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Die Erfindung betrifft allgemein einen Sensor für den Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensors sowie ein mit dem Sensor ausgestattetes, wasserverbrauchendes elektrisches Haushaltsgerät.
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In Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen der Haushaltsausstattung werden herkömmlich sogenannte Trübungssensoren eingesetzt, mittels deren die Trübung des in der Maschine arbeitenden Nassmediums (Waschwasser, Spülflotte) messtechnisch ermittelt werden. Solche Trübungssensoren funktionieren nach dem Prinzip der trübungsabhängigen Dämpfung eines durch das Nassmedium geschickten Messlichtstrahls. Der Messlichtstrahl wird mittels eines optoelektronischen Senders (z.B. Leuchtdiode) erzeugt und auf die Messstrecke gegeben. Je stärker die Trübung entlang der Messstrecke, desto stärker wird der Messlichtstrahl abgeschwächt. Ein optoelektronischer Empfänger (z.B. Phototransistor oder Photodiode) detektiert den Messlichtstrahl nach Durchlauf durch das Nassmedium; aus der Signalstärke des von dem Empfänger abgegebenen Messsignals kann auf die Trübung des Nassmediums rückgeschlossen werden. Zum Stand der Technik hinsichtlich herkömmlicher Trübungssensoren für den Einsatz in wasserführenden Haushalts-Reinigungsgeräten kann beispielsweise auf die Druckschrift
EP 1 335 060 B1 verwiesen werden.
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Das Dokument
DE 10 2014 111 805 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Messgröße, wobei die Vorrichtung eine Kalibrierung erlaubt. Des Weiteren beschreibt dieses Dokument einen optischen Sensor, wobei eine Sensorkennlinie angepasst werden kann.
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Optoelektronische Bauteile, die nominell zueinander baugleich sind und nominell gleiche optoelektronische Eigenschaften haben, zeigen dennoch in der Praxis gelegentlich signifikante Toleranzen hinsichtlich der optoelektronischen Eigenschaften. Auch sonstige Bauteile eines Trübungssensors wie beispielsweise ein lichtdurchlässiges (transparentes oder transluzentes) Sensorgehäuse, ein Lichtleiter oder andere Kunststoffteile können Maß- oder/und Materialtoleranzen unterliegen.
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Dies kann dazu führen, dass nominell baugleiche Trübungssensoren Trübungsmesscharakteristiken haben, die von Sensor zu Sensor unterschiedlich sind. Selbst wenn mehrere nominell identische Trübungssensoren hinsichtlich ihrer elektrischen Betriebsbedingungen so eingestellt werden, dass sie bei bestimmten definierten Trübungsverhältnissen im Wesentlichen den gleichen Messwert liefern, können die genannten Toleranzen dennoch dazu führen, dass die Trübungssensoren bei anderen Trübungsverhältnissen voneinander abweichende Messwerte liefern. Eine Kalibrierung der Trübungssensoren nur bei den bestimmten definierten Trübungsverhältnissen kann deshalb unzureichend sein und im Betrieb des Haushaltsgeräts zu unzuverlässigen Messergebnissen führen.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, Wege aufzuzeigen, wie mit unvermeidlichen Bauteiltoleranzen von Sensoren umgegangen werden kann, die in elektrischen Haushaltsgeräten zur sensorischen Erfassung eines oder mehrerer Parameter eines Nassmediums eingesetzt werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung nach einem ersten Gesichtspunkt eine Gruppe mehrerer Sensoren für den Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät vor, wobei jeder Sensor der Gruppe ein Sensorgehäuse und eine in dem Sensorgehäuse untergebrachte Schaltungsbaugruppe umfasst. Die Schaltungsbaugruppe umfasst einen Aufnehmer zur Generierung eines elektrisches Messsignals, welches für eine durch ein sensorexternes Medium bestimmte oder jedenfalls beeinflusste Messgröße repräsentativ ist, einen Prozessor, welcher auf Basis des generierten Messignals die Erzeugung eines elektrischen Sensorausgangssignals bewirkt und eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle zur Ausgabe des Sensorausgangssignals und zum Empfangen sensorexterner Steuerinformationen betreffend eine Signalcharakteristik des Sensorausgangssignal relativ zu dem Messignal, wobei der Prozessor dazu eingerichtet ist, nach Maßgabe der empfangenen Steuerinformationen die Signalcharakteristik des Sensorausgangssignal relativ zu dem Messignal einzustellen. Jedem Sensor der Gruppe sind Kalibrierungsinformationen zugeordnet, welche die Ermittlung eines kalibrierten Messwerts auf Basis des generierten Messsignals ermöglichen. Jeder Sensor der Gruppe umfasst einen Informationsträger mit lesbaren Informationen, wobei die lesbaren Informationen die Kalibrierungsinformationen umfassen oder/und Zugangsdaten zum Zugriff auf die Kalibrierungsinformationen umfassen. Zudem generiert jeder Sensor der Gruppe bei gegebenen Betriebsbedingungen des Aufnehmers, bei denen der betreffende Sensor bei vorgegebenen Referenz-Verhältnissen des sensorexternen Mediums ein von Sensor zu Sensor im wesentliches gleiches vorgegebenes Messsignal generiert, bei gegebenen anderen Verhältnissen des sensorexternen Mediums ein von Sensor zu Sensor unterschiedliches Messsignal. Die Kalibrierungsinformationen sind innerhalb der Gruppe von Sensor zu Sensor derart unterschiedlich, dass für alle Sensoren der Gruppe der kalibrierte Messwert bei den gegebenen Betriebsbedingungen des Aufnehmers des betreffenden Sensors und bei den gegebenen anderen Verhältnissen des sensorexternen Mediums im Wesentlichen gleich ist.
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Die Sensoren der Gruppe generieren bei vorgegebenen Referenz-Verhältnissen des sensorexternen Mediums und bei bestimmten Betriebsbedingungen des Aufnehmers ein Messsignal, dass für alle Sensoren der Gruppe im Wesentlichen gleich ist. Soweit die Sensoren der Gruppe eine Trübungsmessfunktion haben, können die vorgegebenen Referenz-Verhältnisse des sensorexternen Mediums beispielsweise einem definierten Trübungswert des sensorexternen Mediums entsprechen, zum Beispiel 0 NTU (NTU: Nephelometrischer Trübungswert) oder einem anderen, genügend präzise reproduzierbaren NTU-Wert. Um bei solchen Referenz-Verhältnissen des sensorexternen Mediums einen jeweils im wesentlichen gleichen Messwert für alle Sensoren der Gruppe zu erhalten, können die Betriebsbedingungen des Aufnehmers unter Umständen von Sensor zu Sensor unterschiedlich sein. Die Betriebsbedingungen des Aufnehmers können also sensorspezifisch sein. So kann es beispielsweise sein, dass ein erster Trübungssensor bei einer Flüssigkeit definierter Klarheit mit einem vergleichsweise geringeren elektrischen Speisestrom betrieben werden muss, um einen bestimmten Mess-Spannungswert zu liefern, während ein zweiter Trübungssensor mit einem vergleichsweise größeren elektrischen Speisestrom betrieben werden muss, um bei einer Flüssigkeit der gleichen definierten Klarheit im Wesentlichen den gleichen Mess-Spannungswert zu liefern.
