DE19720859A1

DE19720859A1 - Electrical connection arrangement for sensor to measurement device

Info

Publication number: DE19720859A1
Application number: DE1997120859
Authority: DE
Inventors: Michael Kieshauer
Original assignee: Institut fuer Chemo und Biosensorik Muenster eV ICB
Current assignee: Institut fuer Chemo und Biosensorik Muenster eV ICB
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 1998-11-19

Abstract

The arrangement has a clamp adaptor which can be connected to the measurement device via an electrical conductor (18). The clamp adapter has two parts (2,3) which engage within each other and which can be moved with respect to each other against a bias force. Each part has a recess (7,8) in a form corresponding to the cross-section of the sensor arrangement for holding and locking the sensor arrangement. At least two electrical contacts (9,12,13) in the vicinity of the recesses can be connected to the electrical conductor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schnellen elektrischen Verbinden einer mit Kontaktflächen ver sehenen Sensoranordnung mit einem Meßgerät.The invention relates to a device for rapid electrical connection of a ver with contact surfaces seen sensor arrangement with a measuring device.

Es besteht das Problem, bestimmte Sensoren, bei spielsweise sogenannte "Papiersensoren", die aus ei ner flachen Anordnung eines oder mehrerer Sensorträ ger mit zugeordneten Papierstreifen und entsprechen den Kontaktflächen bestehen, an entsprechende Meßge räte, beispielsweise an ein Nitratmeßgerät anzukop peln. Bisher gibt es keine zufriedenstellende Vor richtung, derartige Sensoren mit dem dazugehörigen Meßgerät zu verbinden.There is a problem with certain sensors for example so-called "paper sensors", which from egg ner flat arrangement of one or more sensor carriers ger with assigned paper strips and correspond the contact surfaces exist, to appropriate measuring ge advise, for example, to a nitrate meter peln. So far there is no satisfactory before direction, such sensors with the associated Connect measuring device.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur elektrischen Verbindung einer mit Kontaktflächen versehenen Sensoranordnung mit einem Meßgerät zu schaffen, die eine sichere und schnelle Kontaktierung und gleichzeitige Halterung für die Sensoranordnung zur Verfügung stellt.The invention is therefore based on the object Device for the electrical connection of a Contact surfaces provided sensor arrangement with a Measuring device to create a safe and fast Contacting and simultaneous mounting for the Provides sensor arrangement.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptan spruchs gelöst.This task is characterized by the main features solved.

Dadurch, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung als mit dem Meßgerät über eine elektrische Leitung verbind bare Klemmadapter ausgebildet ist, der zwei gegen eine Vorspannkraft relativ zueinander verschiebbare und ineinander geführte Teile aufweist, die jeweils eine Ausnehmung in einer der Querschnittsform der Sensoranordnung entsprechenden Form umfassen, können durch Zusammendrücken des Adapters zwischen Daumen und Zeigefinger einer Hand bzw. der zwei Teile des Adapters die jeweiligen Ausnehmungen zueinander aus gerichtet werden und die Sensoranordnung mit der an deren Hand gehalten und eingesteckt werden. Durch Loslassen wird die Sensoranordnung in den Ausnehmun gen durch Druck der Feder festgelegt. Es ergibt sich somit eine ergonomische Handhabung. Durch Vorsehen von Kontakten im Bereich der Ausnehmungen, die mit der elektrischen Leitung verbindbar sind, wird eine zuverlässige und schnelle elektrische Verbindung bzw. Trennung zwischen Adapter und Meßgerät ermöglicht.Characterized in that the device according to the invention with connect the measuring device via an electrical line bare clamp adapter is formed, the two against a biasing force displaceable relative to each other and has interleaved parts, each a recess in one of the cross-sectional shape of the Sensor arrangement can include appropriate shape by squeezing the adapter between your thumb and index finger of one hand or the two parts of the Adapters the respective recesses from each other be directed and the sensor arrangement with the whose hand is held and plugged in. By The sensor arrangement in the recess is released determined by pressure of the spring. It follows thus ergonomic handling. By provision of contacts in the area of the recesses with the electrical line can be connected, a reliable and fast electrical connection or Separation between adapter and measuring device enables.

Der erfindungsgemäße Klemmadapter bietet für die re lativ störempfindlichen Sensoren eine verbesserte Störsicherheit z. B. gegen elektromagnetische Felder, insbesondere wenn die verwendeten Kunststoffe geeig net ausgesucht werden. Auch liefert er eine größere Bruchsicherheit für den Sensor und schützt diesen vor Wasser und anderen Flüssigkeiten, d. h. bietet zusätz lichen Spritzschutz. The clamp adapter according to the invention provides for the right relatively sensitive sensors Interference immunity z. B. against electromagnetic fields, especially if the plastics used are suitable not be selected. It also delivers a larger one Break resistance for the sensor and protects it from Water and other liquids, d. H. offers additional splash guard.

