DE4234133C2

DE4234133C2 - Device for monitoring a physical quantity

Info

Publication number: DE4234133C2
Application number: DE19924234133
Authority: DE
Inventors: Gerhard Tritt; Eberhard Gerber; Oswald Armbruster
Original assignee: Robert Seuffer GmbH and Co KG
Current assignee: Robert Seuffer GmbH and Co KG
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2012-10-10
Also published as: DE4234133A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung ei ner physikalischen Grösse mit einer Überwachungselektronik, die einen Halbleitersensor, dessen elektrischer Widerstands wert sich mit der physikalischen Grösse ändert, eine an den Halbleitersensor angeschlossene Auswerteeinrichtung, in wel cher bei einer bestimmten Widerstandsänderung ein Schaltsig nal erzeugt wird, sowie eine vom Schaltsignal der Auswerte einrichtung angesteuerte elektronische Schalteinrichtung aufweist. Durch das Schaltsignal wird bewirkt, dass ein Verbraucher, welcher eine Überwachungsfunktion betätigt, an eine entsprechende Versorgungsspannung angeschlossen wird. Bei den bekannten Überwachungsvorrichtungen, von denen eine in dem US-Patent 5,148,795 beschrieben wird, ist es erfor derlich, dass sowohl für den Betrieb der Überwachungselek tronik als auch für den Betrieb des Verbrauchers unterschiedliche Betriebsspannungsquellen und damit eine erhöhte Anzahl an elektrischen Anschlüssen erforderlich ist.The invention relates to a device for monitoring egg physical size with monitoring electronics, which is a semiconductor sensor whose electrical resistance value changes with the physical size, one at the Semiconductor sensor connected evaluation device, in wel A switching signal for a certain change in resistance nal is generated, as well as one of the switching signal of the evaluations device controlled electronic switching device having. The switching signal causes a Consumer who operates a monitoring function a corresponding supply voltage is connected. In the known monitoring devices, one of which in U.S. Patent 5,148,795, it is required that both for the operation of the surveillance elec electronics as well as for the operation of the consumer Operating voltage sources and thus an increased Number of electrical connections is required.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der schaltungstechnische Aufwand verringert ist.The object of the invention is a device of the beginning to create the type mentioned, in which the circuitry Effort is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die interne Versorgungsspannung für die den Halbleitersensor, die Auswerteeinrichtung und die elektronische Schalteinrich tung enthaltende Überwachungselektronik von einer externen, als Gleichspannungsquelle ausgebildeten Betriebspannungs quelle, an deren einen Pol der Verbraucher angeschlossen ist, über den Verbraucher erzeugt wird. Der Verbraucher ist hierzu so niederohmig ausgebildet, dass die Erzeugung der internen Versorgungsspannung für die Überwachungselektronik immer gewährleistet ist. Der Verbraucher kann eine Glühlampe (z. B. mit 2 W) oder der Steuerstromkreis eines Relais oder Magnetventils sein.This object is achieved in that the internal supply voltage for the semiconductor sensor, the evaluation device and the electronic switching device monitoring electronics from an external, operating voltage designed as a DC voltage source source, at one pole of which the consumer is connected is what consumers generate. The consumer is designed so low-resistance that the generation of internal supply voltage for the monitoring electronics is always guaranteed. The consumer can use an incandescent lamp (e.g. with 2 W) or the control circuit of a relay or Be a solenoid valve.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Further developments are specified in the subclaims.

Durch das Schaltsignal, welches bei einer bestimmten Wider standsänderung des Halbleitersensors von der Auswerteein richtung abgegeben wird, kann ein Taktgeber betätigt werden, der abwechselnd die Erzeugung der internen Versorgungsspan nung für die Überwachungselektronik und die Versorgungsspan nung für den Verbraucher bewirkt, wobei beide Versorgungs spannungen von der äußeren Betriebsspannungsquelle abgelei tet werden.By the switching signal, which at a certain contr change in position of the semiconductor sensor from the evaluation direction is given, a clock can be operated, which alternately generates the internal supply span voltage for the monitoring electronics and the supply voltage effect for the consumer, both supply voltages from the external operating voltage source be tested.