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Bauteiltoleranzen können jedoch dazu führen, dass - um bei dem betrachteten Beispielfall des ersten Trübungssensors und des zweiten Trübungssensors zu bleiben - bei anderen Trübungsverhältnissen der Flüssigkeit die beiden Trübungssensoren nicht mehr im wesentlichen übereinstimmende Mess-Spannungswerte liefern, selbst wenn der erste Trübungssensor gleichbleibend mit dem vergleichsweise geringeren elektrischen Speisestrom betrieben wird und der zweite Trübungssensoren gleichbleibend mit dem vergleichsweise größeren elektrischen Speisestrom betrieben wird. Während bei den vorgegebenen Referenz-Verhältnissen der Flüssigkeit (im betrachteten Beispiel also bei der definierten Klarheit) die Kenntnis des Mess-Spannungswerts demnach noch einen sicheren Rückschluss auf die Trübung der Flüssigkeit zulässt, gleichgültig, von welchem der beiden Trübungssensoren der Mess-Spannungswert erhalten wurde, kann dies bei anderen Trübungsverhältnissen der Flüssigkeit anders sein. Hier kann ein solcher Rückschluss nicht mehr ohne weiteres möglich sein, weil verschiedene Trübungssensoren bei den gleichen Trübungsverhältnissen einen jeweils anderen Mess-Spannungswert liefern können.
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Erfindungsgemäß umfasst jeder Sensor der Gruppe lesbare Informationen , die von einem geeigneten Informationsträger des betreffenden Sensors bereitgehalten werden. Die lesbaren Informationen geben entweder unmittelbar Kalibrierungsinformationen an oder enthalten Zugangsdaten, welche einen Zugriff auf solche Kalibrierungsinformationen ermöglichen. In letzterem Fall können die Kalibrierungsinformationen sensorexternen gespeichert werden, beispielsweise auf einem Server. Die Zugangsdaten können beispielsweise eine Kennung umfassen, die bei bestimmten Ausführungsformen eindeutig für den jeweiligen Sensor ist, d.h. von Sensor zu Sensor verschieden ist. Die Kalibrierungsinformationen selbst sind sensorspezifisch und gewährleisten bei ihrer Anwendung, dass nicht nur bei den vorgegebenen Referenz-Verhältnissen des sensorexternen Mediums, sondern auch bei anderen Verhältnissen des sensorexternen Mediums (kalibrierte) Messwerte erhalten werden können, die von Sensor zu Sensor im Wesentlichen gleich sind, Auf diese Weise können die Signalcharakteristiken der Sensoren der Gruppe vermittels der Kalibrierungsinformationen vereinheitlicht werden.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Informationsträger ein elektronischer Speicher, wobei die lesbaren Informationen elektronisch auslesbar in dem Speicher hinterlegt sind. Die Schaltungsbaugruppe jedes Sensors der Gruppe kann bei solchen Ausführungsformen einen Prozessor aufweisen, welcher auf Basis des generierten Messsignals unter Zugriff auf die in dem Speicher gespeicherten Kalibrierungsinformationen den kalibrierten Messwert ermittelt und die Erzeugung des Sensorausgangssignals auf Basis des kalibrierten Messwerts bewirkt. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass bei solchen Ausführungsformen die Schaltungsbaugruppe jedes Sensors dazu eingerichtet ist, die lesbaren Informationen aus dem Speicher auszulesen und an der Ausgabe-Schnittstelle zur Ausgabe an eine sensorexterne Steuereinheit des Haushaltsgeräts bereitzustellen. Die ausgelesenen Informationen können dann von der Steuereinheit verarbeitet werden, um den kalibrierten Messwert zu ermitteln.
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Bei bestimmten Ausführungsformen sind die lesbaren Informationen in maschinenoptisch oder visuell lesbarer Weise an dem Sensor angebracht, beispielsweise auf einem bedruckten Etikett.
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Bei bestimmten Ausführungsformen sind die Kalibrierungsinformationen tabellarisch ausgestaltet, wobei die Kalibrierungsinformationen für jeden einer Mehrzahl von Werten des generierten Messsignals einen kalibrierten Messwert angeben.
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Bei bestimmten Ausführungsformen geben die Kalibrierungsinformationen für mindestens einen Kalibrierungsparameter einen zugehörigen Parameterwert an.
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Bei bestimmten Ausführungsformen geben die Zugangsdaten eine Kennung an, wobei die Kalibrierungsinformationen jedes Sensors der Gruppe außerhalb der Sensorgruppe in Zuordnung zu der jeweiligen Kennung gespeichert sind. Die Kennung kann für den jeweiligen Sensor eindeutig sein. Der Speicherort außerhalb der Sensorgruppe kann z.B. ein lokaler Server des Herstellers des Haushaltsgeräts sein oder es kann ein Server sein, welcher Teil einer Cloud-Architektur ist. Unter Verwendung der Kennung des betreffenden Sensors kann auf die dem Sensor zugeordneten Kalibrierungsinformationen zugegriffen werden, wobei insbesondere im Fall einer Speicherung der Kalibrierungsinformationen auf einem Server vergleichsweise große Datenmengen (sei es aufgrund der Größe einzelner Datensätze, sei es aufgrund der Anzahl von Datensätzen) unproblematisch vorrätig gehalten werden können.
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Die gegebenen Betriebsbedingungen des Aufnehmers umfassen bei bestimmten Ausführungsformen gegebene elektrische Versorgungsbedingungen.
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Bestimmte Ausführungsformen sehen vor, dass zumindest eine Teil-Mehrzahl der Sensoren der Gruppe nominell baugleich ist oder/und zumindest eine Teil-Mehrzahl der Sensoren der Gruppe nominell bauverschieden ist.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Aufnehmer eines der folgenden:
- - er ist als Trübungsmesser zur Generierung eines für die Trübung des sensorexternen Mediums repräsentativen elektrischen Trübungs-Messsignals ausgebildet;
- - er ist als Temperaturmesser zur Generierung eines für die Temperatur des sensorexternen Mediums repräsentativen elektrischen Temperatur-Messsignals ausgebildet;
- - er ist als Leitwertmesser zur Generierung eines für die elektrische Leitfähigkeit des sensorexternen Mediums repräsentativen elektrischen Leitwert-Messsignals ausgebildet.
