DE20318337U1 - Capacitive level sensor, has two clamps for tensioning a hose of the measurement element along a common horizontal axis and a connection element for connection to control and output units - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Füllstandssensor, insbesondere zur Detektion eines fließfähigen Mediums in einem Schlauch oder einer Rohrleitung.The The invention relates to a capacitive level sensor, in particular for the detection of a flowable medium in a hose or pipe.
Die
Verwendung eines kapazitiven Sensors zur Messung des Füllstands
des Tanks eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Füllstandssensor anzugeben, welcher bei zuverlässiger Funktion auf einfache Weise bei unterschiedlichen, auch aggresiven, fließfähigen Medien einsetzbar ist.Of the Invention has for its object to provide a level sensor, which at more reliable Function in a simple way with different, also aggresive, flowable media used is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Füllstandssensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Füllstandssensor umfasst ein kapazitives Messelement, welches zwei längs einer gemeinsamen Achse nebeneinander an geordnete, zum Einspannen eines Schlauches oder einer Rohrleitung vorgesehene Schellen aufweist. Die Schellen bilden die Elektroden eines Kondensators, dessen Kapazität von der Dielektrizitätskonstante des in dem Schlauch befindlichen Mediums, welches flüssig oder ein Schüttgut sein kann, abhängig ist. Die Schellen erfüllen damit sowohl eine mechanische Funktion, nämlich die Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen dem Schlauch beziehungsweise der Rohrleitung und dem gesamten Füllstandssensor, als auch eine elektrische Funktion. Vorzugsweise haben beide Schellen gleiche Abmessungen und sind im Vergleich zur deren axialer Ausdehnung nur gering von einander beabstandet.These The object is achieved by a level sensor with the features of claim 1. The level sensor comprises a capacitive Measuring element, which two longitudinal a common axis next to each other to order, for clamping Having a hose or a pipe provided clamps. The clamps form the electrodes of a capacitor, the capacity of which permittivity of the medium in the tube, which is liquid or a bulk material can be dependent is. Meet the clamps Thus both a mechanical function, namely the production of a mechanical connection between the hose or the Pipeline and the entire level sensor, as well as an electrical function. Preferably, both have clamps same dimensions and are compared to the axial extent only slightly separated from each other.
Die das kapazitive Messelement bildenden Schellen sind mit einem Gehäuse verbunden, in welchem eine ein Sensor-Anschlusselement, eine Steuereinheit und ein Signalausgangsbauteil umfassende Messvorrichtung angeordnet ist. Das an das Messelement angeschlossene Sensor-Anschlusselement liefert ein von der Füllung des Schlauches und damit kapazitätsabhängiges Frequenzsignal an die Steuereinheit, welche weiter mit dem Signalausgangsbauteil verknüpft ist.The the capacitive measuring element forming clamps are connected to a housing, in which a sensor connection element, a control unit and a signal output device comprehensive measuring device arranged is. The sensor connection element connected to the measuring element supplies one of the stuffing of the hose and thus capacity-dependent frequency signal to the control unit, which continues with the signal output component connected is.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Steuereinheit eine mit dieser verbundene oder in diese integrierte Parametriervorrichtung mit einem magnetfeldabhängigen Bauteil auf, welches eine drahtlose Parametrierung des Füllstandssensors von außen ermöglicht. Die Parametrierung erfolgt dabei vorzugsweise bei komplett zusammengebautem Füllstandssensor. Durch den Verzicht auf eine drahtgebundene Zuleitung von Parametrierungsdaten sind entsprechende Kontaktierungs- und Abdichtungsprobleme prinzipiell ausgeschlossen. Zugleich ist eine sehr hohe Variabilität des Füllstandssensors, insbesondere eine Eignung für verschiedene zu messende flüssige Medien gegeben. Als besonders rationell zu fertigendes magnetfeldabhängiges Bauteil wird vorzugsweise ein Reed-Kontakt verwendet. Alternativ ist beispielsweise auch die Verwendung eines Hall-Sensors möglich, welcher im Vergleich zum Reed-Kontakt bei geringeren Magnetfeldstärken anspricht, jedoch aufwändiger zu fertigen ist.To an advantageous development, the control unit with a this connected or integrated in this parameterization with a magnetic field dependent Component on which a wireless parameterization of the level sensor from the outside allows. The parameterization is preferably carried out at completely assembled level sensor. By dispensing with a wired supply of parameterization data are corresponding contacting and sealing problems in principle locked out. At the same time, a very high level of variability of the level sensor, in particular aptitude for different liquid to be measured Given media. As a particularly efficient to be manufactured magnetic field dependent component preferably a reed contact used. Alternatively, for example also the use of a Hall sensor possible, which in comparison responds to reed contact at lower magnetic field strengths, but consuming too finished is.
