DE4114921C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Stecker mit einem elektrischen Datenträger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an electrical connector with an electrical data carrier according to the preamble of Claim 1.
Aus der DE-OS 35 25 863 ist ein elektrischer Stecker bekannt, der in Kraftfahrzeugen zwischen einem Mehrfach- Anzeigeinstrument und einer zu zugeordneten elektrischen Geräten führenden Verkabelung eingesetzt wird. In dem mit der Verkabelung verbundenen Steckerteil ist eine elektronische Schaltung mit einem Datenträger integriert, der die auf dem Anzeigeinstrument dargestellten Anzeigewerte speichert. Hiermit soll verhindert werden, daß bei einem Auswechseln des Anzeigeinstruments die Werte, so z. B. der Kilometerstand, Inspektionsintervalle etc. verlorengehen.From DE-OS 35 25 863 an electrical connector is known in motor vehicles between a multiple Indicator and an associated electrical Equipment leading cabling is used. In the with the Wiring connected plug part is an electronic Integrated circuit with a disk, which is on the Display values displayed. Herewith should be prevented that when replacing the Indicating instrument the values, such. B. the mileage, Inspection intervals etc. are lost.
Aus der DE-PS 35 37 432 ist eine Verbindungsleitung mit Steckern zur Übertragung von Signalen bekannt, wobei die Verbindungsleitung mindestens einen Lichtwellenleiter enthält und die Gehäuse beider Stecker jeweils eine elektronische Schaltung mit einem Datenträger enthalten. In der elektronischen Schaltung werden die Lichtwellensignale in elektrische Signale bzw. elektrische Signale in Lichtwellensignale umgesetzt, wobei die elektrischen Signale den Steckerstiften bzw. Anschlüssen der jeweiligen Stecker zugeführt bzw. von diesen abgenommen werden. Mit Hilfe des Datenträgers erfolgt nun eine Zuordnung zwischen den elektrischen Anschlüssen und den optischen Signalkanälen.From DE-PS 35 37 432 is a connection line with Plugs for transmitting signals known, the Connecting line contains at least one optical fiber and the housing of both plugs each have an electronic Circuit containing a disk. In the electronic circuit, the lightwave signals in electrical signals or electrical signals in Light wave signals implemented, the electrical signals the pins or terminals of the respective connector be supplied or removed from these. With the help of Disk is now an association between the electrical connections and the optical signal channels.
Aus der DE-OS 36 12 416 ist ein kodierbarer Steckverbinder mit mehreren Steckerstiften bekannt, bei denen die Kodierung, d. h. die Belegung der einzelnen Steckerstifte mit Hilfe eines elektronischen Datenträgers erfolgt, was wiederum eine Zuordnung der elektrischen Anschlüsse z. B. eines Gerätes auf mehrere Steckerstifte entspricht. From DE-OS 36 12 416 is a codable connector with several connector pins known in which the coding, d. H. the assignment of the individual plug pins with the help of a electronic data carrier takes place, which in turn is a Assignment of electrical connections z. B. a device corresponds to several pins.
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet elektrischer Steckverbindungen zwischen einem Gerät, z. B. einem Sensor oder einem Peripheriegerät, und einem Auswertegerät, wobei über den elektrischen Stecker zwischen den beiden Geräten elektrische Signale übertragen werden. Derartige elektrische Steckverbindungen sind in einer fast unübersehbaren Vielzahl bekannt. So wird für annähernd jedes Meßgerät, Sensor etc. eine eigene elektrische Steckverbindung entwickelt. Diese Maßnahme verkompliziert die Herstellung und Wartung von Auswertegeräten, Platinen oder dergleichen, da eine Vielzahl von elektrischen Steckverbindungen auf Lager gehalten werden muß.The present invention is in the field of electrical Connections between a device, eg. B. a sensor or a peripheral device, and an evaluation device, wherein over the electrical plug between the two devices electrical Signals are transmitted. Such electrical Plug-ins are in an almost incalculable variety known. So for almost every meter, sensor, etc. one own electrical connector developed. This measure complicates the manufacture and maintenance of evaluation devices, Boards or the like, as a variety of electrical Plug connections must be kept in stock.
