DE3817548A1

DE3817548A1 - Safety sensor

Info

Publication number: DE3817548A1
Application number: DE3817548A
Authority: DE
Inventors: Eckart Dr Hiss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1988-05-24
Publication date: 1989-01-05
Anticipated expiration: 2008-05-25
Also published as: DE3817548B4

Abstract

The safety sensor consists of an actuating part having energy-receiving element, signal-receiving element and signal-transmitting element, and a sensor part having a signal-receiving element, energy-transmission element, a signal amplifier and an electrical signal output. The sensor part outputs signals only when the actuating part is located opposite the receiving element of the sensor part. The signal-receiving element and the energy-receiving element of the actuating part are formed by a joint photoelement. This element drives an oscillator whose inductive oscillator coil is the signal-transmitting element of the actuating part.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitssensor, der aus einem separierbaren Betätigungsteil und einem Sensorteil besteht. Beide Teile besitzen eine Energie übertragungsstrecke und eine Signalübertragungsstrecke. Eine Signalausgabe des Sensorteils erfolgt nur dann, wenn sich der Betätigungsteil dem Empfangselement des Sensorteils gegenüberliegend befindet.The invention relates to a safety sensor, the of a separable actuator and one Sensor part exists. Both parts have energy transmission path and a signal transmission path. The sensor part only outputs a signal if if the actuating part of the receiving element of Sensor part is located opposite.

Es gibt Anwendungen, in denen es nicht zulässig ist, daß ein vorzugsweise elektronischer Schalter unbe absichtigt betätigt wird. Diese unbeabsichtigte Be tätigung bezieht sich nicht nur auf elektrische Störungen, die von außen auf den Schalter einwirken, oder Bauelementeausfälle, die sich in Inneren des Schalters abspielen, sondern auch darauf, daß unbe fugte Personen versuchen, einen solchen Sicherheits schalter zu betätigen. Bei üblichen induktiven Nähe rungsschaltern kann eine solche Betätigung zum Bei spiel dadurch erfolgen, daß ein Metallblech stirn seitig auf den Schalter geklebt wird. Eine Betätigung von Schaltern, die mit Infrarotstrahlen arbeiten, kann zum Beispiel dadurch erfolgen, daß ein Hilfs spiegel in die Lichtstrecke eingebracht wird. Um solche Fehlbetätigungen auszuschließen, ist man dazu übergegangen, zusätzlich zu dem eigentlichen Sensorschalter ein zusätzliches Betätigungselement einzubauen. There are applications in which it is not permitted that a preferably electronic switch unbe is intentionally operated. This unintentional loading activity does not only refer to electrical Interferences that affect the switch from the outside or component failures that occur inside the Play switch, but also that unbe authorized persons try such a security to operate the switch. With usual inductive proximity tion switches such an actuation to the game take place in that a metal sheet forehead is glued on the side of the switch. An actuation of switches that work with infrared rays, can be done, for example, by an auxiliary mirror is inserted into the light path. Around To rule out such incorrect operations is one proceeded to, in addition to the actual Sensor switch an additional actuator to install.

