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Temperatur-Sensor, insbesondere für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft einen Temperatur-Sensor, mit den im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.
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Insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik besteht ein zunehmender Bedarf
an Temperatur-Sensoren, mit denen zuverlässig erfaßbar ist, daß, z.B. die Betriebstemperatur
des Motors innerhalb eines mit ordnungsgemäßer Funktion verträglichen Wertebereiches
liegt, die Temperatur der Fahrgastzelle nicht zu hoch ist, die Temperatur der Waschflüssigkeit
der Scheibenwaschanlage nicht zu niedrig ist und/oder die Kraftstofftemperatur bei
einem mit Dieselkraftstoff betriebenen Fahrzeug nicht unterhalb desjenigen Wertes
abgesunken ist, bei dem ein "Versulzen" des Dieselkraftstoffes eintreten kann. Dabei
genügt es in aller Regel, wenn solche Sensoren ein lediglich
auf
den interessierenden Schwellenwert T bezogenes c Anzeigesignal " größer" und "kleiner"
liefern,wobei jedoch der jeweilige Schwellenwert möglichst genau definiert sein
sollte. Außerdem sollte der jeweilige Temperatursensor ein elektrisches Ausgangssignal
liefern, das auf einfache Weise zur Ansteuerung einer Anzeigelampe und gegebenenfalls
zu einer Auslösung korrigierender Steuer- und Regelfunktionen ausgenutzt werden
kann.
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Es ist bekannt, zu diesem Zweck temperaturabhängige Widerstände als
Temperatur-Sensoren einzusetzen, die ein mit der überwachten Temperatur korreliertes
elektrisches Analog-Signal liefern, das mit elektronisch vorgebbaren Vergleichs-Schwellenwerten
verglichen und zu entsprechenden Anzeigesignalen verarbeitet werden kann.
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Nachteilig an solchen Temperatur-Sensoren ist jedoch, daß die temperaturabhängigen
Widerstände Alterungseffekten unterworfen sind, die im Laufe der Zeit zu einer erheblichen
Veränderung ihrer Temperatur-Widerstandscharakteristik führen können und die Genauigkeit
der Anzeige über ein tolerierbares Maß hinaus beeinträchtigt.
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Weiter ist es bekannt, zur Gewinnung von optischen Temperaturanzeigen
Flüssigkristallmaterialien einzusetzen, die eine ausgeprägte Temperaturabhängigkeit
der
Frequenzlage eines im sichtbaren Spektralbereich liegenden Reflexionxmaximums haben,
sodaß sie bei verschiedenen Temperaturen deutlich verschiedene Reflexionsfarben
zeigen. Auch die Eigenschaft, daß Flüssigkristalle unterhalb einer Phasenumwandlungstemperatur
T in einer optisch anisotropen Phase vorc liegen, in der sie doppelbrechend sind
und in der Regel ein hohes Streuvermögen haben, und bei Temperaturen, die höher
sind als die Phasenumwandlungstemperatur in einer optisch isotropen Phase vorliegen,
in der sie in der Regel klar-durchsichtig sind, kann zur Gewinnung einer visuellen
Temperatur-Bereichsanzeige ausgenutzt werden. Da sowohl die Temperaturabhängigkeit
des Reflexionsvermögens wie auch die für Phasenumwandlungen von Flüssigkristallen
charakteristischen Temperaturen als materialspezifische Eigenschaften sehr genau
definiert sind, durch Vorgabe von Mischungsverhältnissen verschiedener Flüssigkristallmaterialien
in weiten Grenzen einstellbar und die verwendbaren Flüssigkristallmaterialien hinsichtlich
ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften hinreichend stabil sind, erscheinen
Flüssigkristallmaterialien insoweit für eine exakte Temperatur-Schwellenwertüberwachung
geeignet. Ein umfassender Einsatz von Flüssigkristall-Temperatursensoren der vorstehend
erläuterten Art war bislang im Kraftfahrzeugbereich jedoch deshalb nicht möglich,
weil eine Temperaturüberwachung erfordernde Fahrzeugaggregate und -anlagen oftmals
in einem vom Fahrer nicht einsehbaren Teil
des Fahrzeuges angeordnet
sind, sodaß z.B. der für die Erkennung von Farbumschlägen oder dergleichen erforderliche
Sichtkontakt nicht auf einfache Weise realisierbar ist und/oder, weil Einrichtungen,
die eine Umsetzung der für verschiedene Temperaturen charakteristischen optischen
Eigenschaften von Flüssigkristall-Materialien in dafür charakteristische elektrische
Ausgangssignale nicht in einer für den Kraftfahrzeugbau geeigneten einfachen und
störsicheren Ausführung zur Verfügung standen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Temperatur-Sensor bzw.