Das mit dem kapazitiven Messelement verbundene Sensor-Anschlusselement liefert in bevorzugter Ausgestaltung ein Frequenzsignal von mindestens 150 kHz und maximal 800 kHz, insbesondere ein Signal zwischen 300 kHz und 450 kHz. Das Nutzsignal-Intervall, d.h. die Differenz zwischen der höchsten Frequenz des Messbereichs, welche auftritt, wenn kein zu messendes Medium nicht am kapazitiven Messelement anliegt, und der niedrigsten Frequenz des Messbereichs, welche auftritt, wenn wenn das zu messende Medium das kapazitive Element vollständig beaufschlagt, beträgt vorzugsweise mindestens 20 kHz und maximal 200 kHz, insbesondere 50 kHz bis 100 kHz. Damit ist eine sehr hohe Detektionssicherheit des Füllstandssensors gegeben.The Sensor connection element connected to the capacitive measuring element provides in a preferred embodiment, a frequency signal of at least 150 kHz and a maximum of 800 kHz, in particular a signal between 300 kHz and 450 kHz. The payload interval, i. the difference between the highest Frequency of the measuring range, which occurs when no measured Medium is not applied to the capacitive measuring element, and the lowest frequency the measuring range, which occurs when the medium to be measured the capacitive element completely charged preferably at least 20 kHz and at most 200 kHz, in particular 50 kHz to 100 kHz. This is a very high detection security of the level sensor given.
Die per moduliertem Magnetfeld übermittelten Parametrierungsdaten werden an den Füllstandssensor vorzugsweise als vier Byte aufweisende Parametrierungsdatensätze übertragen, welche jeweils ein Kennungs-Byte, zwei Parameter-Bytes und ein Checksummen-Byte umfassen. Die Empfangsimpulsbreite der mittels des magnetfeldabhängigen Bauteils empfangenen Impulse beträgt bevorzugt mindestens zwei Millisekunden und höchsten 200 Millisekunden. Dies stellt auch bei einem einfach, kostengünstigen magnetfeldabhängigen Bauteil, insbesondere einem Reed-Kontakt, eine ausreichende Übertragungsrate bei zugleich zuverlässiger Übertragung sicher.The parameterization data transmitted via the modulated magnetic field are preferably transmitted to the fill level sensor as four-byte parameterization data sets, which each comprise an identifier byte, two parameter bytes and a checksum byte. The received pulse width of the pulses received by means of the magnetic-field-dependent component is preferably at least two milliseconds and at most 200 milliseconds. This is also in a simple, inexpensive magnetic field dependent component, in special a reed contact, a sufficient transmission rate at the same time reliable transmission safe.
Die durch das modulierte Magnetfeld übertragenen Parametrierungsdaten können prinzipiell sämtliche Betriebsparameter des Füllstandssensors betreffen. Dies sind insbesondere ein Schaltpunkt des Sensors, eine einstellbare Fehlermeldeverzögerung sowie eine Kontrollzeit, während der nach Anlegen der Spannungsversorgung das Ausgangssignal erscheint und damit die Funktionsbereitschaft des Füllstandssensors signalisiert.The transmitted through the modulated magnetic field Parameterization data can in principle all Affect operating parameters of the level sensor. These are in particular a switching point of the sensor, an adjustable Error message delay as well as a control time while the output signal appears after the voltage supply has been applied and thus signals the functional readiness of the level sensor.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:following is an embodiment of Invention explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
Einander entsprechende oder gleich wirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding or equivalent parts are in all figures with provide the same reference numerals.