Der Sensorschalter wird dann nur betätigt, wenn dieses Sensorelement mit dem Sensorteil zusammengebracht wird. In der einfachsten Ausführung besteht das Betätigungs element aus einem Resonanzkreis, der in ein Gehäuse ein gebracht ist. Das Sensorelement besteht aus einem handels üblichen Näherungsschalter. Werden jetzt Resonanzkreis und die Frequenz des Näherungsschalters aufeinander ab gestimmt, so entzieht der Resonanzkreis bei stirnseiti ger Annäherung an den Näherungsschalter diesem Energie, so daß dessen Schwingung zusammenbricht und ein Schalt signal ausgelöst wird. Eine solche Anwendung ist zum Beispiel in der Schrift P 26 44 714.3 niedergelegt. Nach teilig bei dieser Technik ist, daß ein präziser Frequenz abgleich von Betätigungs- und Sensorteil erforderlich ist. Außerdem ist es möglich, auch solche Anordnung außer Betrieb zu setzen, indem zum Beispiel ein starker Magnet in die Nähe des Sensorteils gebracht wird. Hierdurch wird der ferritische Magnetkern der Sensorspule in die Sätti gung gebracht und die Schwingung bricht zusammen. Dieser Sensor kann also nicht zwischen Betätigungselement und Magnet unterscheiden. Diese Schwierigkeiten können dadurch umgangen werden, daß die Sendefrequenz des Sensorteils periodisch variiert wird. Jeweils beim Durchlaufen der Resonanzfrequenz des Betätigungsteils erfolgt ein Reso nanzeinbruch. Ein solches Verfahren ist zum Beispiel in der Schrift S 97 405 beschrieben. Nachteilig bei dieser Technik ist jedoch der relativ große Schaltungsaufwand. Auch sind zur Erreichung hinreichend großer Schaltab stände antennenartig ausgebildete Resonanzspulen erfor derlich. The sensor switch is only operated when this Sensor element is brought together with the sensor part. The actuation is in the simplest version element from a resonant circuit, which in a housing brought. The sensor element consists of a trade usual proximity switch. Now become a resonance circuit and the frequency of the proximity switch on each other tuned, the resonance circuit at front side closer to the proximity switch this energy, so that its vibration breaks down and a switch signal is triggered. Such an application is for Example in the document P 26 44 714.3. After Part of this technique is that it has a precise frequency adjustment of actuator and sensor part required is. It is also possible to also save such an arrangement To put operation by, for example, a strong magnet is brought close to the sensor part. This will the ferritic magnetic core of the sensor coil into the saddles brought and the vibration breaks down. This So sensor can not between the actuator and Differentiate magnet. This can cause these difficulties be avoided that the transmission frequency of the sensor part is varied periodically. Each time through the A resonance occurs at the resonance frequency of the actuating part collapse. Such a method is for example in the document S 97 405 described. A disadvantage of this Technology, however, is the relatively large amount of circuitry. Sufficiently large switching positions are also to be achieved stands like antenna-shaped resonance coils such.

Neben diesen einfachen Methoden sind heute noch Techniken üblich, in denen Betätigungsteil und Sensorteil, welcher als selektives Empfangsteil für das Betätigungselement aus gebildet ist, eine Übertragungsstrecke bilden. Übertragen wird ein fest codiertes Signal, welches in eindeutiger Weise den Betätigungsteil und den Sensorteil einander zu ordnen. Im wesentlichen werden heute zwei Verfahren ange wendet.In addition to these simple methods, there are still techniques today usual, in which actuating part and sensor part, which as a selective receiving part for the actuating element is formed, form a transmission link. Transfer becomes a hard coded signal, which is unique Assign the actuating part and the sensor part to each other organize. There are essentially two processes today turns.

Im einfachsten Fall, wie zum Beispiel in der Schrift DE 30 10 068 dargelegt, besitzt der Betätigungsteil eine eingebaute Batterie, einen Empfänger, einen Sender und einen Codierungsteil. Im Sensorteil befinden sich ent sprechend angepaßte Einheiten. Gerät der Betätigungsteil in die Nähe des Sensorteils, so empfängt er den Code des Sensorsenders. Auf diese Anforderung hin sendet der Be tätigungsteil seinerseits seinen eigenen Code, der von dem Sensorteil empfangen wird. Damit ist eine eindeutige Zuordnung von Betätigungsteil und Sensorteil gegeben. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß die Batterie des Betätigungsteils durch die ständige Bereitschaft des Be tätigungsempfängers belastet wird und daher die Gebrauchs dauer eingeschränkt ist.In the simplest case, such as in writing DE 30 10 068 set out, the actuating part has a built-in battery, a receiver, a transmitter and a coding part. In the sensor part are ent appropriately adapted units. Device of the operating part near the sensor part, it receives the code of the Sensor transmitter. The Be sends on this request for its part, its own code, that of the sensor part is received. This is a clear one Assignment of actuating part and sensor part given. The disadvantage of this method is that the battery of the Actuating part through the constant readiness of the Be job recipient is charged and therefore the use is limited.