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eine Einrichtung zur Temperatur-Bereichsanzeige zu schaffen, die ein
mit gängigen Mitteln der elektronischen Schaltungstechnik zu einem - visuellen oder
akustischen - Anzeigesignal verarbeitbares, Temperaturbereichs-charakteristisches
elektrisches Ausgangssignal liefert, dabei gleichwohl einfach aufgebaut ist und
die für einen Einsatz im Kraftfahrzeug erforderliche Störsicherheit gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
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Eine hiernach in Transmissionsanordnung zwischen einer Lichtquelle,
z.B. einer Leuchtdiode und einem Fotodetektorelement, z.B. einem Fotowiderstand
oder einem Fototransistor vorgesehene Flüssigkristallzelle, deren
optische
Transmission sich bei einem Über- oder Unterschreiten der Phasenumwandlungstemperatur
Tc des Flüssigkristallmaterials drastisch ändert, kann einschließlich der Lichtquelle
und des Detektorelementes als eine kompakte, stabil aufgebaute Sensor-Einheit realisiert
sein, die an beliebigen Stellen im Kraftfahrzeug bequem untergebracht werden kann
und lediglich über elektrische Signal- und Versorgungsleitungen mit einer zentralen
Anzeigeeinheit bzw. Spannungsversorgung verbunden sein muß. Zu einer zweckgerechten
Verarbeitung des elektrischen Ausgangssignals des auf Transmissionsänderungen der
Flüssigkristallzelle ansprechenden Detektorelements eignen sich einfache, in der
Art eines Schmitt-Triggers arbeitende Kippstufen, die eine für eine direkte Ansteuerung
einer LED geeignete Ausgangsspannung agbeben.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ist ein besonders kompakter Aufbau
einer die Flüssigkristallzelle, die Lichtquelle und das fotoelektrische Detektorelement
umfassenden Sensor-Einheit angegeben.
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Durch die gemäß den Ansprüchen 3 und 4 vorgesehenen, bevorzugten Gestaltungen
der erfindungsgemäßen Einrichtung wird deren Störanfälligkeit erheblich vermindert
und es wird vermieden, daß durch betriebsbedingte Erwärmungen der Lichtquelle und/oder
des
Fotodetektorelements Verfälschungen der Zellentemperatur auftreten
können.
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Durch die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 sind mit geringem technischem
Aufwand realisierbare, alternative Gestaltungen erfindugnsgemäßer Einrichtungen
angegeben, mit denen mehrere Temperaturschwellenwerte bzw. -bereiche überwachbar
sind, wobei der besondere Vorteil der Gestaltung gemäß Anspruch 6 in der einfachen
Gestaltung der fotoelektrischen Detektoreinrichtung liegt.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig.1 eine mit Überwachung eines einzigen Temperatur-Schwellenwertes arbeitende
erfindungsgemäße Einrichtung und Figuren den grundsätzlichen Aufbau alternativer
Ge-2 und 3 Gestaltungen erfindungsgemäßer Einrichtungen zur überwachung mehrer Temperatur-Schwellenwerte
bzw. - bereiche.
