DE19933686A1 - Switch for detecting operating state of automated machine using SAW filter connected to antenna based on switching state - Google Patents
Switch for detecting operating state of automated machine using SAW filter connected to antenna based on switching stateInfo
- Publication number
- DE19933686A1 DE19933686A1 DE1999133686 DE19933686A DE19933686A1 DE 19933686 A1 DE19933686 A1 DE 19933686A1 DE 1999133686 DE1999133686 DE 1999133686 DE 19933686 A DE19933686 A DE 19933686A DE 19933686 A1 DE19933686 A1 DE 19933686A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- switch
- switching unit
- unit
- antenna
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
- H01H9/167—Circuits for remote indication
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
- H01H9/168—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" making use of an electromagnetic wave communication
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Sensortechnik. Sie bezieht sich auf einen Schalter, ein System und ein Verfahren mit drahtloser Fernable sung gemäss dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 9 und 10.The invention relates to the field of sensor technology. It relates a switch, system and method with wireless remote solution according to the preamble of claims 1, 9 and 10.
Schalter zur Bestimmung von Betriebszuständen eines Prozesses werden in grosser Zahl in automatisierten Anlagen eingesetzt, beispielsweise in Robo terzellen, Fertigungsstrassen, Bestückungsautomaten oder Werkzeugma schinen. Oft werden dabei Näherungsschalter verwendet, welche die Anwe senheit eines Bauteils oder das Erreichen einer bestimmten Position durch ein Maschinenteil wie ein Roboterarm oder ein Lineartisch signalisieren. Zur Messung und Übermittlung der Betriebszustände wird Energie benötigt, die meist über Kabel übertragen wird. Die Übermittlung von Betriebszuständen an ein Steuergerät der Anlage kann zur Verminderung von Verkabelungen drahtlos erfolgen. Ein Sensor mit einer solchen drahtlosen Fernabfrage ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift EP 0 841 579 A1 bekannt. Dieser ist jedoch nicht auf einen energiesparenden Betrieb ausgerichtet. Um die Verkabelungen vollständig zu eliminieren, was grosse Vorteile bringt, wenn eine Anlage hunderte von Sensoren oder Schaltern aufweist, muss sicherge stellt sein, dass ein Sensor äussert energiesparend betrieben wird.Switches for determining the operating states of a process are in large numbers used in automated systems, for example in robo ter cells, production lines, pick and place machines or tool ma seem. Proximity switches are often used, which the application component or reaching a certain position signal a machine part such as a robot arm or a linear table. For Measurement and transmission of operating conditions requires energy that is mostly transmitted via cable. The transmission of operating states to a control unit of the system can reduce wiring done wirelessly. A sensor with such a wireless remote query is known for example from the published patent application EP 0 841 579 A1. This is not, however, aimed at energy-saving operation. To the Eliminate cabling completely, which brings great advantages, if a system with hundreds of sensors or switches must be secured means that a sensor is operated in an extremely energy-saving manner.
Im Konferenzbericht SENSOR 99, Proceedings der 9th International Trade Fair and Conference for Sensors, Transducers and Systems, 18-20 Mai 1999, Nürnberg, Seite 227 bis 228, ist ein SAW(Surface Acoustic Wave)-Element be schrieben, bei dem ein Reflektor durch ein Reed-Element kurzgeschlossen wird, so dass sich ein reflektiertes Signal je nach einem Zustand des Reed- Elements in einem Bit unterscheidet. Dies ermöglicht eine Fernabfrage des Zustands des Reed-Elements. Die Unterscheidung durch ein einzelnes Bit im Zeitbereich ist jedoch anfällig auf Übertragungsfehler.In the conference report SENSOR 99, Proceedings of the 9 th International Trade Fair and Conference for Sensors, Transducers and Systems, 18-20 May 1999, Nuremberg, page 227-228, is a SAW (Surface Acoustic Wave) element be written in which a Reflector is short-circuited by a reed element, so that a reflected signal differs in one bit depending on a state of the reed element. This enables the status of the reed element to be queried remotely. However, the distinction by a single bit in the time domain is susceptible to transmission errors.
