DE4422039A1 - Monitoring unit of electric part esp. relay for measuring operating parameters in varying environmental conditions - Google Patents

Monitoring unit of electric part esp. relay for measuring operating parameters in varying environmental conditions

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DE4422039A1 DE19944422039 DE4422039A DE4422039A1 DE 4422039 A1 DE4422039 A1 DE 4422039A1 DE 19944422039 DE19944422039 DE 19944422039 DE 4422039 A DE4422039 A DE 4422039A DE 4422039 A1 DE4422039 A1 DE 4422039A1
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Abstract

The monitoring unit provides sensors (S1,S2,Sn) for obtaining environmental values of environmental parameters. Measuring units (M1,M2,M3) are provided for obtaining at least one functioning parameter or a control condition of a component part (1) e.g. an electric relay. The sensor/measurement results are converted (10) to digital signals for further processing. A comparator (8) is provided, which compares the function or operation measurement value and/or the environment measurement value with specified reference values. A storage system (9), which from the function measurement and/or environment measurement value deviating from their reference value, records together the time correlated environment and/or function measurement value. An output interface is provided for connection to a host computer (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für elek­ trische Bauelemente, insbesondere für Relais, welche bei un­ terschiedlichen Umgebungsbedingungen Funktionsparameter des jeweiligen Bauelementes mißt, mit Bezugswerten vergleicht und zumindest einen Teil der gemessenen Daten speichert.The invention relates to a monitoring device for elec trical components, especially for relays, which at un different environmental conditions measures the respective component, compares it with reference values and stores at least part of the measured data.

Bei elektrischen Bauelementen, wie Relais, die unter sehr un­ terschiedlichen Umweltbedingungen, beispielsweise in einem sehr großen Temperaturbereich, zum Einsatz kommen, ist es wichtig, daß es von der Konstruktion und von den verwendeten Werkstoffen her so ausgelegt wird, daß es unter diesen unter­ schiedlichen Umweltbedingungen seine Funktion über eine mög­ lichst lange Lebensdauer hinweg zu erfüllen vermag. Um den verschiedenen bekannten Umweltbedingungen Rechnung zu tragen, ist es bereits üblich, solche Bauelemente, wie Relais, in Dauerversuchsanlagen unter verschiedenen Bedingungen zu te­ sten und beim Auftreten von Störungen die Störungsursachen durch Änderung der Konstruktion oder durch die Wahl anderer Materialien zu beseitigen. Bei diesen bekannten Versuchsanla­ gen bzw. Prüfvorrichtungen werden bestimmte Umweltbedingun­ gen, wie extreme Temperaturen, Druckschwankungen und hohe Luftfeuchtigkeiten, im Labor simuliert. Hierbei kann man je­ doch niemals alle im praktischen Einsatz auftretenden Umwelt­ bedingungen erfassen und nachbilden. Deshalb kommt es immer wieder vor, daß beim Einsatz solcher Bauelemente, wie Relais, in einer sehr aggressiven Umgebung, wie etwa in einem Kraft­ fahrzeug, in einer Waschmaschine oder in einer Industrieanla­ ge, Funktionsstörungen und Ausfälle auftreten, deren Ursachen im nachhinein nicht mehr rekonstruiert werden können.With electrical components, such as relays, which are very un different environmental conditions, for example in one very wide temperature range, it is used important that it is of the construction and of the used Materials ago is designed so that it is under these different environmental conditions its function over a possible long lifespan. To the take into account various known environmental conditions, it is already common to use such components as relays Endurance test facilities under different conditions and the causes of faults when faults occur by changing the construction or by choosing others Eliminate materials. In these known experimental systems certain environmental conditions conditions such as extreme temperatures, pressure fluctuations and high Humidity, simulated in the laboratory. Here you can ever but never all environments that occur in practical use Record and reproduce conditions. That's why it always comes again before that when using such components as relays, in a very aggressive environment, such as in a force vehicle, in a washing machine or in an industrial plant malfunctions and failures occur, their causes cannot be reconstructed afterwards.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Überwachungsein­ richtung zu schaffen, die es ermöglicht, Relais und andere Bauelemente jederzeit im realen Einsatz und unter realen Um­ gebungsbedingungen auf ihre Funktionstüchtigkeit hin zu prü­ fen und bei einer Störung auch im nachhinein die Bedingungen erforschen zu können, die zu der Störung bzw. zum Ausfall des Bauelementes geführt haben.The aim of the present invention is to be a monitoring create direction that enables relays and others Components at any time in real use and under real environment conditions to check their functionality and in the event of a fault, the conditions afterwards to be able to investigate the fault or failure of the Have led component.