An die externe Betriebsspannungsquelle kann ein zweiter Verbraucherkreis angeschlossen sein, welcher den Halbleiter sensor, eine daran angeschlossene zweite Auswerteeinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung, welche insbesondere als analog anzeigende Anzeigeeinrichtung ausgebildet ist, aufweist. Hierbei können sowohl der Verbraucher als auch die Analoganzeigeeinrichtung mit dem einen Pol der externen Be triebsspannungsquelle verbunden sein. Die zwischen der ana logen Anzeigeeinrichtung und dem Halbleitersensor vorgesehe ne zweite Auswerteelektronik für die Analoganzeige kann - ebenfalls zur Überwachungselektronik gehören. Hierbei kann die Verbindung zwischen der Überwachungselektronik und dem Verbraucher sowie der Analoganzeigeeinrichtung über zwei An schlüsse, die beispielsweise als Steckverbinder ausgebildet sind, erfolgen.A second one can be connected to the external operating voltage source Consumer circuit, which is the semiconductor sensor, a second evaluation device connected to it and a display device, which in particular is designed as an analog display device, having. Both the consumer and Analog display device with one pole of the external loading Drive voltage source to be connected. The between the ana lied display device and the semiconductor sensor ne second evaluation electronics for the analog display can - also belong to the monitoring electronics. This can the connection between the monitoring electronics and the Consumers and the analog display device over two An conclusions, for example, designed as connectors are done.

Eine derartige Anordnung erweist sich insbesondere bei der Kühlwassertemperatur-Überwachung in Verbrennungskraftmaschi nen (Diesel- oder Ottomotoren) von Kraftfahrzeugen als vor teilhaft. Die Erfassung der oberen Grenztemperatur des Kühl wassers und die Betätigung einer entsprechenden Anzeige in Form einer Glühlampe erfolgte bisher mittels eines Bimetall schalters, der bei der entsprechenden Temperatur den Versor gungsstromkreis für die Signallampe geschlossen hat. Die kontinuierliche Anzeige der Ist-Temperaturwerte erfolgt über eine entsprechende Auswerteschaltung, an welche eine analoge Temperaturanzeige angeschlossen ist. Für diese beiden Funk tionen, nämlich Signalgabe bei Erreichen einer Höchsttempe ratur und ständige Anzeige der Ist-Temperatur waren zwei - elektrische Anschlüsse in Form von Steckverbindern bekannt. Such an arrangement proves particularly in the Cooling water temperature monitoring in internal combustion engines NEN (diesel or gasoline engines) of motor vehicles than before partial. The detection of the upper limit temperature of the cooling water and the actuation of a corresponding display in An incandescent lamp was previously made using a bimetal switch, which at the appropriate temperature the supplier supply circuit for the signal lamp has closed. The The actual temperature values are displayed continuously via a corresponding evaluation circuit to which an analog Temperature display is connected. For these two radio tion, namely signaling when a maximum temperature is reached temperature and constant display of the actual temperature were two - known electrical connections in the form of connectors.

Es ist noch zu bemerken, dass herkömmliche Überwachungssys teme ohne weiteres umgerüstet werden können, weil für die interne Spannungsversorgung der Überwachungselektronik keine zusätzlichen Anschlüsse erforderlich sind, sondern mit den herkömmlichen zwei Anschlüssen auch die interne Spannungs versorgung der Überwachungselektronik sich erreichen läßt.It should also be noted that conventional surveillance systems systems can easily be converted because for the internal voltage supply of the monitoring electronics none additional connections are required, but with the conventional two connections also the internal voltage supply of the monitoring electronics can be achieved.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in den Figuren noch näher erläutert.Using an exemplary embodiment, the invention is in the Figures explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Überwachungsvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist; Fig. 1 is a block diagram of a monitoring device which is an embodiment of the invention;

Fig. 2 einen Anschlussplan zur Verwendung des Ausfüh rungsbeispiels bei einer Temperaturüberwachung des Kühlwassers in einer Verbrennungskraftmaschine ei nes Kraftfahrzeugs; Figure 2 shows a connection diagram for use of the exporting approximately example at a temperature monitoring of the cooling water in an internal combustion engine ei nes motor vehicle.

Fig. 3 in Explosivdarstellung die einzelnen Bestandteile der Überwachungseinrichtung; und Fig. 3 is an exploded illustration of the individual components of the monitoring device; and

Fig. 4 die Überwachungseinrichtung des Ausführungsbei spiels in zusammengebautem Zustand. Fig. 4, the monitoring device of the game Ausführungsbei in the assembled state.

Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Überwachung einer physikalischen Grösse, insbesondere einer Temperatur eines zu überwachenden Me diums, beispielsweise des Kühlwassers in einem Kraftfahr zeugmotor, beinhaltet eine Überwachungselektronik 1, an wel che über zwei elektrische Anschlüsse 13, 14, welche als Steckverbinder ausge bildet sind, ein Verbraucher 5, beispielsweise eine Glühlampe oder eine andere Alarmeinrichtung und eine analoge Anzeigeeinrichtung 6 für eine ständige Ist- Anzeige der ermittelten physikalischen Größe, insbe sondere der Temperatur, angeschlossen sind. Die Über wachungselektronik 1 beinhaltet einen Halbleitersen sor 2, dessen elektrischer Widerstandswert sich mit der physikalischen Größe, insbesondere der Temperatur ändert. Es kann sich bei der Temperaturüberwachung um einen Temperatursensor in Form eines Kaltleiters (PTC-Widerstand) oder eines Heißleiters (NTC-Wider stand) handeln. Der Halbleitersensor 2 wird, wie in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 noch erläutert wird, in Wärmekontakt mit dem zu überwachenden Medium ge bracht.The embodiment shown in the figures of a device for monitoring a physical variable, in particular a temperature of a medium to be monitored, for example the cooling water in a motor vehicle engine, includes monitoring electronics 1 , to which che via two electrical connections 13 , 14 , which act as connectors are a consumer 5 , for example a light bulb or another alarm device and an analog display device 6 for a constant actual display of the determined physical quantity, in particular the temperature, are connected. The monitoring electronics 1 includes a semiconductor sensor 2 , the electrical resistance of which changes with the physical variable, in particular the temperature. The temperature monitoring can be a temperature sensor in the form of a PTC resistor (PTC resistor) or a thermistor (NTC resistor). The semiconductor sensor 2 is, as will be explained in connection with FIGS. 3 and 4, brought into thermal contact with the medium to be monitored.

An den Halbleitersensor 2 sind zwei Auswerteeinrich tungen 3 und 8 angeschlossen. Die Auswerteeinrichtung 8, welche in üblicher Weise mit Messverstärker und dergleichen ausgestattet ist, bereitet das Ausgangs signal, d. h. die Widerstandsänderung des Halbleiter sensors 2 in der Weise auf, daß sie von einer analo gen Anzeigeeinrichtung 6, beispielsweise einem Zei gerinstrument angezeigt wird. Die analoge Anzeigeein richtung 6 kann als Temperaturanzeige ausgebildet sein, welche die Ist-Temperatur des zu überwachenden Mediums ständig anzeigt.Two evaluation devices 3 and 8 are connected to the semiconductor sensor 2 . The evaluation device 8 , which is equipped in the usual way with measuring amplifiers and the like, prepares the output signal, ie the change in resistance of the semiconductor sensor 2 in such a way that it is displayed by an analogue display device 6 , for example a pointer instrument. The analog display device 6 can be designed as a temperature display which continuously displays the actual temperature of the medium to be monitored.

An den Halbleitersensor 2 ist eine weitere Auswerte einrichtung 3 angeschlossen. Diese Auswerteeinrich tung 3 stellt beispielsweise durch Vergleich fest, ob der jeweilig ermittelte Ist-Wert der physikalischen Größe, welche von dem Halbleitersensor 2 erfaßt ist, einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet und erzeugt beim Überschreiten dieses Grenzwertes ein ent sprechendes Ausgangssignal, daß als Schaltsignal von einer angeschlossenen Schalteinrichtung 4, welche als elektronische Schalteinrichtung, beipielsweise in Form eines Leistungstransistors ausgebildet ist, auf genommen wird.A further evaluation device 3 is connected to the semiconductor sensor 2 . This evaluation device 3 determines , for example, by comparison whether the respectively determined actual value of the physical variable, which is detected by the semiconductor sensor 2 , reaches or exceeds a limit value and generates a corresponding output signal when this limit value is exceeded, that as a switching signal of a connected switching device 4 , which is designed as an electronic switching device, for example in the form of a power transistor, is taken on.

Das Schaltsignal wird über eine Leitung 10 auf die Schalteinrichtung 4 übertragen. Eine Meßeinrichtung 9 zur Feststellung der internen Versorgungsspannung liefert ein Signal an die Umschalteinrichtung 12, sobald die interne Spannung einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Die Umschalteinrichtung 12 ist dann auf Kontakt a. Dieser schaltet wieder auf Kontakt b nach Erreichen eines vorgegebenen Wertes der internen Versorgungsspannung.The switching signal is transmitted to the switching device 4 via a line 10 . A measuring device 9 for determining the internal supply voltage supplies a signal to the switching device 12 as soon as the internal voltage falls below a predetermined value. The switching device 12 is then on contact a. This switches back to contact b after reaching a predetermined value of the internal supply voltage.