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Zweck der in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen
sei, ihrem grundsätzlichen Aufbau nach dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtung
10 zur Temperaturbereichsüberwachung und-Anzeige an einem im übrigen nicht dargestellten
Kraftfahrzeug ist es, ein vom Fahrer deutlich wahrnehmbares Anzeige- oder Warnsignal
zu erzeugen, wenn eine am Fahrzeug überwachte Temperatur einen bestimmten Schwellenwert
T c erreicht bzw. überschritten oder unterschritten hat.
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Beispiele für mittels je einer Einrichtung 10 gemäß Fig. 1 überwachbarer
Temperaturen können sein: 1. die Kühlwassertemperatur 2. die Temperatur der Waschflüssigkeit
einer Scheibenwaschanlage 3. die Kraftstofftemperatur, insbesondere bei Fahrzeugen,
die mit Dieselkraftstoff betrieben werden, und 4. die Außentemperatur eines Fahrzeuges.
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Es versteht sich, daß diese Aufzählung nicht abschließend ist, sondern
daß mit der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung 10 beliebige für die Betriebssituation
eines Fahrzeuges charakteristische oder kritische Temperaturen, die in einem Temperaturbereich
zwischen -300C und +2000C liegen, überwachbar sein sollen.
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Die Einrichtung 10 umfaßt in Transmissionsanordnung zwischen einer
Lichtquelle 12 und einer insgesamt mit 13 bezeichneten Fotodetektoreinrichtung eine
Flüssigkristallzelle 14 mit temperaturabhängiger optischer Transmission,
so
daß ein von der Lichtquelle 12 ausgehender, der Flüssigkristallzelle 14 als Eingangslichtstrom
16 zugeführter Sensorlichtstrom nach dem Hindurchtreten durch die Flüssigkristallzelle
14, je nach der Temperatur, auf der sich das in der Zelle 14 befindliche Flüssigkristallmaterial
17 befindet, einer entsprechend unbterschiedlichen Schwächung unterworfen ist, und
die Intensität des aus der Flüssigkristallzelle 14 austretenden Ausgangslichtstromes
17, der auf die Detektorfläche eines im Rahmen der Fotodetektoreinrichtung 13 vorgesehenen
fotoelektrischen Detektorelementes 18 auftrifft, entsprechend der temperaturabhängigen
Transmission der Flüssigkristallzelle 14, verglichen mit der Intensität des Eingangslichtstromes
16, mehr oder weniger stark vermindert ist.
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Mit dem mit der Intensität des Ausgangslichtstromes 17 in einem monotonen
Zusammenhang stehenden elektrischen Ausgangssignal des Detektorelementes 18 wird
eine im Rahmen der Detektoreinrichtung 13 vorgesehene Ausgangsstufe 19 angesteuert,
die Ausgangssignale mit alternativ hohem und niedrigem Signalpegel erzeugt, je nachdem,
ob der Ausgangssignalpegel des Detektorelementes 18 größer oder kleiner ist als
ein vorgegebener Schwellenwert Uc, der seinerseits mit einem durch den Aufbau der
Flüssigkristallzelle 14 bedingten Schwellenwert ihrer Transmission bzw. der mittels
der Einrichtung 10 überwachten Temperatur verknüpft ist. Die Ausgangssignale der
Ausgangsstufe 19 sind somit alternativ Hoch-und Niedrig-Pegel-Ausgangssignale, je
nachdem, ob die Temperatur des überwachten Objektes höher oder niedriger ist als
der vorgegebene Temperaturschwellenwert Tc
Mit den Ausgangssignalen
der Ausgangsstufe 19 ist eine z.B. als LED ausgebildete Anzeige 21 ansteuerbar,
durch deren Emissions-Betriebszustand dann, je nach Art der getroffenen Ansteuerung,
dem Fahrer signalisiert ist, ob die überwachte Temperatur größer bzw. kleiner als
der als signifikant erachtete Temperaturschwellenwert Tc ist.