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Im Fall der Ausbildung des Aufnehmers als Trübungsmesser kann der Aufnehmer eine Lichtquelle und einen Photodetektor umfassen, wobei das elektrische Trübungs-Messsignal repräsentativ ist für die optische Transmission von ausgesandtem Licht der Lichtquelle längs eines zumindest teilweise durch das sensorexterne Medium von der Lichtquelle zu dem Photodetektor verlaufenden Lichtmesspfads.
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Bestimmte Ausführungsformen sehen vor, dass bei zumindest einer Teil-Mehrzahl der Sensoren der Gruppe die Lichtfarbe der Lichtquelle von Sensor zu Sensor nominell gleich ist. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch nicht ausgeschlossen, dass bei zumindest eine Teil-Mehrzahl der Sensoren der Gruppe die Lichtfarbe der Lichtquelle von Sensor zu Sensor nominell verschieden ist.
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Nach einem zweiten Gesichtspunkt sieht die Erfindung einen Sensor vor, insbesondere einen Sensor mit Trübungsmessfunktion. Der Sensor ist für den Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät bestimmt und umfasst ein Sensorgehäuse und eine in dem Sensorgehäuse untergebrachte Schaltungsbaugruppe, wobei die Schaltungsbaugruppe umfasst: einen Aufnehmer zur Generierung eines elektrischen Messsignals, welches für eine durch ein sensorexternes Medium bestimmte oder jedenfalls beeinflusste Messgröße repräsentativ ist; und eine Ausgabe-Schnittstelle zur Ausgabe eines auf Basis des generierten Messsignals ermittelten Sensorausgangssignals. Der Sensor ist bei diesem zweiten Gesichtspunkt Träger von lesbaren Informationen, welche in maschinenoptisch oder visuell lesbarer Weise an dem Sensor angebracht sind. Die lesbaren Informationen umfassen Kalibrierungsinformationen oder/und Zugangsdaten (z.B. in Form einer eindeutigen Kennung des betreffenden Sensors) zum Zugriff auf sensorextern gespeicherte Kalibrierungsinformationen, wobei die Kalibrierungsinformationen auf die Ermittlung eines kalibrierten Messwerts auf Basis des generierten Messsignals abgestimmt sind.
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Nach einem dritten Gesichtspunkt sieht die Erfindung einen Sensor vor, insbesondere mit Trübungsmessfunktion, der für den Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät bestimmt ist. Der Sensor umfasst ein Sensorgehäuse und eine in dem Sensorgehäuse untergebrachte Schaltungsbaugruppe, wobei die Schaltungsbaugruppe umfasst: einen Aufnehmer zur Generierung eines elektrischen Messsignals, welches für eine durch ein sensorexternes Medium bestimmte oder jedenfalls beeinflusste Messgröße repräsentativ ist; eine Ausgabe-Schnittstelle zur Ausgabe eines auf Basis des generierten Messsignals ermittelten Sensorausgangssignals; und einen elektronischen Speicher (z.B. einen EEPROM), in welchem lesbare Informationen gespeichert sind. Die lesbaren Informationen umfassen Kalibrierungsinformationen oder/und Zugangsdaten zum Zugriff auf sensorextern gespeicherte Kalibrierungsinformationen, wobei die Kalibrierungsinformationen auf die Ermittlung eines kalibrierten Messwerts auf Basis des generierten Messsignals abgestimmt sind. Die Schaltungsbaugruppe ist dazu eingerichtet, die lesbaren Informationen aus dem Speicher an der Ausgabe-Schnittstelle zur Ausgabe an eine sensorexterne Steuereinheit des Haushaltsgeräts bereitzustellen. Hierfür kann die Schaltungsbaugruppe dazu eingerichtet sein, von der Steuereinheit oder einer anderen sensorexternen Komponente Auslesebefehle zum Auslesen der lesbaren Informationen aus dem Speicher entgegenzunehmen.
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Die Erfindung sieht einen Sensor vor, insbesondere einen Sensor mit Trübungsmessfunktion. Der erfindungsgemäße Sensor ist für den Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät bestimmt und umfasst ein Sensorgehäuse und eine in dem Sensorgehäuse untergebrachte Schaltungsbaugruppe, wobei die Schaltungsbaugruppe umfasst: einen Aufnehmer zur Generierung eines elektrischen Messsignals, welches für eine durch ein sensorexternes Medium bestimmte oder jedenfalls beeinflusste Messgröße repräsentativ ist; einen Prozessor, welcher auf Basis des generierten Messsignals die Erzeugung eines elektrischen Sensorausgangssignals bewirkt; und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle zur Ausgabe des Sensorausgangssignals und zum Empfangen sensorexterner Steuerinformationen betreffend eine Signalcharakteristik des Sensorausgangssignals relativ zu dem Messsignal. Der Prozessor ist dabei dazu eingerichtet, nach Maßgabe der empfangenen Steuerinformationen die Signalcharakteristik des Sensorausgangssignals relativ zu dem Messsignal einzustellen.
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Die Signalcharakteristik kann eine Proportionalität zu der Messgröße sein. Beispielsweise umfasst die Signalcharakteristik eine Art der Proportionalität, zum Beispiel eine lineare oder quadratische Proportionalität oder eine Proportionalität gemäß einer dem Prozessor bekannten oder durch die Steuerinformationen vorgegebenen Funktion. Die Signalcharakteristik kann eine Größe der Proportionalität umfassen, beispielsweise ein Verhältnis der Messgröße zu dem Ausgangssignal oder umgekehrt. Alternativ oder zusätzlich kann das elektrische Messsignal mehrere zu unterschiedlichen Zeitpunkten (z.B. in Form einer periodischen Messreihe) generierte und für die Messgröße repräsentative Werte umfassen und die Signalcharakteristik ein Amplituden-Frequenzgang gegenüber dem Messsignal sein. Der Amplituden-Frequenzgang kann in anderen Worten dem Ausgang eines Filters entsprechen, dessen Übertragungsfunktion durch die Signalcharakteristik vorgegeben wird und dessen Eingang das Messsignal darstellt. Bei dem Filter kann es sich um einen Tiefpassfilter oder einen Hochpassfilter handeln, dessen Filterparameter (z.B. Kennfrequenz, Grenzfrequenz, Dämpfung und/oder Ordnung) von den Steuerinformationen vorgegeben wird bzw. werden.