Ein im Frequenzbereich funktionierendes Verfahren wird im US-Patent 5,691,698 beschrieben. Dabei sind mehrere SAW-Resonatoren eines Emp fängers mit einer Antenne verbunden, so dass jeder Resonator zu einer Er höhung in einer Fouriertransformierten eines reflektieren Signals führt. Re sonatoren können einzeln aus- und eingeschaltet werden. Auch hier unter scheidet sich ein reflektiertes Signal je nach Schalterstellung nur in einem einzigen Merkmal, wobei dieses Merkmal im Frequenzbereich auftritt, und ist dadurch relativ störanfällig.A method that works in the frequency domain is described in the US patent 5,691,698. There are several SAW resonators of an Emp initially connected to an antenna so that each resonator becomes an Er leads in a Fourier transform of a reflected signal. Right Sonators can be switched on and off individually. Here too a reflected signal differs only in one depending on the switch position single characteristic, this characteristic occurring in the frequency domain, and is therefore relatively prone to failure.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Schalter und ein System mit drahtloser Fernablesung der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine möglichst energiesparende Erfassung und Übermittlung von Betriebs zuständen erlaubt, und dabei eine fehlertolerante Übermittlung aufweist. It is therefore an object of the invention to have a switch and a system create wireless remote reading of the type mentioned, which the most energy-efficient recording and transmission of operations states allowed, and has a fault-tolerant transmission.
Diese Aufgabe löst ein Schalter mit drahtloser Fernablesung mit den Merk malen des Patentanspruches 1 sowie ein System und ein Verfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 9 und 10.This task is solved by a switch with wireless remote reading with the Merk paint the claim 1 and a system and a method with the Features of claims 9 and 10.
Der erfindungsgemässe Schalter weist eine Schalteinheit mit mindestens zwei Zuständen und eine drahtlose Fernablesung der Zustände auf. Der Schalter weist ferner mindestens eine Codiereinheit sowie eine Antenne zum Empfangen und zum Senden elektromagnetischer Wellen auf, wobei die An tenne in Abhängigkeit des Zustands der Schalteinheit mit genau einer be stimmten oder mit keiner Codiereinheit in Wirkverbindung steht.The switch according to the invention has a switching unit with at least two states and a wireless remote reading of the states. The Switch also has at least one coding unit and an antenna Receive and send on electromagnetic waves, the An depending on the state of the switching unit, be exactly one agreed or is not operatively connected to any coding unit.
Das erfindungsgemässe System weist mehrere erfindungsgemässe Schalter sowie eine Zentraleinheit zum Senden von Abfragesignalen und zum Emp fangen und Auswerten von reflektierten Signalen auf, wobei die reflektierten Signale entsprechend der Zustände der Schalter codiert sind.The system according to the invention has several switches according to the invention and a central unit for sending query signals and for emp capture and evaluate reflected signals, with the reflected Signals are coded according to the states of the switches.
Im Betrieb des erfindungsgemässen Systems sendet die Zentraleinheit Si gnale aus, die durch einen oder mehrere Schalter in Abhängigkeit der Schal terzustände durch die Codiereinheiten unterschiedlich codiert reflektiert oder gar nicht reflektiert werden. Anhand von reflektierten Signalen be stimmt die Zentraleinheit die Schalterzustände der Schalter.In the operation of the system according to the invention, the central unit sends Si gnale out by one or more switches depending on the scarf ter states reflected by the coding units coded differently or not reflected at all. Based on reflected signals the central unit adjusts the switch states of the switches.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Fernablesung von Schalterzuständen keine Energiezufuhr aus dem Schalter benötigt, und dass dabei die codierten reflektierten Signale frei wählbar sind, insbesondere derart, dass ihre Über tragung fehlertolerant ist.The invention has the advantage that the remote reading of switch states no energy supply from the switch needed, and that the coded reflected signals are freely selectable, in particular such that their over is fault-tolerant.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die Codiereinheit ein akustisches Oberflächenwellenfilter, im folgenden SAW- (Surface Acoustic Wave)-Filter genannt. In a preferred embodiment of the subject matter of the invention Coding unit an acoustic surface wave filter, in the following SAW (Surface Acoustic Wave) filter.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des benötigt auch die Betätigung der Schalteinheit keine Energie aus dem Schalter, beispielsweise indem die Schalteinheit ein Reed-Schalter ist, wel cher durch das Annähern oder Entfernen eines magnetischen Gegenstandes betätigt wird. Diese Variante hat den Vorteil, dass auch zur Betätigung der Schalteinheit keine Energie aus dem Schalter verbraucht wird, so dass der ganze Schalter keine eigene Energiequelle benötigt.In a further preferred embodiment of the subject of the invention the actuation of the switching unit does not require any energy from the Switch, for example in that the switching unit is a reed switch, wel by approaching or removing a magnetic object is operated. This variant has the advantage that also for actuating the Switch unit no energy is consumed from the switch, so the entire switch does not require its own energy source.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemässer Schalter als Schalteinheit einen Ein/Aus-Schalter und genau eine Codiereinheit auf. Dabei wird der Schalter erst bei der Betätigung der Schalteinheit, beispielsweise bei Ansprechen ei nes Reed-Schalters aktiv, das heisst auslesbar.A switch according to the invention preferably has a switching unit On / off switch and exactly one coding unit on. The switch only when the switching unit is actuated, for example when the egg responds nes reed switch is active, i.e. readable.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patent ansprüchen hervor.Further preferred embodiments are based on the dependent patent claims.