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Die insoweit hinsichtlich ihres Bau- und Funktionsprinzips umrissene
Einrichtung 10 ist in der dem Blockschaltbild der Fig. 1 entsprechenden Gestaltung
mehr im einzelnen wie folgt realisiert: Die Flüssigkristallzelle 14 hat ein als
Aluminiumröhrchen ausgebildetes zylindrisches Gehäuse 22, das mit dem Körper, dessen
Temperatur überwacht werden soll, in gutem thermischen Kontakt steht und dessen
Temperatur sich unmittelbar auf das in dem Gehäuse 22 eingeschlossene Flüssigkristallmaterial
überträgt.
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Als Lichtquelle 12 ist eine lichtemittierende Halbleiterdiode des
Typs 1A 48B vorgesehen, die bei 850 nm, d.h. im nahen IR-Bereich emittiert. Sie
ist mit ihrer Anode über einen 5,38 kSL -Strombegrenzungswiderstand 23 an die Plus-Versorgungsspannungsleitung
24 und mit ihrer Katode an die Schaltungsmasse 26 angeschlossen und, solange die
Zündung eingeschaltet ist, permanent in den Emissionsbetriebszustand gesteuert.
Als Detektorelement 18 ist ein Fotowiderstand des Typs CL 704 L vorgesehen, der
im unbeleuchteten Zustand einen Widerstandswert von ca. 14,2 k-Ohm und im beleuchteten
Zustand einen Widerstandswert von ca. 3,4 k-Ohm hat. Der Fotowiderstand
18
ist mit einem 10,14 k#-Festwiderstand 27 in Reihe geschaltet und bildet zusammen
mit diesem einen zwischen der Plus-Versorgungsleitung 24 und der Schaltungsmasse
26 liegenden Spannungsteiler, wobei der Festwiderstand 27 an die Plus-Versorgungsspannungsleitung
24 angeschlossen ist.
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Die Mittelanzapfung 28 dieses Spannungsteilers 18, 27 ist über einen
10-k£L-)Wderstand:29an den Plus-Eingang 25 eines im Rahmen der Ausgangsstufe 19
vorgesehenen Operationsverstärkers 31 angeschlossen. Der als Referenzeingang ausgenutzte
Minus-Eingang 32 dieses~Operationsverstärkers 31 ist an die Mittelanzapfung 33 eines
zweiten Widerstands-Spannungsteilers angeschlossen, der durch die zwischen der Plus-Versorgungsspannungsleitung
24 und die Schaltungsmasse 26 in Reihe geschalteten Festwiderstände 34 und 36 gebildet
ist, die beim speziell dargestellten Ausführungsbeispiel Widerstandswerte von 11,57Qk
bzw. 8,68 haben. Eine Plus-Versorgungsspannung von 12 Volt vorausgesetzt, bedeutet
dies, daß am Referenzeingang 32 des Operationsverstärkers 31 eine Referenzspannung
von ca. 5 V anliegt, während die am Plus-Eingang 25 des Operationsverstärkers 31
liegende Steuerspannung im hochohmigen Zustand des Fotowiderstandes 18 ca. + 7 V
und im niederohmigen, d.h. beleuchteten Zustand des Fotowiderstandes 18 ca. 3 V
betragen.
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Der Ausgang 37 des Operationsverstärkers 31 ist über einen 1 M n -Rückkopplungswiderstand
38 an den Plus-Eingang 29 des Operationsverstärkers 31 angeschlossen. Weiter ist
der Ausgang 37 des Operationsverstärkers 31 über einen 1 k Q -Widerstand 39 an die
Katode der als Anzeigeelement ausgenutzten LED 21 angeschlossen ist, deren Anode
mit
dem Pluspol der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist.
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Die übrige, nicht dargestellte Beschaltung des Operationsverstärkers
31 ist so getroffen, daß sein Ausgangssignal ein hinsichtlich seines Pegels der
(+12V) -Versorgungsspannung entsprechendes Spannungsausgangssignal ist, wenn die
an seinem Plus-Eingang 28 anliegende Steuerspannung niedriger ist als die an seinem
Referenzeingang 32 anstehende Referenz-Ausgangsspannung des Spannungsteilers 34,
36 und ein Niedrig-Pegel (O-V)-Ausgangssignal, wenn der Spannungspegel der am Plus-Eingang
25 des Operationsverstärkers 31 anliegenden Steuerspannung höher ist als der Pegel
der am Referenzeingang 32 anstehenden Referenzspannung. Die als Anzeigeelement vorgesehene
LED 21 ist dann in ihren Emissionsbetrieb gesteuert, wenn der Fotowiderstand 18
beleuchtet ist und damit seinen niederohmigen Zustand einnimmt, und in ihrem nicht-emittierenden
Zustand, wenn und solange die Intensität des auf den Fotowiderstand 18 auftreffenden,
von der Flüssigkristallzelle 14 ausgehenden Ausgangslichtstromes 17 nicht ausreicht,
um den Fotowiderstand 18 in einen hinreichend niederohmigen Zustand überzuführen.
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In zweckmäßiger Gestaltung der Flüssigkristallzelle 14 sind die als
Lichtquelle 12 ausgenutzte LED und das Fotodetektorelement 18 unmittelbar an den
einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses 22 der Flüssigkristallzelle
14 angeordnet und, je nach ihrer Ausbildung als Abschlußelemente des Flüssigkristallzellengehäuses
22 ausgenutzt, wodurch auf einfache Weise erreicht ist, daß kein Fremdlicht in die
Flüssigkristallzelle
14 eintreten kann und das Fotodetektorelement
18 lediglich einem von der Lichtquelle 12 ausgehenden Lichtstrom 16, 17 ausgesetzt
sein kann.
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Die Wahl des in der Zelle 14 eingesetzten Flüssigkristallmaterials
ist so getroffen, daß dieses bei der mittels der Einrichtung 10 zu erfassenden Temperaturschwelle
Tc eine reversible Phasenumwandlung erfährt, wobei das Flüssigkristallmaterial-solange
seine Temperatur T kleiner ist als die Phasenumwandlungstemperatur Tc in einem Zustand
hohen Streuvermögens vorliegt, in dem die Transmission der Flüssigkristallzelle
14 niedrig ist, und bei Temperaturen, die höher sind als die Phasenumwandlungstemperatur
Tc, durch die der sogenannte Klärpunkt des Flüssigkristallmaterials markiert sei,
in einem transparenten Zustand vorliegt, in dem die Flüssigkristallzelle 14 eine
hohe optische Transmission hat. Derartige Flüssigkristallmaterialien können z.B.
als Mischungen von sogenannten nematischen und cholesterinischen Flüssigkristallen
realisiert sein.Durch Veränderungen des Mischungsverhältnisses der eingesetzten
Flüssigkristallmaterialien kann die Phasenumwandlungstemperatur Tc in weiten Grenzen
bedarfsgerecht variiert werden, wobei Phasenumwandlungstemperaturen zwischen -3O0C
und +2000C mit gängigen Flüssigkristallmaterialien ohne weiteres erreichbar sind.Typische
Schichtdicken des Flüssigkristallmaterials, die in der erläuterten Gestaltung der
Zelle 14 bei einer Phasenumwandlung des Flüssigkristallmaterials eine hinreichend
signifikante Änderung des Ausgangslichtstromes 17 ergeben, betragen zwischen 0,5
und 3 mm.
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Anstelle der Mischung aus nematischen und cholesterischen Flüssigkristallen
kann gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel auch ein nematischer Flüssigkristall
ohne Zusatz eingesetzt werden. Voraussetzung ist lediglich eine genügend hohe Anisotropie,
um ausreichende Streuwirkung zu gewährleisten.
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Auch ein rein cholesterischer Flüssigkristall ist selbstverständlich
einsetzbar.
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In einer weiteren Ausführung werden anstelle der unorientierten streuenden
Flüssigkristalle LC-Anordnungen mit ganz anderen optischen Eigenschaften verwendet.
In einem Fall ist ein planar orientierter nematischer Flüssigkristall z.B. um 900
verdrillt und zwischen parallelen Polarisatoren angeordnet. Die zu dieser Anordnung
erforderlichen Maßnahmen sind dem Fachmann bekannt. Der verdrillte Flüssigkristall
dreht bekanntlich die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts, so
daß durch den rückseitigen Polarisator kein Licht zum Detektor 18 austreten kann.
Beim überschreiten des Klärpunkts geht die Drehwirkung verloren und Licht erreicht
den Detektor 18. Statt parallel können die Polarisatoren auch gekreuzt sein. Dies
führt dann zur umgekehrten Funktion, d.h. daß unterhalb von Tc Licht zum Detektor
18 gelangt und oberhalb von Tc durch den rückseitigen Polarisator blockiert wird.
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Eine weitere Ausführungsform beruht schließlich auf einem sog. Gast-Wirt-System,
d.h. einem nematischen Flüssigkristall, in dem dichroitische Farbstoffe gelöst sind.
Der Flüssigkristall und damit die Farbstoffmoleküle sind im nematischen Zustand
homogen orientiert und damit in einem Zustand, in dem ein geeigneter Farbstoff z.B.
optimal absorbiert. Beim Uberschreiten von Tc geht die homogene Orientierung verloren.
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Durch die isotrope Verteilung der Farbstoffe in der isotropen Phase
reduziert sich die Absorption um einen Wert, der ein ausreichendes Signal bewirkt.
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Allgemein gilt für den Flüssigkristall, daß er durch die Phasenänderung
bei Tc eine definierte optische Anderung erfährt.
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Da die Phasenumwandlung solcher Flüssigkristallmaterialien innerhalb
eines eng begrenzten, nur wenige Zehntel Grad umfassenden, die Umwandlungstemperatur
Tc enthaltenden Temperaturintervalles erfolgt, wird durch eine nach dem anhand der
Fig. 1 erläuterten Prinzip arbeitende Einrichtung 10 eine hochempfindliche und -genaue
Unterscheidung der Temperaturbereiche T > T c und T <Tc erreicht, wobei z.B.
thermisch bedingte Instabilitäten der elektronischen Komponenten der Fotodetektoreinrichtung
13 praktisch keinen Einfluß auf die Genauigkeit der Temperaturbereichserfassung
haben, da die Phasenumwandlungstemperaturen T c der benutzbaren Flüssigkristallmaterialien
genau definierte Absoluttemperaturen sind und die Einrichtung 10 so ausgelegt ist,
daß sie auf geringfügige Abweichungen der zu überwachenden Temperatur von der jeweils
vorgegebenen Phasenumwandlungstemperatur T des Flüssigkristallmaterials mit einem
c "Umschlagen" des Ausgangssignalpegels der Ausgangsstufe 19 reagiert.
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In vorteilhafter Abwandlung der Einrichtung 10 gemäß Fig. 1 ist, wie
nicht gesondert dargestellt, vorgesehen, daß der von der Lichtquelle 12 ausgesandte
Lichtstrom 16 über eine optische Faser der Flüssigkristallzelle zugeleitet ist,
und daß auch der von dieser ausgehende Ausgangslichtstrom 17 über eine weitere optische
Faser dem Detektorelement 18 der Detektoreinrichtung 13 zugeleitet ist. Bei einer
solchen Gestaltung der Einrichtung 10 können die Lichtquelle 12 und die Detektoreinrichtung
13 zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefaßt sein, die in beträchtlicher räumlicher
Entfernung von der Flüssigkristallzelle 14 angeordnet sein kann.