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Durch die Bereitstellung eines solchen Sensors können folglich Ausgangssignale mit unterschiedlichen Signalcharakteristiken erzeugt werden. So kann bei bestimmten Ausführungsformen die ansonsten durch die Hauptsteuereinheit durchzuführende Umrechnung des Ausgangssignals entfallen.
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Nach einem fünften Gesichtspunkt sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors für den Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät vor, wobei bei dem Verfahren eine Schaltungsbaugruppe in ein Sensorgehäuse des Sensors eingebaut wird. Die Schaltungsbaugruppe umfasst einen Aufnehmer zur Generierung eines elektrisches Messsignals, welches für eine durch ein sensorexternes Medium bestimmte oder jedenfalls beeinflusste Messgröße repräsentativ ist, und eine Ausgabe-Schnittstelle zur Ausgabe eines auf Basis des generierten Messsignals ermittelten elektrischen Sensorausgangssignals. Bei dem Verfahren werden Kalibrierungsinformationen, welche die Ermittlung eines kalibrierten Messwerts auf Basis des generierten Messsignals ermöglichen, spezifisch für den mit der Schaltungsbaugruppe bestückten Sensor ermittelt und es werden entweder die Kalibrierungsinformationen oder Zugangsdaten zum Zugriff auf die Kalibrierungsinformationen in maschinenlesbarer oder visuell lesbarer Weise an den Sensor angeheftet.
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Schließlich sieht die Erfindung nach einem sechsten Gesichtspunkt ein wasserführendes bzw. wasserverbrauchendes Haushalts-Reinigungsgerät vor, wobei das Haushalts-Reinigungsgerät einen durch eine Tür verschließbaren Arbeits-Nassraum, einen Sensor zur Durchführung von Messungen an einem in dem Arbeits-Nassraum vorhandenen Medium und eine elektronische Steuereinheit umfasst. Die Steuereinheit vermag bei den fünften Gesichtspunkt anhand der von dem Sensor durchgeführten Messungen den Betrieb des Haushalts-Reinigungsgeräts zu steuern. Bei dem Sensor handelt es sich um einen Sensor der vorstehend erläuterten Art; dieser kann aus der erläuterten Gruppe von Sensoren entstammen. Der Sensor kann über eine Kabelverbindung zum Beispiel an ein die Steuereinheit umfassendes Steuermodul (z.B. in Form einer Steuerplatine) oder an ein anderes Elektrik- oder/und Elektronikmodul angeschlossen sein, welches die Sensorsignale an die Steuereinheit weiterleitet.
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Sensoren der im Rahmen der vorliegenden Offenbarung betrachteten Art können konstruktiv und schaltungstechnisch so ausgestaltet sein, wie dies in der
DE 10 2019 007 379 A1 gezeigt und beschrieben ist. Der Inhalt dieser deutschen Patentanmeldung wird hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme vollumfänglich in die vorliegende Offenbarung einbezogen. Insbesondere können Sensoren gemäß der vorliegenden Offenbarung zur Kabelverbindung mit einer Hauptsteuereinheit eines elektrischen Haushaltsgeräts ausgestaltet sein, wobei der Sensor eine elektrische Sensorschaltung (auch als Schaltungsbaugruppe bezeichnet) mit einer Mehrzahl von mindestens zwei in verschiedenen Schaltungszweigen angeordneten Messaufnehmern umfasst, deren jeder zur Bereitstellung eines elektrischen Messsignals ausgebildet ist, wobei die Sensorschaltung ein erstes elektrisches Kontaktelement zur Steckverbindung mit einem Kabelstecker aufweist und über das erste Kontaktelement (auch als Ausgabeschnittstelle bezeichnet) aus den Messsignalen jedes der Mehrzahl Messaufnehmer gewonnene Messinformationen, zum Beispiel in Form des Ausgangssignals, auszugeben vermag. Die Sensorschaltung kann einen (Mikro-)Prozessor enthalten und die Messaufnehmer ihre Messsignale an den (Mikro-)Prozessor liefern. Die Mehrzahl Messaufnehmer umfasst beispielsweise mindestens einen optoelektronischen Messaufnehmer und zusätzlich mindestens einen weiteren, nicht optoelektronischen Messaufnehmer, insbesondere ein temperaturabhängiges elektrisches Widerstandselement oder/und eine Anordnung von Leitwertelektroden. Die Sensorschaltung kann ein zweites elektrisches Kontaktelement (auch als Steuerungsschnittstelle bezeichnet) zur Steckverbindung mit dem Kabelstecker aufweisen und zum Bezug einer elektrischen Versorgungsgleichspannung über das zweite Kontaktelement ausgebildet sein. Die Sensorschaltung kann dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit einer über das zweite Kontaktelement empfangenen Steuerinformation (auch als Sensorsteuerungssignal bezeichnet) Messinformationen eines durch die Steuerinformation bezeichneten Messaufnehmers über das erste Kontaktelement auszugeben. Die Sensorschaltung kann ein drittes elektrisches Kontaktelement zur Steckverbindung mit dem Kabelstecker aufweisen und auf ein Bezugspotential zu legende Teile der Sensorschaltung können mit dem dritten Kontaktelement verbunden sein. Der Messaufnehmer kann dem hierin beschriebenen Aufnehmer entsprechen oder ein Teil des hierin beschriebenen Aufnehmers sein, beispielsweise der Photodetektor.
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Beispielsweise umfassen Sensoren gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Sensorgehäuse und eine in dem Sensorgehäuse untergebrachte Elektronikbaugruppe (Schaltungsbaugruppe) mit Sensorbauteilen für eine Mehrzahl verschiedener Messfunktionen, wobei die Messfunktionen mindestens eine optische Messfunktion sowie mindestens eine nicht-optische Messfunktion umfassen, wobei die Elektronikbaugruppe eine Steckschnittstelle für einen elektrischen Anschlussstecker aufweist, wobei die Steckschnittstelle eine Mehrzahl elektrischer Schnittstellenkontakte zur elektrischen Versorgung der Elektronikbaugruppe und zur Ableitung mittels der Messfunktionen gewonnener Messinformationen, beispielsweise als das Ausgangssignal, aufweist. Der Sensor kann ferner eines der folgenden Merkmale (a)-(d) aufweisen:
- (a) die Gesamtzahl der Schnittstellenkontakte der Steckschnittstelle beträgt zwei oder drei;
- (b) die Elektronikbaugruppe leitet mittels einer optischen Messfunktion der Elektronikbaugruppe gewonnene erste Messinformationen und mittels einer nicht-optischen Messfunktion der Elektronikbaugruppe gewonnene zweite Messinformationen über einen gemeinsamen Schnittstellenkontakt (z.B. über die Ausgabeschnittstelle) der Steckschnittstelle ab, beispielsweise in Form des Ausgangssignals;
- (c) die Elektronikbaugruppe umfasst eine integrierte Schaltung mit getrennten Signaleingängen für ein elektrisches Messsignal einer optischen Messfunktion und ein elektrisches Messsignal einer nicht-optischen Messfunktion der Elektronikbaugruppe und mit einem gemeinsamen Signalausgang (zum Beispiel die Ausgabeschnittstelle) für aus den Messsignalen abgeleitete Messinformationen der optischen Messfunktion und der nicht-optischen Messfunktion;
- (d) die Steckschnittstelle umfasst einen Schnittstellenkontakt (zum Beispiel die Steuerungsschnittstelle) zur Zufuhr einer elektrischen Versorgungsgleichspannung für die Elektronikbaugruppe, wobei die Elektronikbaugruppe eine insbesondere in integrierter Schaltungstechnik realisierte Steuereinheit (auch als Mikroprozessor oder Prozessor bezeichnet) zur Auswertung eines der Versorgungsgleichspannung überlagerten Steuerpulsmusters und zur Steuerung, insbesondere Aktivierung, der Messfunktionen abhängig von dem Steuerpulsmuster umfasst.