Durch die in Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.By the measures specified in the subclaims are advantageous further developments and improvements possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and is in the following Description explained in more detail.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch die er findungsgemäße Vorrichtung, wobei die Teile im zusam mengebauten Zustand zu sehen sind.The only figure shows a section through which he inventive device, the parts together built condition can be seen.

Die Vorrichtung zum schnellen elektrischen Verbinden einer Sensoranordnung mit einem Meßgerät weist als wesentliches Teil einen Klemmadapter 1 auf, der einen nicht dargestellten Sensor aufnimmt und der über eine elektrische Leitung mit einem Meßgerät verbunden ist. Der Klemmadapter 1 weist einen ersten Hohlkörper 2 und einen zweiten Hohlkörper 3 auf, wobei beide Hohl körper 2 und 3 im wesentlichen zylinderförmig ausge bildet sind und beispielsweise aus Kunststoff beste hen. Der Hohlkörper 3, der in der Figur außerhalb des Hohlkörpers 2 gezeichnet ist, weist einen verbreiter ten äußeren Rand 4 und eine Sackbohrung 5 auf. Der Hohlkörper 2 ist an dem dem Hohlkörper 3 entgegenge setzten Ende abgeschlossen. Weiterhin sind an der Innenwand Abstufungen 6 angeformt, die als Anschläge dienen. Beide Hohlkörper 2, 3 sind vorzugsweise im Spritzguß hergestellt.The device for fast electrical connection of a sensor arrangement to a measuring device has, as an essential part, a clamping adapter 1 which receives a sensor (not shown) and which is connected to a measuring device via an electrical line. The clamping adapter 1 has a first hollow body 2 and a second hollow body 3 , both hollow bodies 2 and 3 being formed essentially cylindrical and hen best of plastic, for example. The hollow body 3 , which is drawn in the figure outside the hollow body 2 , has a widened outer edge 4 and a blind hole 5 . The hollow body 2 is completed at the opposite end of the hollow body 3 . Furthermore, steps 6 are formed on the inner wall, which serve as stops. Both hollow bodies 2 , 3 are preferably made by injection molding.

In beiden Hohlkörpern 2, 3 sind Schlitze 7, 8 einge formt, wobei der Schlitz des Hohlkörpers 3 im massi ven Teil desselben vom Außenumfang bis etwa zur Mitte derart eingearbeitet ist, daß Sackbohrung und Schlitz 8 in Verbindung stehen. Der Schlitz 7 im Hohlkörper 2 durchgreift die gesamte Wand.In both hollow bodies 2 , 3 , slots 7 , 8 are formed, the slot of the hollow body 3 being incorporated in the massi ven part of the same from the outer circumference to approximately the middle in such a way that the blind bore and slot 8 are connected. The slot 7 in the hollow body 2 extends through the entire wall.

In der Sackbohrung 5 des Hohlkörpers 3 ist ein Mes singplättchen 9 eingelegt, wobei der Schlitz 8, der in seiner Höhe größer ist als der Schlitz 7 des Hohl körpers 2, so ausgebildet ist, daß der obere Teil des Plättchens 9 etwas in den Schlitz 8 hineinragt. Eine Druckfeder 10 ist in die Sackbohrung 5 eingelegt und stützt sich an dem Plättchen 9, das elektrisch lei tend ist, einerseits und andererseits an einer der Abstufungen 6 des Hohlkörpers 2 ab. Im zusammengebau ten Zustand bildet eine weitere Abstufung 6 den An schlag für den unteren Rand des Hohlkörpers 3.In the blind hole 5 of the hollow body 3 , a Mes singplättchen 9 is inserted, the slot 8 , which is greater in height than the slot 7 of the hollow body 2 , is formed so that the upper part of the plate 9 somewhat in the slot 8th protrudes. A compression spring 10 is inserted into the blind bore 5 and is supported on the plate 9 , which is electrically conductive, on the one hand and on the other hand on one of the gradations 6 of the hollow body 2 . In the assembled state, a further gradation 6 forms the impact for the lower edge of the hollow body 3 .