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Aus führungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:In the following the subject matter of the invention based on preferred Aus management examples, which are shown in the accompanying drawings are explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Systems mit einer ersten Ausführungsform eines Schalters; Figure 1 is a schematic representation of a system according to the invention with a first embodiment of a switch.
Fig. 2 einen erfindungsgemässen Schalter in einer zweiten Aus führungsform und Fig. 2 is an inventive switch in a second embodiment and
Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen erfindungsgemässer Schalter. FIGS. 3 and 4, further embodiments according to the invention switches.
Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The reference symbols used in the drawings and their meaning are summarized in the list of reference symbols. Basically the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.
Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes System mit einer ersten Ausfüh rungsform eines erfindungsgemässen Schalters 10. Sie weist einen oder mehrere Schalter 10 auf, wobei ein Schalter eine Antenne 13, eine Schaltein heit 11 und eine Codiereinheit 12 aufweist. Die Antenne 13 steht mit der Schalteinheit 11 in Wirkverbindung, und die Schalteinheit 11 steht mit der Codiereinheit 12 in Wirkverbindung. Die Schalteinheit 11 befindet sich ent weder in einem ersten, eingeschalteten Zustand, bei welchem die Antenne 13 in Wirkverbindung mit der Codiereinheit 12 steht, oder in einen zweiten, ausgeschalteten Zustand, bei welchem keine solche Wirkverbindung besteht. Eine Zentraleinheit 20 zum Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen steht in Wirkverbindung mit einer zentralen Antenne 21. Mehrere Schalter 10, die derselben Zentraleinheit 20 zugeordnet sind, weisen Co diereinheiten 12 mit unterschiedlichen Codes auf. Die Zentraleinheit weist Informationen darüber auf, welcher Code welchem Schalter 11 zugeordnet ist. Fig. 1 shows an inventive system comprising a first exporting approximate shape of an inventive switch 10. It has one or more switches 10 , a switch having an antenna 13 , a switching unit 11 and a coding unit 12 . The antenna 13 is operatively connected to the switching unit 11 , and the switching unit 11 is operatively connected to the coding unit 12 . The switching unit 11 is either in a first, switched-on state, in which the antenna 13 is in operative connection with the coding unit 12 , or in a second, switched-off state, in which there is no such active connection. A central unit 20 for transmitting and receiving electromagnetic waves is operatively connected to a central antenna 21 . Several switches 10 , which are assigned to the same central unit 20 , have coding units 12 with different codes. The central unit has information about which code is assigned to which switch 11 .