In dem anderen Verfahren wird daher bei grundsätzlich gleichem Aufbau, wie oben geschildert, im Betätigungsteil jedoch keine Batterie integriert, sondern die erforder liche Energie wird über eine zusätzliche Energieüber tragungsstrecke zugeführt. Diese Energieübertragungs strecke wird entweder durch eine induktive Kopplung, zum Beispiel DE 35 03 347, oder eine optische Kopplung, zum Beispiel DE 32 21 427, von Betätigungs- und Sensorteil realisiert. In the other procedure, therefore, is basically same structure as described above in the operating part however, no battery integrated, but the required energy is transferred via an additional energy transmission line fed. This energy transfer stretch is either by an inductive coupling, for example DE 35 03 347, or an optical coupling, for example DE 32 21 427, of the actuating and sensor part realized.

Ein wesentlicher Nachteil der genannten Verfahren besteht darin, daß grundsätzlich zwei voneinander getrennte, parallel arbeitende Übertragungswege, der Energieübertra gungs- und der Signalübertragungsweg, erforderlich sind. Dies erhöht die Anzahl der benötigten elektronischen und elektromechanischen Komponenten erheblich. Auch ist die benötigte Stromaufnahme so hoch, daß die Realisierung eines kleinen, die gesamte Elektronik und Stromversorgung enthal tenden Kompaktgerätes, wie es zum Beispiel für übliche induktive Annäherungsschalter bekannt ist, nicht möglich ist.There is a major disadvantage of the methods mentioned in that basically two separate, parallel transmission paths, the energy transfer and the signal transmission path are required. This increases the number of electronic and required electromechanical components considerably. That too is required power consumption so high that the realization of a small, containing all electronics and power supplies tendency compact device, such as for usual inductive proximity switch is not possible is.

Aufgabe der Erfindung war es, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die keine zusätzliche Stromversorgung und nur wenige Bauelemente für den Betätigungsteil aufwies und eine eindeutige Zuordnung von Betätigungsteil und Sensor teil erlaubte, wobei die Bauform des Sensorteils derjeni gen bekannter Näherungsschalter, zum Beispiel in Gewinde ausführung ähnelte.The object of the invention was to provide a circuit arrangement specify that no additional power supply and only had few components for the actuating part and a clear assignment of actuator and sensor part allowed, the design of the sensor part derjeni against known proximity switches, for example in threads execution was similar.

Das Problem wurde dadurch gelöst, daß das Signalempfangs element und das Energieempfangselement des Betätigungs teils durch nur ein Fotoelement ausgebildet sind. Dieses Fotoelement betreibt einen Oszillator, dessen induktive Oszillatorspule gleichzeitig das Signalsendeelement des Betätigungsteils ist. Auf der Sensorseite ist es daher nur erforderlich, die Frequenz des Sendeoszillators zu empfangen. Eine solche induktive Übertragungsstrecke kann wesentlich sicherer ausgebildet werden als eine Resonanz-Absorbtionsstrecke. Während nämlich bei einer solchen Strecke die Resonanzverluste des Oszillators sehr schnell abklingen, kann innerhalb eines induktiven Feldes noch über größere Abstände ein Signal detektiert werden, insbesondere dann, wenn für den Empfänger ebenfalls ein selektiver Empfangskreis verwendet wird. The problem was solved in that the signal reception element and the energy receiving element of the actuation are partially formed by only one photo element. This Photo element operates an oscillator, its inductive Oscillator coil at the same time the signal transmission element of the Actuating part is. It is therefore on the sensor side only necessary to increase the frequency of the transmit oscillator receive. Such an inductive transmission link can be trained much safer than one Resonance absorption path. While with one such a distance, the resonance losses of the oscillator very much decay quickly, can within an inductive field a signal can be detected over longer distances, especially if for the recipient too selective reception circuit is used.

Auf diese Weise kann sowohl die Störsicherheit, als auch die Signalgröße entschieden beeinflußt werden. Während also dieser induktive Empfangskreis sehr empfindlich ausgebildet werden kann, ist jedoch die Energieübertragung von Sensorteil zum Betätigungsteil problematisch. Sind z. B. größere Betätigungsabstände zwischen 5 und 10 cm gefordert, bei gleichzeitiger kleiner Ausbildung von Betätigungs- und Sensorteil, so scheidet die induktive Energieübertragung aus. Es ist dann nur eine optische Energieübertragung, wegen der Möglichkeit der Strahlenbündelung, möglich. Durch den schlechten Wirkungsgrad einer solchen Übertragungsstrecke ist es dann aber zwingend, daß der Strom auf der Betä tigungsseite sehr gering gehalten wird. Auf der Betäti gungsseite muß daher jedes Bauelement nach Möglichkeit mit einer Doppelfunktion belegt werden. Dies ist bei der angegebenen Problemlösung der Fall. Der besondere Vorzug der gewählten Lösung besteht darin, daß einer seits eine recht unempfindliche Übertragungsstrecke vom Betätigungsteil zum Sensorteil, eine induktive Übertragung gewählt ist. Diese Übertragungstechnik ist sehr unempfindlich gegen Verschmutzung und Feuchtigkeit. Gleichzeitig erfordert sie wenig Energie, so daß diese Übertragungsstrecke vom Betätigungsteil aus betrieben werden kann. Andererseits steht auf der Sensorseite genügend Energie zur Verfügung, um z. B. Lichtsendedioden zu betreiben, die auch bei Verschmutzung der optischen Flächen noch genügend Reserveenergie aufweisen. Weil auch im Sensorteil mehr Platz zur Verfügung steht als im Betätigungsteil, ist es hier möglich, die Sendeenergie pulsartig zu übertragen. Dies hat den Vorteil, daß die Verlustleistung einerseits klein gehalten werden kann, andererseits kann die Pulsung gleichzeitg dazu benutzt werden, um eine eindeutige, auf der Pulsfrequenz basierende, Zuordnung von Sensor- und Betätigungsteil zueinander zu ge währleisten. In this way, both immunity to interference the signal size can also be decisively influenced. So while this inductive receiving circuit is very can be trained sensitively, however Energy transfer from the sensor part to the actuating part problematic. Are z. B. larger operating distances required between 5 and 10 cm, with simultaneous small training of actuator and sensor part, so eliminates inductive energy transmission. It is then just an optical energy transfer, because of that Possibility of beam bundling, possible. By the poor efficiency of such a transmission link it is then imperative that the current on the bed is kept very low. On the actuator Every component must therefore be on the supply side if possible can be assigned a double function. This is at the specified solution to the problem. The special one The advantage of the chosen solution is that one on the one hand a quite insensitive transmission path from the actuating part to the sensor part, an inductive one Transmission is selected. This transmission technique is very insensitive to dirt and moisture. At the same time, it requires little energy, so this Transmission line operated from the actuator can be. On the other hand it says on the sensor side enough energy available to e.g. B. light emitting diodes to operate, even if the optical is dirty Areas still have sufficient reserve energy. Because too there is more space available in the sensor section than in Actuating part, it is possible here the transmission energy to be transmitted in pulsed fashion. This has the advantage that the Power loss can be kept small on the one hand on the other hand, the pulsing can be used simultaneously to create a clear, pulse-based, Assignment of sensor and actuating part to each other ensure.

Weil durch die verwendeten schnellen Siliziumdioden die in Strom umgewandelte Lichtenergie sofort zur Verfügung steht, und der Oszillator auf einer relativ hohen Frequenz (100 kHz) sofort anschwingt, ist auf dieser Übertragungs strecke, die gleichzeitig die Stromzufuhr gewährleistet, eine Pulscodemodulation möglich. Es ist in dieser Hinsicht auch eine andere Technik in der Weise realisierbar, daß die Oszillatorfrequenz mit der Lichtsendefrequenz modu liert wird. Bei geeigneter Auslegung der Elektronik im Sensorteil ist daher eine direkte Amplitudenmodulation möglich. Das demodulisierte Mischprodukt von Oszillator frequenz im Betätigungsteil und optischer Sendefrequenz im Sensorteil kann daher auch zur Signalgabe genutzt werden. In einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, die induktive und die optische Strecke von Be tätigungs- und Sensorteil zu einer Oszillatorschleife zusammenzufügen. Die Oszillatorschleife gerät nur in Schwingungen, wenn Betätigungsteil und Sensorteil ein ander gegenüberstehen. Dies kann zum Beispiel in der Weise geschehen, daß der Oszillator des Betätigungs teils unterkritisch gekoppelt ist, da. h. nicht schwingt, und die Sendediode des Sensorteils auf der gleichen Frequenz überträgt wie der Empfänger des Sensorteils empfängt. Bei geeigneter elektrischer Abschirmung zwischen induktivem Empfangskreis und optischem Sendekreis im Sensorteil ist es daher möglich, die Gesamtanordnung Betätigungsteil - Sensorteil auf der Resonanzfrequenz des Betätigungsteils in Schwingungen zu versetzen. Auf diese Weise ist eine doppelte Sicherheitsstrecke gewähr leistet, die schon bei Ausfall einer Strecke Störung signalisiert und gleichzeitig durch fremde Signale nicht beeinflußbar ist. Because the light energy converted into electricity is immediately available through the fast silicon diodes used, and the oscillator swings up immediately at a relatively high frequency (100 kHz), pulse code modulation is possible on this transmission path, which also ensures the power supply. In this regard, another technique can also be implemented in such a way that the oscillator frequency is modulated with the light transmission frequency. With suitable design of the electronics in the sensor part, direct amplitude modulation is therefore possible. The demodulated mixed product of oscillator frequency in the actuating part and optical transmission frequency in the sensor part can therefore also be used for signaling. In a further development of the invention, it is also possible to combine the inductive and the optical path from the actuation and sensor part to form an oscillator loop. The oscillator loop only vibrates when the actuating part and the sensor part face each other. This can be done, for example, in such a way that the oscillator of the actuation is partially subcritically coupled, since. H. does not vibrate, and the transmitter diode of the sensor part transmits at the same frequency as the receiver of the sensor part receives. With suitable electrical shielding between the inductive receiving circuit and the optical transmitting circuit in the sensor part, it is therefore possible to set the overall arrangement of the actuating part - sensor part in vibration at the resonance frequency of the actuating part. In this way, a double safety route is guaranteed, which signals a malfunction even if a route fails and, at the same time, cannot be influenced by external signals.

Die Sicherung gegen Fremdstörungen wird zusätzlich da durch erhöht, daß der Rückkopplungskreis durch einen Schalter periodisch unterbrochen ist. Eine logische Schaltung sorgt dafür, daß nur dann ein Ausgangssignal am Sensorteil anliegt, wenn der Empfangskreis des Sensorteils während der Unterbrechungszeit, oder einer vorgebbaren Anzahl von Unterbrechnungstakten, kein Signal detektiert.The protection against external interference is also there by increasing the feedback loop by a Switch is periodically interrupted. A logical one Circuit ensures that only then an output signal is present on the sensor part when the receiving circuit of the Sensor part during the interruption time, or one predeterminable number of interruption cycles, no Signal detected.

Die erfindungsgemäß beschriebene Kombination von in duktiver und optischer Übertragungsstrecke ermöglicht auch eine einfache Realisierung in einer zylindrischen Bauform. Weil das induktive Feld durch elektrische Isolatoren nicht beeinflußt wird, ist es möglich, die optischen Elemente stirnseitig im Sensor vor den in duktiven Elementen anzuordnen. Eine solche Anordnung wird mühelos vom induktiven Feld durchdrungen. Selbst die Umhüllung der gesamten Anordnung bis auf die Stirn fläche mit einem metallischen Rohr vermindert die Leistungsfähigkeit der Übertragungsstrecke nicht wesent lich. Besonders vorteilhaft erweist sich die Verwendung von für die verwendete Infrarotwellenlänge durchsichtigen Kunststoffscheiben, die das Sensorgehäuse stirnseitig ab schließen. Auch sind einteilige Kunststoffhülsen, die in ein Metallrohr eingeschoben sind, möglich. Hierdurch er übrigt sich die Verwendung jeglicher Optik und die Systeme sind hermetisch gegen den Angriff von Umwelteinflüssen geschützt. Die weitere Ausbildung der Erfindung geht so wohl aus den Patentansprüchen wie auch aus der nachfol genden Beschreibung einiger Anwendungsbeispiele hervor.The combination of in ductive and optical transmission path also a simple realization in a cylindrical Design. Because the inductive field is caused by electrical Insulators is not affected, it is possible to optical elements on the front side in the sensor in front of the to arrange ductive elements. Such an arrangement is effortlessly penetrated by the inductive field. Self wrapping the entire arrangement down to the forehead surface with a metallic tube reduces the Performance of the transmission link is not essential Lich. The use proves to be particularly advantageous of see through for the infrared wavelength used Plastic washers that cover the front of the sensor housing shut down. Also are one-piece plastic sleeves that are in a metal tube can be inserted. This way he the use of any optics and the systems is left out are hermetic against the attack of environmental influences protected. The further development of the invention goes like this probably from the patent claims as well as from the successor ing description of some application examples.

In (I) ist die schematische Anordnung skizziert. Der Sensorteil besteht aus einem Lichtsender (1), dessen wesentliches Element eine lnfrarotsendediode ist, eine diesen Lichtsender ansteuernde Codiereinheit (2), ein Signalempfänger (3) und ein Signalverstärker mit Schalt stufe (4). Der Betätigungsteil besteht aus einem Licht empfänger (5), der gleichzeitig die Energieversorgung gewährleistet und dessen wesentliches Element Silizium- oder Germaniumempfangsdioden sind. Weitere Elemente sind eine Codiereinheit (6), die den Sendeteil (7) an steuert.The schematic arrangement is outlined in (I). The sensor part consists of a light transmitter ( 1 ), the essential element of which is an infrared transmitter diode, a coding unit ( 2 ) which drives this light transmitter, a signal receiver ( 3 ) and a signal amplifier with a switching stage ( 4 ). The actuating part consists of a light receiver ( 5 ), which simultaneously ensures the energy supply and the essential element of which are silicon or germanium receiving diodes. Other elements are a coding unit ( 6 ) which controls the transmitting part ( 7 ).

In (II) ist eine induktive Übertragungsstrecke (8) zwischen Betätigungsteil und Sensorteil dargestellt. Der Lichtsender (1) des Sensorteils liefert die Lichtenergie an 6 in Serie geschaltete Siliziumfotoelemente (9) des Betätigungsteils. Parallel zu diesen Siliziumdioden liegt ein Ladekondensator (10). Das induktive Übertragungselement des Betätigungsteils ist ein Parallelschwingkreis, der aus dem Schwingkondensator (12) und der Schwingspule (11) be steht. Die Schwingungen werden durch einen Transistor (15) aufrecht erhalten, dessen Emitter an einer Anzapfung der Schwingkreisspule (11) liegt, dessen Kollektor mit der positiven Stromversorgung der Fotodioden verbunden ist. Die Basis dieses Transistors ist über einen Widerstand mit dem Kollektor verbunden und über eine Diode (14) mit dem nicht geerdeten Anschlußpunkt des Resonanzkreises.(II) shows an inductive transmission path ( 8 ) between the actuating part and the sensor part. The light transmitter ( 1 ) of the sensor part supplies the light energy to 6 silicon photo elements ( 9 ) of the actuation part connected in series. A charging capacitor ( 10 ) is located parallel to these silicon diodes. The inductive transmission element of the actuating part is a parallel resonant circuit which consists of the oscillating capacitor ( 12 ) and the voice coil ( 11 ). The vibrations are maintained by a transistor ( 15 ), the emitter of which is connected to a tap of the oscillating circuit coil ( 11 ), the collector of which is connected to the positive power supply of the photodiodes. The base of this transistor is connected to the collector via a resistor and to the ungrounded connection point of the resonance circuit via a diode ( 14 ).

In (III) ist eine Abwandlung dieser Schaltung mit einer optischen Übertragungsstrecke zwischen Betätigungsteil und Sensorteil dargestellt. In (III) is a modification of this circuit with a optical transmission path between the actuator and Sensor part shown.

Ein wesentliches Element des Empfängers (3) im Sen sorteil ist hier eine Fotodiode. Bei dem Betätigungs teil ist in Serie mit dem Kollektor in Durchlaßrich tung eine Infrarotsendediode (18) geschaltet. Die Oszillatorschaltung des Betätigungsteils ist hier leicht modifiziert, durch einen Serienwiderstand (16) zum Schwingkreis, der durch einen Abblockkondensator (17) überbrückt ist.An essential element of the receiver ( 3 ) in the sensor part here is a photodiode. In the actuating part, an infrared transmission diode ( 18 ) is connected in series with the collector in the forward direction. The oscillator circuit of the actuating part is slightly modified here by a series resistor ( 16 ) to the resonant circuit, which is bridged by a blocking capacitor ( 17 ).

In (IV) ist eine Modifikation des Betätigungsteils in der Weise dargestellt, daß die Basis des Oszillator transistors durch ein Speicherelement (19) mit vorzugs weise integrierter Batterie angesteuert ist. Dieses Speicherelement besitzt eine fest codierte Impulsfolge, die es ermöglicht, den Betätigungsteil eindeutig zu identifizieren. Das Speicherelement wird nur angesprochen, wenn ein codiertes Sendesignal, in diesem Falle eine de finierte Frequenz, von dem Aktivierungsteil (20), welches in einfachster Weise durch einen Serienresonanzkreis für die Sendefrequenz gebildet ist, nicht gesperrt wird.In (IV) a modification of the actuating part is shown in such a way that the base of the oscillator transistor is controlled by a storage element ( 19 ) with a preferably integrated battery. This memory element has a fixedly coded pulse sequence, which makes it possible to clearly identify the actuating part. The memory element is only addressed when a coded transmission signal, in this case a defined frequency, is not blocked by the activation part ( 20 ), which is formed in the simplest way by a series resonance circuit for the transmission frequency.

In (V) ist der geometrische Aufbau von Betätigungs- oder Sensorteil dargestellt. Ein Metallrohr (21) ist stirn seitig (22) durch eine Kunststoffscheibe verschlossen, die für die verwendete Wellenlänge des Infrarotlichtes durchlässig ist. Innerhalb dieses Gehäuses befindet sich ein Ferritkern (23), in dem eine Spule (24) eingebracht ist. Vor die offene Seite des Ferritschalenkernes sind ein oder mehrere miteinander verschaltete Fotoelemente (25) und eine Kunststoffscheibe eingebracht. Die Aus trittsflächen der Fotoelemente (25) und die Kunststoff scheibe (22) sind mit einer möglichst dünnen Schicht transparenten Klebers miteinander verbunden. (V) shows the geometric structure of the actuating or sensor part. A metal tube ( 21 ) is closed at the end ( 22 ) by a plastic disc which is transparent to the wavelength of infrared light used. Within this housing there is a ferrite core ( 23 ) in which a coil ( 24 ) is inserted. In front of the open side of the ferrite shell core, one or more photo elements ( 25 ) interconnected and a plastic disc are inserted. From the treads of the photo elements ( 25 ) and the plastic disc ( 22 ) are connected to each other with the thinnest possible layer of transparent adhesive.

Der verbleibende freie Raum (27) ist mit Gießharz aufgefüllt. Eine weitere Modifikation ist in (VI) dargestellt. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kopplung zwischen dem optischen und induktiven Stromkreis möglichst klein gehalten werden muß. In dieser Anordnung weist der Ferritkern (23) eine zentrale Bohrung (28) auf, in die das Fotoelement eingebracht ist. Durch Erdung des Kernes kann hier eine optimale Abschirmung zwischen dem optischen und dem induktiven Stromkreis erzielt werden.The remaining free space ( 27 ) is filled with resin. Another modification is shown in (VI). Such an arrangement is particularly advantageous when the coupling between the optical and inductive circuit has to be kept as small as possible. In this arrangement, the ferrite core ( 23 ) has a central bore ( 28 ) into which the photo element is introduced. By grounding the core, optimal shielding between the optical and inductive circuits can be achieved.

Eine Weiterbildung der Störaustastung besteht darin, daß in dem schematischen Aufbau (I) innerhalb des Signalverstärkers (4) eine Impulsvergleichsstufe vor gesehen ist, die wegen des simultanen Übertragungs weges der optischen und der induktiven Strecke die Impulsfolge des Sendesignals (2) mit der Impulsfolge des am Ausgang des Empfangselementes (3) im Sensor teil vergleicht. Nur wenn beide Impulsfolgen einan der identisch sind, wird ein Signal am Ausgang des Schaltteils (4) ausgegeben. Die Signalausgabe am Schaltteil (4) kann zum Beispiel auch eine codierte vorzugsweise duale Zahl sein.A development of the noise blanking is that in the schematic structure (I) within the signal amplifier ( 4 ) a pulse comparison stage is seen, which because of the simultaneous transmission path of the optical and the inductive path, the pulse train of the transmitted signal ( 2 ) with the pulse train of at the output of the receiving element ( 3 ) in the sensor. A signal is only output at the output of the switching part ( 4 ) if both pulse sequences are identical. The signal output on the switching part ( 4 ) can, for example, also be a coded, preferably dual, number.