Auf dem äußeren Umfang des Hohlkörpers 3 ist in vor gegebenen Grenzen verschiebbar ein Befestigungsring 11 aufgenommen, der mit einem umlaufenden Vorsprung versehen ist und der in eine entsprechende Vertiefung im Hohlkörper 2 zur Befestigung des Hohlkörpers 3 eingepreßt ist, d. h. der Hohlkörper 3 ist somit rela tiv zum Hohlkörper 2 und dem Befestigungsring 11 ver schiebbar. Weiterhin sitzt auf dem Äußeren vom Umfang vom Hohlkörper 3 gleichfalls verschiebbar ein Ring 12 aus einem leitenden Material. Der Ring 12 ist durch ein Querelement 13, das in der Wandung des Ringes 12 aufgenommen ist, in dem Schlitz 8 des Hohlkörpers 3 angeordnet und fixiert somit den Ring in bezug auf den Hohlkörper. In dem äußeren Umfang des Hohlkörpers 3 ist eine längsgerichtete Ausnehmung 14 vorgesehen, die den Verschiebeweg des Hohlkörpers 3 in bezug auf den Hohlkörper 2 vorgibt. In diese Ausnehmung 14 greift ein Arretierelement 15 ein, das mit dem Befe stigungsring verbunden ist. On the outer periphery of the hollow body 3 , a mounting ring 11 is slidably received within given limits, which is provided with a circumferential projection and which is pressed into a corresponding recess in the hollow body 2 for fastening the hollow body 3 , ie the hollow body 3 is thus rela tive to the hollow body 2 and the mounting ring 11 can be pushed ver. Furthermore, a ring 12 made of a conductive material also sits displaceably on the outside of the circumference of the hollow body 3 . The ring 12 is arranged in the slot 8 of the hollow body 3 by a transverse element 13 , which is received in the wall of the ring 12 , and thus fixes the ring in relation to the hollow body. In the outer periphery of the hollow body 3 , a longitudinal recess 14 is provided, which specifies the displacement path of the hollow body 3 in relation to the hollow body 2 . In this recess 14 engages a locking element 15 which is connected to the BEFE stigungsring.

In den Hohlkörper 2 ist am Ende, entgegengesetzt zu dem Hohlkörper 3, ein Stecker in Miniaturform 16 ein gesetzt, in den beispielsweise ein Koaxialkabel ein gesteckt werden kann, das den Adapter 1 mit einem nicht dargestellten Meßgerät verbindet. Der äußere Ring 12 aus elektrisch leitendem Material ist mit dem Stecker 16 über eine elektrische Leitung 17 verbun den, wobei die elektrische Leitung 17 in einer ent sprechenden Ausformung in der Innenwand des Hohlkör pers 2 geführt ist. Auch das Plättchen 13 ist mit einer elektrischen Leitung 18, die gleichfalls im Innenraum des Hohlkörpers 2 geführt ist, verbunden.In the hollow body 2 is at the end, opposite to the hollow body 3 , a connector in miniature form 16 , in which, for example, a coaxial cable can be inserted, which connects the adapter 1 with a measuring device, not shown. The outer ring 12 made of electrically conductive material is connected to the connector 16 via an electrical line 17 , the electrical line 17 being guided in a corresponding shape in the inner wall of the hollow body 2 . The plate 13 is also connected to an electrical line 18 , which is also guided in the interior of the hollow body 2 .

Zum Einführen eines in dem Ausführungsbeispiel flach ausgebildeten Sensors in die von den Schlitzen 7, 8 gebildete Aufnahme wird der Adapter 1 zwischen Daumen und Zeigefinger in einer Hand gehalten und zusammen gedrückt, wobei der Sensor mit der anderen Hand ge halten und eingeführt wird. Beim Zusammendrücken der Hohlkörper 2, 3 relativ zueinander wird der Hohlkör per 3, der auch als Tastkappe bezeichnet werden kann, gegen den Druck der Feder 10 in den Hohlkörper 2 bis zum Anschlag eingedrückt und der Schlitz 7 und der Schlitz 8 kommen in Hintereinanderlage, so daß ein Sensor durch den Schlitz 7 in den Schlitz 8 einge führt werden kann. Im Inneren des Schlitzes 8 befin den sich die zwei Kontaktflächen, die durch das Plättchen 9 und durch den äußeren Ring 12 bzw. das elektrisch leitende Querelement 13 gebildet werden. Der Sensor hat auf jeder Seite jeweils gleichfalls eine Kontaktfläche und nach Loslassen der Tastkappe bzw. des Hohlkörpers 3 drücken das Metallplättchen 9 und das Querelement 13 bzw. der äußere Ring 12 auf die Kontaktflächen des Sensors und es wird somit für eine Arretierung des Sensorträgers und eine Kontak tierung an den Kontaktflächen des Sensors gesorgt. Über die elektrischen Leitungen 17, 18 geht die elek trische Verbindung zu dem unteren Teil des Adapters 1 und zu dem Einbaustecker 16, der mit den Anschlußlei tungen 17, 18 verbunden ist.To insert a flat sensor in the exemplary embodiment into the receptacle formed by the slots 7 , 8 , the adapter 1 is held between the thumb and forefinger in one hand and pressed together, the sensor being held and inserted with the other hand. When compressing the hollow bodies 2 , 3 relative to each other, the hollow body is pressed into the hollow body 2 by 3 , which can also be referred to as a tactile cap, against the pressure of the spring 10, and the slot 7 and the slot 8 come into succession, so that a sensor can be inserted through the slot 7 into the slot 8 . Inside the slot 8 are the two contact surfaces, which are formed by the plate 9 and by the outer ring 12 or the electrically conductive cross member 13 . The sensor also has a contact surface on each side and after releasing the touch cap or the hollow body 3 press the metal plate 9 and the cross element 13 or the outer ring 12 onto the contact surfaces of the sensor and it is thus used for locking the sensor carrier and Contacted at the contact surfaces of the sensor. Via the electrical lines 17 , 18 , the electrical connection to the lower part of the adapter 1 and to the built-in connector 16 , which is connected to the connecting lines 17 , 18 .