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Die mindestens eine optische Messfunktion der Elektronikbaugruppe kann eine Messfunktion zur Messung der optischen Transmission längs eines teilweise außerhalb des Sensorgehäuses verlaufenden Lichtmesspfads oder/und eine Messfunktion zur Erkennung der Art eines an eine außenseitige Messoberfläche des Sensorgehäuses angrenzenden Außenmediums mittels eines in Richtung auf die Messoberfläche gerichteten Messlichtstrahls umfassen. Die mindestens eine nicht-optische Messfunktion der Elektronikbaugruppe kann eine Temperaturmessfunktion oder/und eine Messfunktion zur Ermittlung des elektrischen Leitwerts längs einer außerhalb des Sensorgehäuses verlaufenden Leitwertmessstrecke umfassen. Das Sensorgehäuse weist beispielsweise eine topfartig ausgestaltete Gehäusebasis sowie zwei gegenüber der Gehäusebasis abstehende Gehäusefinger auf. Die Elektronikbaugruppe leitet beispielsweise sämtliche mittels der Messfunktionen der Elektronikbaugruppe gewonnene Messinformationen über einen gemeinsamen Schnittstellenkontakt (zum Beispiel die Ausgabeschnittstelle) der Steckschnittstelle ab. Bezüglich weiterer Einzelheiten, insbesondere betreffend die Anschlusskontakte und Anschlussschnittstellen des Sensors sowie die Arten der über diese Kontakte übermittelten Signale, wird auf die
DE 10 2019 007 379 A1 verwiesen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
- 1 eine schematische Darstellung eines Sensors;
- 2 drei beispielhafte Messsignale unterschiedlicher Sensoren;
- 3 Korrelationen von aus den drei beispielhaften Messsignalen direkt ermittelten Messgrößenwerten mit der entsprechenden Messgröße;
- 4 Korrelationen von aus den drei beispielhaften Messsignalen unter Verwendung von Kalibrierungsinformationen ermittelten Messgrößenwerten mit der entsprechenden Messgröße; und
- 5 ein Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens eines Sensors; und
- 6 eine schematische Darstellung eines Haushaltsgeräts mit einem Sensor.
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Im Folgenden bezeichnen dieselben Bezugszeichen, soweit nicht anders erläutert, dieselben strukturellen und funktionelle Merkmale.
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Wie in 1 dargestellt umfasst ein Sensor 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Sensorgehäuse, welches eine topfartig ausgestaltete Gehäusebasis 2 sowie zwei gegenüber der Gehäusebasis 2 abstehende Gehäusefinger 4 und 6 aufweist. Der Sensor 100 umfasst ferner einen Aufnehmer 7 zur Generierung eines elektrisches Messsignals, welches für eine durch ein sensorexternes Medium 8 bestimmte oder jedenfalls beeinflusste Messgröße repräsentativ ist. Das sensorexterne Medium 8 ist insbesondere ein Arbeitsmedium eines Haushaltsgeräts wie beispielsweise Wasser oder eine wasserbasierte Emulsion oder Lösung. Die Messgröße ist beispielsweise eine Trübung, eine Temperatur oder eine elektrische Leitfähigkeit des sensorexternen Mediums 8.
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Der Sensor 100 umfasst ferner eine Ausgabeschnittstelle 10 zur Ausgabe eines auf Basis des generierten Messsignals ermittelten elektrischen Ausgangssignals und eine Steuerungsschnittstelle 12 zum Empfangen eines elektrischen Sensorsteuerungssignals. Mögliche Ausgestaltungen der beiden Schnittstellen 10 und 12 werden auch in der
DE 10 2019 007 379 A1 beschrieben. In einer beispielhaften Ausführungsform werden die Ausgabeschnittstelle 10 und die Steuerungsschnittstelle 12 durch ein und denselben elektrischen Anschlusskontakt gebildet. Der Sensor 100 umfasst einen Prozessor 14, welcher auf Basis des generierten Messsignals die Erzeugung des elektrischen Ausgangssignals derart bewirkt, dass das Ausgangssignal eine von dem empfangenen Sensorsteuerungssignal vorgegebene Signalcharakteristik aufweist.
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Beispielsweise wird die Erzeugung des elektrischen Ausgangssignals derart bewirkt, dass das Ausgangssignal gegenüber der Messgröße eine bestimmte Proportionalität aufweist. So kann das Steuerungssignal vorgeben, dass das Ausgangssignal ein festgelegtes Verhältnis zu der Messgröße aufweist (z.B. einen Wert von 2 Volt bei einer Trübung mit einem nephelometrischen Trübungswert (NTU) von 500 und ein Wert von 1 Volt bei einer Trübung von 1000 NTU).
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Ferner kann im Fall eines zeitabhängigen Messsignals des Aufnehmers 7 das Steuerungssignal eine Filtercharakteristik vorgeben, sodass das Ausgangssignal einen vorbestimmten Amplituden-Frequenzgang aufweist. Dies ermöglicht das Filtern von niedrigfrequenten oder hochfrequenten Anteilen in dem zeitabhängigen Messsignal des Aufnehmers. Durch Tiefpassfiltern des Messsignals kann der Anteil von Rauschen im Ausgangssignal minimiert werden. In manchen Fällen ist gerade der Rauschanteil von Interesse, insbesondere um einen Rückschluss auf die Anzahl und/oder Größe von Gasblasen in dem sensorexternen Medium 8 zu erhalten. Hierzu kann das Messsignal mittels eines Hochpassfilters zur Erzeugung des Ausgangssignals gefiltert werden. Die einzelnen Filterparameter wie z.B.