In einer ersten Variante des erfindungsgemässen Verfahrens, die der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters 10 zugeordnet ist, sendet die Zentraleinheit 20 über die zentrale Antenne 21 ein Abfragesignal in Form elektromagnetischer Wellen aus. Dieses Abfragesignal wird von der Antenne 13 eines oder mehrerer erfindungsgemässer Schalter 10 empfan gen. In jedem der Schalter 10 wird das empfangene Signal entweder auf die Codiereinheit 12 geleitet oder aber nicht weitergeführt, je nachdem ob die Schalteinheit 11 ein- oder ausgeschaltet ist. Falls das Signal auf die Co diereinheit 12 geleitet wird, wird es nach Massgabe eines Codes der Co diereinheit 12 codiert und reflektiert, über die Schalteinheit 11 und die An tenne 13 wieder abgestrahlt und durch die Zentraleinheit 20 über die zen trale Antenne 21 empfangen. Anhand der Codierung von empfangenen re flektierten Signalen und anhand der in der Zentraleinheit bekannten Zuord nung zwischen Schaltern 10 und Codes bestimmt die Zentraleinheit 20, durch welche Schalter 10 ein Signal reflektiert worden ist. Damit hat die Zen traleinheit diejenigen Schalter 10, durch welche ein Signal reflektiert worden ist, als im eingeschalteten Zustand befindlich bestimmt. Umgekehrt sind diejenigen anderen Schalter 10, durch welche kein Signal reflektiert worden ist, als im ausgeschalteten Zustand befindlich bestimmt. Dadurch, dass ein Schalter 10 entweder ein vollständiges Signal reflektiert oder gar kein Signal reflektiert, ergibt sich eine hohe Sicherheit der Übertragung des Schalterzu stands.In a first variant of the method according to the invention, which is assigned to the first embodiment of the switch 10 according to the invention, the central unit 20 sends out a query signal in the form of electromagnetic waves via the central antenna 21 . This query signal is received by the antenna 13 of one or more switches 10 according to the invention. In each of the switches 10 , the received signal is either passed to the coding unit 12 or not continued, depending on whether the switching unit 11 is switched on or off. If the signal is passed to the coding unit 12 , it is coded and reflected in accordance with a code of the coding unit 12 , radiated again via the switching unit 11 and the antenna 13 and received by the central unit 20 via the central antenna 21 . On the basis of the coding of received re reflected signals and on the basis of the assignment, known in the central unit, between switches 10 and codes, the central unit 20 determines by which switch 10 a signal has been reflected. So that the Zen traleinheit those switches 10 , through which a signal has been reflected, determined as being in the on state. Conversely, those other switches 10 through which no signal has been reflected are determined to be in the switched-off state. The fact that a switch 10 either reflects a complete signal or reflects no signal at all results in a high level of security in the transmission of the switch status.
Die Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Schalters 10. Hier weist der Schalter 10 eine Schalteinheit 11 mit zwei oder mehr Zuständen sowie zwei oder mehr Codiereinheiten 12, 12' auf. Dabei ist die Anzahl Zustände gleich der Anzahl der Codiereinheiten 12, 12'. Falls die Schalteinheit 11 ei nen ersten Zustand aufweist, steht die Antenne 13 in Wirkverbindung mit ei ner ersten Codiereinheit 12. Falls die Schalteinheit 11 einen zweiten Zustand aufweist, steht die Antenne 13 in Wirkverbindung mit einer zweiten Co diereinheit 12'. Gleiches gilt analog für allfällige weitere Zustände und Co diereinheiten. Die Codes der Codiereinheiten 12, 12' unterscheiden sich voneinander wie auch von Codes anderer Schalter 10, die derselben Zen traleinheit 20 zugeordnet sind. Die Zentraleinheit weist Informationen dar über auf, welcher Code welchem Zustand welchen Schalters 10 zugeordnet ist. Fig. 2 shows a second embodiment of a switch 10. Here, the switch 10 has a switching unit 11 with two or more states and two or more coding units 12 , 12 '. The number of states is equal to the number of coding units 12 , 12 '. If the switching unit 11 has a first state, the antenna 13 is operatively connected to a first coding unit 12 . If the switching unit 11 has a second state, the antenna 13 is operatively connected to a second coding unit 12 '. The same applies analogously to any other states and coding units. The codes of the coding units 12 , 12 'differ from one another as well as from codes of other switches 10 which are assigned to the same central unit 20 . The central unit has information on which code is assigned to which state which switch 10 .
Vorzugsweise weist diese zweite Ausführungsform eines Schalters 10 genau zwei Zustände und zwei Codiereinheiten auf. Damit ist die Schalteinheit 11 ein Umschalter.This second embodiment of a switch 10 preferably has exactly two states and two coding units. The switching unit 11 is thus a changeover switch.
