WO2012016953A1 - Passiver magnetschalter und verfahren zur bestimmung eines magnetfeldes - Google Patents

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WO2012016953A1
WO2012016953A1 PCT/EP2011/063232 EP2011063232W WO2012016953A1 WO 2012016953 A1 WO2012016953 A1 WO 2012016953A1 EP 2011063232 W EP2011063232 W EP 2011063232W WO 2012016953 A1 WO2012016953 A1 WO 2012016953A1
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reed
contact
contacts
magnetic switch
magnetic field
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PCT/EP2011/063232
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Florian Fidler
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Mrb Forschungszentrum Für Magnet – Resonanz - Bayern E.V.
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • H01H36/0006—Permanent magnet actuating reed switches
    • H01H36/006—Permanent magnet actuating reed switches comprising a plurality of reed switches, e.g. selectors or joystick-operated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0088—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables use of bistable or switching devices, e.g. Reed-switches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/37211—Means for communicating with stimulators
    • A61N1/37217—Means for communicating with stimulators characterised by the communication link, e.g. acoustic or tactile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/64—Protective enclosures, baffle plates, or screens for contacts
    • H01H1/66—Contacts sealed in an evacuated or gas-filled envelope, e.g. magnetic dry-reed contacts

Definitions

  • the present invention relates to a passive magnetic switch and a method for determining a magnetic field according to the independent claims.
  • Electromagnetically controlled switches are common in many fields of technology.
  • a special embodiment is formed by reed switches or reed contacts, which close an electrical contact in a magnetic field applied from the outside, and thus carry out the switching operation.
  • a reed switch or a reed switch is a relay for switching a circuit that works with a reed contact.
  • Reed switching contacts usually comprise contact tongues melted into a glass bulb under vacuum or inert gas, which at the same time form a contact spring and an associated magnet armature.
  • the contact tongues are usually made of metal-coated ferromagnetic material (eg soft iron).
  • the contact operation whereby the magnetic field can be generated by a nearby permanent magnet or in an associated magnetic coil electrically. Due to the magnetic field, the two contact tongues tighten and thus close the reed contact.
  • the direct forces on the tongues are so strong that in about half of the orientations of the contact tongues to the magnetic field, despite the magnetic field, the contact is open, in the other half closed.
  • Such a switching behavior can only be used if the orientation to the magnetic field is known and suitably aligned.
  • Reed contacts presented can have alignments in very strong and above all homogeneous strong magnetic fields in which the switch with the reed contacts is open despite the presence of a magnetic field.
  • This arrangement presented here is also constructed in three dimensions and not designed to save space, and therefore not applicable to all applications, especially not in the medical field. In particular, installation of such an arrangement in an implant such as a pacemaker is not practical.
  • the present invention provides a passive magnetic switch having the following features:
  • At least a first reed contact extending in an extension direction and having contact tongues movable in a first direction of movement to close or open the first reed contact; and at least one second reed contact extending substantially in the extension direction and having contact tongues movable in a second movement direction different from the first movement direction to close or open the second reed contact.
  • the present invention provides a method of determining a magnetic field using a passive magnetic switch as described above, the method comprising the step of:
  • the present invention also provides a device for determining a magnetic field, the device having the following features:
  • a passive magnetic switch as described above; and a unit for determining the presence of a magnetic field strength acting on the passive magnetic switch, which is above a predefined minimum magnetic field strength, wherein the unit is designed to detect the presence of the minimum magnetic field strength at the passive magnetic switch if at least one of the reeds Contacts of the passive magnetic switch is open and at least one other of the reed contacts of the passive magnetic switch is closed.
  • the present invention is based on the finding that a very reliable measurement, in particular even at high magnetic field strengths, is possible by a planar circuit if at least two reed contacts are provided, which are arranged so as to be rotated about their longitudinal axis, that their contact tongues in different directions of movement are movable.
  • the described contact tongues run along the axis, for example, the glass bulb or the axes, for example, the glass bulb. Typically, they overlap to make electrical contact in the presence of a magnetic field. As a result, rotation about this axis results in angles other than 360 ° in a different orientation of the reed relay to the magnetic field.
  • the two reed contacts extend essentially in the same extension direction.
  • an extension of the reed contacts in a tolerance range can be considered in which the extension direction of the two reed contacts deviates by up to 45 degrees. It is also favorable, however, if the two reed contacts extend into the respective extension devices or extension axes which deviate from one another by less than 45 degrees, for example by 30 degrees, by 15 degrees or by 0 degrees. Also deviations are possible, which lie between the mentioned values. However, an important aspect of the present invention is to be seen in that the contact tongues of the two different reed contacts are movable in different directions of movement.
  • a strong, even homogeneous magnetic field for example, greater than 200 mT or even greater than 2 T
  • one of the at least two reed contacts is then closed, for example, while the other reed contact is open. If both reed contacts are closed, it can be assumed that there is a magnetic field around the passive magnetic switch whose strength is within a predetermined value range, for example from 1 mT to 200 mT. If neither of the two reed contacts is closed, it must be assumed that a magnetic field is below the tolerance limit of the aforementioned range of values, for example less than 1 mT or that no magnetic field acts on the passive magnet switch.
  • the present invention offers the advantage that a three-dimensional arrangement of reed contacts is not necessarily required in order to reliably detect a strong magnetic field. Rather, a planar arrangement of reed contacts can be provided, which can be used to detect strong magnetic fields.
  • This offers particular advantages in the implementation of such a passive magnetic switch in medical applications, since the space required for such passive magnetic switch can be kept very low. In this way, it is possible to realize a passive magnetic switch, which can reliably detect high magnetic field strengths on the one hand, is also very low-energy at the same time and also because of the small required space for an implant, for example, a pacemaker in medicine is used.
  • This passive magnetic switch could then be used, for example, in the medical implant to turn off an electrical device such as the pacemaker when a magnetic field is applied to this device that has a field strength that is above a predetermined field strength value. This in turn allows a potential malfunction of the electrical device in the body to cause deleterious effects.
  • the magnetic switch has at least one third reed contact, which extends into a second extension direction, which differs from the extension direction.
  • the direction in which the third reed contact extends should advantageously lie in one plane with the directions in which the first and second reed contacts extend, so that the passive magnetic switch can be designed as a planar circuit.
  • Such an embodiment of the present invention has the advantage that even more reliable detection of a strong magnetic field is possible, since now also magnetic field components can be considered and recognized, which act on the reeds of the third reed contact, in the further (second ) Extending extension extends.
  • the second extension means may be oriented such that it differs, for example, from the extension means by at least 45 degrees, the first and second reed contacts being aligned in the (first) extension means.
  • the magnetic switch may include at least a fourth reed contact extending substantially in the second extension, the fourth reed contact having contact tongues movable in a different direction of movement than reeds of the reed contact third reed contact.
  • the extension of the fourth reed contact may deviate from an extension of the third reed contact by an angle of, for example, 45 degrees, in which case the third and fourth reed contact may still be considered substantially aligned with the second extension.
  • the third and fourth da Reed contact should be aligned substantially in one plane with the first and second reed contact to allow a planar in production of the passive magnetic switch, and thus to take advantage of a small required space can.
  • the magnetic switch may include at least a fifth reed contact extending substantially in the second direction, the fifth reed contact having contact tongues movable in a direction of travel that is different from the direction of travel the contact tongues of the fourth reed contact and / or the direction of movement of the reeds of the third reed contact differs.
  • Such an embodiment of the present invention offers the advantage of further increasing the sensitivity of the presented passive magnetic switch.
  • At least one further reed contact extending substantially in extent, the further reed contact having contact tongues movable in a direction of movement that is different from a direction of movement of the reeds of the reeds distinguish first and / or second reed contact.
  • Such an embodiment of the present invention offers the advantage of further increasing the sensitivity of the magnetic switch for a magnetic field component to the (first) extender.
  • field components can be detected very well, for which the contact tongues of the first and / or second reed contact is not optimally aligned. This enables a faster and more reliable detection of a strong magnetic field, in particular if the passive magnetic switch is designed as a mobile element, for example as part of a cardiac pacemaker.
  • a first group of at least three reed contacts may be provided in the magnet switch, which extend essentially in the extension are first and second reed contact reed contacts of the first group and wherein the directions of movement of the reeds of the individual reed contacts of the first group differ from each other by an angular offset, which can be determined by 180 ° divided by the number of reed contacts of the first group or where the angular offset by 360 ° divided by the number of reed contacts of the first group can be determined.
  • an angular offset which can be determined by 180 ° divided by the number of reed contacts of the first group or where the angular offset by 360 ° divided by the number of reed contacts of the first group can be determined.
  • a second group of at least three reed contacts may be provided, which extend substantially in the second direction of extent, wherein the third and / or fourth reed - Contact reed contacts of the second group are and wherein the directions of movement of the reeds of the individual reed contacts of the second group differed by an angular offset from each other, which can be determined by 180 ° divided by the number of reed contacts of the second group or wherein the Angular offset by 360 ° divided by the number of reed contacts of the second group can be determined.
  • Such an embodiment of the present invention has the advantage that the highest possible probability of the magnetic field around the passive magnetic switch being able to be more precisely detected even in the presence of low magnetic field strengths by the most uniform angular offset possible.
  • the reed contacts can be at least partially switchable in series or at least partially connected in series.
  • a magnetic field is in the aforementioned tolerance range
  • all reed contacts are closed. This can be detected very easily when connected in series. If the magnetic field around the magnetic switch exceeds the stated tolerance range, it can be assumed that at least one of the reed contacts is open. Such an opening can be detected very simply and efficiently by the said series connection.
  • Such an embodiment of the present invention offers the advantage of a very high reliability.
  • the reed contacts may be at least partially connected in parallel or at least partially connected in parallel.
  • each of the Reed contacts with a (different) resistance very precise detection of those reed contacts is possible, which are closed.
  • an evaluation of a total resistance of the parallel-connected and provided with series resistors individual reed contacts can be performed. Due to the different resistors, which are connected in series to the individual reed contacts, a different total resistance is created when closing individual reed contacts, from which it is possible to deduce the individual closed or opened reed contacts. In this way it is possible to detect the individual strong magnetic field components in relation to the position of the magnetic switch.
  • FIG. 1 shows an illustration of the basic arrangement of reed contacts for forming a passive magnetic switch according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method according to the invention for determining a magnetic field
  • an embodiment includes a "and / or" link between a first feature / step and a second feature / step, this may be read such that the embodiment according to one embodiment includes both the first feature / the first feature and the second feature / the second step and according to another ren embodiment has either only the first feature / step or only the second feature / step.
  • the aim of the present invention is to find an arrangement that reliably detects the presence of such a magnetic field by a suitable switching state of the magnetic switch in small and in high, especially homogeneous magnetic fields.
  • the switch should work passively, meaning that it should not consume power for the switching process itself.
  • a passive magnetic switch for high magnetic field strengths is presented in the following description.
  • a special planar arrangement of reed contacts is presented, which ensures reliable switching behavior even at high field strengths.
  • the switching arrangement works passively and consumes no power supply for the switching process.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of reed contacts to form the magnetic switch 100 happen.
  • a first group of reed contacts 1 10 and a second group of reed contacts 120 is provided, wherein in FIG. 1, the reed contacts 1 10 of the first group substantially in the horizontal direction and the reed contacts 120 of the second Group are oriented substantially in the vertical direction.
  • the reed contacts 1 10 first group in a (first) Warreckungcardi (corresponding to a longitudinal axis 125 of the reed contacts 110 of the first group) are aligned and the reed contacts 120 of the second group substantially in a second Extending direction (corresponding to a longitudinal axis 127 of the reed contacts 120 of the first group) are aligned.
  • the reed contacts of a group can also be aligned within a tolerance range around the first or second extent direction, wherein, for example, the tolerance range can have an angle range of -45 degrees to +45 degrees.
  • the reed contacts 110 of the first group and the reed contacts 120 of the second group may be substantially aligned in a plane so that they are very simple, for example a printed circuit board 130 can be applied or attached.
  • the passive magnetic switch can be manufactured as a component which has a very small footprint.
  • One aspect of the present invention is that the direction of movement of contact tongues of two different reed contacts 110 of the first group or of two different reed contacts 120 of the second group is different from each other. In other words, as two different reed contacts of a group rotated about its longitudinal axis are arranged on the printed circuit board 130.
  • an axis along the longitudinal axis of a reed contact can be understood by the reed contact from the entrance of a contact tongue of the reed contact to an input of a second contact tongue of the reed contact.
  • the longitudinal axis of a reed contact also characterizes the extension direction of the relevant reed contact.
  • Such an arrangement of different reed contacts causes the different orientation of the direction of movement of the reeds of these reed contacts has a very high probability that even with very strong magnetic fields at least one reed contact is oriented so that a Magnetic field component, which is sufficiently weak or strong, to bring the reeds of this reed contact into contact with each other and thereby close the reed contact (also referred to as reed switch).
  • a magnetic field component is significantly stronger than a magnetic field component with a different orientation.
  • a first group of four reed contacts 1 10a, 110b, 1 10c and 1 1 Od is provided, wherein, for example, the direction of movement of the reeds of the first reed contact 1 10a with respect to the direction of movement of the reeds of the reed contact 1 10b by 90 Degree is rotated with respect to the longitudinal axis of the reed contacts.
  • Analog is the
  • the contact tongues of the first reed contact 1 10a of the first group can move in a direction 133, which is shown in the direction of movement representation of FIG. 1 from bottom to top.
  • the contact tongues of the first reed contact 1 10a would thus be able to move substantially in the plane of the illustration of FIG.
  • the contact tongues of the second reed contact 110b of the first group can, for example, move upward in a substantially vertical direction 133, as is indicated in FIG. 1 by the representation of the circle with a dot.
  • the direction of movement of the contact tongues of the third reed contact 110c can be aligned in the drawing plane of FIG. 1, for example in such a way that the contact tongues of this third reed contact 11c are essentially in the direction of movement shown in FIG can move.
  • Reed contact 11 OD of the first group can in turn be rotated by 90 ° with respect to the direction of movement of the contact tongues of the third reed contact 1 10c, so that the contact tongues of the fourth reed contact move, for example, substantially into the plane of the drawing in FIG to let.
  • the reed contacts 120 of the second group can be aligned.
  • a second group of four of the reed contacts 120a, 120b, 120c and 120d would be provided, wherein, for example, the direction of movement of the contact tongues of the fifth reed contact 120 with respect to the direction of movement of the contact tongues of the sixth reed contact 120b is rotated by 90 degrees with respect to the longitudinal axis of the reed contacts.
  • the direction of movement of the contact tongues of the sixth reed contact 120b with respect to the direction of movement of the contact tongues of the seventh reed contact 120c is rotated by 90 degrees with respect to the longitudinal axis.
  • the direction of movement of the contact tongues of the eighth reed contact 120d with respect to the direction of movement of the contact tongues of the seventh reed contact 120c is also rotated by 90 degrees with respect to the longitudinal axis of the reed contacts.
  • the reason given above for the choice of an equal angular offset between the individual reed contacts of a group applies here analogously.
  • the contact tongues of the fifth reed contact 120a of the second group can move in a direction 133, which is reproduced in the direction of movement representation of FIG. 1 from left to right.
  • the contact tongues of the fifth reed contact 120a of the second group would thus move upward in a substantially vertical direction 135, as indicated in FIG. 1 by the representation of the circle with a dot.
  • the direction of movement of the contact tongues of the seventh reed contact 120c can be aligned in the drawing plane of FIG. 1, for example, such that the contact tongues of this seventh reed contact 1 10c substantially in the direction of movement 135 shown from right to left in FIG can move.
  • the direction of movement 135 of the contact tabs of the eighth reed contact 120d of the second group can in turn be rotated by 90.degree. With respect to the direction of movement of the contact tongues of the seventh reed contact 120c, so that the contact tongues of the eighth reed contact 120d, for example, substantially in let the drawing plane of Fig. 1 move into it. It is also possible for the first group to consist of three reed contacts, while the second group consists of four reed contacts or the first group consists of four reed contacts and the second group consists of three reed contacts. Also, further combination of a different number of reed contacts may be used for the first and second groups.
  • reed contacts can be used, which are perpendicular to the reed switch shown in FIG. Contacts of the first and second group are arranged. In this case, a three-dimensional structure or arrangement of reed contacts would result, but would lead to a significant increase in the space required for such an arrangement space.
  • the exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 1 consists of the solution presented in the embodiment described above in a geometric arrangement of eight reed switches or reed contacts in this case. These switches or contacts are each arranged in two groups. The orientation of the longitudinal axes of the reed contacts of the two groups is rotated by 90 ° in a plane. Each of these groups consists of four individual reed switches, each rotated about its longitudinal axis by 90 ° so that the reeds are aligned in four different orientations within the group. Also, an orientation can be provided by 45 ° of the individual reed contacts of the group.
  • the proposed example solution is planar, ie constructed in a plane, which can keep the manufacturing costs due to the possibility of using sophisticated circuit development process very low. - By a slight switch it is possible to switch the switch only at certain small magnetic field strengths (about 10 mT to 200 mT); it is always off in no or very large field.
  • an evaluation circuit is provided, as is formed, for example, in FIG. 1 by the unit 140.
  • This evaluation unit 140 is connected to several or all reed contacts 1 10 or 120, that is to say both connections of the reed contacts connected to the evaluation unit 140 are routed to the evaluation unit 140.
  • the evaluation unit 140 either a fixed or a variable wiring of the terminals of the respective reed contacts is provided.
  • different circuits or switching options can be used, which are described in more detail below. These different interconnections or interconnection options can, as already mentioned, be fixed or variably changed.
  • a doubling of the structure shown in Fig. 1 may be provided, wherein in an arrangement the individual reed contacts of the passive magnetic switch in a first Verschaltungstage or switching capability are firmly linked and in a second arrangement, the individual reed contacts of the passive magnetic switch in a second Verschaltungsfeature or switching option are firmly linked.
  • the following description refers to the interconnection of the reed contacts shown in Fig. 1.
  • the wiring options discussed in more detail below may be related to other configurations of reed contacts arranged in a first and / or second group as described above.
  • Switching possibility 1 Parallel connection of the reed contacts
  • Switching option 2 Serial connection of the reed contacts
  • Reed contacts are connected in series, different from each other, so depending on which reed contacts are closed, will give a different total resistance value.
  • the possible total resistances can be stored either by an allocation table in which is stored, which total resistance is achieved in which switch position of the individual reed contacts. This makes it possible to detect by a single resistance measurement, which of the reed contacts closed and which are open.
  • a series connection of a single resistor for each of the reed contacts can be made. Although this then no longer offers the possibility of concluding the evaluation of the measured total resistance to the open or closed position of the relevant reed contacts, the presence of a magnetic field strength range can also be recognized thereby. For example, if 1000 ohms of serial resistance are selected for each of the reed contacts, the minimum possible resistance of 125 ohms as the total resistance of the passive magnetic switch can only be generated with certain small fields when all the reed contacts are closed and therefore through the Parallel connection, a reduction of the total resistance to the series resistance of a reed contact can be achieved.
  • the present invention further provides, according to another embodiment, a method 200 for determining a magnetic field, as illustrated as a flow chart in FIG. 2, the method 200 using a passive magnetic switch as described above. It is first detected in a step of detecting 210, which or whether one or more of the reed switches of the passive magnetic switch are closed or opened. From the detected switch positions, ie the switching states of the reed contacts, the presence of a magnetic field strength acting on the passive magnetic switch can then be determined, which is above a predefined minimum magnetic field strength, if at least one of the reed contacts of the passive magnetic switch is opened is and at least one other of the reed contacts of the passive magnetic switch is closed.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft einen passiven Magnetschalter (100), der zumindest einem ersten Reed-Kontakt (110a) aufweist, der sich in eine Erstreckungsrichtung (125) erstreckt und der Kontaktzungen aufweist, die in eine erste Bewegungsrichtung bewegbar sind, um den ersten Reed-Kontakt (110a) zu schließen oder zu öffnen. Ferner umfasst der passive Magnetschalter (100) zumindest einen zweiten Reed-Kontakt (110b), der sich im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung (125) erstreckt und der Kontaktzungen aufweist, die in eine zur ersten Bewegungsrichtung unterschiedliche zweite Bewegungsrichtung bewegbar sind, um den zweiten Reed-Kontakt (110b) zu schließen oder zu öffnen.

Description

Beschreibung
Passiver Magnetschalter und Verfahren zur Bestimmung eines Magnetfeldes
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen passiven Magnetschalter sowie ein Verfahren zur Bestimmung eines Magnetfeldes gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Elektromagnetisch gesteuerte Schalter sind in vielen Bereichen der Technik üblich. Eine besondere Ausführung bilden hierbei Reed-Schalter oder Reed-Kontakte, die in einem von außen angelegten Magnetfeld einen elektrischen Kontakt schließen, und so den Schaltvorgang durchführen.
Ein Reed-Relais oder ein Reed-Schalter ist ein Relais zum Schalten eines Stromkreises, welches mit einem Reed-Kontakt arbeitet. Reed-Schaltkontakte umfassen meist unter Vakuum oder Schutzgas in einen Glaskolben eingeschmolzene Kontaktzungen, die zu- gleich eine Kontaktfeder und einen zugehörigen Magnetanker bilden. Die Kontaktzungen werden meist aus metallbeschichtetem ferromagnetischem Material (z. B. Weicheisen) hergestellt. Bei einem von außen einwirkenden Magnetfeld erfolgt die Kontaktbetätigung, wobei das Magnetfeld von einem in die Nähe gebrachten Dauermagneten oder in einer zugehörigen Magnetspule elektrisch erzeugt werden kann. Durch das Magnetfeld ziehen sich die beiden Kontaktzungen an und schließen somit den Reed-Kontakt. Sobald das Magnetfeld abfällt bzw. eine bestimmte Feldstärke im Relais oder Reed-Kontakt unterschritten wird wirken die Kontaktzungen wie eine Feder und der Reed-Kontakt öffnet sich wieder. Ein besonderer Vorteil dieser Schalter besteht darin, dass diese Schaltung rein passiv funktioniert, und so im ausgeschalteten Zustand kein Strom oder ähnliche von außen zugeführte Energie nötig ist. Bei Anwesenheit eines äußeren Magnetfeldes schließen die beiden Kontaktzungen des Reed-Schalters und erzeugen so ein auswertbares Schaltsignal. Diese Schalter habe aber entscheidende Nachteile: Nur bei geringen Magnetfeldstärken von etwa 1 mT bis 200 mT schalten diese Schalter recht zuverlässig bei fast allen Orientierungen des Magnetfeldes in Bezugs zu den Kontaktzungen. Bei hohen Feldern werden die direkten Kräfte auf die Zungen so stark, dass in etwa der Hälfte der Orientierun- gen der Kontaktzungen zum Magnetfeld trotz Magnetfeld der Kontakt offen ist, in der anderen Hälfte geschlossen. Ein solches Schaltverhalten ist nur dann verwertbar, wenn die Orientierung zum Magnetfeld bekannt ist und geeignet ausgerichtet ist.
Bei Anwendungen wie beispielswiese Herzschrittmachern, in die ein solcher Kontakt ein- gebaut ist, ist der Schaltzustand des Kontaktes je nach Orientierung im hohen Magnetfeld nicht vorhersagbar. Soll ein solches Gerät in hohen Magnetfeldern, beispielsweise im Bereich eines Mangetresonanztomographen, betreiben werden, so wäre es wünschenswert, wenn es einen Schalter gäbe, der bei allen Magnetfeldstärken unabhängig von der Orientierung zu den Kontaktzungen zuverlässig schaltet, und so das äußere Feld anzeigt. Um Strom zu sparen ist es sinnvoll nicht auf den passiven Charakter des Schalters zu verzichten.
In der Veröffentlichung von T. Frauenrath et al. "A simple cost-efficient magneto alert sensor (MALSE) against static magnetic fields" Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 18 (2010) wurde eine Anordnung von sich in drei in drei Raumrichtungen erstreckenden
Reed-Kontakten vorgestellt. Eine solche Anordnung kann jedoch in sehr starken und vor allem homogenen starken Magnetfeldern Ausrichtungen aufweisen, in denen der Schalter mit den Reed-Kontakten trotz Anwesenheit eines Magnetfeldes offen steht. Diese hier vorgestellte Anordnung ist ferner dreidimensional aufgebaut und nicht platzsparend ausgelegt, und demnach nicht für alle Anwendungen, insbesondere nicht im medizinischen Bereich anwendbar. So ist insbesondere ein Einbau einer solchen Anordnung in ein Implantat wie einem Herzschrittmacher nicht praktikabel.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Magnetschalter sowie ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung eines Magnetfeldes zu schaffen,
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die vorliegende Erfindung schafft einen passiven Magnetschalter mit folgenden Merkmalen:
zumindest einem ersten Reed-Kontakt, der sich in eine Erstreckungsrichtung erstreckt und der Kontaktzungen aufweist, die in eine erste Bewegungsrichtung bewegbar sind, um den ersten Reed-Kontakt zu schließen oder zu öffnen; und zumindest einen zweiten Reed-Kontakt, der sich im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung erstreckt und der Kontaktzungen aufweist, die in eine zur ersten Bewegungsrichtung unterschiedliche zweite Bewegungsrichtung bewegbar sind, um den zweiten Reed-Kontakt zu schließen oder zu öffnen.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Magnetfeldes unter Verwendung eines vorstehend beschriebenen passiven Magnetschalters, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:
Bestimmen des Vorliegens einer auf den passiven Magnetschalter wirkenden Magnetfeldstärke, die über einer vordefinierten minimalen Magnetfeldstärke liegt, wenn zumindest einer der Reed-Kontakte des passiven Magnetschalters geöffnet ist und zumindest ein anderer der Reed-Kontakte des passiven Magnetschalters geschlossen ist. Auch schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Magnetfeldes, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
einen passiven Magnetschalter wie er vorstehend beschrieben wurde; und eine Einheit zur Bestimmung des Vorliegens einer auf den passiven Magnetschalter wirkenden Magnetfeldstärke, die über einer vordefinierten minimalen Magnetfeld- stärke liegt, wobei die Einheit zur Bestimmung ausgebildet ist, das Vorliegen der minimalen Magnetfeldstärke am passiven Magnetschalter dann zu erkennen, wenn zumindest einer der Reed-Kontakte des passiven Magnetschalters geöffnet ist und zumindest ein anderer der Reed-Kontakte des passiven Magnetschalters geschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine sehr zuverlässige Messung, insbesondere auch bei hohen Magnetfeldstärken, durch eine planare Schaltung möglich ist, wenn zumindest zwei Reed-Kontakte vorgesehen sind, die derart um ihre in Längserstreckungsachse gedreht angeordnet sind, dass ihre Kontaktzungen in unter- schiedliche Bewegungsrichtungen bewegbar sind. Die beschriebenen Kontaktzungen verlaufen entlang der Achse beispielsweise des Glaskolbens bzw. den Achsen beispielsweise der Glaskolben. Typischerweise überlappen sie sich, um bei Anwesenheit eines Magnetfeldes elektrischen Kontakt herzustellen. Daraus ergibt sich, dass eine Drehung um diese Achse um andere Winkel als 360° in einer anderen Ausrichtung des Reed-Relais zum Magnetfeld resultiert. Die beiden Reed-Kontakte erstrecken sich dabei im Wesentlichen in eine gleiche Erstreckungsrichtung. Unter einer im Wesentlichen gleichen Erstreckungsrichtung kann eine Erstreckung der Reed-Kontakte in einem Toleranzbereich betrachtet werden, bei dem die Erstreckungsrichtung der beiden Reed- Kontakte um bis zu 45 Grad abweicht. Günstig ist es jedoch auch, wenn sich die beiden Reed-Kontakte in die jeweilige Erstreckungseinrichtungen oder Erstreckungsachse erstrecken, die um weniger als 45 Grad, beispielsweise um 30 Grad, auf 15 Grad oder um 0 Grad voneinander abweichen. Auch sind Abweichungen möglich, die zwischen den genannten Werten liegen. Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jedoch darin zu sehen, dass die Kontaktzungen der beiden unterschiedlichen Reed-Kontakte in unterschiedliche Bewegungsrichtungen bewegbar sind. Auf diese Weise können einzelne Komponenten eines starken, auch homogenen Magnetfeldes (beispielsweise größer als 200 mT oder auch größer als 2 T) zuverlässig erfasst werden. In diesen starken Magnetfeldern ist dann beispielsweise einer der zumindest zwei Reed-Kontakte geschlossen, während der andere Reed-Kontakt geöffnet ist. Sind beide Reed-Kontakte geschlossen, ist vom Vorliegen eines Magnetfeldes um den passiven Magnetschalter auszugehen, dessen Stärke innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt, beispielsweise von 1 mT bis 200 mT. Ist keiner der beiden Reed-Kontakte geschlossen, ist von einem Magnetfeld auszugehen, dass unterhalb der Toleranzgrenze des vorstehend genannten Wertebereichs liegt, beispielsweise kleiner als 1 mT ist oder dass kein Mag- netfeld auf den passiven Magnetschalter wirkt.
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass nun nicht zwingend eine dreidimensionale Anordnung von Reed-Kontakten erforderlich ist, um ein starkes Magnetfeld zuverlässig zu erkennen. Vielmehr kann eine planare Anordnung von Reed-Kontakten vor- gesehen sein, die zur Erkennung von starken Magnetfeldern eingesetzt werden kann. Dies bietet insbesondere Vorteile bei der Implementierung eines solchen passiven Magnetschalters in medizinische Applikationen, da der für solche passiven Magnetschalter erforderliche Bauraum sehr gering gehalten werden kann. Auf diese Weise wird ermöglicht, auch einen passiven Magnetschalter zu realisieren, der einerseits hohe Magnet- feldstärken zuverlässig erkennen kann, zugleich sehr energiearm ist und ferner wegen des geringen erforderlichen Bauraums für ein Implantat, beispielsweise einen Herzschrittmacher in der Medizin einsetzbar ist. Dieser passive Magnetschalterkönnte dann beispielsweise im medizinischen Implantat dazu verwendet werden, ein elektrisches Gerät wie den Herzschrittmacher auszuschalten, wenn ein Magnetfeld auf dieses Gerät wirkt, das eine Feldstärke aufweist, die über einem vorbestimmten Feldstärkewert liegt. Dies wiederum ermöglicht es, dass eine mögliche Fehlfunktion des elektrischen Geräts im Körper gesundheitsschädliche Auswirkungen verursacht.
Günstig ist es auch wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Er- findung der Magnetschalter zumindest einen dritten Reed-Kontakt aufweist, der sich in eine zweite Erstreckungsnchtung erstreckt, die sich von der Erstreckungsnchtung unterscheidet. Die Richtung, in die sich der dritte Reed-Kontakt erstreckt, sollte vorteilhafterweise mit den Richtungen, in die sich der erste und zweite Reed-Kontakt erstecken, in einer Ebene liegen, damit der passive Magnetschalter günstig als planare Schaltung ausgelegt sein kann. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine noch sicherere Erkennung eines starken Magnetfeld möglich ist, da nun auch Magnetfeldkomponenten berücksichtigt und erkannt werden können, die in auf die Kontaktzungen des dritten Reed-Kontaktes wirken, der sich in die weitere (zweite) Erstreckungserrichtung erstreckt. Dabei kann die zweite Erstreckungsnchtung derart ausgerichtet sein, dass sie sich beispielsweise von der Erstreckungsnchtung um zumindest 45 Grad unterscheidet, wobei der erste und zweite Reed-Kontakt in die (erste) Erstreckungsnchtung ausgerichtet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Magnet- Schalter zumindest einen vierten Reed-Kontakt aufweisen, der sich im Wesentlichen in die zweite Erstreckungsnchtung erstreckt, wobei der vierte Reed-Kontakt Kontaktzungen aufweist, die in eine andere Bewegungsrichtung bewegbar sind, als Kontaktzungen des dritten Reed-Kontaktes. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass auch unterschiedliche Magnetfeldkomponenten zuverlässig detek- tiert werden können, die hauptsächlich eine Wirkung auf die Kontaktzungen in die zweite Erstreckungsnchtung verursachen. Hierbei kann sich die Erstreckungsnchtung des vierten Reed-Kontakts um einen Winkel von beispielsweise bis 45 Grad von einer Erstreckungsnchtung des dritten Reed-Kontakt abweichen, wobei dann noch der dritte und vierte Reed-Kontakt als im Wesentlichen in die zweite Erstreckungsnchtung ausgerichtet betrachtet werden können. Dabei ist jedoch zu beachten, dass der dritte und vierte da Reed-Kontakt im Wesentlichen in einer Ebene mit dem ersten und zweiten Reed-Kontakt ausgerichtet sein sollten, um eine planare in Herstellung des passiven Magnetschalters zu ermöglichen und somit die Vorteile eines geringen erforderlichen Bauraums ausschöpfen zu können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Magnetschalter mindestens einen fünften Reed-Kontakt aufweisen, wobei der sich im Wesentlichen in die zweite Erstreckungsnchtung erstreckt, wobei der fünfte Reed-Kontakt Kontaktzungen aufweist, die in eine Bewegungsrichtung bewegbar sind, die sich von der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des vierte Reed-Kontaktes und/oder der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des dritten Reed-Kontaktes unterscheidet. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer weiteren Erhöhung der Empfindlichkeit des vorgestellten passiven Magnetschalters. Auch kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zumindest einen weiteren Reed-Kontakt vorgesehen sein, der sich im Wesentlichen in Erstreckungsnchtung erstreckt, wobei der weitere Reed-Kontakt Kontaktzungen aufweist, die in eine Bewegungsrichtung bewegbar sind, die sich von einer Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des ersten und/oder zweiten Reed-Kontaktes unterscheiden. Eine derar- tige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer weiteren Erhöhung der Empfindlichkeit des Magnetschalters für eine Magnetfeldkomponente in die (erste) Erstreckungsnchtung. Insbesondere können hierbei Feldkomponenten sehr gut erfasst werden, für die die Kontaktzungen des ersten und/oder zweiten Reed-Kontakts nicht optimal ausgerichtet ist. Dies ermöglicht eine schnellere und zuverlässigere Erfas- sung eines starken Magnetfeldes, insbesondere wenn der passive Magnetschalter als mobiles Element der beispielsweise als Teil eines Herzschrittmachers ausgestaltet ist.
Um eine möglichst gute, zuverlässige und schnelle Erkennung eines starken Magnetfeldes zu ermöglichen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Er- findung in dem Magnetschalter eine erste Gruppe von zumindest drei Reed-Kontakten vorgesehen sein, die sich im Wesentliche in Erstreckungsnchtung erstrecken, wobei der erste und zweite Reed-Kontakt Reed-Kontakte der ersten Gruppe sind und wobei sich die Bewegungsrichtungen der Kontaktzungen der einzelnen Reed-Kontakte der ersten Gruppe um einen Winkeloffset voneinander unterschieden, der durch 180° geteilt durch die Anzahl der Reed-Kontakte der ersten Gruppe bestimmbar ist oder wobei der Winkel- offset durch 360° geteilt durch die Anzahl der Reed-Kontakte der ersten Gruppe bestimmbar ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass durch den möglichst gleichmäßigen Winkeloffset eine möglichst hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass Magnetfeld um den passiven Magnetschalter auch schon beim Vorliegen von geringen Magnetfeldstärken präziser erkennen zu können.
Ebenfalls kann für eine gute, zuverlässige und schnelle Erkennung eines starken Magnetfeldes gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine zweite Gruppe von zumindest drei Reed-Kontakten vorgesehen sein, die sich im Wesentliche in die zweite Erstreckungsrichtung erstrecken, wobei der dritte und/oder vierte Reed- Kontakt Reed-Kontakte der zweiten Gruppe sind und wobei sich die Bewegungsrichtungen der Kontaktzungen der einzelnen Reed-Kontakte der zweiten Gruppe um einen Winkeloffset voneinander unterschieden, der durch 180° geteilt durch die Anzahl der Reed-Kontakte der zweiten Gruppe bestimmbar ist oder wobei der Winkeloffset durch 360° geteilt durch die Anzahl der Reed-Kontakte der zweiten Gruppe bestimmbar ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass durch den möglichst gleichmäßigen Winkeloffset eine möglichst hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass Magnetfeld um den passiven Magnetschalter auch schon beim Vorliegen von geringen Magnetfeldstärken präziser erkennen zu können.
Um eine zuverlässige und sichere Auswertung der erfassten Stellungen der einzelnen Reed-Kontakte zu ermöglichen können die die Reed-Kontakte zumindest teilweise in Serie schaltbar sein oder zumindest teilweise in Serie geschaltet sein. Insbesondere wenn ein Magnetfeld im vorstehend genannten Toleranzbereich vorliegt, sind alle Reed- Kontakte geschlossen. Dies kann bei einer Verschaltung in Serienschaltung sehr einfach erkannt werden. Überschreitet nun das um den Magnetschalter befindliche Magnetfeld den genannten Toleranzbereich, ist davon auszugehen, dass zumindest einer der Reed- Kontakte geöffnet ist. Eine solche Öffnung kann durch die genannte Serienschaltung sehr einfach und effizient erkannt werden. Eine derartige Ausführungsform der vorlie- genden Erfindung bietet dabei den Vorteil einer sehr hohen Zuverlässigkeit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Reed- Kontakte zumindest teilweise parallel schaltbar sein oder zumindest teilweise parallel schaltbar sein. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass insbesondere bei der Verwendung von einer Serienschaltung jedes der Reed-Kontakte mit einem (unterschiedlichen) Widerstand eine sehr präzise Erkennung derjenigen Reed-Kontakte möglich ist, die geschlossen sind. Hierbei kann beispielsweise eine Auswertung eines Gesamtwiderstands der parallelgeschalteten und mit Reihenwiderständen versehenen einzelnen Reed-Kontakte durchgeführt werden. Durch die unter- schiedlichen Widerstände, die den einzelnen Reed-Kontakten in Serie geschaltet sind, wird beim Schließen von einzelnen Reed-Kontakten ein unterschiedlicher Gesamtwiderstand erzeugt, aus dem sich auf die einzelnen geschlossenen oder geöffneten Reed- Kontakte schließen lässt. Auf diese Weise ist es möglich die einzelnen starken Magnetfeldkomponenten in Bezug zur Lage des Magnetschalters zu erkennen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung zur prinzipiellen Anordnung von Reed-Kontakten zur Bil- dung eines passiven Magnetschalters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung eines Magnetfeldes; In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkma- le in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können. Weiterhin ist die Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung eventuell unter Verwendung von unterschiedlichen Maßen und Dimensionen erläutert, wobei die Erfindung nicht auf diese Maße und Dimensionen eingeschränkt zu verstehen ist. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal/Schritt und einem zweiten Merkmal/Schritt, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal / den ersten Schritt als auch das zweite Merkmal /den zweiten Schritt und gemäß einer weite- ren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal /Schritt oder nur das zweite Merkmal /Schritt aufweist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zu finden, die in kleinen und in hohen, vor allem homogenen Magnetfeldern, zuverlässig das Vorliegen eines solchen Magnetfeldes durch einen geeigneten Schaltzustand des Magnetschalters zu erkennen. Der Schalter soll passiv funktionieren, das heißt er soll keinen Strom für den Schaltvorgang an sich verbrauchen. Im Wesentlichen wird daher ein passiver Magnetschalter für hohe Magnetfeldstärken in der nachfolgenden Beschreibung vorgestellt. Vorgestellt wird eine besondere planare Anordnung von Reed-Kontakten, die ein zuverlässiges Schaltverhalten auch bei hohen Feldstärken sicherstellt. In dieser Anordnung kann durch entsprechende Verschaltung erkannt werden, ob der Magnetschalter sich in keinem Feld, in einem moderaten Feld oder in einem hohen Magnetfeld befindet. Die Schaltanordnung funktioniert passiv und verbraucht für den Schaltvorgang keine Energieversorgung.
Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Darstellung von Reed-Kontakten, um den passieren Magnetschalter 100 zu bilden. Hierbei ist eine erste Gruppe von Reed-Kontakten 1 10 und eine zweite Gruppe von Reed-Kontakten 120 vorgesehen, wobei in der Fig. 1 die Reed- Kontakte 1 10 der ersten Gruppe im Wesentlichen in horizontale Richtung und die Reed- Kontakte 120 der zweiten Gruppe im Wesentlichen in vertikale Richtung ausgerichtet sind. Dies bedeutet, dass die Reed-Kontakte 1 10 ersten Gruppe in eine (erste) Erstre- ckungsrichtung (entsprechend einer Längsachse 125 der Reed-Kontakte 110 der ersten Gruppe) ausgerichtet sind und die Reed-Kontakte 120 der zweiten Gruppe im Wesentlichen in eine zweite Erstreckungsrichtung (entsprechend einer Längsachse 127 der Reed-Kontakte 120 der ersten Gruppe) ausgerichtet sind. Dabei können die Reed- Kontakte einer Gruppe auch innerhalb eines Toleranzbereichs um die erste oder zweite Erstreckungsrichtung ausgerichtet sein, wobei beispielsweise der Toleranzbereich einen Winkelbereich von -45 Grad bis +45 Grad aufweisen kann. Ein weiterer Aspekt des in Fig. 1 dargestellten passieren Magnetschalters besteht darin, dass die Reed-Kontakte 1 10 der ersten Gruppe und die in Reed-Kontakte 120 der zweiten Gruppe im Wesentlichen in einer Ebene ausgerichtet sein können, so dass sie beispielsweise sehr einfach auf einer Leiterplatine 130 aufgebracht oder befestigt werden können. Auf diese Weise kann der passive Magnetschalter als Bauelement hergestellt werden, welches einen sehr geringen Platzbedarf aufweist. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Bewegungsrichtung von Kontaktzungen von zwei unterschiedlichen Reed-Kontakten 110 der der ersten Gruppe oder von zwei unterschiedlichen Reed-Kontakten 120 der zweiten Gruppe voneinander verschieden ist. Mit anderen Worten ausgedrückt sind als so zwei unterschiedliche Reed-Kontakte einer Gruppe um ihre Längsachse gedreht auf der Leiterplatine 130 angeordnet. Unter einer Längsachse eines Reed-Kontaktes kann dabei eine Achse durch den Reed-Kontakt vom Eingang einer Kontaktzunge des Reed-Kontaktes zu einem Eingang einer zweiten Kontaktzunge des Reed-Kontaktes verstanden werden. Die Längsachse eines Reed-Kontaktes kennzeichnet dabei auch die Erstreckungsrichtung des be- treffenden Reed-Kontaktes.
Eine solche Anordnung von unterschiedlichen Reed-Kontakten bewirkt, dass durch die unterschiedliche Ausrichtung der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen dieser Reed- Kontakte eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass auch bei sehr starken Mag- netfeldern zumindest ein Reed- Kontakt so orientiert ist, dass auf ihn eine Magnetfeldkomponente wirkt, die ausreichend schwach oder stark ist, um die Kontaktzungen dieses Reed-Kontakts miteinander in Berührung zu bringen und dadurch den Reed-Kontakt (auch als Reed-Schalter bezeichnet) zu schließen. Es wird für den erfindungsgemäßen Ansatz also ausgenutzt, dass bei hohen Magnetfeldstärken, insbesondere von homoge- nen Magnetfeldern, eine Magnetfeldkomponente deutlich stärker ist, als eine Magnetfeldkomponente mit einer anderen Orientierung. Um einen passiven Magnetschalter zu erhalten, der sehr empfindlich ist und damit beim Eintritt in hohe Magnetfelder sehr schnell schalten kann ist, es umso besser, je mehr Orientierungen von Magnetfeldkomponenten überwacht werden können. Dies kann durch das Vorsehen der von mehreren um ihre Längsachse gedreht ausgerichteten Reed-Kontakten möglich werden, wie es in der Fig. 1 unter Verwendung von 8 Reed-Kontakten dargestellt ist. Dabei ist eine erste Gruppe von vier Reed-Kontakten 1 10a, 110b, 1 10c und 1 1 Od vorgesehen, wobei beispielsweise die Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des ersten Reed-Kontakts 1 10a gegenüber der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des zweiten Reed-Kontakts 1 10b um 90 Grad bezüglich der Längsachse der Reed-Kontakte verdreht ist. Analog ist die
Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des zweiten Reed-Kontakts 1 10b gegenüber der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des dritten Reed-Kontakts 1 10c um 90 Grad bezüglich der Längsachse der Reed-Kontakte verdreht. Entsprechend ist auch die Bewegungsrichtung des vierten Reed-Kontakts 1 1 Od gegenüber der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des dritten Reed-Kontakts 1 10c um 90 Grad bezüglich der Längsachse der Reed-Kontakte verdreht.
Beispielsweise können sich die Kontaktzungen des ersten Reed-Kontaktes 1 10a der ers- ten Gruppe in eine Richtung 133 bewegen, die in der Bewegungsrichtungsdarstellung aus Fig. 1 von unten nach oben dargestellt ist. Die Kontaktzungen des ersten Reed- Kontaktes 1 10a würden somit im Wesentlichen in der Zeichenebene der Darstellung aus Fig. 1 bewegen können. Demgegenüber können sich beispielsweise die Kontaktzungen des zweiten Reed-Kontaktes 1 10b der ersten Gruppe in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung 133 aufwärts bewegen, wie dies in der Fig. 1 durch die Darstellung des Kreises mit einem Punkt gekennzeichnet ist. Analog kann wiederum die Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des dritten Reed-Kontaktes 110c in der Zeichenebene der Fig. 1 ausgerichtet sein, beispielsweise derart, dass sich die Kontaktzungen dieses dritten Reed- Kontaktes 1 10c im Wesentlichen in der Fig. 1 nach unten dargestellten Bewegungsrich- tung bewegen können. Die Bewegungsrichtung 133 der Kontaktzungen des vierten
Reed-Kontaktes 11 Od der ersten Gruppe kann wiederum um 90° gegenüber der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des dritten Reed-Kontaktes 1 10c gedreht sein, so dass sich die Kontaktzungen des vierten Reed-Kontaktes beispielsweise im Wesentlichen in die Zeichenebene der Fig. 1 hinein bewegen lassen.
Es ist jedoch auch möglich, dass beispielsweise nur drei Reed-Kontakte für eine erste Gruppe von Reed-Kontakten vorgesehen sind, wobei dann ein Winkeloffset von beispielsweise 120 Grad zwischen den Bewegungsrichtungen der Kontaktzungen der Reed-Kontakten einer solchen ersten Gruppe vorgesehen sein kann. Die Verwendung von gleichen Winkeloffsets zwischen den einzelnen Reed-Kontakten bzw. den Bewegungsrichtungen der jeweiligen Kontaktzungen der Reed-Kontakte weist dabei den Vorteil auf, dass möglichst alle Orientierungen von auftretenden Magnetfeldkomponenten mit einer gleichen Empfindlichkeit erfasst werden können, so dass es keine Magnetfeldkomponente gibt, bei deren Auftreten der hier vorgestellte Magnetschalter unempfindli- eher ist, als für andere Magnetfeldkomponenten.
Entsprechend können auch die Reed-Kontakte 120 der zweiten Gruppe ausgerichtet sein. In diesem Fall wäre eine zweite Gruppe von vier der Reed-Kontakten 120a, 120b, 120c und 120d vorgesehen, wobei beispielsweise die Bewegungsrichtung der Kontakt- zungen des fünften Reed-Kontakts 120 gegenüber der Bewegungsrichtung der Kontakt- zungen des sechsten Reed-Kontakts 120b um 90 Grad bezüglich der Längsachse der Reed-Kontakte verdreht ist. Analog ist die Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des sechsten Reed-Kontakts 120b gegenüber der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des siebten Reed-Kontakts 120c um 90 Grad bezüglich der Längsachse verdreht. Ent- sprechend ist auch die Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des achten Reed- Kontakts 120d gegenüber der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des siebten Reed- Kontakts 120c um 90 Grad bezüglich der Längsachse der Reed-Kontakte verdreht. Es ist jedoch auch ebenfalls wieder möglich, dass beispielsweise nur drei Reed-Kontakte für eine zweite Gruppe von Reed-Kontakten vorgesehen sind, wobei dann ein Winkeloffset der Bewegungsrichtungen der jeweiligen Kontaktzungen der Reed-Kontakte von beispielsweise 120 Grad zwischen den Reed-Kontakten einer solchen zweiten Gruppe vorgesehen sein kann. Die vorstehend genannte Begründung für die Wahl eines gleichen Winkeloffsets zwischen den einzelnen Reed-Kontakten einer Gruppe gilt hier analog. Beispielsweise können sich die Kontaktzungen des fünften Reed-Kontaktes 120a der zweiten Gruppe in eine Richtung 133 bewegen, die in Bewegungsrichtungsdarstellung aus Fig. 1 von links nach rechts wiedergegeben ist. Die Kontaktzungen des fünften Reed-Kontaktes 120a der zweiten Gruppe würden somit in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung 135 aufwärts bewegen, wie dies in der Fig. 1 durch die Darstellung des Kreises mit einem Punkt gekennzeichnet ist. Analog kann wiederum die Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des siebten Reed-Kontaktes 120c in der Zeichenebene der Fig. 1 ausgerichtet sein, beispielsweise derart, dass sich die Kontaktzungen dieses siebten Reed-Kontaktes 1 10c im Wesentlichen in der Fig. 1 von rechts nach links dargestellten Bewegungsrichtung135 bewegen können. Die Bewegungsrichtung 135 der Kontaktzun- gen des achten Reed-Kontaktes 120d der zweiten Gruppe kann wiederum um 90° gegenüber der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des siebten Reed-Kontaktes 120c gedreht sein, so dass sich die Kontaktzungen des achten Reed-Kontaktes 120d beispielsweise im Wesentlichen in die Zeichenebene der Fig. 1 hinein bewegen lassen. Auch ist es möglich, dass die erste Gruppe aus drei Reed-Kontakten besteht, während die zweite Gruppe aus vier Reed-Kontakten besteht oder wobei die erste Gruppe aus vier Reed-Kontakten und die zweite Gruppe aus drei Reed-Kontakten besteht. Auch können weitere Kombination einer unterschiedlichen Anzahl von Reed-Kontakten für die erste und zweite Gruppe verwendet werden. Zusätzlich können auch noch weitere Reed- Kontakte verwendet werden, die senkrecht zu den in der Fig. 1 dargestellten Reed- Kontakten der ersten und zweiten Gruppe angeordnet sind. In diesem Fall würde sich eine dreidimensionale Struktur oder Anordnung von Reed-Kontakten ergeben, die jedoch zu einer deutlichen Erhöhung des für eine solche Anordnung erforderlichen Bauraums führen würde.
Prinzipiell ist es jedoch auch denkbar, dass lediglich eine Gruppe von Reed-Kontakten mit mindestens zwei Reed-Kontakten vorgesehen ist, die in ihrer Längsachse gedreht angeordnet sind, so dass sich die Kontaktzungen der beiden Reed-Kontakte in unterschiedliche Richtungen bewegen lassen. Dies stellt die einfachste Form der Erfindung dar, die auf dem hier vorgeschlagenen Prinzip der Ausnutzung der unterschiedlich starken Magnetfeldkomponenten zur sicheren Schaltung des passiven Magnetschalters basiert.
Die gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgestellte Lösung in einer geometrischen Anordnung von in diesem Falle acht Reed-Schaltern oder Reed- Kontakten. Diese Schalter oder Kontakte sind jeweils in zwei Gruppen angeordnet. Die Ausrichtung der Längsachsen der Reed-Kontakte der beiden Gruppen ist um 90° gedreht in einer Ebene. Jede dieser Gruppe besteht aus vier einzelnen Reed-Schaltern, die jeweils um ihre Längsachse um 90° gedreht montiert sind, so dass die Kontaktzungen in vier verschiedenen Orientierungen innerhalb der Gruppe ausgerichtet sind. Auch kann eine Ausrichtung um 45° der einzelnen Reed-Kontakte der Gruppe vorgesehen sein.
Die vorliegende Erfindung gemäß dem vorstehend vorgestellten Ausführungsbeispiel schafft somit eine Anordnung von Reed-Schaltern, die folgende positive Eigenschaften aufweist:
- Sie ist rein passiv, benötigt also keine zusätzliche Energie die den Schaltbetrieb aufrecht erhält, wie z.B. im Fall der Verwendung von Hall-Sensoren.
- Sie ist in der Lage den Schaltvorgang bei kleinen (die Feldstärke, bei der ein ein- zelner Kontakt schalten kann) und großen Magnetfeldstärken (größer als 2 T) zuverlässig bei allen Orientierungen zum äußeren Magnetfeld sicherzustellen.
- Die vorgestellte Beispiellösung ist planar, also in einer Ebene aufgebaut, wodurch sich die Herstellungskosten aufgrund der Verwendungsmöglichkeit von technisch ausgereiften Schaltungsentwicklungsverfahren sehr gering halten lassen. - Durch eine leichte Umschaltung ist es möglich den Schalter nur bei bestimmten kleinen Magnetfeldstärken (etwa 10 mT bis 200 mT) schalten zu lassen; bei keinem oder sehr großem Feld ist er immer ausgeschaltet.
- Es ist prinzipiell möglich, den Schalter so umzuschalten, dass zwischen keinem Feld, den bestimmten kleinen Magnetfeldstärken und den großen Magnetfeldstärken unterschieden werden kann. Es ist so eine Möglichkeit geschaffen, durch einen passiven Schalter eine elektrische Schaltung mit dieser Information zu versorgen. Natürlich sind auch andere Aufbauten, insbesondere nicht planare Lösungen denkbar.
Um nun das um den passiven Magnetschalter anliegende Feld erfassen zu können ist jedoch eine Auswerteschaltung vorzusehen, wie sie beispielsweise in der Fig. 1 durch die Einheit 140 gebildet ist. Diese Auswerteeinheit 140 ist mit mehreren oder allen Reed- Kontakten 1 10 bzw. 120 verbunden, das heißt beide Anschlüsse der mit der Auswerteeinheit 140 verbundenen Reed-Kontakte sind zu der Auswerteeinheit 140 geführt. In der Auswerteeinheit 140 ist entweder eine feste oder eine variable Verdrahtung der Anschlüsse der betreffenden Reed-Kontakte vorgesehen. Um nun das um den passieven Magnetschalter herum vorliegende Magnetfeld oder die Stärke dieses Magnetfeldes zu erfassen, können unterschiedliche Schaltungen beziehungsweise Schaltmöglichkeiten verwendet werden, die nachfolgend näher beschrieben werden. Diese unterschiedlichen Verschaltungen bzw. Verschaltungsmöglichkeiten können, wie bereits genannt, fest vorgegeben sein oder variabel verändert werden. Auch kann eine Verdopplung des in Fig. 1 dargestellten Aufbaus vorgesehen sein, wobei in einer Anordnung die einzelnen Reed- Kontakte des passiven Magnetschalters in einer ersten Verschaltungsvariante oder Schaltmöglichkeit fest verknüpft sind und in einer zweiten Anordnung die einzelnen Reed-Kontakte des passiven Magnetschalters in einer zweiten Verschaltungsvariante oder Schaltmöglichkeit fest verknüpft sind. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die Verschaltung der in Fig. 1 dargestellten Reed-Kontakte. Es ist jedoch für einen Fachmann offensichtlich, dass die nachfolgend näher dargestellten Verschaltungsmöglichkeiten sich auch auf andere Konfigurationen von Reed-Kontakten beziehen können, die in einer ersten und/oder zweiten Gruppe gemäß den vorstehenden Ausführungen angeordnet sind. Schaltmöglichkeit 1 : Parallel-Schaltung der Reed-Kontakte
Sind alle acht Reed-Schalter des passiven Magnetschalters aus Fig. 1 elektrisch parallel geschalten, reicht es die Bestimmung für das gesamte Schaltverhalten und somit für die Bestimmung des Magnetfeldes und/oder der Stärke des Magnetfeldes um den passiven Magnetschalter aus, das einer der Schalter schaltet. Es gibt keine Position zu einem Magnetfeld oder keine Magnetfeldkomponente mit ausreichender Stärke, bei der alle Schalter auf„Aus" stehen, das gilt insbesondere für starke Magnetfelder. Dies wurde bei verschiedenen Feldstärken bis 2T auch experimentell nachgewiesen. Der passive Magnetschalter mit einer solchen Verschaltungsvariante der Reed-Kontakte schaltet zuver- lässig ein bei allen Feldstärken.
Schaltmöglichkeit 2: Serielle Schaltung der Reed-Kontakte
Nur bei kleinen Feldstärken (etwa 10 mT bis 200 mT) ist es bei dieser Verschaltungsvariante der Reed-Kontakte möglich, dass alle einzelnen Schalter, d.h. Reed-Kontakte gleichzeitig schalten. Bei hohen Feldern erfährt mindesten ein Schalter eine Magnetfeldkomponente in einer Orientierung, so dass dieser Reed-Kontakt auf„Aus" geschalten ist. Die wurde bei verschiedenen Feldstärken bis 2 T auch experimentell nachgewiesen. Der passive Magnetschalter mit einer solchen seriellen Verschaltung der Reed-Kontakte schaltet ohne Feld und bei starken Magnetfeldern in den Zustand„Aus", nur bei kleinen Magnetfeldern lässt er sich einschalten.
Schaltmöglichkeit 3: Parallel-Schaltung mit differenzierter Auslesung
Eine einfache Möglichkeit bei der parallelen elektrischen Verschaltung gemäß der vorstehend unter Schaltmöglichkeit 2 beschriebenen Variante abzufragen, ob es sich um ein bestimmtes kleines Magnetfeld handelt, oder um eine starkes, oder eben gar kein äußeres Magnetfeld, ist die differenzierte Auslesung der Einzelschalter. Ist keiner der Schalter oder Reed-Kontakte eingeschaltet, so liegt kein Magnetfeld vor. Sind alle Schalter an, so handelt es sich um ein bestimmtes kleines Magnetfeld. Sind einige, aber nicht alle an, so handelt es sich um ein starkes Magnetfeld.
Eine einfache Lösung ist zum einen das Auslesen jedes einzelnen Schalters. Dies würde natürlich bei hohen Magnetfeldern bedeuten, dass immer alle Schalter individuell abgefragt werden müssten. Eine besonders elegante Methode besteht darin z.B. wenn jedem Einzelschalter ein unterschiedlicher Widerstand in Reihe schaltet wird, und dann die Reihenschaltungen der Reed-Kontakte mit den jeweils unterschiedlichen Widerständen elektrisch parallel geschaltet wird. Ohne Magnetfeld ist dieser passive Magnetschalter mit einer solchen Verschaltungsvariante hochohmig, also äquivalent zu einem offenen Kontakt, und damit rein passiv. Bei Anwesenheit eines Magnetfeldes hängte der gesamte Widerstand von der Anzahl der geschlossenen Reed-Kontakte ab, ist also durch eine einzelne Widerstandsmessung zugänglich. Sind die einzelnen Widerstände, die den
Reed-Kontakten in Reihe geschaltet werden, voneinander unterschiedlich, so wird sich je nachdem, welche Reed-Kontakte geschlossen sind, ein anderer Gesamtwiderstandswert ergeben. Die möglichen Gesamtwiderstände können dabei entweder durch eine Zuordnungstabelle hinterlegt werden, in der abgespeichert ist, welcher Gesamtwiderstand bei welcher Schalterstellung der einzelnen Reed-Kontakte erzielbar ist. Hierdurch ist es möglich, durch eine einzige Widerstandsmessung zu erkennen, welche der Reed-Kontakte geschlossen und welche geöffnet sind.
Alternativ kann auch eine Reihenschaltung von einem einheitlichen Widerstand für jeden der Reed-Kontakte erfolgen. Dies bietet dann zwar nicht mehr die Möglichkeit, durch die Auswertung des gemessenen Gesamtwiderstandes auf die geöffnete oder geschlossene Stellung der betreffenden Reed-Kontakte zu schließen, jedoch kann die Anwesenheit eines Magnetfeldstärkebereichs auch hierdurch erkannt werden. Bei einer Wahl von z.B. 1000 Ohm als seriellem Widerstand für jeden der Reed-Kontakte kann der minimal mög- liehe Widerstand von 125 Ohm als Gesamtwiderstand des passiven Magnetschalters nur mit bestimmten kleinen Feldern erzeugt werden, wenn alle Reed-Kontakte geschlossen sind und daher durch die Parallelschaltung eine Reduzierung des Gesamtwiderstandes gegenüber den Serienwiderstand eines Reed-Kontaktes erreicht werden kann. Die vorliegende Erfindung schafft ferner gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ein Verfahren 200 zu Bestimmung eines Magnetfeldes wie es als Ablaufdiagramm in der Fig. 2 dargestellt ist, wobei das Verfahren 200 einen passiven Magnetschalter gemäß der vorstehenden Beschreibung verwendet. Dabei wird zunächst in einem Schritt des Erfassens 210 erfasst, welche oder ob einer oder mehrere der Reed-Schalter des passiven Magnetschalters geschlossen oder geöffnet sind. Aus den erfassten Schalterstellungen d.h. den Schaltzuständen der Reed-Kontakte kann dann in einem Schritt des Bestimmens 220 das Vorliegen einer auf den passiven Magnetschalter wirkenden Magnetfeldstärke bestimmt werden, die über einer vordefinierten minimalen Magnetfeldstärke liegt, wenn zumindest einer der Reed-Kontakte des passiven Magnetschalters geöffnet ist und zumindest ein anderer der Reed-Kontakte des passiven Magnetschalters geschlossen ist.

Claims

Patentansprüche
1. Passiver Magnetschalter (100) mit folgenden Merkmalen:
- zumindest einem ersten Reed-Kontakt (110a), der sich in eine Erstreckungsrich- tung (125) erstreckt und der Kontaktzungen aufweist, die in eine erste Bewegungsrichtung bewegbar sind, um den ersten Reed-Kontakt (1 10a) zu schließen oder zu öffnen; und
- zumindest einen zweiten Reed-Kontakt (110b), der sich im Wesentlichen in Erstreckungsnchtung (125) erstreckt und der Kontaktzungen aufweist, die in eine zur ersten Bewegungsrichtung unterschiedliche zweite Bewegungsrichtung bewegbar sind, um den zweiten Reed-Kontakt (1 10b) zu schließen oder zu öffnen.
2. Passiver Magnetschalter (100) gemäß Anspruch 1 , gekennzeichnet durch zumindest einen dritten Reed-Kontakt (120a), der sich in eine zweite Erstreckungsnchtung (127) erstreckt, die sich von der Erstreckungsnchtung (125) unterscheidet.
3. Passiver Magnetschalter (100) gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch zumindest einen vierten Reed-Kontakt (120b), der sich im Wesentlichen in die zweite Erstreckungsnchtung (127) erstreckt, wobei der vierte Reed-Kontakt (120b) Kontakt- zungen aufweist, die in eine andere Bewegungsrichtung bewegbar sind, als Kontaktzungen des dritten Reed-Kontaktes (120a).
4. Passiver Magnetschalter (100) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch mindestens einen fünften Reed-Kontakt (120c), wobei der sich im Wesentlichen in die zweite Erstreckungsnchtung (127) erstreckt, wobei der fünfte
Reed-Kontakt (120c) Kontaktzungen aufweist, die in eine Bewegungsrichtung bewegbar sind, die sich von der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des vierte Reed-Kontaktes (120b) und/oder der Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des dritten Reed-Kontaktes (120a) unterscheidet.
5. Passiver Magnetschalter (100) gemäß eine der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet, durch zumindest einen weiteren Reed-Kontakt (1 10c), der sich im Wesentlichen in Erstreckungsnchtung (125) erstreckt, wobei der weitere Reed- Kontakt (1 10c) Kontaktzungen aufweist, die in eine Bewegungsrichtung bewegbar sind, die sich von einer Bewegungsrichtung der Kontaktzungen des ersten (1 10a) und/oder zweiten (1 10b) Reed-Kontaktes unterscheiden.
Passiver Magnetschalter (100) gemäß einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe von zumindest drei Reed- Kontakten (110a, 1 10b, 1 10c, 100d) vorgesehen ist, die sich im Wesentliche in Er- streckungsrichtung (125) erstrecken, wobei der erste und zweite Reed-Kontakt Reed-Kontakte der ersten Gruppe sind und wobei sich die Bewegungsrichtungen der Kontaktzungen der einzelnen Reed-Kontakte um einen Winkeloffset voneinander unterschieden, der durch 180° geteilt durch die Anzahl der Reed-Kontakte der ersten Gruppe bestimmbar ist oder wobei der Winkeloffset durch 360° geteilt durch die Anzahl der Reed-Kontakte der ersten Gruppe bestimmbar ist.
Passiver Magnetschalter (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Gruppe von zumindest drei Reed-Kontakten (120a, 120b, 120c, 120d) vorgesehen ist, die sich im Wesentliche in die zweite Erstre- ckungsrichtung erstrecken, wobei der dritte und/oder vierte Reed-Kontakt Reed- Kontakte der zweiten Gruppe sind und wobei sich die Bewegungsrichtungen der Kontaktzungen der einzelnen Reed-Kontakte um einen Winkeloffset voneinander unterschieden, der durch 180° geteilt durch die Anzahl der Reed-Kontakte der zweiten Gruppe bestimmbar ist oder wobei der Winkeloffset durch 360° geteilt durch die Anzahl der Reed-Kontakte der zweiten Gruppe bestimmbar ist.
Passiver Magnetschalter (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reed-Kontakte (110, 120) zumindest teilweise in Serie schaltbar sind oder zumindest teilweise in Serie geschaltet sind.
Passiver Magnetschalter (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reed-Kontakte (110, 120) zumindest teilweise parallel schaltbar sind oder zumindest teilweise parallel schaltbar sind.
0. Verfahren (200) zur Bestimmung eines Magnetfeldes unter Verwendung eines passiven Magnetschalters (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: - Bestimmen (220) des Vorliegens einer auf den passiven Magnetschalter (100) wirkenden Magnetfeldstärke, die über einer vordefinierten minimalen Magnetfeldstärke liegt, wenn zumindest einer der Reed-Kontakte (1 10a) des passiven Magnetschalters (100) geöffnet ist und zumindest ein anderer der Reed-Kontakte (1 10b) des passiven Magnetschalters (100) geschlossen ist. 1. Vorrichtung (100, 140) zur Bestimmung eines Magnetfeldes, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
- einen passiven Magnetschalter (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; und
- eine Einheit (140) zur Bestimmung des Vorliegens einer auf den passiven Magnetschalter (100) wirkenden Magnetfeldstärke, die über einer vordefinierten minimalen Magnetfeldstärke liegt, wobei die Einheit zur Bestimmung ausgebildet(100) dann zu erkennen, wenn zumindest einer der Reed-Kontakte (1 10a) des passiven Magnetschalters (100) geöffnet ist und zumindest ein anderer der Reed- Kontakte (1 10b) des passiven Magnetschalters (100) geschlossen ist.
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