th connected in the form of a capacitor. In the energy buffer memory 30th can that from the radio signal 26th of the radio wave transmitter 14th recovered energy can be stored.

Zudem weist die Aktivierungseinheit 22 eine Steuereinheit 32 auf. Die Steuereinheit 32 weist verschiedene Komponenten auf, welche hier schematisch als Kästchen dargestellt sind. Zum einen weist die Steuereinheit 32 eine Komponente 34 zum Selektieren des Signals 26, das über die Antenne 44 empfangen wird, und eine Komponente 36 zur Demodulation des empfangenen Signals 26 auf. Ferner sind eine Komponente 38 zum Decodieren des Signals 26 und eine Komponente 40 zur anschließenden Aktivierung bzw. Deaktivierung der Sensoreinheit 20 vorgesehen. Zudem weist der Sensor 12 die Sensoreinheit 20 und die Funkeinheit 42 auf. Sämtliche Komponenten 32 und 34 bis 40 und auch die Sensoreinheit 20 und die Funkeinheit 42 werden mit der durch den Detektionsempfänger 24 gewonnenen Energie versorgt, die in dem Energie-Pufferspeicher 30 gespeichert ist.In addition, the activation unit 22nd a control unit 32 on. The control unit 32 has various components, which are shown here schematically as boxes. On the one hand, the control unit 32 a component 34 to select the signal 26th that is through the antenna 44 is received, and a component 36 for demodulating the received signal 26th on. Also are a component 38 to decode the signal 26th and a component 40 for the subsequent activation or deactivation of the sensor unit 20th intended. In addition, the sensor 12th the sensor unit 20th and the radio unit 42 on. All components 32 and 34 until 40 and also the sensor unit 20th and the radio unit 42 are matched by the detection receiver 24 recovered energy is supplied to the energy buffer storage 30th is stored.

In 3 ist die Funktionsweise des Detektorempfängers 24 nochmals schematisch gezeigt. Der Detektorempfänger 24 weist eine Antenne 44 zum Empfang des Signals 26 auf. Ferner eine Komponente 34 zur Selektion des Signals, hierbei kann es sich um einen Filter in Form eines Schwingkreises handeln, um die gewünschte Empfangsfrequenz zu selektieren. Bei der Komponente zur Demodulation 36 handelt es sich um eine Diode. Damit verbunden ist eine Komponente 38 zur Decodierung des Signals 26. Nachdem das Signal 26 die drei vorherigen Verarbeitungsstufen durchlaufen ist, erzeugt der Detektorempfänger 24 mit Komponente 40 ein Schaltsignal 46.In 3 is how the detector receiver works 24 shown again schematically. The detector receiver 24 has an antenna 44 to receive the signal 26th on. Also a component 34 to select the signal, this can be a filter in the form of an oscillating circuit in order to select the desired reception frequency. With the component for demodulation 36 it is a diode. Associated with it is a component 38 to decode the signal 26th . After the signal 26th The detector-receiver generates the three previous processing stages 24 with component 40 a switching signal 46 .

4 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Aktivierung des Sensors 12. 4th shows schematically a flow chart of a method for activating the sensor 12th .

In Schritt S1 erfolgt der Empfang des aktivierenden Funksignals 26 durch den Detektorempfänger 24. In Schritt S2 erfolgt die Selektion und die Demodulation des Signals und Schritt S3 die Decodierung. In Schritt S4 stellt der Detektorempfänger 24 fest, ob der Sensor 12 für das empfangene Signal 26 empfangsberechtigt ist. Falls nein (N), wird mit Schritt S1 weiter fortgefahren. Falls eine Empfangsberechtigung vorliegt (J), so wird in Schritt S5 ein Schaltsignal 46 erzeugt. Das Schaltsignal 46 dient hier zu Aktivierung der Hauptelektronik 50, welche die Sensoreinheit 20 und die Funkeinheit 42 umfasst.The activating radio signal is received in step S1 26th through the detector receiver 24 . The selection and demodulation of the signal takes place in step S2 and the decoding takes place in step S3. In step S4, the detector receiver 24 determine whether the sensor 12th for the received signal 26th is authorized to receive. If no (N), the process continues with step S1. If there is authorization to receive (Y), a switching signal is output in step S5 46 generated. The switching signal 46 serves here to activate the main electronics 50 , which is the sensor unit 20th and the radio unit 42 includes.

Erhält die Sensoreinheit 20 in Schritt S6 ein Aktivierungssignal (J), so erfolgt eine Messung in Schritt 7. Bei dem vorliegenden Füllstandmessgerät erfolgt eine Messung des Füllstandes.Receives the sensor unit 20th If an activation signal (J) is generated in step S6, a measurement is carried out in step 7. In the present fill level measuring device, the fill level is measured.