Eine zweite Variante des erfindungsgemässen Verfahrens, die der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters 10 zugeordnet ist, funktioniert im Wesentlichen gleich wie die erste Variante, jedoch mit dem Unterschied, dass in jedem Zustand eines Schalters 10 ein codiertes Signal reflektiert wird. Anhand der Codierung der reflektierten Signale und der in der Zentraleinheit vorhandenen Informationen bestimmt die Zentraleinheit 20, durch welche Schalter 10 die Signale reflektiert wurden und in welchem Zustand sich die Schalteinheiten 11 dieser Schalter 10 befinden. Vorteilhaf terweise unterscheiden sich die den verschiedenen Zuständen eines Schal ters 10 entsprechenden Codierungen voneinander möglichst stark, bei spielsweise durch eine möglichst grosse Hamming-Distanz zwischen den einzelnen Codierungen. Dadurch ergibt sich eine hohe Sicherheit der Über tragung des Schalterzustands.A second variant of the method according to the invention, which is assigned to the second embodiment of the switch 10 according to the invention, functions essentially the same as the first variant, but with the difference that a coded signal is reflected in each state of a switch 10 . On the basis of the coding of the reflected signals and the information present in the central unit, the central unit 20 determines which switches 10 the signals were reflected in and in which state the switching units 11 of these switches 10 are located. Is advantageously at the various states distinguish a scarf 10 ters corresponding codes from each other as strong as possible for example by the largest possible Hamming distance between the codes. This results in a high level of security in the transmission of the switch state.
Vorzugsweise ist die Codiereinheit in den beiden oben beschriebenen Aus führungsformen der Erfindung ein akustisches Oberflächenwellenfilter, im folgenden SAW(Surface Acoustic Wave)-Filter genannt. Die Funktionsweise von SAW-Filtern und die Art der Abfragesignale ist allgemein bekannt: Typi scherweise wird ein Abfragesignal im Gigahertzbereich durch eine Antenne 13 empfangen und über einen Piezowandler in eine Oberflächenschallwelle auf einem SAW-Chip umgewandelt. An wählbaren Positionen des Chips posi tionierte Reflektoren reflektieren die Schallwelle. Die reflektierten Schallwel len führen über den Piezowandler zur Abstrahlung von reflektierten elektro magnetischen Impulsen. Aufgrund von Laufzeitunterschieden reflektierter Schallwellen ergibt sich eine charakteristische Folge von reflektierten elek tromagnetischen Impulsen, die durch die Wahl der Positionen der Reflekto ren bestimmt ist. Typische Laufzeiten liegen im Bereich von Mikrosekunden. Preferably, the coding unit in the two embodiments of the invention described above is an acoustic surface wave filter, hereinafter referred to as SAW (Surface Acoustic Wave) filter. The mode of operation of SAW filters and the type of interrogation signals is generally known: Typically, an interrogation signal in the gigahertz range is received by an antenna 13 and converted into a surface sound wave on a SAW chip via a piezo transducer. Reflectors positioned at selectable positions on the chip reflect the sound wave. The reflected sound waves lead to the emission of reflected electromagnetic pulses via the piezo transducer. Due to time differences of reflected sound waves, there is a characteristic sequence of reflected electromagnetic pulses, which is determined by the choice of the positions of the reflectors. Typical runtimes are in the microsecond range.
Durch die charakteristische Folge von reflektierten elektromagnetischen Im pulsen ist die Identität des SAW-Chips bestimmt.Due to the characteristic sequence of reflected electromagnetic Im pulse the identity of the SAW chip is determined.