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Bei der in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr ausdrücklich
verwiesen sei, dargestellten Einrichtung 20 sind insgesamt vier, ihrem grundsätzlichen
Aufbau nach der Einrichtung 10 gemäß Fig. 1 entsprechende Temperaturbereichs-überwachungseinrichtungen
10', 10", 10"' und 10IV vorgesehen, deren Flüssigkristallzellen 14' bis 14IV auf
die Erfassung verschiedener Temperaturbereiche bzw. Temperaturschwellenwerte T cl
bis Tc4 ausgelegt und über je eine optische Faser 39 an die zugeordneten fotoelektrischen
Detektoreinrichtungen 13' bis 131V angekoppelt sind.
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Die den Flüssigkristallzellen 14' bis 141V zugeleiteten Eingangslichtströme
16' bis 16IV sind bei der Einrichtung 20 gemäß Fig. 2, wie schematisch angedeutet,
von einer einzigen Lichtquelle 12 abgeleitet, deren Ausgangslichtstrom 16 mittels
eines faseroptischen Strahlenteilers 41 in die zu den Flüssigkristallzellen 14'
bis 141V geleiteten Eingangslichtströme 16' bis 161V aufgeteilt wird.
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Die Fig. 3, auf deren Einzelheiten nunmehr ausdrücklich verwiesen
sei, zeigt eine bevorzugte Gestaltung einer erfindungsgemäßen Temperaturbereichs-Überwachungseinrichtung
30, mit der ebenfalls mehrere Temperaturschwellenwerte T cl bis Tc4 überwachbar
sind. Bei der Einrichtung 30 gemäß Fig. 3 ist jeder der auf verschiedene Temperaturschwellenwerte
Tcl bis Tc4 ansprechenden Flüssigkristallzellen 14' bis 141V eine eigene Lichtquelle
12' bis 12IV zugeordnet, deren Ausgangslichtströme 16' bis 161V den Flüssigkristallzellen
14' bis 14 über je eine optische Faser 42 zugeleitet sind.
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Im weiteren Unterschied zur Einrichtung 20 gemäß Fig.2 ist bei der
Einrichtung 30 gemäß Fig.3 nur eine einzige, nach Aufbau und Funktion zur Detektoreinrichtung
13 gemäß Fig.1 analoge Detektoreinrichtung 13V vorgesehen, die nur ein einziges
Detektorelement 18' umfaßt, dem die Ausgangslichtströme 17' bis 17IV der einzelnen
Flüssigkristallzellen 14' bis 14IV über je eine optische Faser 43 zugeleitet sind.
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Bei der Einrichtung 30 gemäß Fig.3 ist das Ausganssignal einer nicht
eigens dargestellten, der Ausgangsstufe 19 der Fotodetektoreinrichtung 13 gemäß
Fig.1 entsprechenden Ausgaw stufe einer Multiplex-Steuereinheit 44 zugeleitet, die
in zeitlich periodischer Folge die Lichtquellen 12' bis alternativ in deren Emissionsbetrieb
steuert und gleichzeitig das Ausgangssignal der Fotodetektoreinrichtung 13V an die
der jeweils "beleuchteten" Flüssigkristallzelle 14' bis 141V zugeordnete Anzeige
21' bis 211V weiterleitet.
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Ein geeigneter Zeittakt, mit dem die einzelnen Flüssigkristallzellen
14' bis 14IV beleuchtet und ihre zugehörigen Anzeigen 21' bis 211V mit dem jeweiligen
Ausgangssignal der Detektoreinrichtung 13V beaufschlagt werden, kann z.B. ein 1/10
s betragen, in welchem Falle ein pulsierendes Aufleuchten der jeweils aktivierten
Anzeige mit einer Wiederholungsfrequenz von 2,5 Hz erzielt wird.