In Schritt S8 wird anschließend der ermittelte Messwert bzw. werden die ermittelten Daten per Funksignal 28 von der Funkeinheit 42 übermittelt. Die Übermittlung kann entweder an den Funkwellensender 14 , eine Leitwarte und/oder an mobile Endgeräte, einen Cloud-Server oder dergleichen erfolgen.In step S8, the determined measured value or the determined data are then transmitted via radio signal 28 from the radio unit 42 transmitted. The transmission can either be to the radio wave transmitter 14th , a control room and / or to mobile devices, a cloud server or the like.

Anschließend schaltet sich die Hauptelektronik 50 mit der Sensoreinheit 20 und der Funkeinheit 42 in Schritt S9 wieder aus.The main electronics then switch on 50 with the sensor unit 20th and the radio unit 42 off again in step S9.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Systemsystem
1212th
Sensorsensor
1414th
FunkwellensenderRadio wave transmitter
1616
Behältercontainer
1818th
FüllgutFilling material
2020th
SensoreinheitSensor unit
2222nd
AktivierungseinheitActivation unit
2424
DetektorempfängerDetector receiver
2626th
aktivierende Funksignaleactivating radio signals
2828
FunksignalRadio signal
3030th
Energiepuffer-SpeicherEnergy buffer storage
3232
SteuereinheitControl unit
3434
Komponente zum SelektierenComponent to select
3636
Komponenten zum DemodulierenComponents for demodulating
3838
Komponente zum DecodierenComponent for decoding
4040
Komponente zur Weiterleitung eines SchaltsignalsComponent for forwarding a switching signal
4242
FunkeinheitRadio unit
4444
Antenneantenna
4646
SchaltsignalSwitching signal
4848
Antenneantenna
5050
HauptelektronikMain electronics

Claims (10)

Sensor mit einer Sensoreinheit (20) zur Erfassung einer physikalischen Größe und einer Aktivierungseinheit (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinheit (22) Energie zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der Sensoreinheit (22) aus einem Funksignal (26) gewinnt.Sensor with a sensor unit (20) for detecting a physical variable and an activation unit (22), characterized in that the activation unit (22) gains energy for activating and / or deactivating the sensor unit (22) from a radio signal (26). Sensor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinheit (22) einen Detektorempfänger (24) umfasst.Sensor according to the preceding claim, characterized in that the activation unit (22) comprises a detector receiver (24). Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) einen Energiepuffer-Speicher (30) aufweist, in welchem die gewonnene Energie gespeichert wird.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (12) has an energy buffer memory (30) in which the energy obtained is stored. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) einen zusätzlichen Energiespeicher zur Versorgung der Sensoreinheit (20) aufweist.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (12) has an additional energy store for supplying the sensor unit (20). Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) eine Funkeinheit (42) zur Übermittlung der Messwerte aufweist.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (12) has a radio unit (42) for transmitting the measured values. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksignal (26) codiert ist.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the radio signal (26) is coded. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksignal (26) bei einer Frequenz von 13,56 MHz oder 27 MHz oder in einem Frequenzbereich von 87,5 MHz bis 108 MHz liegt.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the radio signal (26) is at a frequency of 13.56 MHz or 27 MHz or in a frequency range from 87.5 MHz to 108 MHz. System aus einem Sensor (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und einem Funkwellensender (14).System comprising a sensor (12) according to one of the Claims 1 until 7th and a radio wave transmitter (14). Verfahren zum Aktivieren eines Sensors (12) mit einer Sensoreinheit (20), wobei ein Funksignal (26) von einer Aktivierungseinheit (22) empfangen wird und die Aktivierungseinheit (22) aus dem Funksignal (26) die benötigte Energie zur Aktivierung der Sensoreinheit (20) gewinnt, wobei die Aktivierungseinheit (22) anschließend ein Schaltsignal (46) ausgibt, um die Sensoreinheit (20) zu aktivieren oder zu deaktivieren.Method for activating a sensor (12) with a sensor unit (20), wherein a radio signal (26) is received by an activation unit (22) and the activation unit (22) derives the energy required to activate the sensor unit (20) from the radio signal (26) ) wins, the activation unit (22) then outputting a switching signal (46) in order to activate or deactivate the sensor unit (20). Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinheit (22) ein codiertes Funksignal (26) empfängt und zunächst decodiert.Method according to the preceding claim, characterized in that the activation unit (22) receives a coded radio signal (26) and initially decodes it.
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Citations (4)

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