Falls eine Mehrzahl von Schaltern 10 Signale reflektiert, stellt sich in der Zentraleinheit 20 das Problem, zu bestimmen, welche empfangenen reflek tierten Impulse eine zusammengehörende Impulsfolge eines bestimmten Schalters respektive SAW-Chips bilden. Diese Trennung der reflektierten Si gnale einer Mehrzahl von Schaltern 10 geschieht beispielsweise, indem die reflektierten Signale eine für jeden Sensor unterschiedliche gemeinsame Grundverzögerung aufweisen, oder indem die Abfragefrequenz für verschie dene Sensoren unterschiedlich ist, oder aus einer Kombination dieser beiden Massnahmen.If a plurality of switches 10 reflects signals, the central unit 20 has the problem of determining which received reflected pulses form an associated pulse train of a specific switch or SAW chip. This separation of the reflected signals from a plurality of switches 10 occurs, for example, in that the reflected signals have a different common basic delay for each sensor, or in that the polling frequency is different for different sensors, or from a combination of these two measures.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, in der eine Antenne 13, ein Ein/Aus-Schalter 14 und eine Codiereinheit 12 einen Stromkreis bilden. Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, in dem eine Antenne 13 nach Massgabe einer Stellung eines Umschalters 15 einen Stromkreis mit einer von zwei Codiereinheiten 12, 12' bildet. Fig. 3 shows an embodiment of the invention, in which an antenna 13, an on / off switch 14 and a coding unit 12 form a circuit. FIG. 4 shows a further embodiment in which an antenna 13 forms a circuit with one of two coding units 12 , 12 'in accordance with a position of a changeover switch 15 .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schalteinheit 11 der oben beschriebenen Ausführungsformen einen Reed- Schalter oder Magnetkontakt auf. Ein Reed-Schalter schaltet beim Annähern oder Entfernen eines magnetischen Gegenstandes, beispielsweise eines Permantentmagneten. Reed-Schalter weisen meist evakuierte Glaskolben mit wenigen Millimetern Länge und einem Durchmesser von ein bis zwei Milli mentern auf. Typische Schaltzeiten von Reed-Schaltern sind 0.5 bis 2 Millise kunden. Beispielsweise wird ein Permanentmagnet an einem Objekt ange bracht, dessen Bewegung oder Position durch einen Schalter detektiert wer den soll, beispielsweise an einer Werkstückhalterung, einem Werkstück, oder einem Maschinenteil. Nähert sich der Permanentmagnet an diesem Objekt dem Reed-Schalter, oder entfernt er sich von diesem, so schaltet der Schal ter. In einer anderen Konfiguration sind ein oder mehrere Permanentmagne te in der Nähe des Reed-Schalters angeordnet, beispielsweise als Teile eines Schalters 10. Wird ein magnetisch leitfähiges Material, beispielsweise Eisen, in die Nähe gebracht, so ändert sich der Feldfluss der Permanentmagnete in der Art, dass der Reed-Schalter schaltet.In a further preferred embodiment of the invention, the switching unit 11 of the above-described embodiments has a reed switch or magnetic contact. A reed switch switches when approaching or removing a magnetic object, such as a permanent magnet. Reed switches usually have evacuated glass bulbs a few millimeters long and one to two millimeters in diameter. Typical switching times of reed switches are 0.5 to 2 milliseconds. For example, a permanent magnet is attached to an object whose movement or position is to be detected by a switch, for example on a workpiece holder, a workpiece, or a machine part. If the permanent magnet approaches the reed switch on this object or moves away from it, the switch switches. In another configuration, one or more permanent magnets are arranged in the vicinity of the reed switch, for example as parts of a switch 10 . If a magnetically conductive material, for example iron, is brought into the vicinity, the field flux of the permanent magnets changes in such a way that the reed switch switches.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schalteinheit 11 der oben beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungs form einen mechanisch betätigten Kontakt auf, beispielsweise einen Mi kroschalter.In a further preferred embodiment of the invention, the switching unit 11 of the first or second embodiment described above has a mechanically operated contact, for example a micro switch.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schalteinheit 11 der oben beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungs form einen Näherungsschalter auf, beispielsweise einen induktiven oder ka pazitiven Näherungsschalter.In a further preferred embodiment of the invention, the switching unit 11 of the first or second embodiment described above has a proximity switch, for example an inductive or capacitive proximity switch.
1010th
Schalter
switch
1111
Schalteinheit
Switching unit
1212th
, ,
1212th
' Codiereinheit
'Coding unit
1313
Antenne
antenna
1414
Ein/Aus-Schalter
On / off switch
1515
Umschalter
switch
2020th
Zentraleinheit
Central unit
2121
zentrale Antenne
central antenna
Claims (10)
dass jeder der Schalter (10) mindestens eine Codiereinheit (12) sowie ei ne Antenne (13) zum Empfangen und zum Senden elektromagnetischer Wellen aufweist, wobei die Antenne (13) in Abhängigkeit des Zustands der Schalteinheit (11) mit maximal einer bestimmten der mindestens ei nen Codiereinheiten (12) in Wirkverbindung steht, und
dass das System eine Zentraleinheit (20) zum Senden von Abfragesigna len und zum Empfangen und Auswerten von reflektierten Signalen auf weist, wobei die reflektierten Signale entsprechend der Zustände der Schalter (10) codiert sind.9. System for wireless remote reading of at least one switch ( 10 ), each switch ( 10 ) having a switching unit ( 11 ) with at least two states, characterized in that
that each of the switches ( 10 ) has at least one coding unit ( 12 ) and an antenna ( 13 ) for receiving and transmitting electromagnetic waves, the antenna ( 13 ) depending on the state of the switching unit ( 11 ) with a maximum of one of the at least egg NEN coding units ( 12 ) is operatively connected, and
that the system has a central unit ( 20 ) for transmitting interrogation signals and for receiving and evaluating reflected signals, the reflected signals being coded in accordance with the states of the switches ( 10 ).