Zur internen Spannungsversorgung der Überwachungs elektronik 1 ist ein internen Spannungsgenerator 7 mit geeignetem Überspannungsschutz vorgesehen. Im Normalbetrieb, d. h. unterhalb des Erreichen eines Grenzwertes der zu überwachenden physikalischen Grö ße, ist der interne Spannungsgenerator 7 über den Umschalter 12, dem Anschluß 13, den entsprechend nie derohmig ausgebildeten Verbraucher 5 an den Plus-Pol einer äußeren Betriebsspannungsquelle Ub (+16 . . . 32 V Gleichspannung) angeschlossen. Diese Betriebs spannungsquelle dient auch zum Betrieb der analogen Anzeigeeinrichtung 6 für die jeweilige Anzeige des Ist-Wertes der physikalischen Größe, insbesondere der Temperatur. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Nor malbetrieb erfolgt die interne Spannungsversorgung von der externen Betriebsspannungsquelle Ub über den niederohmigen Verbraucher 5, der ebenfalls außerhalb der Überwachungselektronik 1 angeordnet ist, mittels des über den Umschalter 12 angeschlossenen internen Span nungsgenerators, der auch den erforderlichen Überspannungs schutz für die Einrichtungen der Überwachungselektronik 1, nämlich die beiden Auswerteeinrichtungen 3, 8, den Halblei tersensor 2, die elektronische Schalteinrichtung 4 und die Messeinrichtung 9 enthält.An internal voltage generator 7 with suitable overvoltage protection is provided for the internal voltage supply of the monitoring electronics 1 . In normal operation, that is, below the reaching of a limit value of SSE to be monitored physical large, the internal voltage generator 7 is connected via the switch 12, the terminal 13, the consumer 5 corresponding never imped- ance formed on the positive pole of an external source of operating voltage Ub (+16. 32 V DC voltage) connected. This operating voltage source also serves to operate the analog display device 6 for the respective display of the actual value of the physical variable, in particular the temperature. In the example shown in Fig. 1 Nor malbetrieb takes place the internal power supply from the external source of operating voltage Ub via the low-load 5, which is likewise arranged outside the electronic monitoring system 1, by means of the connected via the changeover switch 12 internal clamping voltage generator, which is also the required overvoltage Protection for the devices of the monitoring electronics 1 , namely the two evaluation devices 3 , 8 , the semiconductor sensor 2 , the electronic switching device 4 and the measuring device 9 contains.