Ferner sind eine oft große Anzahl verschiedener, aber kompatibler Geräte, z. B. Sensoren etc., mit ein und demselben Steckertyp versehen. Werden an ein Auswertegerät nacheinander unterschiedliche Geräte angeschlossen, so muß jedesmal das Auswertegerät manuell auf Signalart und Pegel der zu übertragenden Signale eingestellt werden.Furthermore, they are often a large number of different, but compatible devices, eg. As sensors, etc., with one and the same Plug type provided. Are connected to an evaluation unit one after the other different devices connected, so must everytime Evaluator manually to signal type and level of be adjusted transmitting signals.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Auswertegerät in einfacher und zuverlässiger Weise an ein anschließbares Gerät anzupassen.It is an object of the invention to provide an evaluation in a simple and reliable way to adapt to a connectable device.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is according to the invention by the in the plate of the patent claim 1 specified features.
Demgemäß sind in dem Datenträger die Kenndaten des anzuschließenden Gerätes und der übertragenen Signale gespeichert, die notwendig sind, um das Auswertegerät über eine in diesem integrierte Leseeinrichtung funktionsmäßig anzupassen. Der Datenträger ist hierbei an Steckerstifte angeschlossen, die von denjenigen getrennt sind, über die die Signale zwischen den beiden Geräten übertragen werden. Die Kenndaten werden dabei vorzugsweise seriell ausgelesen.Accordingly, in the disk, the characteristics of the device to be connected and the signals transmitted stored, which are necessary to the evaluation via a in this integrated reading device functionally adapt. The disk is here on pins disconnected from those over which the Signals are transmitted between the two devices. The Characteristics are preferably read serially.
Bei einer derartigen Ausgestaltung eines Steckers paßt sich das Auswertegerät automatisch an das angeschlossene Gerät und die zu übertragenden Signale an, z. B. auf die Signalart und den Signalpegel der übertragenen Signale. Weiterhin können Kenndaten des angeschlossenen Gerätes gespeichert werden, so daß das angeschlossene Gerät mit seinen Eigenschaften bis ins Detail beschrieben ist. Auf diese Weise kann eine an das jeweilige Gerät angepaßte Bearbeitung der übertragenen Signale ermöglicht werden.In such an embodiment of a plug that fits Evaluation device automatically to the connected device and the to be transmitted signals, z. B. on the signal type and the Signal level of the transmitted signals. Furthermore you can Characteristics of the connected device are stored, so that the connected device with its characteristics up to Detail is described. In this way, one to the respective device adapted processing of the transmitted signals be enabled.
Der Datenträger ist vorzugsweise ein Nur-Lesespeicher, wobei dessen Programmierung z. B. vom Hersteller erfolgt. Möglich ist auch eine Ausbildung des Datenträgers als programmierbarer und elektrischer Baustein, z. B. EEPROM, so daß die etwa vom Hersteller eingestellte Programmierung vom Anmelder umprogrammiert oder geändert werden kann.The data carrier is preferably a read-only memory, wherein its programming z. B. from the manufacturer. Is possible also a training of the disk as programmable and electrical module, z. B. EEPROM, so that the approximately from Manufacturer discontinued programming by the applicant can be reprogrammed or changed.
Für das Auslesen der Daten werden bei marktüblichen Bau steinen außer den Stromversorgungsleitungen nur zwei Signal leitungen, bei entsprechend modifizierten Bausteinen sogar nur eine zusätzliche Signalleitung benötigt.For the reading out of the data are at market standard construction only two signals except the power supply lines even with appropriately modified components only an additional signal line needed.
Ohne Zutun des Anwenders und ohne Testmessungen kann sich ein Auswertegerät, z. B. ein Analogsignalmeßgerät, durch Auslesen der Daten im Stecker auf die Meßgröße - z. B. Span nung, Strom, Frequenz, Druck, Temperatur usw. -, auf die Signalgeberart - bei Temperaturmessungen z. B. auf die Thermo elementeart oder die Fühlerart, wie Pt100 oder NTC-Fühler - oder auf den Signalpegel einstellen. Zusätzlich gespeicherte Daten, wie Korrekturwerte bzw. ganze Kennlinien, Grenzwerte oder Skalierungsparameter, sowie die Angabe der physikali schen Einheit dienen bei der Weiterverarbeitung der über tragenen Signale dazu, daß z. B. Sensoren austauschbar werden und die Meßwerte mit höchster Genauigkeit und exakter Be zeichnung zur Verfügung stehen. Billige Standardfühler werden auf diese Weise zu Präzisionsmeßwertgebern. Without user intervention and without test measurements can become an evaluation device, z. As an analog signal, by Reading the data in the plug to the measured variable - z. B. Span voltage, current, frequency, pressure, temperature, etc. - to which Signaling device type - with temperature measurements z. B. on the thermo element type or sensor type, such as Pt100 or NTC sensors - or to the signal level. Additionally stored Data, such as correction values or entire characteristic curves, limit values or scaling parameters, as well as the specification of the physi unit serve in the further processing of the carry signals that z. B. sensors are replaceable and the measured values with the highest accuracy and exact loading drawing available. Cheap standard probes become precision encoders in this way.
In der digitalen Datenübertragungstechnik können verschiedene Schnittstellen in einem Stecker kombiniert werden. Durch die Programmierung des Steckers werden der Schnittstellentyp - z. B. RS-232, RS-422, RS-485, TTY, Centronics, IEEE-488 -, die Schnittstellenparameter - z. B. Baudrate und Parität - und das Schnittstellenprotokoll für die Übertragungseinrichtung erkennbar, so daß ohne langwierige Parametereinstellung auf beiden Seiten eine zuverlässige Datenübertragung zustande kommt.In digital data transmission technology, various Interfaces can be combined in one connector. By the programming of the plug will be the interface type - z. RS-232, RS-422, RS-485, TTY, Centronics, IEEE-488 -, the interface parameters - z. Baud rate and parity - and the interface protocol for the transmitter recognizable, so that without tedious parameter setting reliable data transmission on both sides comes.
Ein Wechsel der angeschlossenen Signalquellen oder der Signalempfänger ist damit jederzeit möglich, ohne daß eine einzige Ein stellung verändert werden muß. Dies bedeutet einen erheb lichen Gewinn an Zeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit. A change of the connected signal sources or the signal receiver is thus possible at any time, without a single one position must be changed. This means a raise gaining time, security and reliability.
Als Anwendungsbeispiele des vorgeschlagenen Steckers seien z. B. der Anschluß von Meßfühlern für Druck, Feuchte oder Temperatur an Auswertegeräte oder Registriergeräte, wie Schreiber, erwähnt, weiterhin der Anschluß von Peripheriegeräten in der Computertechnik über digitale Schnittstellen oder der Anschluß von Alarmgeräten über Relays, so z. B. der Anschluß von Warnlampen oder Hupen etc. Die Steckverbindung kann auch als Koaxialstecker zum Anschluß von Niederfrequenzsignalen mit Abschirmung an Hochfrequenzgeräte, z. B. Generatoren oder Empfänger bzw. zur Verbindung von Netzwerkstationen verwendet werden. Ebenso ist der Anschluß von Hochspannungssignalen etwa bis 2,8 Kilovolt bzw. der Anschluß von Hochstromverbrauchern oder für Strommessungen möglich. Die Steckverbindungen können mit zusätzlichen Komponenten, wie Schaltern, Siche rungen und Kontrollelementen, etwa Lampen oder Anzeigen ausgerüstet werden, so daß das Universalsteckersystem zu einem kompletten Ein-Ausgabesystem vervollständigt wird.As application examples of the proposed Plug are z. B. the connection of sensors for Pressure, humidity or temperature at evaluation devices or Recorders, such as Schreiber, mentioned, continue the Connection of peripheral devices in computer technology over digital interfaces or the connection of alarm devices via relays, such. B. the connection of warning lights or horns etc. The connector can also be used as a coaxial connector for connecting low frequency signals with shielding at high frequency devices, z. B. generators or receivers or used to connect network stations. Likewise, the connection of high voltage signals is about up to 2.8 kilovolts or the connection of high current consumers or for current measurements possible. The plug connections Can with additional components, such as switches, Siche ments and controls, such as lamps or displays be equipped so that the universal connector system to a complete input-output system is completed.
Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeich nung näher erläutert. In dieser stellen dar:The invention is in embodiments with reference to the drawing explained in more detail. In this represent:
Fig. 1 einen geöffneten Stecker gemäß der Erfindung mit einem integrierten Datenträger; Figure 1 is an open plug according to the invention with an integrated disk.
Fig. 2 eine Ansicht auf die Stirnseite des Steckers in Fig. 1; Fig. 2 is a view of the end face of the plug in Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht auf die Frontseite einer den Stecker gemäß Fig. 1 aufnehmenden Buchse; Fig. 3 is a view of the front side of the plug of Figure 1 female receptacle.
Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 auf einen modi fizierten Stecker; Fig. 4 is a view corresponding to Figure 1 on a modi fied plug.
Fig. 5 ein Schaltbeispiel für die Belegung der Steckerstifte eines mit einem Temperaturfühler verbundenen Steckers. Fig. 5 is a circuit example of the assignment of the connector pins of a connected to a temperature sensor connector.
In Fig. 1 ist ein Stecker 101 dargestellt, dessen Gehäuse 102 aus zwei C-förmigen Gehäusehälften besteht, so daß sich ein im Querschnitt rechteckförmiges Gehäuse ergibt. Am hinteren Ende des Gehäuses ist ein Kabelknickschutz 103 eingesetzt, durch das ein von einem Gerät, z. B. einem Sensor, kommendes Kabel in das Steckergehäuse eingeführt wird. Das vom Sensor kommende Kabel wird durch einen Fixierbügel 104 zur Zugentlastung festgeklemmt; die einzelnen Leitungen des Kabels werden in Schraubklemmen 105 fixiert.In Fig. 1, a plug 101 is shown, the housing 102 consists of two C-shaped housing halves, so that there is a rectangular in cross-section housing. At the rear end of the housing, a Kabelknickschutz 103 is inserted through which one of a device, eg. B. a sensor, incoming cable is inserted into the connector housing. The cable coming from the sensor is clamped by a fixing strap 104 for strain relief; the individual cables of the cable are fixed in screw terminals 105 .
Im vorderen Bereich des Steckers ist ein Steckerblock 106 angeordnet, in dem mehrere, in diesem Falle acht Stecker stifte 107 aufgenommen sind. Zum Schutz der aus dem Stecker block 106 herausragenden Steckerstifte 107 werden diese von einem Absatz 108 des rechteckigen Steckergehäuses 102 umgeben. Die Anschlußfahnen von sechs der Steckerstifte 107 sind zu den sechs Schraubklemmen 105, die Anschlußfahnen der restlichen zwei Steckerstifte sind zu Anschlüssen eines EEPROM-Bausteines 109 geführt. Dieser Datenträgerbaustein ist auf einer Leiterplatte 110 befestigt, wobei dessen Anschlüsse 111 nach Entfernen einer Gehäusehälfte zugänglich sind.In the front region of the plug, a plug block 106 is arranged, in which a plurality, in this case eight plug pins 107 are added. To protect the plug block 106 protruding from the plug pins 107 they are surrounded by a shoulder 108 of the rectangular connector housing 102 . The terminal lugs of six of the plug pins 107 are to the six screw terminals 105 , the terminal lugs of the remaining two connector pins are guided to terminals of an EEPROM device 109 . This volume module is mounted on a circuit board 110 , wherein its terminals 111 are accessible after removal of a housing half.
Auf der schmalen Ober- und Unterseite des Steckergehäuses 102 ist jeweils ein federgestützter Riegel 112 vorgesehen. Jeder Riegel ist in einer Ausnehmung 113 im Steckergehäuse gelegen und um eine Achse 114 im Steckerblock senkrecht zur Längsseite des Steckergehäuses 102 verschwenkbar. An ihren vorderen Enden tragen die Riegel 112 eine in das Innere des Fortsatzes 108 ragende Klaue 115.On the narrow top and bottom of the plug housing 102 , a spring-supported latch 112 is provided in each case. Each latch is located in a recess 113 in the connector housing and about an axis 114 in the plug block perpendicular to the longitudinal side of the plug housing 102 pivotally. At their front ends, the bolts 112 carry a claw 115 projecting into the interior of the extension 108 .
Der beschriebene Stecker gemäß Fig. 1 kann in eine Buchse 120 eines nicht dargestellten Auswertegerätes gemäß Fig. 3 mit einem ebenfalls rechteckigen Gehäuse eingeschoben werden, die eine Aufnahmeöffnung 122 für den Fortsatz 108 des Steckers aufweist und an deren Boden acht Buchsenkontakte 123 zur Aufnahme der Steckerstifte 107 gelegen sind.The described connector of FIG. 1 can be inserted into a socket 120 of an evaluation unit, not shown in FIG. 3 with a likewise rectangular housing having a receiving opening 122 for the extension 108 of the plug and at the bottom of eight socket contacts 123 for receiving the connector pins 107 are located.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, weisen der Fortsatz 108 des Steckers sowie die Buchse 120 Stege mit Nasen und Ausnehmungen auf, die als Verdrehschutz 124 bzw. als Codie rung 125 dienen. Durch den Verdrehschutz 124 können die Stecker nur in einer bestimmten Lage in die Buchsen einge schoben werden; durch die Codierung können nur solche Stecker in die Buchsen geschoben werden, die die gleiche Codierung tragen, mit der etwa ein spezieller Sensortyp definiert wird.As can be seen from Figs. 2 and 3, the extension 108 of the plug and the socket 120 webs with lugs and recesses, which serve as Verdrehschutz 124 and 125 as Codie tion. By Verdrehschutz 124 , the plug can only be inserted in a certain position in the jacks is; By coding only those plugs can be pushed into the sockets, which carry the same coding, with which about a special type of sensor is defined.
In Fig. 4 ist eine Variante des Steckers aus Fig. 1 gezeigt, die sich im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß die Schraubklemmen fortgelassen und statt dessen eine Modulplatine 131 in das Steckergehäuse 102 eingesetzt ist. Auf dieser Modulplatine ist der Datenträger als EEPROM-Baustein 109 aufgesetzt und mit Anschlußfahnen von zwei Steckerstiften 107 verbunden. Die Anschlußfahnen der übrigen Steckerstifte sind zu Anschlüssen der Modul platine 131 geführt. Auf der Modulplatine befinden sich neben dem Datenträgerbaustein 109 noch weitere elektronische und elektrische Bauelemente, so z. B. zwei integrierte Schalt kreise 132, wie Operationsverstärker, mit weiteren Bauelementen 133. Sämtliche dieser Bausteine sind in herkömmlicher Technik mit Leiterbahnen auf der Modulplatine 131 verbunden. Die Leitungen des von dem Sensor kommenden Kabels sind an vier Leiterplatinenanschlüssen 134 verlötet. Mit dieser Stecker variante ist eine Vorverarbeitung und damit Standardisierung der vom Sensor abgegebenen Signale möglich, z. B. Verstärkung auf Einheitspegel oder Frequenz/Spannungswandlung, was zu einer Vereinfachung und Universalität des Auswertegerätes führt.In Fig. 4, a variant of the connector of Fig. 1 is shown, which differs essentially in that the screw terminals omitted and instead a module board 131 is inserted into the connector housing 102 . On this module board the disk is placed as EEPROM module 109 and connected to terminal lugs of two pins 107 . The terminal lugs of the remaining pins are led to terminals of the module board 131 . On the module board are next to the volume block 109 even more electronic and electrical components, such. B. two integrated circuits 132 , such as operational amplifier, with other devices 133th All of these components are connected in conventional technology with tracks on the module board 131 . The leads of the cable coming from the sensor are soldered to four printed circuit board terminals 134 . With this plug variant preprocessing and thus standardization of the signals emitted by the sensor is possible, for. B. gain to unit level or frequency / voltage conversion, which leads to a simplification and universality of the evaluation.