eine Zentraleinheit (20) ein drahtloses Abfragesignal sendet,
mindestens ein Schalter (10) das Abfragesignal über eine Antenne (13) empfängt,
das Abfragesignal in jedem der mindestens einen Schalter (10) nach Massgabe eines Zustands einer Schalteinheit (11) auf maximal eine Co diereinheit (12, 12') geführt wird, wobei,
falls das Abfragesignal auf eine Codiereinheit (12, 12') geführt wird, es in codierter Form reflektiert und über die Schalteinheit (11) und die An tenne (13) wieder abgestrahlt wird, und wobei
die Zentraleinheit (20) anhand von empfangenen, reflektierten Signalen bestimmt, welches der Zustand der Schalteinheit (11) des mindestens ei nen Schalters (10) ist.10. A method for wireless remote reading of at least one switch, each switch ( 10 ) having a switching unit ( 11 ) with at least two states, wherein:
a central unit ( 20 ) sends a wireless query signal,
at least one switch ( 10 ) receives the query signal via an antenna ( 13 ),
the query signal in each of the at least one switch ( 10 ) is routed to a maximum of one coding unit ( 12 , 12 ') in accordance with a state of a switching unit ( 11 ),
if the interrogation signal is fed to a coding unit ( 12 , 12 '), it is reflected in coded form and is radiated again via the switching unit ( 11 ) and the antenna ( 13 ), and wherein
the central unit ( 20 ) uses received, reflected signals to determine which is the state of the switching unit ( 11 ) of the at least one switch ( 10 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999133686 DE19933686A1 (en) | 1999-07-17 | 1999-07-17 | Switch for detecting operating state of automated machine using SAW filter connected to antenna based on switching state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999133686 DE19933686A1 (en) | 1999-07-17 | 1999-07-17 | Switch for detecting operating state of automated machine using SAW filter connected to antenna based on switching state |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19933686A1 true DE19933686A1 (en) | 2001-01-18 |
Family
ID=7915216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1999133686 Withdrawn DE19933686A1 (en) | 1999-07-17 | 1999-07-17 | Switch for detecting operating state of automated machine using SAW filter connected to antenna based on switching state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19933686A1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1432098A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-06-23 | ABB PATENT GmbH | Apparatus, system and method for signaling the switching position of a switching device |
| WO2006048370A1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for determining the position of electric conductor elements of an electric energy transmitting device |
| EP1808879A1 (en) | 2005-12-22 | 2007-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | System for contactless assessment of condition |
| FR2901426A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-23 | Schneider Electric Ind Sas | POSITION MONITORING DEVICE OF A MOBILE PART OF AN ELECTRIC SWITCH DEVICE |
| DE102009060435A1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | eQ-3 AG, 26789 | Remote controllable switch |
| CN105788975A (en) * | 2016-02-26 | 2016-07-20 | 电卫士智能电器（北京）有限公司 | Circuit breaker monitoring apparatus, circuit breaker and circuit breaker monitoring method |
| CN108886239A (en) * | 2016-03-25 | 2018-11-23 | 株式会社日立系统 | Detection device, rotary switching mechanism |
| DE102020203211A1 (en) | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrical switch and method of determining the state of an electrical switch |
-
1999
- 1999-07-17 DE DE1999133686 patent/DE19933686A1/en not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1432098A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-06-23 | ABB PATENT GmbH | Apparatus, system and method for signaling the switching position of a switching device |
| DE10258919A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-01 | Abb Patent Gmbh | Device, system and method for signaling the switching position of a switching device |
| WO2006048370A1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for determining the position of electric conductor elements of an electric energy transmitting device |