In anderen Ausführungsbeispielen können die Kontakt flächen des Adapters in anderer Weise ausgeführt wer den. Wesentlich für den Erfindungsgedanken ist, daß durch Zusammendrücken der zwei Hohlkörper 2, 3 eine Ausnehmung freigelegt wird, in deren Bereich Kontakt flächen vorgesehen sind, die mit entsprechenden Kon taktflächen am Sensor in Verbindung treten, wenn der Druck gegen die Feder 10 nachläßt, wobei gleichzeitig die Sensoranordnung festgeklemmt wird. Im vorliegen den Ausführungsbeispiel dient der Klemmadapter für Papiersensoren und hat beispielsweise eine Bauhöhe von ca. 30 mm und einen Durchmesser von ca. 14 mm. Selbstverständlich ist er auch für andere Bauformen von Sensoren anwendbar, das heißt die Ausnehmungen müssen nicht schlitzartig wie in dem oben beschriebe nen Ausführungsbeispiel sein, sondern können auch rund oder oval oder eine andere Form besitzen.In other exemplary embodiments, the contact surfaces of the adapter can be executed in a different way. It is essential for the idea of the invention that a compression is uncovered by compressing the two hollow bodies 2 , 3 , in the area of which contact surfaces are provided which come into contact with corresponding contact surfaces on the sensor when the pressure against the spring 10 subsides, at the same time the sensor arrangement is clamped. In the present exemplary embodiment, the clamping adapter is used for paper sensors and has, for example, an overall height of approximately 30 mm and a diameter of approximately 14 mm. Of course, it can also be used for other types of sensors, that is, the recesses do not have to be slot-like as in the embodiment described above, but can also be round or oval or have another shape.

Claims

1.Device for the rapid electrical connection of a sensor arrangement provided with contact surfaces to a measuring device with a clamp adapter which can be connected to the measuring device via an electrical line and which has two parts ( 2 , 3 ) which can be displaced relative to one another against a biasing force and which are guided into one another each comprising a recess ( 7 , 8 ) in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the sensor arrangement for receiving and locking the sensor arrangement, at least two electrical contacts ( 9 , 12 , 13 ) being provided in the region of the recesses ( 7 , 8 ) that can be connected to the electrical line.

2. Device according to claim 1, characterized in that the parts are designed as two bush-like hollow bodies, one hollow body being at least partially received in the other hollow body ( 2 , 3 ), and that in the hollow bodies ( 2 , 3 ) one Compression spring ( 10 ) is angeord net, which pushes the parts ( 2 , 3 ) apart.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the recesses ( 7 , 8 ) are Schlit ze, wherein the slot has a greater height than the other.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the one part ( 3 ) is provided with a spring ( 10 ) receiving Sackboh tion, which is at least partially in communication with the recess ( 8 ) and in that Blind hole ( 5 ), an electrically conductive plate ( 9 ) is arranged, against which the spring ( 10 ) is supported, the plate ( 9 ) forming a contact in the connection area between the recess ( 8 ) and the blind hole ( 5 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the circumference of a hollow body ( 3 ) an electrically conductive ring ( 12 ) is arranged, which in the recess ( 8 ) of a hollow body ( 3 ) by a this and the ring ( 12 ) passing transverse element ( 13 ) is fixed.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the other hollow body ( 2 ) a plug ( 16 ) is permanently installed, which is connected to the contacts, and in which the electrical line to the measuring device can be inserted.