In Fig. 5 ist eine Belegung der Anschlüsse der Steckerstifte 107 des Steckers gemäß Fig. 1 für einen Pt-100-Temperatur fühler 141 dargestellt. Die vier Leitungen dieses Temperatur fühlers sind mit den Schraubklemmen von vier Kabelschuhen versehen und belegen somit vier Steckerstifte 107. Der fünfte Steckerstift wird von dem Meßgerät, mit dem der Sensor 141 verbunden ist, mit einer Betriebsspannung von 5 Volt für den Datenträgerbaustein 109 versorgt. Der sechste Steckerstift ist mit einem Takteingang T des Bausteines 109 und der siebte Steckerstift mit einem Datenein- und -ausgang dieses Bausteines 109 verbunden. Der achte und letzte Steckerstift dient zur Verbindung mit einer Masseleitung.In Fig. 5, an assignment of the terminals of the plug pins 107 of the plug according to FIG. 1 for a Pt-100 temperature sensor 141 is shown. The four lines of this temperature sensor are provided with the screw terminals of four cable lugs and thus occupy four pins 107th The fifth pin is supplied by the measuring device to which the sensor 141 is connected to an operating voltage of 5 volts for the data carrier module 109 . The sixth pin is connected to a clock input T of the block 109 and the seventh pin to a data input and output of this block 109 . The eighth and last pin is used for connection to a ground line.
Das Auswertegerät kann mit einer Leseeinrichtung z. B. taktgesteuert aus dem Baustein 109 seriell über den Datenausgang D die in dem Baustein 109 gespeicherten Kenndaten des angeschlossenen Gerätes und der übertragenen Signale auslesen, so daß die Auswertung z. B. an den jeweiligen Sensor und dessen Kennlinie angepaßt werden kann. The evaluation device can be connected to a reading device z. B. clock-controlled from the block 109 serially via the data output D read the stored in the block 109 characteristics of the connected device and the transmitted signals, so that the evaluation z. B. can be adapted to the respective sensor and its characteristic.
Für einen Temperaturfühler sind diese Kenndaten oder Parameter z. B.:For a temperature sensor these characteristics or parameters z. B .:
Falls in dem Stecker noch Operationsverstärker entsprechend Fig. 4 enthalten sind, kann z. B. die Stromquelle und der Differenzverstärker im Stecker integriert werden, so daß am Ausgang, d. h. an den Steckerstiften, wieder ein Einheitssignal erscheint.If in the plug still operational amplifier according to FIG. 4 are included, z. B. the power source and the differential amplifier in the plug are integrated, so that at the output, ie at the pins, again appears a standard signal.
Claims (5)
- a) der Datenträger (109) ist an von den die Signale übertragenden Steckerstiften (107) getrennten Steckerstiften (107) angeschlossen;
- b) im Datenträger (109) sind die Kenndaten des Gerätes und der übertragenen Signale gespeichert, die notwendig sind, um das Auswertegerät über eine in diesem integrierte Leseeinrichtung funktionsmäßig anzupassen.
- a) the data carrier ( 109 ) is connected to the plug pins ( 107 ) separated from the signal pins transmitting the signals ( 107 );
- b) in the data carrier ( 109 ), the characteristics of the device and the transmitted signals are stored, which are necessary to functionally adapt the evaluation device via a built-in reading device in this.
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