Wenn die zu überwachende physikalische Größe, insbesondere Temperatur, einen Grenzwert erreicht und diesen überschrei tet, sendet die Auswerteeinrichtung 3, wie schon erläutert, ein Ausgangssignal, welches als Schaltsignal von der Schalt einrichtung 4 ausgewertet wird. In der elektronischen Schalteinrichtung 4 wird ein Stromkreis geschlossen; welcher zwischen Massepotential M und dem Plus-Pol der externen Be triebsspannungsquelle Ub gebildet wird und den Verbraucher 5 enthält. Hierzu wird ferner die Umschalteinrichtung 12 durch die Messeinrichtung 9 so umgeschaltet, dass der schematisch dargestellte Schaltkontakt beim Kontakt b liegt, so dass der Verbraucherstromkreis für den Verbraucher 5 geschlossen ist. Im Verbraucherstromkreis können durch die Schalteinrichtung 4, welche ein Leistungstransistor sein kann, mit 24 bezeich nete Strombegrenzungsmittel vorgesehen sein. Der Verbraucher 5, beispielsweise eine Glühlampe mit einer Leistung von 2 W Nennbelastung wird zum Leuchten gebracht. Im Takt der Mess einrichtung 9 wird dann auf den Kontakt a umgeschaltet, so dass der Verbraucherstromkreis unterbrochen ist und der in terne Spannungsgenerator 7 für die interne Spannungsversor gung der Überwachungselektronik 1 über den niederohmigen Verbraucher 5 wieder mit der externen Betriebsspannungsquel le Ub verbünden ist. Bei der Umschalteinrichtung 12 und der damit gekoppelten Messeinrichtung 9 handelt es sich ebenfalls um elektronische Einrich tungen. Bei der in der Fig. 1 dargestellten Betriebs stellung der Schalteinrichtung 12 (Schaltkontakt bei a) wirkt die Schalteinrichtung 12 als Eingangsstufe für die interne Spannungsversorgung und bei der ande ren Betriebsstellung (Schaltkontakt bei Kontakt b)wirkt die Umschalteinrichtung 12 mit der Schaltein richtung 4 als Ausgangsstufe für die Stromversorgung des Verbrauchers 5. Beide Funktionen werden über ei nen Anschluß 13, der aus einem Kontaktstift 18 und einer entsprechenden Steckbuchse 20 besteht, erfüllt. Die Weiterleitung des in der Überwachungselektronik 1 erzeugten Analogsignals, welches proportional dem Ist-Wert der zu überwachenden Größe ist, wird über den Anschluß 14, der aus dem Kontaktstift 19 und der entsprechenden Steckbuchse 21 besteht, an die analoge Anzeigeeinrichtung 6 weitergeleitet.When the physical quantity to be monitored, in particular temperature, reaches a limit value and exceeds it, the evaluation device 3 , as already explained, sends an output signal which is evaluated as a switching signal by the switching device 4 . A circuit is closed in the electronic switching device 4 ; which is formed between ground potential M and the positive pole of the external operating voltage source Ub and contains the consumer 5 . For this purpose, the switching device 12 is also switched over by the measuring device 9 such that the switching contact shown schematically lies at contact b, so that the consumer circuit for the consumer 5 is closed. In the consumer circuit can be provided by the switching device 4 , which can be a power transistor, with 24 designated current limiting means. The consumer 5 , for example an incandescent lamp with an output of 2 W nominal load, is brought to light. In the cycle of the measuring device 9 is then switched to contact a, so that the consumer circuit is interrupted and the internal voltage generator 7 for the internal voltage supply supply to the monitoring electronics 1 via the low-resistance consumer 5 is again connected to the external operating voltage source Ub. The switching device 12 and the measuring device 9 coupled to it are also electronic devices. In the embodiment shown in FIG. 1, operation of the switching means position 12 (switching contact at a) operates the switching means 12 as an input stage for the internal power supply and the resistors ren operating position (switch contact b on contact) affects the switching device 12 to the switching input device 4 as Output stage for the power supply to the consumer 5 . Both functions are performed via egg NEN port 13 , which consists of a contact pin 18 and a corresponding socket 20 . The forwarding of the analog signal generated in the monitoring electronics 1 , which is proportional to the actual value of the size to be monitored, is forwarded to the analog display device 6 via the connection 14 , which consists of the contact pin 19 and the corresponding socket 21 .

Die Fig. 2 zeigt einen Anschlußplan für ein Ausfüh rungsbeipiel, welches bei der Überwachung der Kühl wassertemperatur eines Kraftfahrzeugmotors zu Einsatz kommt. Hierbei ist die Überwachungselektronik 1 in einem Metallgehäuse, das bevorzugt zylindrisch ausge bildet ist und welches Massepotential aufweist, an geordnet. Zu den beiden Steckverbindern gehörige Kon taktstifte 18 und 19 sind isoliert gegenüber dem Me tallmantel des Gehäuses 15 nach außen geführt. Über die entsprechenden Steckbuchsen 20, 21 ist die Über wachungselektronik 1 mit dem als Glühlampe 5, mit beispielsweise 2 W Nennbelastung, ausgebildeten Ver braucher 5 und der ständigen analogen Temperaturan zeige 6 verbunden. Wie schon erläutert sind der Ver braucher 5 und die analoge Temperaturanzeigeeinrich tung 6 mit dem Plus-Pol der externen Betriebsspan nungsquelle Ub verbunden. Die Betriebsspannung kann eine Gleichspannung zwischen +16 und 32 V sein. Die Nennspannung kann 24 V betragen. Der Nennwiderstand am Anschluß 14 kann 39,6 Ohm (bei 100°C) betragen. Die Nennbelastung (Verbraucher 5) am Anschluß 13 kann 2 W sein. Die Einschalttemperatur für den als Signallampe ausgebildeten Verbraucher 5 kann bei 97°C ± 2°C liegen. Der erfaßbare Temperaturbereich beträgt -40°C bis +125°C. Es läßt sich eine Rückschalthyste rese von 4-6 K erreichen. Der Außenmantel des metal lischen Gehäuses 15 steht in Wärmkontakt mit dem zu überwachenden Medium, beispielsweise dem Kühlwasser eines Verbrennungsmotors. Fig. 2 shows a connection diagram for a Ausfüh approximately example, which is used in monitoring the cooling water temperature of a motor vehicle engine. Here, the monitoring electronics 1 are arranged in a metal housing, which is preferably cylindrical and which has ground potential. To the two connectors associated con tact pins 18 and 19 are insulated from the Me tallmantel of the housing 15 to the outside. About the corresponding sockets 20 , 21 , the surveillance electronics 1 with the incandescent lamp 5 , with, for example, 2 W rated load, designed Ver consumer 5 and the permanent analog Temperaturan show 6 connected. As already explained, the consumer 5 and the analog temperature display device 6 are connected to the positive pole of the external operating voltage source Ub. The operating voltage can be a DC voltage between +16 and 32 V. The nominal voltage can be 24 V. The nominal resistance at connection 14 can be 39.6 ohms (at 100 ° C). The nominal load (consumer 5 ) at connection 13 can be 2 W. The switch-on temperature for the consumer 5 designed as a signal lamp can be 97 ° C ± 2 ° C. The detectable temperature range is -40 ° C to + 125 ° C. A resetting hysteresis of 4-6 K can be achieved. The outer jacket of the metallic housing 15 is in thermal contact with the medium to be monitored, for example the cooling water of an internal combustion engine.