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Grenzfrequenz und Dämpfung werden vorzugsweise von dem Sensorsteuerungssignal vorgegeben.
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Der Sensor 100 kann einen als Trübungsmesser ausgebildeten Aufnehmer 7 zur Generierung eines für die Trübung des sensorexternen Mediums 8 repräsentativen elektrischen Trübungs-Messsignals umfassen. In diesem Fall lässt das Trübungs-Messsignal auf einen Grad der Trübung des sensorexternen Mediums schließen. Der als Trübungsmesser ausgebildete Aufnehmer 7 umfasst eine Lichtquelle 16, beispielsweise eine Leuchtdiode, und einen Photodetektor 18. Licht, welches von der Lichtquelle 16 ausgesendet wird, verläuft entlang eines Lichtmesspfads von der Lichtquelle 16 bis zu den Photodetektor 18. Ein Bereich 20 des Lichtmesspfads verläuft von zwischen den Gehäusefingern 4 und 6 durch das sensorexterne Medium 8. Somit misst der Aufnehmer 7 die optische Transmission längs des Lichtmesspfads, der zumindest teilweise durch das sensorexterne Medium 8 verläuft.
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2 zeigt drei beispielhafte Messsignale 22, 24 und 26 von als Trübungsmesser ausgestalteten Aufnehmern 7 verschiedener Sensoren 100. Auf der Abszissenachse sind Trübungswerte in der Einheit kNTU dargestellt. Auf der Ordinatenachse sind Werte der Messsignale dargestellt in Relation zu dem jeweils größtmöglichen Messsignal (100%), bei jeweils denselben Betriebsbedingungen der Aufnehmer 7. Es wird deutlich, dass sich die Messsignale 22, 24 und 26 der als Trübungsmesser ausgestalteten Aufnehmer 7 verschiedener Sensoren 100 voneinander unterscheiden.
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In 3 sind Korrelationen von aus den drei beispielhaften Messsignalen 22, 24 und 26 der 2 direkt, also ohne Verwendung von Kalibrierungsinformationen, ermittelten Messgrößenwerten 28, 30 und 32 mit der Trübung des sensorexternen Mediums 8 dargestellt. Die Messgrößenwerte 28, 30 und 32 wurden in anderen Worten durch Umrechnung der Messsignale 22, 24 und 26 mit jeweils derselben Umrechnungsformel und denselben Umrechnungsfaktoren bestimmt. Die Messgrößenwerte 28 wurden aus dem Messsignal 22 ermittelt, die Messgrößenwerte 30 aus dem Messsignal 24 und die Messgrößenwerte 32 aus dem Messsignal 26. Auf der Abszissenachse sind während der Messung vorliegende Trübungswerte des sensorexternen Mediums 8 in der Einheit kNTU dargestellt. Auf der Ordinatenachse sind die direkt aus den Messsignalen 22, 24 und 26 ermittelten Trübungswerte 28, 30 und 32 in der Einheit kNTU dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die aus den Messsignalen 22 und 26 direkt ermittelten Trübungswerte 28 und 32 von den tatsächlich vorhandenen Trübungswerten abweichen, während die Trübungswerte 30 dem Idealfall entsprechen.
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Es ist möglich, die Messsignale eines Aufnehmers 7 durch Lasertrimmen elektrischer Widerstände einer den Aufnehmer 7 umfassenden Schaltungsbaugruppe anzupassen. Allerdings resultiert dies hauptsächlich in einer Verschiebung der entsprechenden Kurve in 3 nach oben oder nach unten. Eine reine Verschiebung einer Kurve nach oben oder unten reicht jedoch zur Minimierung der Abweichung zwischen den ermittelten Trübungswerten 28 und 32 und den tatsächlichen Trübungswerten nicht aus, es muss vielmehr die Steigung der Kurven der Trübungswerte 28 und 32 jeweils so angepasst werden, dass sie mit der Steigung der Kurve der der Realität entsprechenden Trübungswerte 30 übereinstimmt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist daher eine Gruppe mehrerer Sensoren für den Einbau in ein elektrisches Haushaltsgerät vorgesehen. Im Folgenden wird diese Sensorgruppe unter Bezugnahme auf den Sensor aus 1 näher beschrieben. Jeder Sensor 100 der Gruppe umfasst den Aufnehmer 7 zur Generierung eines elektrischen Messsignals, welches für dieselbe durch das sensorexterne Medium 8 bestimmte oder jedenfalls beeinflusste Messgröße repräsentativ ist. Ferner weist jeder Sensor 100 der Gruppe die Ausgabeschnittstelle 10 zur Ausgabe eines auf Basis des generierten Messsignals ermittelten elektrischen Ausgangssignals auf. Die einzelnen Sensoren der Sensorgruppe müssen nicht zwangsläufig den Prozessor 14 und die Steuerungsschnittstelle 12 aufweisen.
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Jeder der Sensoren 100 der Sensorgruppe weist einen Informationsträger mit lesbaren Kalibrierungsinformationen auf (nicht dargestellt), welche die Ermittlung eines kalibrierten Messwerts auf Basis des generierten Messsignals ermöglichen. Jeder Sensor 100 der Gruppe generiert bei gegebenen Betriebsbedingungen des Aufnehmers 7, beispielsweise bei gegebenen elektrischen Versorgungsbedingungen des Aufnehmers 7, und bei gegebenen Verhältnissen des sensorexternen Mediums 8 ein jeweils unterschiedliches Messsignal. Die Kalibrierungsinformationen des Informationsträgers sind innerhalb der Gruppe von Sensor zu Sensor derart unterschiedlich, dass für alle Sensoren 100 der Gruppe bei den gegebenen Betriebsbedingungen des Aufnehmers 7 und bei den gegebenen Verhältnissen des sensorexternen Mediums 8 der kalibrierte Messwert im Wesentlichen gleich ist. Hierdurch wird erreicht, dass die kalibrierten Messwerte unabhängig von fertigungsbedingten Bauteiltoleranzen einzelner Komponenten der Sensoren 100 der Gruppe ermittelt werden können.
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4 zeigt Korrelationen von aus den drei beispielhaften Messsignalen 22, 24 und 26 der 2 unter Verwendung der sensorspezifischen, in dem jeweiligen Informationsträger enthaltenen Kalibrierungsinformationen ermittelten Messgrößenwerten 34, 36 und 38 mit der Trübung des sensorexternen Mediums 8. Die Messgrößenwerte 34 wurden aus dem Messsignal 22 ermittelt, die Messgrößenwerte 36 aus dem Messsignal 24 und die Messgrößenwerte 38 aus dem Messsignal 26, und zwar jeweils unter Verwendung der Kalibrierungsinformationen. In anderen Worten wurden die Messgrößenwerte 34, 36 und 38 aus den kalibrierten Messwerten ermittelt (beispielsweise mit jeweils derselben (z.B. ersten) Umrechnungsformel und denselben (z.B. ersten) Umrechnungsfaktoren), während die Messgrößenwerte 28, 30 und 32 der 3 direkt aus den Messsignalen der 2 ermittelt wurden (beispielsweise mit jeweils derselben (z.B. ersten) Umrechnungsformel und denselben (z.B. ersten) Umrechnungsfaktoren). Auf der Abszissenachse sind während der Messung vorliegende Trübungswerte des sensorexternen Mediums 8 in der Einheit kNTU dargestellt. Auf der Ordinatenachse sind die unter Verwendung der Kalibrierungsinformationen aus den Messsignalen ermittelten Trübungswerte in der Einheit kNTU dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die so ermittelten Messgrößenwerte 34, 36 und 38 im Wesentlichen mit den tatsächlich vorliegenden Trübungen übereinstimmen. Die einzelnen Kurven weisen im Wesentlichen dieselbe Steigung auf. In anderen Worten ermöglicht die Verwendung der Kalibrierungsinformationen eine Anpassung der Steigung der in 3 dargestellten Kurven, wodurch sensorunabhängig ein zuverlässiger Rückschluss auf die Messgröße ermöglicht wird.
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In einer Ausführungsform ist der Informationsträger ein elektronischer Speicher (nicht dargestellt), in dem die Kalibrierungsinformationen elektronisch auslesbar hinterlegt sind. Jeder Sensor 100 der Gruppe kann den Prozessor 14 umfassen. Der Prozessor 14 ist dann vorzugsweise dazu eingerichtet, auf Basis des von dem Aufnehmer 7 generierten Messsignals unter Zugriff auf die in dem Speicher gespeicherten Kalibrierungsinformationen den kalibrierten Messwert zu ermitteln und die Erzeugung des Ausgangssignals auf Basis des kalibrierten Messwerts zu bewirken. Hierdurch wird erreicht, dass jeder Sensor 100 der Gruppe bei denselben Betriebsbedingungen des Aufnehmers 7 und denselben Verhältnissen des sensorexternen Mediums 8 im Wesentlichen dasselbe Ausgangssignal ausgibt.
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Die Kalibrierungsinformationen können tabellarisch ausgestaltet sein und für jeden einer Mehrzahl von Werten des generierten Messsignals einen kalibrierten Messwert angeben. In diesem Fall können zur Erzeugung des Ausgangssignals durchzuführende Berechnungen vereinfacht werden, was den Einsatz eines Prozessors 14 mit geringer Rechenleistung ermöglicht und die Erzeugung des Ausgangssignals beschleunigt.
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Alternativ oder zusätzlich können die Kalibrierungsinformationen zumindest einen Kalibrierungsparameter umfassen, welcher eine Umrechnung eines beliebigen Werts des generierten Messsignals in den kalibrierten Messwert ermöglicht. Es kann eine Formel verwendet werden, in welche sowohl ein Wert des generierten Messsignals als auch der Kalibrierungsparameter eingesetzt werden, um aus dem Messsignal das Ausgangssignal zu erzeugen. Die Kalibrierungsinformationen können eine solche Formel umfassen. Dies ermöglicht eine präzise Ermittlung der Messgröße anhand des kalibrierten Messwerts. Eine beispielhafte Formel ist folgende:
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Hierbei steht A für den kalibrierten Messwert, welcher die Trübung des sensorexternen Mediums 8 in Abhängigkeit vom generierten Messsignal x angibt. Das Messsignal x ist beispielsweise ein elektrischer Spannungswert, der von dem einem Photodetektor des Aufnehmers 7 als das Messsignal ausgegeben wird. a, b, c stellen jeweils einen (unterschiedlichen) Kalibrierungsparameter dar. Die Werte der Kalibrierungsparameter a, b, c sind geeignet zu ermitteln, um eine Umrechnung des Werts des generierten Messsignals x in den kalibrierten Messwert A zu ermöglichen. Die Kalibrierungsinformationen können nur die Werte der Kalibrierungssparameter a, b, c oder die vollständige Umrechnungsformel umfassen.
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Wie oben erwähnt kann jeder der Sensoren 100 der Gruppe einen als Trübungsmesser ausgebildeten Aufnehmer 7 umfassen. Der als Trübungsmesser ausgebildete Aufnehmer 7 zumindest eines der Sensoren 100 der Sensorgruppe kann zur Messung der Transmission von Licht einer ersten Lichtfarbe eingerichtet sein, und die als Trübungsmesser ausgebildeten Aufnehmer der 7 anderen Sensoren 100 der Sensorgruppe können zur Messung der Transmission von Licht einer zweiten, von der ersten Lichtfarbe verschiedenen Lichtfarbe eingerichtet sein. In diesem Fall umfassen die gegebenen Betriebsbedingungen des als Trübungsmesser ausgebildeten Aufnehmers eine Lichtintensität von Licht, welches von der Lichtquelle 16 ausgesendet wird. Mit dem Ausdruck „Lichtfarbe“ wird ein bestimmter Wellenlängenbereich von Licht bezeichnet (z.B. infrarot (IR), ultraviolett (UV) oder sichtbares Licht der Farbe Rot). Beispielsweise ist in dem zumindest einen Sensor 100 die Lichtquelle 16 eine IR-LED, wobei der Photodetektor 18 auf die Detektion von Licht entsprechender Wellenlängen ausgelegt ist, während die Lichtquelle 16 in den anderen Sensoren 100 der Sensorgruppe jeweils eine UV-LED ist und der Photodetektor 18 in diesen anderen Sensoren 100 jeweils auf die Detektion von UV-Licht ausgelegt ist. Aufgrund der unterschiedlichen Sensitivität der verschiedenen Aufnehmer 7 und aufgrund der oben erwähnten fertigungsbedingten Toleranzen erzeugen die unterschiedlichen Aufnehmer 7 der Sensorgruppe besonders in diesem Fall unterschiedliche Messsignale, selbst bei Aussendung derselben Lichtintensitäten von den Lichtquellen 16. Auf Basis der bereitgestellten Kalibrierungsinformationen der einzelnen Sensoren 100 können aus den unterschiedlichen Messsignalen der einzelnen Sensoren 100 dennoch im Wesentlichen identische kalibrierte Messwerte erhalten werden.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem als Trübungsmesser ausgebildeten Aufnehmer 7 kann der Sensor 100 (z.B. jeder Sensor 100 der Gruppe) einen als Temperaturmesser ausgebildeten Aufnehmer 7 zur Generierung eines für die Temperatur des sensorexternen Mediums 8 repräsentativen elektrischen Temperatur-Messsignals umfassen und/oder einen als Leitwertmesser ausgebildeten Aufnehmer 7 zur Generierung eines für die elektrische Leitfähigkeit des sensorexternen Mediums 8 repräsentativen elektrischen Leitwert-Messsignals. Auch bei diesen Typen von Aufnehmern 7 können die Kalibrierungsinformationen zur Gewinnung der kalibrierten Messwerte herangezogen werden. Es können durch den Informationsträger für mehrere Typen von Aufnehmern 7, also z.B. für die vorgenannten Trübungs-, Temperatur- und Leitfähigkeitsmesser, jeweils spezifische Kalibrierungsinformationen bereitgestellt werden.
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In einer Ausführungsform sind die Kalibrierungsinformationen in maschinenoptisch oder visuell lesbarer Weise an dem Sensor 100 angebracht, beispielsweise auf dem Sensorgehäuse. Die Kalibrierungsinformationen können in Form eines ein-, zwei- oder dreidimensionalen Codes vorgesehen sein, wobei der Code die Kalibrierungsinformationen encodiert. Beispielsweise ist ein Barcode oder ein „Quickresponse“ (QR)-Code auf ein Etikett gedruckt, welches auf dem Sensorgehäuse aufgeklebt ist. Die Kalibrierungsinformationen können auch direkt auf den Sensor gedruckt sein. Andere Arten der Beschriftung des Sensors (z.B. (Laser-)Gravur, Prägen, etc.) sind ebenso denkbar. Die so angebrachten Kalibrierungsinformationen können von einem optischen Lesegerät ausgelesen werden, beispielsweise vor dem Einbau in ein Haushaltsgerät. Anschließend können die Kalibrierungsinformationen verwendet werden, um aus dem generierten Messsignal eines Sensors 100 den kalibrierten Messwert zu ermitteln. Hierbei kann das Ausgangssignal des Sensors 100 beispielsweise dem Messsignal entsprechen oder einen direkt, also ohne Verwendung der Kalibrierungsinformationen, aus dem Messsignal ermittelten Messgrößenwert repräsentieren.
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Der Sensor 100 kann gemäß einem hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Dieses Verfahren ist in dem Flussdiagramm der 5 dargestellt. Bei dem Verfahren wird eine Schaltungsbaugruppe (nicht dargestellt) in das Sensorgehäuse des Sensors 100 eingebaut (Schritt 502), wobei die Schaltungsbaugruppe mindestens den Aufnehmer 7 zur Generierung des elektrischen Messsignals, welches für die durch das sensorexterne Medium 8 bestimmte oder jedenfalls beeinflusste Messgröße repräsentativ ist, und die Ausgabeschnittstelle 10 zur Ausgabe des auf Basis des generierten Messsignals ermittelten elektrischen Ausgangssignals umfasst. Bei dem Verfahren werden die Kalibrierungsinformationen, welche die Ermittlung des kalibrierten Messwerts auf Basis des generierten Messsignals ermöglichen, spezifisch für den mit der Schaltungsbaugruppe bestückten Sensor 100 ermittelt (Schritt 504) und an den Sensor 100 angeheftet (Schritt 506).
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Die Schaltungsgruppe kann ferner den Prozessor 14 umfassen, welcher auf Basis des generierten Messsignals unter Zugriff auf die angehefteten Kalibrierungsinformationen den kalibrierten Messwert ermittelt und die Erzeugung des Ausgangssignals auf Basis des kalibrierten Messwerts bewirkt. In diesem Fall können bei dem Verfahren die ermittelten Kalibrierungsinformationen zur Anheftung (Schritt 506) an den Sensor 100 in den für den Prozessor 14 zugänglichen elektronischen Speicher der Schaltungsbaugruppe eingeschrieben werden. Alternativ oder zusätzlich können in dem Verfahren die ermittelten Kalibrierungsinformationen zur Anheftung (Schritt 506) an den Sensor 100 in maschinenoptisch oder visuell lesbarer Weise an dem Sensor 100 angebracht werden.
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In
6 ist eine Waschmaschine als Beispiel eines wasserführenden Haushalts-Reinigungsgeräts 200 dargestellt. Das wasserführende Haushalts-Reinigungsgerät ist ein (elektrisches) Haushaltsgerät. Das Haushaltsgerät 200 umfasst einen durch eine Tür 202 verschließbaren Arbeits-Nassraum 204 und den Sensor 100 zur Durchführung von Messungen an dem in dem Arbeits-Nassraum 204 vorhandenen Arbeitsmedium bzw. sensorexternen Medium. Das Haushaltsgerät 200 umfasst ferner eine mit dem Sensor 100 über eine Kabelverbindung 206 verbundene elektronische Hauptsteuereinheit 208, welche anhand der von dem Sensor 100 durchgeführten Messungen den Betrieb des Haushalts-Reinigungsgeräts 200 steuert, wobei die Hauptsteuereinheit 208 dazu eingerichtet ist, den kalibrierten Messwert auf Basis des Ausgangssignals des Sensors 100 unter Zugriff auf die angehefteten Kalibrierungsinformationen zu ermitteln. Bezüglich möglicher Arten der Verbindung des Sensors 100 mit der Hauptsteuereinheit wird auf die
DE 10 2019 007 379 A1 verwiesen.
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Beispielsweise werden die angehefteten Kalibrierungsinformationen vor der Montage des Sensors 100 in das Haushaltsgerät 200 ausgelesen und in einem Speicher der Hauptsteuereinheit 208 abgespeichert. Zum Zugriff auf die angehefteten Kalibrierungsinformationen kann die Hauptsteuereinheit 208 auf die derart in ihrem Speicher abgespeicherten Kalibrierungsinformationen zugreifen. Alternativ oder zusätzlich können die angehefteten Kalibrierungsinformationen nach der Montage des Sensors 100 in das Haushaltsgerät von einer Leseeinheit des Haushaltsgeräts 200 ausgelesen werden.
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Die Hauptsteuereinheit 208 kann ferner dazu eingerichtet sein, das Sensorsteuerungssignal an die Steuerungsschnittstelle 12 des Sensors 100 zu übermitteln, beispielsweise über die Kabelverbindung 206. So kann die Hauptsteuereinheit beispielsweise den Prozessor 14 derart ansteuern, dass ein von der Messgröße linear abhängiges Ausgangssignal erzeugt wird, welches tiefpassgefiltert ist.
