ES2283485T3 - Dispositivo para la deteccion de contaminaciones conductoras de electricidad en el lado de conexion de un conector electrico. - Google Patents
Dispositivo para la deteccion de contaminaciones conductoras de electricidad en el lado de conexion de un conector electrico. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo para la detección de contaminaciones conductoras de electricidad sobre un lado de conexión (AS), provisto con elementos de contacto (P1, P2, ... P5), de un conector eléctrico (VE), especialmente de un conector eléctrico de un aparato de control electrónico, caracterizado por una estructura de conducción (L) colocada sobre el lado de conexión (AS) del conector alrededor de los elementos de contacto (P1, P2... P5) y conectada eléctricamente con una fuente de tensión de referencia (Vr), cuya estructura de conducción está aislada de los elementos de contacto en cada caso por medio de una escotadura (I) en la estructura de conducción, y por una instalación de supervisión (ÜE) que, en el caso de una contaminación del lado de conexión (AS) con una contaminación conductora (Rv), a través de la cual se puentea una de las escotaduras (I), se detecta un flujo de corriente provocado de esta manera entre la estructura de conducción (L) y el elemento de contacto (P1, P2... P5) dispuesto en esta escotadura y se emite una señal correspondiente.
Description
Dispositivo para la detección de contaminaciones
conductoras de electricidad en el lado de conexión de un conector
eléctrico.
La invención se refiere a un dispositivo para la
detección de contaminaciones conductoras de electricidad en el lado
de conexión de un conector eléctrico de acuerdo con el preámbulo de
la reivindicación 1.
La publicación DE 1271846 publica un conector de
este tipo.
Las contaminaciones conductoras de electricidad
en el lado de conexión de un conector eléctrico pueden provocar que
los elementos de contactos del conector dispuestos allí, por ejemplo
las clavijas de conector que se distancian desde el lado de
conexión, sean conectas eléctricamente entre sí, lo que puede tener
como consecuencia funciones erróneas del aparato conectado en el
conector. Si en el aparato se trata, por ejemplo, de un aparato de
control electrónico en un automóvil, que está conectado a través de
un conector en un sensor, donde se transmiten a través de los
elementos de contacto del conector al aparato de control corrientes
de señales del sensor, entonces, por ejemplo, las deposiciones de
agua sobre el lado de conexión del conector y una conexión de línea
eléctrica provocada de esta manera entre dos o más elementos de
contacto conductores de señales pueden tener como consecuencia una
falsificación de la señal, que no es reconocida por el aparato de
control y condiciona funciones erróneas del mismo.
Tales contaminaciones del conector solamente son
detectadas por un aparato conectado en el conector cuando no se
puede procesar ya una señal entrante en virtud de su fuerte
falsificación y es identificada como señal errónea. Sin embargo,
las falsificaciones insignificantes de las señales no son detectadas
con frecuencia como tales y en su lugar se interpretan y procesan
como señales regulares. Por lo tanto, no se excluyen funciones
erróneas agravantes del aparato que está conectado en el
conector.
En el dispositivo de acuerdo con la invención
para la detección de contaminaciones conductoras de electricidad
sobre el lado de conexión de un conector con las características de
la reivindicación 1 de la solicitación no es necesaria una
falsificación fuerte de la señal para la detección de una
contaminación del conector. De una manera ventajosa, se detecta una
contaminación en el lado de conexión del conector como tal antes de
que las corrientes de señales sean falsificadas a través de la
contaminación. A tal fin, sobre el lado de conexión del conector se
encuentra una estructura de conducción que se halla en un potencial
de referencia, que está aislado frente a los elementos de contacto
por medio de una escotadura en la estructura de conducción. Antes
de que se conecten entre sí ahora en el caso de contaminación dos
elementos de contacto conductores de señales, la contaminación
tendrá que superar en primer lugar las dos escotaduras, a través de
las cuales los elementos de contacto respectivos están separados en
cada caso eléctricamente de la estructura de conducción. De esta
manera se obtiene en primer lugar un contacto eléctrico entre al
menos uno de los elementos de contacto respectivos y la estructura
de conducción prevista en el lado de conexión. Como consecuencia de
ello fluye corriente desde la estructura de conducción, que está
conectada en la fuente de tensión de referencia, a través de la
contaminación, sobre el elemento de contacto respectivo. Este flujo
de corriente es detectado por una instalación de supervisión, que
emite una señal correspondiente.