Die Anordnung der Überwachungselektronik 1 im Gehäuse 15 ergibt sich im einzelnes aus den Fig. 3 und 4. Ausgenommen den Halbleitersensor 2 befinden sich die übrigen Bestandteile der Überwachungselektronik 1 auf einer Leiterplatte 23. Die Leiterplatte kann in her kömmlicher Weise als gedruckte Leiterplatte ausgebil det sein. Die für die Komponenten der Überwachungs elektronik 1 erforderlichen Bauelemente können in Dick- oder Dünnfilmtechnik oder auch integriert in der Leiterplatte, welche auch als Keramikplatte aus gebildet sein kann, vorgesehen sein. Die elektrische Kontaktgabe der Auswerteeinrichtung 3 und der Aus werteeinrichtung 8 auf der Leiterplatte 23 erfolgt über eine elektrisch leitfähige Feder 16, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Druckfeder (Schraubendruckfeder) ausgebildet ist. Die Feder 16 ist Potential führend und ist sowohl mit der Aus werteeinrichtung 3 als auch mit der Auswerteeinrich tung 8, wie es im Schaltbild der Fig. 1 dargestellt ist, elektrisch verbunden. Der Halbleitersensor 2 kann in Pillenform vorliegen. Die Feder 16 steht in elektrisch leitender Verbindung mit der einen Oberfläche des Halbleitersensors 2. Die entgegesetzt lie gende Oberfläche des Halbleitersensors 2 wird gegen den Boden des an Massepotential liegenden Metallge häuses 15 gedrückt. Bei einer Temperaturänderung än dert sich der Widerstand des stromdurchflossenen Halbleitersensors 2. Die entsprechende Stromänderung wird in den Auswerteeinrichtungen 3 und 8 entspre chend ausgewertet, wobei die Auswerteeinrichtung 8 ein dem Ist-Wert propotionales Ausgangssignal an die analoge Anzeigeeinrichtung 6 weiterleitet. In der Auswerteeinrichtung 3 wird ein Vergleich mit einem Grenzwert, insbesondere Stromgrenzwert durchgeführt, wobei bei Überschreiten diese Grenzwertes das, schon erläuterte, Schaltsignal für die Schalteinrichtung 4 abgegeben wird.The arrangement of the monitoring electronics 1 in the housing 15 is shown in detail in FIGS. 3 and 4. Except for the semiconductor sensor 2 , the remaining components of the monitoring electronics 1 are located on a printed circuit board 23 . The circuit board can be ausgebil det in a conventional manner as a printed circuit board. The components required for the components of the monitoring electronics 1 can be provided in thick or thin film technology or also integrated in the printed circuit board, which can also be formed as a ceramic plate. The electrical contact of the evaluation device 3 and the evaluation device 8 on the printed circuit board 23 takes place via an electrically conductive spring 16 , which in the illustrated embodiment is designed as a compression spring (helical compression spring). The spring 16 is potential-leading and is electrically connected to both the evaluation device 3 and the evaluation device 8 , as shown in the circuit diagram in FIG. 1. The semiconductor sensor 2 can be in pill form. The spring 16 is in electrically conductive connection with the one surface of the semiconductor sensor 2 . The oppositely lying surface of the semiconductor sensor 2 is pressed against the bottom of the grounded metal housing 15 . When the temperature changes, the resistance of the current-carrying semiconductor sensor 2 changes . The corresponding current change is evaluated accordingly in the evaluation devices 3 and 8 , the evaluation device 8 forwarding an output signal proportional to the actual value to the analog display device 6 . A comparison with a limit value, in particular a current limit value, is carried out in the evaluation device 3 , the switching signal for the switching device 4 , which has already been explained, being emitted when this limit value is exceeded.