In (VII) ist eine optoelektronische Rückkopplung zwischen Geber- und Sensorteil realisiert. Der Geber (7) weist lediglich einen Parallelschwingkreis auf, an dessen An zapfung die Fotodioden (9) angeschlossen sind. Der Sensorteil besitzt einen Eingangsparallelresonanzkreis mit nachfolgendem Verstärker (29), einen von einem Recht eckgenerator (Taktverhältnis 1:30) angesteuerten Schalter (30), eine Wandlerstufe (31), die das im Empfangskreis auf genommene Sinussignal in einen Rechteckimpuls wandelt, welcher seinerseits die Sendezeit der Sendediode (1) festlegt, einen Verstärker für das gewandelte Sinus- Signal und eine logische Schaltung (34), welche nur dann ein Schaltsignal (a) abgibt, wenn in den Schalt pausen des Schalters (30) über den Verstärker (33) kein Signal, und während der Schaltphase Signal detektiert wird.In (VII) an optoelectronic feedback between the encoder and sensor part is realized. The encoder ( 7 ) only has a parallel resonant circuit, to whose tap the photodiodes ( 9 ) are connected. The sensor part has an input parallel resonance circuit with subsequent amplifier ( 29 ), a switch ( 30 ) controlled by a square-wave generator (clock ratio 1:30), a converter stage ( 31 ) which converts the sine signal received in the receiving circuit into a square-wave pulse, which in turn converts the Sending time of the transmitter diode ( 1 ) specifies an amplifier for the converted sine signal and a logic circuit ( 34 ) which only emits a switching signal ( a ) when the switch ( 30 ) pauses in the switching via the amplifier ( 33 ) no signal, and signal is detected during the switching phase.

Claims

1. Safety sensor consisting of an actuating part with energy receiving element, signal receiving element and signal transmission element and a sensor part with signal receiving element, energy transmission element, a signal amplifier and an electrical signal output and in which a signal output of the sensor is only partially when the actuating part opposite the receiving element of the sensor part is located, characterized in that the signal receiving element and the energy receiving element of the actuating part are formed by a common photo element, that this element is both a power supply element and at the same time a receiving element stimulating the transmitting element of the actuating part.

2. Safety sensor according to claim 1, characterized net that the photo element from one or more with interconnected silicon diodes.

3. Safety sensor according to claim 1 and 2, characterized records that the transmitting element is an inductive circuit of a Oscillator is made of a transistor, a Reso Coil with tap and capacitor, one counter and a diode, which is also connected through the base with the Diode of a transistor can be created.

4. Safety sensor according to claims 1-3, characterized records that in series with the collector line of Oscillator transistor in the case of an optical over transmission line a light emitting diode is switched.

5. Safety sensor according to claim 1-4, characterized records that the input of the sensor part a Reso nanzkreis for the transmission frequency of the actuator having.

6. Safety sensor make claims 1-5, characterized records that the operating part a parallel reso nanzkreis, at whose tap one or more Fotoele elements are coupled.

7. Safety sensor according to claims 1-6, characterized records that the sensor part with a receiving part Amplifier for the frequency of the actuator points and at least one transmitter diode with this Frequency is excited, so that an opto-inductive return Coupling loop (positive feedback) in the event of an approximation is built up between the actuator and sensor part.

8. Safety sensor according to claims 1-7, characterized records that the photo element of the actuator and the transmitting element of the sensor part within a Ge front of the inductive oscillator ment are arranged.

9. Safety sensor according to claim 8, characterized records that the housing front of a for the wavelength of the light used sigen plastic, preferably Teflon or in colored plexiglass.

10. Safety sensor according to claim 8 and 9, characterized ge indicates that the housing is of a metallic Tube is covered.