Ein
kapazitiver Füllstandssensor
Die
Messvorrichtung
Weiter
sind an die Steuereinheit
Zur
Parametrierung des in den
Die
per moduliertem Magnetfeld übermittelten
Parametrierungsdaten betreffen neben dem zu detektierenden Medium,
charakterisiert durch dessen Dielektrizitätskonstante, insbesondere die
Betriebsart des Füllstandssensors
Der
Füllstandssensor
Um
ein unbeabsichtigtes Ansprechen des Füllstandssensors
Das
kapazitive Messelement
- 11
- Füllstandssensorlevel sensor
- 22
- Messelementmeasuring element
- 33
- Messvorrichtungmeasuring device
- 44
- Steuereinheitcontrol unit
- 55
- Sensor-AnschlusselementSensor connection element
- 66
- ParametriervorrichtungParametriervorrichtung
- 77
- SignalausgangsbauteilSignal output device
- 88th
- Programmiermodulprogramming module
- 99
- Parametriermodulparameter module
- 1010
- Bauteilcomponent
- 1111
- SpannungsversorgungseinrichtungPower supply means
- 1212
- Schutzeinrichtungguard
- 1313
- VerpolschutzReverse polarity protection
- 1414
- EMV-GehäusemassungEMC Gehäusemassung
- 1515
- Spannungsanschlussvoltage connection
- 1616
- Spannungsanschlussvoltage connection
- 1717
- Signalanschlusssignal connection
- 1818
- SelbsttestmodulSelf-test module
- 1919
- SignalmeldeverzögerungsmodulSignal detection delay module
- 2121
- Gehäusecasing
- 2222
- Magnetspulesolenoid
- 2424
- Schlauchtube
- 2525
- Schelleclamp
- 2626
- Schmalseitenarrow side
- 2727
- Befestigungsbuchsemounting bushing
- 2828
- Anschlusskabelconnection cable
- 2929
- Anzeigevorrichtungdisplay device
- 3030
- Einstellvorrichtungadjustment
- AA
- Achseaxis
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20318337U DE20318337U1 (en) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Capacitive level sensor, has two clamps for tensioning a hose of the measurement element along a common horizontal axis and a connection element for connection to control and output units |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20318337U DE20318337U1 (en) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Capacitive level sensor, has two clamps for tensioning a hose of the measurement element along a common horizontal axis and a connection element for connection to control and output units |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE20318337U1 true DE20318337U1 (en) | 2005-04-14 |
Family
ID=34442536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE20318337U Expired - Lifetime DE20318337U1 (en) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Capacitive level sensor, has two clamps for tensioning a hose of the measurement element along a common horizontal axis and a connection element for connection to control and output units |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE20318337U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010015154A1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Device for storing a working fluid for a motor vehicle |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3744314A (en) * | 1971-01-27 | 1973-07-10 | C Lenny | Fuel gauges |
-
2003
- 2003-11-25 DE DE20318337U patent/DE20318337U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3744314A (en) * | 1971-01-27 | 1973-07-10 | C Lenny | Fuel gauges |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Einfach anclipsen:Der Schlauchsensor TLS100 erkennt und meldet den Flüssigkeitsstand in Schläuchen, E-T-A Elektronische Apparate GmbH, Altdorf, 19.11.2003 * |
Einfach anclipsen:Der Schlauchsensor TLS100 erkennt und meldet den Flüssigkeitsstand in Schläuchen, E-T-A Elektronische Apparate GmbH, Altdorf, 19.11.2003; |
E-T-A Schlauchsensor TLS100,E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf, Druckvermerk 03/04a,S.155,156 * |
E-T-A Schlauchsensor TLS100,E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf, Druckvermerk 03/04a,S.155,156; |
Cited By (1)
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DE102010015154A1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Device for storing a working fluid for a motor vehicle |
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