Wie ferner aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, wird das Massepotential zwischen den auf der Leiterplatte 23 befindlichen Komponenten der Überwachungselektro nik 1 und dem metallischen Gehäuse 15 über eine zwei te Druckfeder 25, die ebenfalls elektrisch leitfähig ist, übertragen.As can also be seen from FIGS. 3 and 4, the ground potential between the components on the circuit board 23 of the surveillance electronics 1 and the metallic housing 15 is transmitted via a two te compression spring 25 , which is also electrically conductive.

Die Druckfeder 25 ist ebenfalls als Schraubendruckfe der ausgebildet und besitzt einen größeren Durchmes ser als die koaxial innenliegende Druckfeder 16. Zwi schen den beiden Federn 16 und 25 ist eine Isolierung 26 in Form einer Isolierkappe vorgesehen. In der Ver tiefung der Isolierkappe befindet sich der pillenför mige Halbleitersensor 2, wobei die Druckfeder 16 durch eine Öffnung im Boden der Vertiefung der Iso lierung 26 hindurchragt. Die Federn 16 und 25 sind mit entsprechenden Leiterbahnen an der Leiterplatte 23 in elektrisch leitfähigem Kontakt, so daß die in der Fig. 1 dargestellten elektrischen Verbindungen sich ergeben. Am gegenüberliegenden Ende des zylin drisch ausgebildeten Gehäuses sind in der stirnseiti gen Öffnung die Kontaktstifte 18 und 19 isoliert und kurzschlußfest herausgeführt. Die Kontaktstifte 18 und 19 sind mit entsprechenden Leiterbahnen der Über wachungselektronik 1 verbunden, so daß die in Fig. 1 dargestellten elektrischen Verbindungen hergestellt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Kontaktstifte 18 und 19 durch ein aus Iso liermaterial bestehendes Bajonette-Steckerteil 22 geführt. Hohlräume im Gehäuseinneren können mit einer Wärmeausdehnung des Metallgehäuses ausgleichenden Vergußmasse 17, insbesondere Silikonkautschukmaterial ausgegossen sein.The compression spring 25 is also formed as a screw pressure and has a larger diameter than the coaxial internal compression spring 16 . Between the two springs 16 and 25 , insulation 26 is provided in the form of an insulating cap. In the deepening of the insulating cap is the pillenför shaped semiconductor sensor 2 , the compression spring 16 protruding through an opening in the bottom of the recess of the insulation 26 . The springs 16 and 25 are in electrically conductive contact with corresponding conductor tracks on the printed circuit board 23 , so that the electrical connections shown in FIG. 1 result. At the opposite end of the cylin drically formed housing, the contact pins 18 and 19 are insulated in the stirnseiti gene opening and brought out short-circuit proof. The contact pins 18 and 19 are connected to corresponding conductor tracks of the surveillance electronics 1 , so that the electrical connections shown in Fig. 1 are made. In the illustrated embodiment, the two contact pins 18 and 19 are guided by a bayonet connector part 22 made of insulating material. Cavities in the interior of the housing can be filled with a sealing compound 17 , in particular silicone rubber material, which compensates for the thermal expansion of the metal housing.

Die Steckbuchsen 20 und 21 (Fig. 1 und 2) befinden sich in einer nicht näher dargestellten Anschlußbuch se, welche mit einem Gegenstück des Bajonette-Stec kerteils 22 verbunden ist, so daß eine sichere Ver bindung zwischen den Steckbuchsen 20, 21 und den bei den Kontaktstiften 18 und 19 erreicht wird. Die Ver bindungsleitungen zum Verbraucher 5 und zur analogen Anzeigeeinrichtung 6 erfolgen in einem Kabel.The sockets 20 and 21 ( Fig. 1 and 2) are located in a connection socket, not shown, which is connected to a counterpart of the bayonet connector part 22 , so that a secure connection between the sockets 20 , 21 and the United the contact pins 18 and 19 is reached. The connecting lines to the consumer 5 and to the analog display device 6 take place in a cable.

Zusätzlich kann die Überwachungselektronik 1 noch eine Diagnoseeinrichtung für die Betriebsspannung Ub aufweisen. Der Abgriff der Betriebsspannung erfolgt dabei bevorzugt zwischen dem Umschalter 12 und dem Kontaktstift 18. In Abhängigkeit vom Diagnoseergebnis kann diese Daignoseeinrichtung ebenfalls die Schalt einrichtung 4 ansteuern, damit der Verbraucher 5 ein entsprechendes Signal abgibt, wenn die Betriebsspan nung nicht mehr innerhalb des gewünschten Bereiches liegt. Es kann natürlich auch ein zusätzliches Anzei gemittel vorgesehen sein, um auf eine fehlerhafte Betriebsspannung hinzuweisen. Bei einer darartigen Ausführungsform ist die Dioagnoseeinrichtung in der Überwachungselektronik 1 untergebracht. Es ist jedoch auch möglich, extern eine Diagnoseeinrichtung vorzu sehen, welche die an den Verbraucher 5 und an die analoge Anzeigeeinrichtung 6 angelegte Betriebsspan nung abtastet.In addition, the monitoring electronics 1 can also have a diagnostic device for the operating voltage Ub. The operating voltage is preferably tapped between the changeover switch 12 and the contact pin 18 . Depending on the diagnostic result, this diagnostic device can also control the switching device 4 so that the consumer 5 emits a corresponding signal when the operating voltage is no longer within the desired range. Of course, an additional display means can also be provided to indicate a faulty operating voltage. In one embodiment, the diagnostic device is housed in the monitoring electronics 1 . However, it is also possible to provide an external diagnostic device which scans the operating voltage applied to the consumer 5 and to the analog display device 6 .

Claims

1. A device for monitoring a physical quantity with monitoring electronics, comprising a semiconductor sensor, the electrical resistance of which changes with the physical quantity, an evaluation device connected to the semiconductor sensor, in which a switching signal is generated when there is a specific change in resistance, and one from the switching signal the evaluation device controlled electronic switching device for supplying a consumer who actuates a monitoring function with a supply voltage, characterized in that the internal supply voltage (internal voltage generator 7 ) for the semiconductor sensor ( 2 ), the evaluation device ( 3 ) and the electronic Switching device ( 4 ) containing monitoring electronics ( 1 ) from an external operating voltage source (+ Ub), to the positive pole of which the consumer ( 5 ) is connected, is generated via the consumer ( 5 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that a switching device ( 12 ) is actuated by the switching signal, which alternately causes the generation of the internal supply voltage for the monitoring electronics ( 1 ) and the supply voltage for the consumer ( 5 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that to the, external operating voltage source (+ Ub), a second consumer circuit, which has a the actual resistance value of the semiconductor sensor ( 2 ) analogously indicating and evaluating device ( 6 ), connected.

4. The device according to claim 3, characterized in that the consumer ( 5 ) and the Analoganzeigeeinrich device ( 6 ), which are connected to a pole of the operating direct voltage source (+ Ub), via two connections ( 13 , 14 ) with the internal monitoring electronics ( 1 ) are connected.

5. The device according to claim 4, characterized in that the connections ( 13 , 14 ) are formed as a connector.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the semiconductor sensor ( 2 ) is a temperature sensor and the analog display device ( 6 ) is designed as a temperature display device.

7. The device according to claim 6, characterized in that the semiconductor sensor designed as a temperature sensor ( 2 ) detects the cooling water temperature in an internal combustion engine.

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the formed as a temperature sensor semiconductor sensor ( 2 ) in a grounded metal housing ( 15 ), which is in thermal contact with the medium to be monitored, to a housing inner wall by means of an electrical potential leading spring ( 16 ), which establishes the electrical connection with the other on a circuit board ( 23 ) provided monitoring electronics ( 1 ), is pressed.

9. The device according to claim 8, characterized in that the metal housing ( 15 ), the monitoring electronics ( 1 ) and the one part of each of the two connectors designed as a connector ( 13 , 14 ) and that with the positive pole of the operating voltage source (+ Ub ) connected consumer ( 5 ) and Analoganzeigeein direction ( 6 ) the other parts of the two connectors ( 13 , 14 ) designed as connectors, each with one part of the connector two contact pins ( 18 , 19 ) and the two each other Parts of the connector are two sockets ( 20 , 21 ).

10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the semiconductor sensor ( 2 ) on the bottom of the zy-cylindrical and closed on one side Ge housing ( 15 ) is pressed that the two electrical connection parts (contact pins 18 , 19 ) with a Bajo nice plug part ( 22 ) are inserted into the opening of the cylindrical housing ( 15 ) and that the monitoring electronics ( 1 ) between the bayonet plug part ( 22 ) and the semiconductor sensor ( 2 ) is arranged on a circuit board ( 23 ).

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the consumer ( 5 ) is designed as an ohmic load.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the consumer ( 5 ) is designed as an incandescent lamp.