Los ejemplos de realización ventajosos y los
desarrollos de la invención se hacen posibles a través de las
características contenidas en las reivindicaciones dependientes.
Es especialmente ventajosa una instalación de
supervisión electrónica, que presenta una resistencia de referencia
conectada entre la estructura de conducción y la fuente de tensión
de referencia así como medios electrónicos de evaluación para la
determinación de la tensión que cae en la resistencia de referencia
y para la generación de una señal de detección en función de los
valores de la tensión transmitidos.
Es ventajoso un ejemplo de realización, en el
que la fuente de tensión de referencia está conectada
eléctricamente con un elemento de contacto de referencia que se
encuentra en el lado de conexión del conector, que está conectado
de nuevo eléctricamente con la estructura de conducción. Si se
conecta el aparato eléctrico a través del conector en el conector
complementario de otro aparato, entonces se contacta el elemento de
contacto de referencia junto con los restantes elementos de
contacto del conector con contra elementos de contacto
correspondientes del conector complementario, siendo conectado el
elemento de contacto de referencia en un contra elemento de
contacto de referencia asociado a éste. Por lo tanto, a través del
contra elemento de contacto se pueden verificar también las
impurezas sobre el lado de conexión del conector complementario o
las impurezas de un tercer conector conectado en el otro aparato,
en el caso de que el lado de conexión de este otro conector esté
provisto en cada caso con una estructura de conducción propia que
está conectada en el contra elemento de contacto de referencia.
Es especialmente fiable un ejemplo de
realización, en el que la estructura de conducción se forma por
medio de una metalización aplicada en una superficie grande sobre el
lado de conexión del conector, estando previstas alrededor de los
elementos de contacto unas escotaduras de forma anular en la
estructura de conducción, a través de las cuales los elementos de
contacto están aislados eléctricamente de la estructura de
conducción.
Además, es ventajoso que la fuente de tensión de
referencia (Vr) y la instalación de supervisión (A1, A2) estén
dispuestas dentro de un aparato de control electrónico que está
conectado en el conector, puesto que la instalación de supervisión
se puede incorporar allí fácilmente en forma de una parte de
circuito electrónico.
A continuación se representa un ejemplo de
realización de la invención en los dibujos y se explica en la
descripción siguiente.
En este caso:
La figura 1 muestra una sección transversal
esquemática y muy simplificada a través de un conector que está
conectado en un aparato de control con una estructura de conducción
que está colocada sobre el lado de conexión.
La figura 2 muestra una vista en planta superior
sobre el conductor de la figura 1.
La figura 3 muestra un diagrama equivalente de
un ejemplo de realización de la instalación de supervisión
electrónica.
La figura 4 muestra un diagrama equivalente para
el caso de que no esté presente ninguna contaminación del
conductor.
La figura 5 muestra un diagrama equivalente en
el caso de contaminación.
Las figuras 1 y 2 muestran un conector eléctrico
VE, que está conectado, por ejemplo, a través de un mazo de cables
K en un aparato de control electrónico ST. El conector VE presenta,
por ejemplo, cinco elementos de contacto P1-P5 en
forma de clavijas de conector, que se distancian verticalmente desde
un lado de conexión AS del conector. Para la conexión del aparato
de control ST, por ejemplo, en una instalación de sensor, se
enchufa el conector VE en un conector que está configurado de forma
complementaria no representado. Las señales de la instalación de
sensor son transmitidas al aparato de control ST a través de los
elementos de contacto P1 a P5.
Como se puede reconocer, además, en las figuras
1 y 2, el lado de conexión AD del conector VE está cubierto con una
estructura de conducción L en forma de una metalización de
superficie grande, que está fabricada, por ejemplo, a través de
evaporación de cobre o de oro. La estructura de conducción L
presenta escotaduras de forma circular I, a través de las cuales la
estructura el conductor está aislada eléctricamente de los
elementos de contacto P1-P5. También son posibles
otras geometrías de las escotaduras. Adicionalmente, en las
escotaduras I puede estar incorporada una substancia aislante, que
las rellena. Pero esto no es absolutamente necesario. Es
conveniente configurar las escotaduras I de la forma más pequeña
posible, para que la estructura de conducción L solamente esté
distanciada por medio de un intersticio pequeño desde los elementos
de contacto. En la estructura de conducción L está conectada una
fuente de tensión de referencia Vr. La fuente de tensión de
referencia puede estar dispuesta de una manera ventajosa en el
aparato de control ST y se puede poner en contacto con la
estructura de conducción a través del mazo de cables K. Desde el
lado de conexión AS del conductor VE se distancia otra clavija de
conector Pr, que está prevista como elemento de contacto de
referencia y que está conectada de forma conductora de electricidad
directamente con la estructura de conducción L, como se puede
reconocer bien en la figura 2. El elemento de contacto de referencia
Pr es opcional y sirve para la supervisión de una contaminación en
el conector opuesto del sensor. Pero a través del elemento de
contacto de referencia Pr se puede supervisar también la conexión
correcta del conector VE en un conector complementario. Pero
también se puede suprimir el elemento de contacto de referencia. En
primer lugar sólo es importante que la estructura de conducción L
esté conectada en la fuente de tensión de referencia.
Además, una instalación de supervisión ÜE está
dispuesta en el aparato de control ST, que se puede disponer, sin
embargo, también en el conector VE o en otro lugar. La instalación
de conexión electrónica se forma, por ejemplo, por una parte de
circuito electrónico. Un diagrama equivalente para un ejemplo de
realización de la instalación de supervisión se representa en la
figura 3. Entre la fuente de tensión de referencia Vr y la
estructura de conducción L está conectada una resistencia de
referencia eléctrica Rr. Las dos salidas de la resistencia de
referencia Rr están conectadas a través de líneas 1, 2 con un primer
medio de evaluación A1 en forma de un amplificador diferencial, que
genera en función de la tensión que cae en la resistencia de
referencia Rr, una señal de salida en la salida 3, que corresponde a
la diferencia de la tensión amplificada entre las líneas 1 y 2 y se
transmite al segundo medio de evaluación A2. El segundo medio de
evaluación es una parte de circuito electrónico, que emite una
señal de alarma en el caso de que se exceda un valor máximo de la
tensión.
Si se conecta el conector VE del aparato de
control ST en el caso de funcionamiento en el contra conector del
sensor, entonces se encuentran, por ejemplo en los elementos de
contacto P1 y P2 las tensiones de las señales V1 o bien V2, como se
representa en la figura 4. Con R1 Y R4 se designan las resistencias
internas de las líneas de las señales. Las tensiones de las señales
V1, V2 son transmitidas al aparato de control y son procesadas por
éste. En la figura 4 se representa el caso en el que no existe
ninguna contaminación del lado de conexión AS. La tensión de
referencia Vr se encuentra en la estructura de conducción, que está
aislada eléctricamente de los elementos de contacto P1 – P5. A
través de la resistencia de referencia Rr no puede fluir ninguna
corriente. Por lo tanto, no se produce ninguna caída de la tensión
en la resistencia de referencia Rr y los medios de evaluación A2 no
emiten ninguna señal de alarma.
Si se forma ahora una contaminación conductora
de electricidad Rv sobre el lado de conexión AS del conector VE,
por ejemplo una gota de agua, entonces se produce el caso
representado en la figura 5. La contaminación no tiene que salvar
en primer lugar, antes de que se conecten eléctricamente, por
ejemplo, los elementos de contacto P1 y P2 entre sí, ningún
intersticio entre el elemento de contacto P1 o el elemento de
contacto P2 y la estructura de conducción L. La parte de la
contaminación, que puentea la escotadura de aislamiento respectiva,
representa un conductor eléctrico con una resistencia Rv1 o bien
Rv2. En virtud de la contaminación, desde la estructura de
conducción L, que está conectada en la fuente de tensión de
referencia Vr, fluye a través de la resistencia Rv1 de la
contaminación una corriente sobre el elemento de contacto P1 y/o a
través de la resistencia Rv2 fluye una corriente sobre el elemento
de contacto P2. Por lo tanto, hay que procurar que la señal de la
fuente de la tensión de referencia Vr se diferencia de las señales
regulares, que se transmiten sobre los elementos de contacto P1 a
P5, de manera que la señal de la fuente de tensión de referencia Vr
es detectada por la unidad de recepción y puede distinguirse de las
señales regulares. La corriente que fluye en el caso de
contaminación circula a través de la resistencia de referencia Rr,
que está conectada entre la fuente de tensión de referencia Vr y la
estructura de conducción, de manera que cae allí la tensión dV, que
es amplificada por el amplificador diferencial A1 y es transmitida a
los medios de evaluación A2. Esta tensión dV es tanto mayor cuanto
mayor es la corriente eléctrica, que fluye a través de la
contaminación. Los medios de evaluación A2 emiten, por ejemplo, una
alarma, tan pronto como el valor de la tensión transmitido excede
un valor comparativo predeterminado durante un tiempo
determinado.
Se reconoce que con la disposición propuesta de
la estructura de conducción L sobre el lado de conexión del
conector VE se consigue en cualquier caso que lo más tarde tan
pronto como una contaminación conductora de electricidad conecta
eléctricamente dos elementos de contacto (pero con gran probabilidad
ya en un instante anterior) se emita una señal de alarma, que se
puede utilizar para desconectar el aparato de control, antes de que
sea procesada una señal errónea. De esta manera, se excluye que la
contaminación sea detectada demasiado tarde y unas funciones
erróneas del aparato de control tengan consecuencias fatales, lo que
tiene una gran importancia especialmente para un aparato de control
electrónico empleado en un automóvil.
Durante la selección de la resistencia de
referencia Rr hay que procurar que ésta no sea claramente menor que
la suma de la resistencia interior de la línea de señales y el valor
de la resistencia de la contaminación (Rv1, Rv2), puesto que
entonces la tensión que cae en la resistencia de referencia podría
ser demasiado pequeña, de manera que no reaccionan los medios
electrónicos de evaluación A2. Por lo tanto, la resistencia de
referencia debería elegirse claramente mayor que la resistencia
interior R1, R2 de las líneas de señales, a través de las cuales
fluye la corriente desde la fuente de tensión de referencia (Rr
>> R1, R2). Por otra parte, la resistencia de referencia Rr
no debería seleccionarse demasiado grande con el fin de evitar que
una radiación electromagnética de interferencia, que es irradiada a
través de la estructura de conducción L, conduzca a una caída de la
tensión en la resistencia de referencia Rr y de esta manera dispare
un caso de alarma. La señal de la fuente de tensión de referencia
Vr debe seleccionarse evidentemente tan grande que se diferencie en
una medida significativa de todas las señales regulares a
supervisar. La tensión de la fuente de tensión de referencia Vr no
tiene que ser constante y se puede modificar con el tiempo. En un
ejemplo de realización preferido, la fuente de la tensión de
referencia suministra una tensión sinusoidal de baja frecuencia o
una tensión en forma de diente de sierra. Esto tiene ventajas, en
el caso de que la alimentación de la tensión del aparato de control
se realice de la misma manera a través del conector VE a supervisar.
Si se cortocircuita, por ejemplo, el polo positivo y el polo
negativo de la alimentación de la tensión del aparato de control a
través de una contaminación sobre el conector, pueden aparecer en la
estructura de conducción todos los valores de la tensión entre el
potencial de la tensión del polo positivo y del polo negativo. En
tales casos, no se detecta siempre de una manera fiable un error
cuando la fuente de la tensión de referencia suministra un valor de
la tensión constante entre el potencial del polo positivo y el del
polo negativo. Pero si se utiliza una tensión variable de la fuente
de tensión de referencia, se modifica constantemente la diferencia
de la tensión entre la tensión de referencia y las tensiones de las
señales. De esta manera se pueden supervisar igualmente bien todas
las señales.
Claims (7)
1. Dispositivo para la detección de
contaminaciones conductoras de electricidad sobre un lado de
conexión (AS), provisto con elementos de contacto (P1, P2,... P5),
de un conector eléctrico (VE), especialmente de un conector
eléctrico de un aparato de control electrónico, caracterizado
por una estructura de conducción (L) colocada sobre el lado de
conexión (AS) del conector alrededor de los elementos de contacto
(P1, P2... P5) y conectada eléctricamente con una fuente de tensión
de referencia (Vr), cuya estructura de conducción está aislada de
los elementos de contacto en cada caso por medio de una escotadura
(I) en la estructura de conducción, y por una instalación de
supervisión (ÜE) que, en el caso de una contaminación del lado de
conexión (AS) con una contaminación conductora (Rv), a través de la
cual se puentea una de las escotaduras (I), se detecta un flujo de
corriente provocado de esta manera entre la estructura de conducción
(L) y el elemento de contacto (P1, P2... P5) dispuesto en esta
escotadura y se emite una señal correspondiente.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque la instalación de supervisión (ÜE)
se forma a través de una parte de circuito electrónico.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado porque la instalación de supervisión
presenta una resistencia de referencia (Rr), conectada entre la
estructura de conducción (L) y la fuente de tensión de referencia
(Vr), así como unos primeros medios electrónicos de evaluación (A1)
para la determinación de la tensión que cae en la resistencia de
referencia (Rr) y otros medios electrónicos de evaluación (A2) para
la generación de una señal de alarma en función de los valores de la
tensión transmitidos a través de los primeros medios de evaluación
(A1).
4. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fuente
de tensión de referencia (Vr) está conectada eléctricamente con un
elemento de contacto de referencia (Pr) dispuesto en el lado de
conexión (AS), que está conectado de nuevo eléctricamente con la
estructura de conducción (L).
5. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
estructura de conducción (L) se forma por una metalización aplicada
en una superficie grande sobre el lado de conexión (AS) del
conector (VE), estando previstas unas escotaduras (I) en forma de
anillo alrededor de los elementos de contacto (P1, P2... P5) en la
estructura de conducción (L), a través de las cuales los elementos
de contacto están aislados eléctricamente de la estructura de
conducción.
6. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tensión
de la fuente de tensión de referencia (Vr) se modifica en función
del tiempo y es especialmente una tensión sinusoidal de baja
frecuencia o se modifica en forma de diente de sierra.
7. Aparato electrónico (ST) con un conector
eléctrico (VE) conectado en el mismo y con un dispositivo de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la fuente de tensión de referencia (Vr)
y el dispositivo de supervisión (A1, A2) están dispuestos dentro del
aparato de control electrónico (ST).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| DE10133173 | 2001-07-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JPS5769263A (en) * | 1980-10-17 | 1982-04-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Method for checking internal layer pattern |
| US4922183A (en) * | 1988-06-03 | 1990-05-01 | Raychem Corporation | Methods, systems and apparatus for detecting changes in variables |
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2002
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