Erfindungsgemäß besitzt eine Überwachungseinrichtung zu die­ sem Zweck folgende Merkmale:According to the invention, a monitoring device has the The following features for this purpose:

  • - mindestens einen Sensor zur Gewinnung von Umgebungs-Meß­ werten für mindestens einen Umgebungsparameter,- At least one sensor for obtaining environmental measurement evaluate for at least one environmental parameter,
  • - mindestens eine Meßeinrichtung zur Gewinnung von Funk­ tions-Meßwerten für mindestens einen Funktionsparameter bzw. eine Ansteuerbedingung,- At least one measuring device for obtaining radio tion measurement values for at least one function parameter or a control condition,
  • - eine Vergleichseinrichtung, welche die Funktions-Meßwerte und/oder die Umgebungs-Meßwerte mit vorgegebenen Bezugs­ werten vergleicht,- A comparison device, which the function measured values and / or the ambient measured values with a given reference compares values,
  • - Speichermittel, welche von ihrem Bezugswert abweichende Funktions-Meßwerte und/oder Umgebungs-Meßwerte zusammen mit den zeitlich korrelierenden Umgebungs-Meßwerten und/oder Funktions-Meßwerten aufzeichnen, und- Storage means which differ from their reference value Function measured values and / or ambient measured values together with the temporally correlated environmental measured values and / or record function measurements, and
  • - eine Ausgabe-Schnittstelle.- an output interface.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Prüfeinrichtungen mit aufwendi­ gen Labor-Meßapparaturen und Einrichtungen zur Erzeugung ei­ nes künstlichen Klimas ist die erfindungsgemäße Überwachungs­ einrichtung dazu ausgelegt, das Bauelement in seinem tatsäch­ lichen Einsatz zu begleiten. Das Bauelement, beispielsweise das Relais, kann dabei also ständig unter allen vorhersehba­ ren und auch nicht vorhersehbaren Bedingungen, also klimati­ schen, elektrischen, mechanischen und sonstigen Einflüssen, ständig geprüft werden, wobei durch die Aufzeichnung außerge­ wöhnlicher Betriebszustände auch im nachhinein noch festge­ stellt werden kann, inwieweit das Bauelement unter bestimmten Umweltbedingungen noch funktionsfähig bleibt bzw. welche Um­ weltbedingungen gegebenenfalls im Zusammenwirken Funktions­ störungen erzeugen. Es wird also nicht ein künstliches Prüf­ klima erzeugt, sondern die realen Klimabedingungen am Ein­ satzort des Bauelementes werden über entsprechende Sensoren gemessen. Dabei kann die Überwachungseinrichtung automatisch bei jeder Änderung des Betriebszustandes des Bauelementes ak­ tiviert werden und immer dann wieder abgeschaltet werden, wenn keine von ihrem Bezugswert abweichenden Meßwerte auftre­ ten.In contrast to conventional test equipment with complex gen laboratory measuring apparatus and equipment for generating egg The artificial climate is the monitoring according to the invention device designed to the component in its actual accompanying the operation. The component, for example the relay, so it can be predictable constantly under all and also unforeseeable conditions, i.e. climatic electrical, mechanical and other influences, are constantly checked, with the exception of the recording usual operating conditions are also fixed afterwards can be to what extent the component under certain Environmental conditions still remain functional or which order  world conditions, if necessary in the interaction of function generate interference. So it won't be an artificial test climate, but the real climate conditions at the on The component is located using appropriate sensors measured. The monitoring device can do this automatically with every change in the operating state of the component ak be activated and then switched off again and again, if no measured values deviate from their reference value ten.