| EP1808879A1 (en) | 2005-12-22 | 2007-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | System for contactless assessment of condition |
| FR2901426A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-23 | Schneider Electric Ind Sas | POSITION MONITORING DEVICE OF A MOBILE PART OF AN ELECTRIC SWITCH DEVICE |
| WO2007135011A2 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Schneider Electric Industries Sas | Method of monitoring the position of a movable part of an electrical switch apparatus |
| WO2007135011A3 (en) * | 2006-05-19 | 2008-01-10 | Schneider Electric Ind Sas | Method of monitoring the position of a movable part of an electrical switch apparatus |
| CN101467225B (en) * | 2006-05-19 | 2012-05-30 | 施耐德电器工业公司 | Device of monitoring the position of a movable part of an electrical switch apparatus |
| WO2011085840A1 (en) | 2009-12-22 | 2011-07-21 | Rwe Effizienz Gmbh | Remotely controllable switch |
| DE102009060435B4 (en) * | 2009-12-22 | 2011-09-22 | Eq-3 Ag | Remote controllable switch |
| DE102009060435A1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | eQ-3 AG, 26789 | Remote controllable switch |
| CN105788975A (en) * | 2016-02-26 | 2016-07-20 | 电卫士智能电器（北京）有限公司 | Circuit breaker monitoring apparatus, circuit breaker and circuit breaker monitoring method |
| CN105788975B (en) * | 2016-02-26 | 2019-07-02 | 电卫士智能电器（北京）有限公司 | Circuit breakers monitoring device, breaker and breaker monitoring method |
| CN108886239A (en) * | 2016-03-25 | 2018-11-23 | 株式会社日立系统 | Detection device, rotary switching mechanism |
| CN108886239B (en) * | 2016-03-25 | 2020-03-13 | 株式会社日立系统 | Detection device and rotary switch mechanism |
| DE102020203211A1 (en) | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrical switch and method of determining the state of an electrical switch |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60033942T2 (en) | DETECTION EQUIPMENT FOR MODEL RAILWAY | |
| EP0594144B1 (en) | Bussystem | |
| EP2256662B1 (en) | Method for detecting identification media | |
| EP0746775B1 (en) | Identification tag operating with acoustic surface waves | |
| DE102006008281A1 (en) | Sensor device for use as safety and control system for e.g. sliding door, has detection sections arranged on support structure and recording detection events within observation region zone that is defined by respective detection sections | |
| DE19744185A1 (en) | Distance measuring device using ultrasound | |
| EP0797109A2 (en) | Method for driving an optical barrier | |
| DE19933686A1 (en) | Switch for detecting operating state of automated machine using SAW filter connected to antenna based on switching state | |
| EP1068543B1 (en) | Method for operating several adjacent ultrasonic sensors | |
| DE10025760B4 (en) | Accumulation conveyor with programmable sensor unit | |
| EP1465221A1 (en) | Arrangement for monitoring a tap changer | |
| EP1550845B2 (en) | positionsdetector | |
| EP1094301B1 (en) | Optical sensor | |
| EP3015755B1 (en) | RFID element, RFID transmitter/reception system and safety switch | |
| DE19631302B4 (en) | Sensor actuator bus system | |
| EP0494617A2 (en) | Device for non-contact indentification of objects | |
| WO1991007028A1 (en) | System for transmitting data between several subscriber stations in a local communications net | |
| DE102007058258A1 (en) | Device and method for wireless networking of automation technology devices | |
| EP0693031B1 (en) | Obstacle-detection device | |
| EP0243928A2 (en) | Danger signalling system | |
| EP0710931A2 (en) | Method and vehicle data logger for checking a vehicle data logger registering and vehicle aggregate actuation, indicating message | |
| DE102007054838A1 (en) | Touch probe and method for operating a touch probe | |
| DE4001163C2 (en) | Method for determining a work area for data exchange in an inductive identification system and device therefor | |
| EP3671797B1 (en) | Safety switch device | |
| DE2334536A1 (en) | ARRANGEMENT FOR VEHICLE MONITORING ON A TRAFFIC ROUTE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ZIMMERMANN & PARTNER, 80331 MUENCHEN |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |