WO2014063987A2 - Sensoranordnung für ein haushaltsgerät sowie ein haushaltsgerät mit einer derartigen sensoranordnung - Google Patents

Sensoranordnung für ein haushaltsgerät sowie ein haushaltsgerät mit einer derartigen sensoranordnung Download PDF

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WO2014063987A2
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input
rotation
domestic appliance
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Uwe-Jens Krausch
Guido Sattler
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C13/00—Arrangements for influencing the relationship between signals at input and output, e.g. differentiating, delaying
    • G08C13/02—Arrangements for influencing the relationship between signals at input and output, e.g. differentiating, delaying to yield a signal which is a function of two or more signals, e.g. sum or product

Definitions

  • the invention relates to a sensor arrangement for a household appliance and a household appliance with such a sensor arrangement.
  • the process temperature is a parameter that significantly affects performance and safety. It may be useful, in addition to a temperature monitoring, e.g. at the heater and at the drum exit also to monitor further functional parameters of the device (for example, drum rotation) in order to be able to operate the devices closer to the physical limits.
  • a temperature monitoring e.g. at the heater and at the drum exit also to monitor further functional parameters of the device (for example, drum rotation) in order to be able to operate the devices closer to the physical limits.
  • critical device conditions such as belt breakage and engine failure can be detected indirectly and the device can be set to a safe state in the event of a fault.
  • the invention provides a sensor arrangement for a household appliance with extended possibilities for measured value detection, which can be realized particularly easily.
  • a sensor arrangement according to claim 1 is provided according to the invention.
  • both sensors can be connected to the same sensor input, wherein the output signals superimpose so that they can be separated from each other by the evaluation circuit.
  • the first sensor is an analog sensor and the second sensor is a digital sensor. That means that Output signal of the first sensor continuously proportional to the measurement signal assumes values, such as voltage, current or frequency values.
  • the output signal of the second sensor assumes discrete digital values. For example, a pulse train with discrete voltage current or frequency values, or simply a binary signal that has only two states.
  • the evaluation circuit is thus able to separate the output signal of the first sensor with the analog values of the output signal of the second sensor with the digital state values.
  • the second, digital sensor is a momentary contact.
  • the second sensor has a contact with two states, wherein the contact is predominantly temporally in a first state. In the other state, however, the contact changes only for a period of time, which is preferably so small compared to the time in which the signal of the first sensor changes significantly.
  • Significant here means a change greater than the smallest change in the signal yet to be detected. In this way it is prevented that the detection of the output signal of the first sensor is disturbed by the second sensor.
  • the first sensor is a temperature sensor and the second sensor is a switch, in particular a reed contact.
  • the invention also provides a household appliance with such a sensor arrangement.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a sensor arrangement according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a sensor arrangement according to a second embodiment of the invention
  • Fig. 3. is a schematic representation of a household appliance according to the invention.
  • the sensor arrangement shown schematically in FIG. 1 is provided with an evaluation circuit 10, as well as with a first sensor 12 and a second sensor 14 fitted.
  • the evaluation circuit 10 has a sensor input 16 with a first input terminal 18 and a second input terminal 20.
  • the first sensor 12 is formed in the embodiment shown as an analog sensor, namely as a temperature sensor in the form of an NTC resistor 22.
  • the temperature sensor 12 has a measured value output with a first output terminal 24 and a second output terminal 26, between which the temperature sensor 12 can output a measured value, namely a temperature-dependent resistor.
  • the temperature sensor 12 may be provided, for example, at the heater or at the air outlet of a drum 32 of a laundry treatment appliance, such as a tumble dryer, to detect the temperature of a heating element or hot air exiting the drum 32.
  • the measured value of the temperature sensor 12 then changes depending on the temperature of the heating element or the hot air, the measured value assuming values in a resistance working range, which can typically range from a few ohms to a few kohms.
  • the temperature sensor 12 thus supplies a first output signal having a value range which corresponds to the resistance working range of the NTC resistor 22.
  • the second sensor 14 is formed in the embodiment shown as a digital sensor, namely as a rotation sensor in the form of a reed contact switch 28 and an actuating magnet 30.
  • the reed contact switch 28 may be fixedly mounted in a laundry treating appliance relative to the housing while the actuating magnet 30 is mounted on the drum 32 of the laundry treating appliance to actuate the reed contact switch 28 with each revolution of the drum.
  • the rotation sensor 14 has a measured value output with a first output terminal 34 and a second output terminal 36, between which the reed contact switch 28 makes an electrical connection when actuated. In this way, the rotation sensor 14 at the measured value output can output a digital measured value, namely a short-circuit pulse per drum rotation.
  • the rotation sensor 14 thus supplies a second output signal having a value range which corresponds to the state of the reed contact switch 28, that is to say a resistance value of almost 0 ohms with the contact closed or a resistance against infinity with the contact open.
  • the temperature sensor 12 and the rotation sensor 14 are both connected in parallel to the sensor input 16 of the evaluation circuit 10 by the first output terminal 24 of the temperature sensor 12 and the first output terminal 34 of the rotation sensor 14 are connected to the first input terminal 18 of the sensor input 16 and the second output terminal 26th of the temperature sensor 12 and the second output terminal 36 of the rotation sensor 14 are connected to the second input terminal 20 of the sensor input 16.
  • the temperature sensor 12 and the rotation sensor 14 are thus both connected to the same sensor input 16 of the evaluation circuit 10, and the output signal of the temperature sensor 12 has a different value range than the output signal of the rotation sensor 14th
  • the evaluation circuit 10 is therefore able to receive at a single sensor input 16, the output signals of the temperature sensor 12 and the rotation sensor 14 and process them.
  • the output signal of the temperature sensor 12 is in the embodiment shown in a certain resistance between the first output terminal 24 and the second output terminal 26, which can assume a value range of a few ohms to a few kilohms.
  • This output signal can be detected by the evaluation circuit 10, for example by determining a self-adjusting current between the input terminals 18, 20 at an applied predetermined voltage or by determining a voltage applied to the input terminals 18, 20 voltage at a predetermined current.
  • the output of the rotation sensor 14, in the embodiment shown, is a resistance between the first output terminal 34 and the second output terminal 36 occupying a range of either nearly 0 ohms with the reed contact switch 28 closed or with open contact resistance at infinity can.
  • This output signal can be detected by the evaluation circuit 10, for example, characterized in that a current flowing at a predetermined voltage applied between the input terminals 18, 20 current due to the short-circuited contact of the reed contact switch 28 rises steeply to the maximum value or in that a at the input terminals 18th , 20 voltage applied suddenly collapses.
  • the evaluation circuit 10 can detect in this way a digital output signal from the rotation sensor 14, with the aid of the rotation of the drum, or in the absence of a change in the signal a drum standstill can be determined and optionally on a fault, such as a cracked drive belt can be closed. Furthermore, it is also possible to deduce the drum speed, for example by evaluating the time duration between the signal values, so that the rotation sensor 14 serves as a speed sensor.
  • the evaluation circuit can clearly distinguish the two output signals and detect them separately at the same sensor input 16.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a sensor arrangement according to the invention, for the description of which reference numbers have been increased by 100 by reference to components already described in the first exemplary embodiment.
  • the embodiment of Figure 2 differs from the first embodiment in that the temperature sensor 1 12 and the rotation sensor 1 14 are connected in series to the sensor input 1 16 of the evaluation circuit.
  • the first output terminal 124 of the temperature sensor 1 12 is connected to the first input terminal 1 18 of the sensor input 1 16 and the second output terminal 126 of the temperature sensor 12 is connected to the first output terminal 134 of the rotation sensor 1 14.
  • the second output terminal 136 of the rotation sensor 1 14 is connected to the second input terminal 120 of the sensor input 1 16.
  • the output signal of the rotation sensor 1 14 can be detected by the Ausireschalt Vietnamese 1 10, for example, characterized in that a flowing at a predetermined voltage applied between the input terminals 1 18, 120 predetermined current due to the open contact of the reed contact switch 128 is suddenly interrupted or by that a voltage applied to the input terminals 1 18, 120 voltage rises steeply to the maximum value.
  • the interruption of the output signal from the temperature sensor 12, 1 12 by the output signal of the rotation sensor 14, 1 14 so short that a sufficient temperature measurement is possible. That is, in the embodiment of Fig.
  • the reed contact switch 28 of the rotation sensor 14 has a normally open contact, so that the reed contact switch 28 is closed only a short time with respect to a drum rotation compared to the period in which the contact is open.
  • the rotation sensor 14 thus outputs a signal pulse. This ensures that the output signal of the rotation sensor 14 in parallel with the temperature sensor 12 is short-circuited only for a short time, a short time is preferably understood as a period in which the temperature signal does not change significantly, ie a period of time in which the temperature signal Temperature change that is not greater than the smallest temperature change to be detected.
  • the first sensor 12, 12 may typically have a resistive working range of several ohms to several kohms. This work area results in a valid value range for the analog output signal of the first sensor. Values outside the valid value range correspond to a short circuit (very low resistance) or an interruption (very high resistance). In conventional evaluation circuits, such signal values result in the response of an error detection routine.
  • the invention uses this "forbidden" value range above or below the usable characteristic curve of a first sensor, here the temperature sensor 12, 12 for the detection of measured values of a second sensor, here the rotation sensor 14.
  • an above-mentioned error detection routine for the temperature sensor 12, 1 12 can be hidden in the evaluation circuit 10, as long as a pulse from the rotation sensor is expected.
  • the error detection routine for the temperature sensor 12, 1 12 again and detects depending on the variant of the wiring a short circuit or an interruption of the temperature sensor.
  • the error detection routine of the speed monitoring accesses the evaluation circuit 10, 1 10.
  • the response of the error detection routine leads to a safe state.
  • the whole procedure of the error detection routine can be switched on eg by activating the heating. For a dynamic query the drum rotation is possible (so-called watchdog), which allows a shutdown of the critical consumers when detected error.
  • a household appliance according to the invention is shown schematically by way of example in the form of a tumble dryer 50.
  • the tumble dryer has a housing 52, with a about a horizontal axis A rotatable drum 330 for receiving laundry.
  • the drum 330 is provided with a loading opening 56 through which laundry can be loaded into the drum 330 and removed from the drum.
  • the loading opening 56 can be closed by a door 58 pivotally mounted in the housing 52.
  • a door contact 60 serves to detect the state of the door 58.
  • an air circuit is provided in the dryer 50, with a fan 62, a supply air duct 64, an exhaust duct 66, an outlet 68 and a heat exchanger 70.
  • the blower 62 sucks air through the supply air duct 64 into the interior of the drum 330.
  • a heater 72 which heats the air.
  • the warm air absorbs moisture from the laundry with cooling in the drum 330.
  • the cooled moist air is discharged through the exhaust duct 66 from the drum 54 and led by the fan 68 through the outlet 68 via the heat exchanger 70, in which the moisture is condensed out.
  • the tumble dryer 50 is equipped with a sensor arrangement which has an evaluation circuit 310 as well as a first sensor 312 and a second sensor 314.
  • the first sensor 312 is designed in the form of a temperature sensor with an NTC resistor in the region of the heater 72.
  • the second sensor 314 is in the form of a rotation or speed sensor, with a drum-mounted magnet 330 and a reed switch contact 328 connected to the housing and actuated by the magnet 330 at each drum revolution.
  • the wiring of the sensor arrangement is preferably provided according to one of the embodiments according to FIG. 1 or 2.
  • the tumble dryer 50 may further be equipped with a second sensor arrangement which has an evaluation circuit 410 as well as a first sensor 412 and a second sensor 60.
  • the first sensor may be designed in the form of a temperature sensor with an NTC resistor in the region of the exhaust air duct.
  • the second sensor may be realized by the door contact 60.
  • the wiring of the sensor arrangement is also provided here preferably according to one of the embodiments of Figure 1 or 2.
  • sensors may be, for example, sensors with current, voltage or resistance signal outputs, as well as frequency, PWM or outputs for serial data streams.

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Abstract

Eine Sensoranordnung für ein Haushaltsgerät (50) hat einen Auswerteschaltkreis (10; 110; 310; 410), der einen Sensoreingang (16; 116) aufweist, einen ersten Sensor (12; 112; 312; 412) und einen zweiten Sensor (14; 114; 314; 414), wobei der erste Sensor ein erstes Ausgangssignal liefert und der zweite Sensor ein zweites Ausgangssignal liefert. Der erste und der zweite Sensor sind beide an demselben Sensoreingang (16; 116) angeschlossen und das Ausgangssignal des ersten Sensors (12; 112; 312; 412) weist einen anderen Wertebereich auf als das Ausgangssignal des zweiten Sensors (14; 114; 314; 60).

Description

Sensoranordnung für ein Haushaltsgerät sowie ein
Haushaltsgerät mit einer derartigen Sensoranordnung
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für ein Haushaltsgerät sowie ein Haushaltsgerät mit einer derartigen Sensoranordnung.
Um die Sicherheit und fehlerfreie Funktion von Haushaltsgeräten zu gewährleisten, werden immer mehr Betriebsparameter durch Sensoren und Sicherheitstechnik überwacht.
Beispielsweise ist bei Kondensationstrocknern die Prozeßtemperatur ein Parameter, welcher maßgeblich Performance und Sicherheit beeinflußt. Dabei kann es sinnvoll sein, zusätzlich zu einer Temperaturüberwachung z.B. an der Heizung und am Trommelaustritt auch noch weitere Funktionsparameter des Gerätes (z.B. Trommeldrehung) zu überwachen um die Geräte näher an den physikalischen Grenzen betreiben zu können. So können kritische Gerätezustände wie Riemenriß und Motordefekt indirekt erkannt und das Gerät im Fehlerfall in einen sicheren Zustand versetzt werden.
Die Überwachung von weiteren Parametern erfordert aber außer den dafür notwendigen Sensoren auch zusätzliche Eingänge an den Steuerungen, die die Werte von den Sensoren erfassen und auswerten sollen. Außerdem müssen gegebenenfalls weitere Anschlußleitungen vorgesehen werden um die zusätzlichen Sensoren anzuschließen. Dies bedeutet neben dem Materialaufwand ein neues Verdrahtungsdesign, unter Umständen neue Steuergeräte, sodaß eine derartige Erweiterung nicht ohne weiteres in bestehende Gerätedesigns eingeführt werden kann.
Die Erfindung schafft eine Sensoranordnung für ein Haushaltsgerät mit erweiterten Möglichkeiten zur Meßwerterfassung, das besonders einfach verwirklicht werden kann.
Dazu ist gemäß der Erfindung eine Sensoranordnung nach Anspruch 1 vorgesehen.
Dadurch, daß Ausgangssignal des ersten Sensors einen anderen Wertebereich aufweist als das Ausgangssignal des zweiten Sensors, können beide Sensoren an demselben Sensoreingang angeschlossen sein, wobei sich die Ausgangssignale so überlagern, daß sie von dem Auswerteschaltkreis voneinander getrennt werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der erste Sensor ein analoger Sensor und der zweite Sensor ein digitaler Sensor. Das heißt, daß das Ausgangssignal des ersten Sensors kontinuierlich dem Meßsignal proportionale Werte annimmt, beispielsweise Spannung-, Strom oder Frequenzwerte. Das Ausgangssignal des zweiten Sensors hingegen nimmt diskrete digitale Werte an. Beispielsweise eine Impulsfolge mit diskreten Spannungs- Strom- oder Frequenzwerten oder einfach ein binäres Signal, das nur zwei Zustände aufweist. Die Auswerteschaltung ist damit in der Lage, das Ausgangssignal des ersten Sensors mit den analogen Werten vom Ausgangssignal des zweiten Sensors mit den digitalen Zustandswerten zu trennen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zweite, digitale Sensor ein Momentkontakt. Dies bedeutet, daß der zweite Sensor einen Kontakt mit zwei Zuständen aufweist, wobei sich der Kontakt zeitlich überwiegend in einem ersten Zustand befindet. In den anderen Zustand dagegen wechselt der Kontakt nur für eine Zeitdauer, die vorzugsweise so klein ist, gegenüber der Zeit in der sich das Signal des ersten Sensors signifikant ändert. Signifikant bedeutet hier, eine Änderung, die größer ist, als die kleinste Änderung des Signals, die noch erfaßt werden soll. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Erfassung des Ausgangssignals des ersten Sensors durch den zweiten Sensor gestört wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erste Sensor ein Temperatursensor und der zweite Sensor ein Schalter, insbesondere ein Reedkontakt.
Die Erfindung schafft darüber hinaus ein Haushaltsgerät mit einer derartigen Sensoranordnung.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, in der Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen zeigt:
Fig. 1. eine schematische Darstellung einer Sensoranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2. eine schematische Darstellung einer Sensoranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3. eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts.
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Sensoranordnung ist mit einem Auswerteschaltkreis 10, sowie mit einem ersten Sensor 12 und einem zweiten Sensor 14 ausgestattet. Der Auswerteschaltkreis 10 weist einen Sensoreingang 16 mit einem ersten Eingangsanschluß 18 und einem zweiten Eingangsanschluß 20 auf.
Der erste Sensor 12 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als analoger Sensor, nämlich als Temperatursensor in Form eines NTC-Widerstandes 22 ausgebildet. Der Temperatursensor 12 weist einen Meßwertausgang mit einem ersten Ausgangsanschluß 24 und einem zweiten Ausgangsanschluß 26 auf, zwischen denen der Temperatursensor 12 einen Meßwert, nämlich einen temperaturabhängigen Widerstand ausgeben kann. Der Temperatursensor 12 kann beispielsweise an der Heizung oder am Luftaustritt einer Trommel 32 eines Wäschebehandlungsgerätes, etwa eines Wäschetrockners vorgesehen sein, um die Temperatur eines Heizelementes oder der aus der Trommel 32 austretenden Warmluft zu erfassen. Der Meßwert des Temperatursensors 12 ändert sich dann in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizelementes oder der Warmluft, wobei der Meßwert Werte in einem Widerstandsarbeitsbereich annimmt, der sich typischerweise von einigen Ohm bis zu einigen kOhm erstrecken kann. Der Temperatursensor 12 liefert also ein erstes Ausgangssignal mit einem Wertebereich, der dem Widerstandsarbeitsbereich des NTC-Widerstandes 22 entspricht.
Der zweite Sensor 14 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als digitaler Sensor, nämlich als Rotationssensor in Form eines Reed-Kontaktschalters 28 und eines Betätigungsmagneten 30 ausgebildet. Der Reed-Kontaktschalter 28 kann beispielsweise in einem Wäschebehandlungsgerät relativ zum Gehäuse feststehend angebracht sein, während der Betätigungsmagnet 30 an der Trommel 32 des Wäschebehandlungsgerätes angebracht ist, um bei jeder Umdrehung der Trommel den Reed-Kontaktschalter 28 zu betätigen.
Der Rotationssensor 14 weist einen Meßwertausgang mit einem ersten Ausgangsanschluß 34 und einem zweiten Ausgangsanschluß 36 auf, zwischen denen der Reed-Kontaktschalter 28 bei Betätigung eine elektrische Verbindung herstellt. Auf diese Weise kann der Rotationssensor 14 am Meßwertausgang einen digitalen Meßwert, nämlich einen Kurzschlußimpuls pro Trommeldrehung ausgeben. Der Rotationssensor 14 liefert also ein zweites Ausgangssignal mit einem Wertebereich, der dem Zustand des Reed-Kontaktschalters 28 entspricht, also einen Widerstandswert von nahezu 0 Ohm bei geschlossenem Kontakt oder einen gegen unendlich gehenden Widerstand bei geöffnetem Kontakt. Der Temperatursensor 12 und der Rotationssensor 14 sind beide parallel an dem Sensoreingang 16 des Auswerteschaltkreises 10 angeschlossen, indem der erste Ausgangsanschluß 24 des Temperatursensors 12 und der erste Ausgangsanschluß 34 des Rotationssensors 14 mit dem ersten Eingangsanschluß 18 des Sensoreingangs 16 verbunden sind und der zweite Ausgangsanschluß 26 des Temperatursensors 12 und der zweite Ausgangsanschluß 36 des Rotationssensors 14 mit dem zweiten Eingangsanschluß 20 des Sensoreingangs 16 verbunden sind.
Der Temperatursensor 12 und der Rotationssensor 14 sind also beide an demselben Sensoreingang 16 des Auswerteschaltkreises 10 angeschlossen, und das Ausgangssignal des Temperatursensors 12 weist einen anderen Wertebereich auf als das Ausgangssignal des Rotationssensors 14.
Der Auswerteschaltkreis 10 ist deshalb in der Lage, an einem einzigen Sensoreingang 16 die Ausgangssignale des Temperatursensors 12 und des Rotationssensors 14 zu empfangen und diese zu verarbeiten.
Das Ausgangssignal des Temperatursensors 12 besteht in der gezeigten Ausführungsform in einem bestimmten Widerstandswert zwischen dem ersten Ausgangsanschluß 24 und dem zweiten Ausgangsanschluß 26, der einen Wertebereich von einigen Ohm bis einigen Kiloohm einnehmen kann. Dieses Ausgangssignal kann von dem Auswerteschaltkreis 10 erfaßt werden, beispielsweise durch Ermittlung eines sich einstellenden Stromes zwischen den Eingangsanschlüssen 18, 20 bei einer angelegten vorgegebenen Spannung oder durch Ermittlung einer an den Eingangsanschlüssen 18, 20 anliegenden Spannung bei einem vorgegebenen Strom.
Das Ausgangssignal des Rotationssensors 14 besteht in der gezeigten Ausführungsform in einem Widerstandswert zwischen dem ersten Ausgangsanschluß 34 und dem zweiten Ausgangsanschluß 36, der einen Wertebereich von entweder nahezu 0 Ohm bei geschlossenem Kontakt des Reed-Kontaktschalters 28 oder gegen unendlich gehenden Widerstand bei offenem Kontakt, einnehmen kann.
Dieses Ausgangssignal kann von dem Auswerteschaltkreis 10 erfaßt werden, beispielsweise dadurch, daß ein bei einer zwischen den Eingangsanschlüssen 18, 20 angelegten vorgegebenen Spannung fließender Strom aufgrund des kurzgeschlossenen Kontaktes des Reed-Kontaktschalters 28 steil auf den Maximalwert ansteigt oder dadurch daß eine an den Eingangsanschlüssen 18, 20 anliegende Spannung plötzlich zusammenbricht. Der Auswerteschaltkreis 10 kann auf diese Weise ein digitales Ausgangssignal von dem Rotationssensor 14 erfassen, mit dessen Hilfe die Rotation der Trommel, beziehungsweise bei Ausbleiben einer Veränderung des Signals ein Trommelstillstand festgestellt werden kann und gegebenenfalls auf einen Fehler, beispielsweise einen gerissenen Antriebsriemen geschlossen werden kann. Weiterhin kann auch beispielsweise durch Auswertung der Zeitdauer zwischen den Signalwerten auf die Trommeldrehzahl geschlossen werden, sodaß der Rotationssensor 14 als Drehzahlsensor dient.
Da das Ausgangssignal des Rotationssensors 14 somit einen anderen Wertebereich aufweist als das Ausgangssignal des Temperatursensors 12 kann die Auswerteschaltung die beiden Ausgangssignale eindeutig unterscheiden und separat an demselben Sensoreingang 16 erfassen.
In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Sensoranordnung dargestellt, für dessen Beschreibung bei bereits aus dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Bestandteilen um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet werden.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, daß der Temperatursensor 1 12 und der Rotationssensor 1 14 in Reihe an dem Sensoreingang 1 16 des Auswerteschaltkreises angeschlossen sind. Dazu ist der erste Ausgangsanschluß 124 des Temperatursensors 1 12 mit dem ersten Eingangsanschluß 1 18 des Sensoreingangs 1 16 verbunden und der zweite Ausgangsanschluß 126 des Temperatursensors 12 ist mit dem ersten Ausgangsanschluß 134 des Rotationssensors 1 14 verbunden. Schließlich ist der zweite Ausgangsanschluß 136 des Rotationssensors 1 14 mit dem zweiten Eingangsanschluß 120 des Sensoreingangs 1 16 verbunden.
In dieser Ausführungsform kann das Ausgangssignal des Rotationssensor 1 14 von dem Auswerteschaltkreis 1 10 beispielsweise dadurch erfaßt werden, daß ein bei einer zwischen den Eingangsanschlüssen 1 18, 120 angelegten vorgegebenen Spannung fließender Strom aufgrund des geöffneten Kontaktes des Reed-Kontaktschalters 128 plötzlich unterbrochen ist oder dadurch daß eine an den Eingangsanschlüssen 1 18, 120 anliegende Spannung steil auf den Maximalwert ansteigt. Vorzugsweise ist die Unterbrechung des Ausgangssignals vom Temperatursensor 12, 1 12 durch das Ausgangssignal des Rotationssensors 14, 1 14 so kurz, daß eine hinreichende Temperaturmessung möglich ist. Das heißt, daß in der Ausführungsform nach Figur 1 vorzugsweise der Reed-Kontaktschalter 28 des Rotationssensors 14 einen Schließer-Kontakt aufweist, sodaß der Reed-Kontaktschalter 28 im Bezug auf eine Trommeldrehung nur kurze Zeit geschlossen ist im Vergleich zu der Zeitdauer in welcher der Kontakt offen ist. Der Rotationssensor 14 gibt also einen Signalimpuls ab. Damit ist gewährleistet, daß das Ausgangssignal des zum Rotationssensor 14 parallelgeschalteten Temperatursensors 12 nur für eine kurze Zeit kurzgeschlossen ist, wobei unter kurzer Zeit vorzugsweise eine Zeitdauer verstanden wird, in der sich das Temperatursignal nicht signifikant ändert, also eine Zeitdauer, in der das Temperatursignal eine Temperaturänderung wiedergibt, die nicht größer ist, als die kleinste Temperaturänderung, die erfaßt werden soll.
Für die Ausführungsform nach Figur 2 bedeutet dies entsprechend, daß vorzugsweise der Rotationssensor 1 14 einen Reed-Kontaktschalter 128 mit einem Öffner-Kontakt aufweist, sodaß der Reed-Kontaktschalter 128 im Bezug auf eine Trommeldrehung nur kurze Zeit geöffnet ist und somit das Ausgangssignal des zu dem Rotationssensor 1 14 in Reihe geschalteten Temperatursensors 1 12 nur für eine kurze Zeit unterbrochen ist.
Wie oben erläutert, kann der erste Sensor 12, 1 12 typischerweise einen Widerstandsarbeitsbereich von einigen Ohm bis einigen kOhm aufweisen. Dieser Arbeitsbereich führt zu einem gültigen Wertebereich für das analoge Ausgangssignal des ersten Sensors. Außerhalb des gültigen Wertebereichs liegende Werte entsprechen einem Kurzschluß (sehr geringer Widerstand) oder einer Unterbrechung (sehr hoher Widerstand). In herkömmlichen Auswerteschaltungen führen solche Signalwerte zum Ansprechen einer Fehlererkennungsroutine. Die Erfindung nützt diesen "verbotenen" Wertebereich ober- oder unterhalb der nutzbaren Kennlinie eines ersten Sensors, hier des Temperatursensors 12, 1 12 für die Erkennung von Meßwerten eines zweiten Sensors, hier des Rotationssensors 1 14.
Vorteilhafterweise kann eine obengenannte Fehlererkennungsroutine für den Temperatursensor 12, 1 12 in der Auswerteschaltung 10 ausgeblendet werden, solange ein Impuls vom Rotationssensor erwartet wird. Für den Fall, daß der Impuls länger ansteht (Reed-Kontaktschalter 28 bleibt bei Parallelschaltung geschlossen, oder bei Reihenschaltung offen) greift die Fehlererkennungsroutine für den Temperatursensor 12, 1 12 wieder und erkennt je nach der Variante der Beschaltung einen Kurzschluß oder eine Unterbrechung des Temperatursensors. Im Falle daß die Impulse ausbleiben, greift die Fehlererkennungsroutine der Drehzahlüberwachung in der Auswerteschaltung 10, 1 10. In beiden Fällen führt das Ansprechen der Fehlererkennungsroutine zu einem sicheren Zustand. Das ganze Verfahren der Fehlererkennungsroutine kann z.B. mit dem Aktivieren der Heizung eingeschaltet werden. Damit ist eine dynamische Abfrage der Trommelrotation möglich (sogenannter Watchdog), welche ein Abschalten der kritischen Verbraucher bei erkanntem Fehler ermöglicht.
In Figur 3 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät beispielhaft in Form eines Wäschetrockners 50 dargestellt. Der Wäschetrockner weist ein Gehäuse 52 auf, mit einer um eine horizontale Achse A drehbaren Trommel 330 zur Aufnahme von Wäsche. Die Trommel 330 ist mit einer Beladeöffnung 56 versehen, durch welche Wäsche in die Trommel 330 geladen und aus der Trommel wieder entnommen werden kann. Die Beladeöffnung 56 kann mit einer im Gehäuse 52 schwenkbar gelagerten Tür 58 verschlossen werden. Ein Türkontakt 60 dient zur Erfassung des Zustands der Tür 58.
Weiterhin ist in dem Wäschetrockner 50 ein Luftkreislauf vorgesehen, mit einem Gebläse 62, einem Zuluftkanal 64, einem Abluftkanal 66, einem Auslaß 68 und einem Wärmetauscher 70. Das Gebläse 62 saugt Luft durch den Zuluftkanal 64 in den Innenraum der Trommel 330. In dem Zuluftkanal 64 befindet sich eine Heizung 72, welche die Luft erwärmt. Die warme Luft nimmt unter Abkühlung in der Trommel 330 Feuchtigkeit aus der Wäsche auf. Die abgekühlte feuchte Luft wird durch den Abluftkanal 66 aus der Trommel 54 abgeführt und über den Wärmetauscher 70, in dem die Feuchtigkeit auskondensiert wird, von dem Gebläse durch den Auslaß 68 angeführt.
Der Wäschetrockner 50 ist mit einer Sensoranordnung ausgestattet, die einen Auswerteschaltkreis 310 sowie einen ersten Sensor 312 und einen zweiten Sensor 314 aufweist. Der erste Sensor 312 ist in Form eines Temperatursensors mit einem NTC- Widerstand im Bereich der Heizung 72 ausgebildet. Der zweite Sensor 314 ist in Form eines Rotations- oder Drehzahlsensors ausgebildet, mit einem an der Trommel befestigten Magneten 330 und einem Reed-Schaltkontakt 328, der mit dem Gehäuse verbunden ist und von dem Magneten 330 bei jeder Trommelumdrehung betätigt wird. Die Beschaltung der Sensoranordnung ist vorzugsweise nach einer der Ausführungsformen nach Figur 1 oder 2 vorgesehen. Der Wäschetrockner 50 kann weiterhin mit einer zweiten Sensoranordnung ausgestattet, die einen Auswerteschaltkreis 410 sowie einen ersten Sensor 412 und einen zweiten Sensor 60 aufweist. Der erste Sensor kann in Form eines Temperatursensors mit einem NTC-Widerstand im Bereich des Abluftkanals ausgebildet sein. Der zweite Sensor kann durch den Türkontakt 60 realisiert sein. Die Beschaltung der Sensoranordnung ist auch hier vorzugsweise nach einer der Ausführungsformen nach Figur 1 oder 2 vorgesehen.
Für die Erfindung sind zahlreiche Anwendungsfälle denkbar, wo es darauf ankommt, mit einer begrenzten Anzahl an Signaleingängen in günstiger Weise Ausgangssignale mehrere Sensoren zu erfassen. Beispielhaft im Hausgerätebereich sind auch Feuchte- und Füllstandssensoren (Leitwertelektroden, Füllstandselektroden). Alternative Ausgestaltungen von Sensoren können beispielsweise Sensoren mit Strom-, Spannungsoder Widerstandssignalausgängen, sowie Frequenz-, PWM- oder Ausgänge für serielle Datenströme sein.

Claims

Patentansprüche
Sensoranordnung für ein Haushaltsgerät (50), mit einem Auswerteschaltkreis (10; 1 10; 310; 410), der einen Sensoreingang (16; 1 16) aufweist, mit einem ersten Sensor (12; 1 12; 312; 412) und einem zweiten Sensor (14; 1 14; 314; 414), wobei der erste Sensor ein erstes Ausgangssignal liefert und der zweite Sensor ein zweites Ausgangssignal liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Sensor beide an demselben Sensoreingang (16; 1 16) angeschlossen sind und das Ausgangssignal des ersten Sensors (12; 1 12; 312; 412) einen anderen Wertebereich aufweist als das Ausgangssignal des zweiten Sensors (14; 1 14; 314; 60).
Sensoranordnung nach Anspruch 1 , wobei erste Sensor (12; 1 12; 312; 412) ein analoger Sensor ist und der zweite Sensor (14; 1 14; 314; 60) ein digitaler Sensor ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 2, wobei der zweite Sensor (14; 1 14; 314) ein Momentkontakt ist.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste und der zweite Sensor parallel an dem Sensoreingang (16) angeschlossen sind.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste und der zweite Sensor in Reihe an dem Sensoreingang (1 16) angeschlossen sind.
Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei erste Sensor ein Temperatursensor (12; 1 12; 312) und der zweite Sensor ein Reedkontakt (14; 1 14; 314) ist.
Haushaltsgerät (50) mit einer Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Haushaltsgerät nach Anspruch 7, das eine Tür (58) aufweist, wobei einer der Sensoren ein Türkontakt (60) ist.
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