Als Vergleichseinrichtung wird zweckmäßigerweise ein Mikro- Controller verwendet, der mit einem Datenspeicher für die zu speichernden Werte ausgestattet ist und mit entsprechender Programmierung auch eine einfache Auswertung der Meßdaten vornehmen kann. Ein solcher Mikro-Controller beansprucht ein Volumen in der gleichen Größenordnung wie das Bauelement, so daß er in einem ähnlichen Gehäuse wie das Bauelement unmit­ telbar neben diesem oder in einem gemeinsamen Gehäuse mit diesem untergebracht werden kann. Soweit erforderlich, kann auch eine einfache Anzeige mit der Überwachungseinrichtung verbunden werden, um beim Auftreten außergewöhnlicher, ge­ fährlicher Schaltzustände unmittelbar ein entsprechendes Si­ gnal abgeben zu können. Ansonsten ist es zweckmäßig, daß die Überwachungseinrichtung in bestimmten Abständen oder auch für längere Zeitabschnitte mit einem übergeordneten Host-Computer verbunden werden kann, der die gespeicherten Daten übernimmt und auswertet und nach Bedarf Bezugswerte neu eingibt oder ändert, gegebenenfalls auch den Mikro-Controller neu program­ miert. Durch die Datenauswertung in dem Host-Computer oder auch bereits in dem Mikro-Controller ist es beispielsweise möglich, einen Bauteileausfall bereits im voraus abzuschätzen und anzuzeigen.As a comparison device, a micro- Controller used with a data store for that too storing values and with corresponding Programming also a simple evaluation of the measurement data can make. Such a micro-controller claims Volume in the same order of magnitude as the component, so that he immit in a similar housing as the component telbar next to this or in a common housing with this can be accommodated. If necessary, can also a simple display with the monitoring device connected to the occurrence of extraordinary, ge dangerous switching states immediately a corresponding Si to be able to deliver. Otherwise, it is appropriate that the Monitoring device at certain intervals or for longer periods of time with a higher-level host computer can be connected, which takes over the stored data and evaluates and re-enters reference values as required or changes, if necessary also the micro-controller new program lubricated. Through the data evaluation in the host computer or it is also already in the micro-controller, for example possible to estimate a component failure in advance and display.

Die zu messenden und auszuwertenden Parameter können jeweils entsprechend der Art und dem Einsatz des Bauelementes gewählt werden. Ist das Bauelement beispielsweise ein Relais, so wer­ den in der Regel die Erregerspannung sowie die Spannung und der Strom im Lastkreis gemessen, woraus wiederum der Kontakt­ widerstand oder die Lichtbogenbrenndauer berechnet werden kann. Im zeitlichen Vergleich läßt sich dabei das Ansprech­ verhalten ermitteln. Der Kontaktwiderstand wiederum ist un­ mittelbar ein Maßstab für die Kontaktqualität; seine Änderung im Laufe der Zeit und unter verschiedenen Umgebungsbedingun­ gen wirkt sich unmittelbar auf die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Relais aus.The parameters to be measured and evaluated can each selected according to the type and use of the component will. If the component is a relay, for example, who which are usually the excitation voltage and the voltage and  the current measured in the load circuit, from which in turn the contact resistance or the arc duration can be calculated can. The response can be compared in time determine behavior. The contact resistance is un indirectly a measure of contact quality; his change over time and under different environmental conditions gen affects directly the reliability and the Life of the relay.

Auch die zu messenden Umgebungsparameter können je nach Ein­ satzfall gewählt werden. Wird beispielsweise ein Relais in einem Kraftfahrzeug oder in einer Industrieanlage eingesetzt, so ist ein wesentlicher Umgebungsparameter die Temperatur. Es kann somit festgestellt werden, ob das Relais im zulässigen Umgebungstemperaturbereich einwandfrei arbeitet oder ob bei­ spielsweise eine Überschreitung der zugelassenen Temperatur­ bereiche einen Ausfall des Relais verursacht hat. In vielen Einsatzfällen spielt die Messung der Beschleunigung in allen Richtungen eine wesentliche Rolle, wobei diese Beschleunigun­ gen etwa in einem Kraftfahrzeug durch Vibrationen des Motors oder durch Unebenheiten des Untergrundes bei der Fahrt her­ vorgerufen werden können. Auch die umgebende Atmosphäre kann mit Sensoren erfaßt werden, etwa durch Messung des Luft­ drucks, der Luftfeuchtigkeit oder von Schadgasen und Staub­ partikeln in der Atmosphäre. Diese und andere Einflüsse wer­ den also in ihrer zeitlichen Korrelation erfaßt, so daß auch kumulierende Wirkungen unterschiedlicher Umgebungseinflüsse ausgewertet werden können.The environmental parameters to be measured can also vary depending on the input sentence case can be selected. For example, if a relay is in used in a motor vehicle or in an industrial plant, temperature is an essential environmental parameter. It can thus be determined whether the relay is in the permissible Ambient temperature range works properly or whether at for example, an exceeding of the permitted temperature areas caused the relay to fail. In many The measurement of acceleration plays in all applications Directions play an essential role, with this acceleration gene in a motor vehicle due to vibration of the engine or due to unevenness in the ground when driving can be called. The surrounding atmosphere can also can be detected with sensors, for example by measuring the air pressure, air humidity or harmful gases and dust particles in the atmosphere. These and other influences who which is recorded in their temporal correlation, so that also cumulative effects of different environmental influences can be evaluated.

Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung ist dazu geeig­ net, bestimmte einzelne Bauelemente in ihrem realen Einsatz über längere Zeit zu testen und dadurch Daten über Störungs­ quellen, Ausfallursachen und Störungszusammenhänge zu finden, die wiederum zur Verbesserung des Bauelementes ausgewertet werden können. Da in einem Gerät, in einem Kraftfahrzeug oder einer Industrieanlage, häufig mehrere Bauelemente, beispiels­ weise mehrere Relais, in verschiedenen Funktionen eingesetzt sind, ist es auch möglich, eine Überwachungsanlage vorzuse­ hen, welche mehrere derartige, jeweils einem Bauelement zuge­ ordnete Überwachungseinrichtungen umfaßt, die alle unterein­ ander vernetzt sind und mit einem gemeinsamen Zentralcomputer zusammenarbeiten.The monitoring device according to the invention is suitable for this net, certain individual components in their real use to test over a long period of time and thereby data about malfunction to find sources, failure causes and fault relationships, which in turn was evaluated to improve the component can be. Because in a device, in a motor vehicle or an industrial plant, often several components, for example wise several relays, used in different functions  are, it is also possible to advance a monitoring system hen which several such, each one component ordered monitoring devices, all of them together are networked and with a common central computer work together.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on exemplary embodiments hand of the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein vereinfacht es Blockschaltbild mit einem Relais und einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung, Fig. 1 is a simplified block diagram it with a relay and a monitoring device according to the invention,

Fig. 2 ein vereinfachtes Flußdiagramm für den Betrieb der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung und Fig. 2 is a simplified flow chart for the operation of the monitoring device according to the invention and

Fig. 3 die schematische Anordnung mehrerer vernetzter Über­ wachungseinrichtungen in einem Kraftfahrzeug. Fig. 3 shows the schematic arrangement of several networked monitoring devices in a motor vehicle.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung die Anschaltung einer Überwachungseinrichtung an ein Relais, das beispiels­ weise in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann. Das Relais 1 enthält eine Spule 2 und einen Schließerkontakt 3. Die Spule 2 liegt in einem Erregerkreis, der von einer Spannungs­ quelle 4 mit einer Erregerspannung VE versorgt wird. Ein über den Kontakt 3 geführter Lastkreis wird von einer Spannungs­ quelle 5 mit einer Lastspannung VL versorgt; die Last selbst ist durch einen Widerstand 6 angedeutet. Bei Anordnung in ei­ nem Kraftfahrzeug werden in der Regel jedoch nicht zwei Span­ nungsquellen 4 und 5 vorhanden sein, vielmehr wird über die Fahrzeugbatterie sowohl der Erregerkreis als auch der Last­ kreis gespeist. Fig. 1 shows a simplified representation of the connection of a monitoring device to a relay, which can for example be arranged in a motor vehicle. Relay 1 contains a coil 2 and a normally open contact 3 . The coil 2 is in an excitation circuit, which is supplied by a voltage source 4 with an excitation voltage V E. A load circuit guided via the contact 3 is supplied by a voltage source 5 with a load voltage V L ; the load itself is indicated by a resistor 6 . When arranged in egg nem motor vehicle usually two voltage sources 4 and 5 will not be present, rather both the excitation circuit and the load circuit is fed via the vehicle battery.

Die Überwachungseinrichtung 7 enthält als wesentlichen Teil einen Mikro-Controller 8 mit einem Speicher 9. Er empfängt analoge Meßsignale von Meßgeräten und Sensoren über eine Ana­ log-Digital-Anpassung 10. Für bestimmte Anwendungen, etwa zur Anzeige von Störungen in sensiblen Einrichtungen, kann auch eine kleine Anzeigeeinheit 11 vorhanden sein. Die Funktions­ werte des Relais werden über verschiedene Meßfühler abgegrif­ fen, z. B. die Erregerspannung über einen Spannungsmeßfühler M1, die Spannung am Kontakt über einen Spannungsmeßfühler M2 und der Kontaktstrom über einen Strommeßfühler M3. Die Span­ nung kann auf einfache Weise über Widerstände abgegriffen werden; zur Strommessung kann beispielsweise ein Serienwider­ stand im Kontaktkreis oder ein Hallsensor Verwendung finden.The monitoring device 7 contains, as an essential part, a microcontroller 8 with a memory 9 . It receives analog measurement signals from measuring devices and sensors via an analog digital adaptation 10 . A small display unit 11 can also be provided for certain applications, for example for displaying faults in sensitive devices. The function values of the relay are tapped via various sensors, e.g. B. the excitation voltage via a voltage sensor M1, the voltage at the contact via a voltage sensor M2 and the contact current via a current sensor M3. The voltage can be tapped easily through resistors; for current measurement, for example, a series resistor in the contact circuit or a Hall sensor can be used.

Weiterhin erhält die Überwachungseinrichtung Meßwerte zu ver­ schiedenen Umgebungsparametern des Relais, die über Sensoren S1, S2 bis Sn gemessen werden. Für ein Relais in einem Fahr­ zeug sind diese Parameter beispielsweise die Temperatur (Motor und Umgebung), der Luftdruck, die Luftfeuchtigkeit, die Beschleunigung in verschiedenen Richtungen usw. Auch ein Zeitgeber ist in der Prüfvorrichtung vorhanden, um die zeit­ liche Änderung verschiedener Funktionen, beispielsweise das Ansprechverhalten des Relais, erfassen zu können.The monitoring device also receives measured values various environmental parameters of the relay, which are via sensors S1, S2 to Sn can be measured. For a relay in one drive These parameters are, for example, temperature (Engine and environment), the air pressure, the humidity, the acceleration in different directions etc. Also a Timer is present in the tester to check the time Liche change of various functions, such as that Response behavior of the relay.

Ein übergeordneter Host-Computer ist nicht Teil der Überwa­ chungseinrichtung, kann aber nach Bedarf an diese angeschal­ tet werden, um den Mikro-Controller zu programmieren, bei­ spielsweise Bezugswerte, wie Minimaltemperatur, Maximaltempe­ ratur, Maximalwerte für den Kontaktwiderstand usw. vorzugeben und um aus dem Speicher der Überwachungseinrichtung die ge­ speicherten Daten abzufragen und auszuwerten.A parent host computer is not part of the monitor chungseinrichtung, but can be formworked as needed be programmed to program the microcontroller for example reference values such as minimum temperature, maximum temperature temperature, maximum values for the contact resistance etc. and the ge from the memory of the monitoring device query and evaluate stored data.

Das Flußdiagramm von Fig. 2 zeigt einen möglichen Programm­ ablauf der Überwachungseinrichtung 7 in Fig. 1. Im Programm­ schritt 71 wird die Überwachungseinrichtung zu Beginn des Tests gestartet. Der Programmschritt 72 bewirkt die Initiali­ sierung der Hardware, d. h. die Inbetriebnahme der Meßein­ richtungen und Sensoren. Im Programmschritt 73 werden dann die Parameter für die Software gesetzt, wenn ein Host-Compu­ ter über die Datenein- und -ausgabe 74 angeschaltet ist. Au­ ßerdem werden in diesem Programmschritt 73 die gespeicherten Daten an den Host-Computer ausgegeben. The flowchart of Fig. 2 shows a possible program flow of the monitoring device 7 in Fig. 1. In the program step 71, the monitoring device at the beginning of the test is started. The program step 72 effects the initialization of the hardware, ie the commissioning of the measuring devices and sensors. In program step 73 , the parameters for the software are set when a host computer is switched on via data input and output 74 . In addition, the stored data are output to the host computer in this program step 73 .

Über den Prüfschritt 75 wird jeweils abgefragt, ob eine An­ frage vom Host-Computer vorliegt. In diesem Fall geht das Programm zurück zum Schritt 73, um den Datenaustausch mit dem Host-Computer vorzunehmen. Liegt eine solche Anfrage nicht vor, dann wird im Programmschritt 76 eine erste Messung von Strom, Spannung usw. an dem Relais vorgenommen. Im Prüf­ schritt 77 wird festgestellt, ob vorgegebene Bedingungen für eine schnelle Meßfolge vorliegen, beispielsweise eine Ände­ rung des Schaltzustandes am Relais. Ist eine solche Änderung nicht eingetreten, so geht das Programm zurück zum Schritt 75. Liegt die Bedingung für eine schnelle Meßfolge vor, so werden im Programmschritt 78 alle Meßeinrichtungen und Senso­ ren abgefragt, bis eine vorgegebene Meßdauer erreicht ist. Im Prüfschritt 79 wird dann festgestellt, ob aus den gemessenen Werten Ereignisse abzuleiten sind, die gespeichert werden müssen.The check step 75 queries whether there is a request from the host computer. In this case, the program goes back to step 73 to exchange data with the host computer. If there is no such request, a first measurement of current, voltage, etc. is carried out on the relay in program step 76 . In test step 77 , it is determined whether there are predetermined conditions for a rapid measurement sequence, for example a change in the switching state on the relay. If such a change has not occurred, the program goes back to step 75 . If the condition for a fast measuring sequence is present, all measuring devices and sensors are queried in program step 78 until a predetermined measuring time has been reached. In test step 79 , it is then determined whether events can be derived from the measured values that have to be stored.

Solche Ereignisse, die gespeichert werden müssen, liegen im­ mer dann vor, wenn irgendein gemessener Wert von dem vorgege­ benen Bezugswert abweicht bzw. einen vorgegebenen Bezugswert­ bereich verläßt. Dies kann beispielsweise dann gegeben sein, wenn die Erregerspannung zu gering ist, wenn der Kontaktwi­ derstand höher liegt als ein Bezugswert, wenn die Umgebungs­ temperatur aus einem vorgegebenen Temperaturbereich heraus­ fällt oder wenn außergewöhnliche Beschleunigungen auftreten. Wenn irgendein derartiges Ereignis eintritt, werden alle zeitlich korrelierenden Meßdaten gespeichert, selbst wenn die übrigen Daten im zulässigen Bereich liegen bzw. das Relais noch normal funktioniert. Diese Speicherung erfolgt im Pro­ grammschritt 80. Liegen solche zu speichernden Ereignisse nicht vor, dann geht das Programm zurück zum Schritt 75.Such events, which must be saved, are always present when any measured value deviates from the specified reference value or leaves a specified reference value range. This can be the case, for example, if the excitation voltage is too low, if the contact resistance is higher than a reference value, if the ambient temperature falls outside a specified temperature range or if extraordinary accelerations occur. If any such event occurs, all time-correlated measurement data are saved, even if the other data are within the permissible range or the relay is still functioning normally. This storage takes place in program step 80 . If there are no such events to be saved, the program goes back to step 75 .

Wenn die Daten gespeichert sind, werden in der Prüfeinrich­ tung ein Ereigniszähler und ein Fehlerzähler erhöht (Programmschritt 81). Danach werden im Programmschritt 82 der Speicher und die Meßeinrichtung für eine weitere Messung freigegeben. Das Programm kehrt zurück zum Schritt 75.When the data is stored, an event counter and an error counter are incremented in the test device (program step 81 ). The memory and the measuring device are then released for a further measurement in program step 82 . The program returns to step 75 .

In Fig. 3 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 13 gezeigt, wel­ ches mehrere Relais 1 mit jeweils einer zugeordneten Überwa­ chungseinrichtung 7 enthält. Alle Überwachungseinrichtungen 7 sind über eine Ringleitung 14 untereinander und mit einem zentralen Host-Computer 15 verbunden. Auf diese Weise wird eine Überwachungsanlage für eine Reihe von Relais in ver­ schiedenen Funktionen im Fahrzeug gebildet. Eine solche An­ wendung wäre beispielsweise denkbar für ein Testfahrzeug, welches bei einer Neuentwicklung des Fahrzeugs in einem Pro­ bebetrieb gleichzeitig die Zuverlässigkeit der an verschiede­ nen Stellen eingesetzten Relais testet.In Fig. 3, a motor vehicle 13 is shown schematically, which includes several relays 1 , each with an associated monitoring device 7 . All monitoring devices 7 are connected to one another and to a central host computer 15 via a ring line 14 . In this way, a monitoring system for a number of relays in different functions in the vehicle is formed. Such an application would be conceivable, for example, for a test vehicle which, during a new development of the vehicle in a trial operation, simultaneously tests the reliability of the relays used at various points.

Claims (14)

1. Überwachungseinrichtung für elektrische Bauelemente, ins­ besondere für Relais, welche bei unterschiedlichen Umgebungs­ bedingungen Funktionsparameter des jeweiligen Bauelementes mißt, mit Bezugswerten vergleicht und zumindest einen Teil der gemessenen Daten speichert, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Merkmale aufweist:
  • - mindestens einen Sensor (S1, S2 bis Sn) zur Gewinnung von Umgebungs-Meßwerten für mindestens einen Umgebungsparame­ ter,
  • - mindestens eine Meßeinrichtung (M1, M2, M3) zur Gewinnung von Funktions-Meßwerten für mindestens einen Funktionspa­ rameter bzw. eine Ansteuerbedingung des Bauelementes (1),
  • - eine Vergleichseinrichtung (8), welche die Funktions-Meß­ werte und/oder die Umgebungs-Meßwerte mit vorgegebenen Bezugswerten vergleicht,
  • - Speichermittel (9), welche von ihrem Bezugswert abwei­ chende Funktions-Meßwerte und/oder Umgebungs-Meßwerte zu­ sammen mit den zeitlich korrelierenden Umgebungs- und/oder Funktions-Meßwerten aufzeichnen, und
  • - eine Ausgabe-Schnittstelle.
1. Monitoring device for electrical components, in particular for relays, which measures the functional parameters of the respective component under different ambient conditions, compares them with reference values and stores at least some of the measured data, characterized in that it has the following features:
  • at least one sensor (S1, S2 to Sn) for obtaining ambient measured values for at least one ambient parameter,
  • - at least one measuring device (M1, M2, M3) for obtaining functional measured values for at least one functional parameter or a control condition of the component ( 1 ),
  • a comparison device ( 8 ) which compares the function measurement values and / or the ambient measurement values with predetermined reference values,
  • - Storage means ( 9 ), which deviate from their reference value and function measured values and / or environmental measured values together with the temporally correlated environmental and / or functional measured values, and
  • - an output interface.
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie bei jeder Änderung des Betriebszustandes des Bauelementes (1) automatisch aktiviert wird und nur ab­ schaltet, wenn keine von ihrem Bezugswerten abweichenden Meß­ werte auftreten.2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that it is automatically activated with each change in the operating state of the component ( 1 ) and only switches off if no measured values deviating from their reference values occur. 3. Überwachungseinrichtung hach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichseinrichtung ein Mikro-Con­ troller (8) mit einem Speicher (9) vorgesehen ist.3. Monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that a micro-con troller ( 8 ) with a memory ( 9 ) is provided as a comparison device. 4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die im Mikro-Controller (8) gespeicherten Daten durch einen Host-Computer (12) abfragbar und auswertbar sind. 4. Monitoring device according to claim 3, characterized in that the data stored in the micro-controller ( 8 ) by a host computer ( 12 ) can be queried and evaluated. 5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mikro-Controller (8) durch eine vorprogrammierte Fehleranalyse ein Ausfall des Bauelementes (1) im voraus berechnet wird.5. Monitoring device according to claim 3 or 4, characterized in that in the micro-controller ( 8 ) a failure of the component ( 1 ) is calculated in advance by a pre-programmed error analysis. 6. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzeigeeinheit (11) auf­ weist, um bestimmte Fehlerbedingungen selbst anzuzeigen.6. Monitoring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has a display unit ( 11 ) to display certain error conditions itself. 7. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sensor zur Messung der Umgebungstemperatur vorgesehen ist.7. Monitoring device according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one sensor for measurement the ambient temperature is provided. 8. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sensor zur Messung von Beschleunigungen in einer oder mehreren Richtungen vorge­ sehen ist.8. Monitoring device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one sensor for measurement of accelerations in one or more directions see is. 9. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sensor vorgesehen ist, der die Beschaffenheit der Atmosphäre in der Umgebung des Bauelementes mißt.9. Monitoring device according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one sensor is provided is the nature of the atmosphere in the area of the component measures. 10. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement ein Relais ist und daß aus den Funktions-Meßwerten das Ansprechverhalten des Re­ lais ermittelt wird.10. Monitoring device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the component is a relay and that the response behavior of the Re lais is determined. 11. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Funktions-Meßwerten eines Relais Daten über die Kontaktqualität ermittelt werden.11. Monitoring device according to one of claims 1 to 10, characterized in that from the function measured values of a relay data about the contact quality can be determined. 12. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem Bauelement (1) in einem Anwendungsgerät (13) untergebracht ist. 12. Monitoring device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is housed with the component ( 1 ) in an application device ( 13 ). 13. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem Bauelement in ei­ nem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist.13. Monitoring device according to one of claims 1 to 12, characterized in that it with the component in egg Nem common housing is arranged. 14. Überwachungsanlage mit einer Mehrzahl von Prüfeinrichtun­ gen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem Gerät, vorzugsweise einem Kraftfahrzeug, die jeweils einem Bauelement (1) zugeordneten Überwachungs­ einrichtungen (7) miteinander vernetzt sind und daß ein Zen­ tralcomputer (15) die einzelnen Überwachungseinrichtungen (7) abfragt und ihre Daten auswertet.14. Monitoring system with a plurality of Prüfeinrichtun conditions according to one of claims 1 to 13, characterized in that in a device, preferably a motor vehicle, the respective devices ( 1 ) associated monitoring devices ( 7 ) are networked with each other and that a Zen tralcomputer ( 15 ) queries the individual monitoring devices ( 7 ) and evaluates their data.
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