WO2018224352A1 - Batteriebetriebenes elektronisches schaltgerät mit einem leistungslosen stand-by-modus - Google Patents

Batteriebetriebenes elektronisches schaltgerät mit einem leistungslosen stand-by-modus Download PDF

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Rolf Fensterle
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    • H03K2217/0063—High side switches, i.e. the higher potential [DC] or life wire [AC] being directly connected to the switch and not via the load

Definitions

  • the invention relates to a battery-powered electronic switching device, in particular a capacitive level switch with a powerless stand-by mode.
  • Capacitive level gauges are used to determine the level of electrically non-conductive bulk materials or liquids with a capacitive sensor.
  • DE 198 39 000 A1 discloses a battery-operated level sensor, which detects the level through a container wall, and forwards via a radio link to a display and evaluation.
  • the energy source is called a 9V block battery.
  • DE 10 2010 004 099 A1 discloses an electronic switching device with an energy-free standby mode, the activation being effected by a radio signal in which a control signal and energy are simultaneously transmitted.
  • the volume requirements and costs are considered.
  • WO 2010 106 1 13 A2 discloses a battery-powered electronic device with a power-free standby operation, wherein a field effect transistor is activated by means of a remote control, which is done with the aid of arranged between the gate and source photodiodes or a phototransistor.
  • a disadvantage is considered the use of a remote control, which, if not already present, represents a significant cost factor.
  • WO 2015 001 064 A1 describes a measuring device with a transmission device, wherein a switch or pushbutton is provided which actuates this bridging device.
  • the pushbutton can be designed as a light barrier and is used to switch off power-intensive arithmetic operations in order to operate a processor in power-saving standby modes.
  • the object of the invention is to provide an activation option for a battery-powered electronic switching device with powerless stand-by mode, which activates without additional aids such as an infrared remote control or the like, and after a function test back to the power-free stand-by mode can be offset. It should also be easy to handle and cost effective.
  • a first inventive concept is to generate the light signal by removing an opaque cover over the photoreceptor from the ambient light at workplace lighting of typically 500 lux or a spectrally adjusted light source of sufficient brightness such as a flashlight or a smartphone.
  • a second concept of the invention consists in a known manner of a
  • Photo receiver controlled (field effect) transistor in addition to connect to a microcontroller, which can control the transistor in the absence of light signal, in particular lock.
  • the electronic switching device Since the electronic switching device is to be hermetically sealed, making a battery exchange virtually impossible, the power-free stand-by operation is particularly important here.
  • the discharge of the battery begins only at startup at the site, an opaque cover, such as an adhesive film, mounted over the photoreceptor, at the removal of the bistable circuit irrevocably merges into its active state, which easily with a conventional flip-flop it is possible.
  • the switching device should be tested before delivery to the customer, which would require a second control input for resetting the flip-flop.
  • control input of the transistor (gate) additionally connected to a microcontroller or other suitable control unit, whereby the switching device after a successful test, a key input or after a predetermined period of time again covered photoreceiver back into the powerless standby Mode can be put.
  • the advantage is that a factory test can be done before delivery of the switching device, without giving up the advantageous powerless stand-by mode.
  • the battery is not prematurely discharged even after prolonged storage at the customer.
  • limit level switches according to the invention having only one measuring electrode and one binary switching output are used
  • their process values can be transmitted via the wireless communication module to a master acting as the master
  • Level limit switches are transmitted, where the fill level either determines itself, or the required measurements are transmitted via a wired interface to a central unit.
  • a level measurement can be generated.
  • Fig. 2 shows three capacitive switching devices according to the invention on a tank.
  • FIG. 1 shows the essential components of the capacitive switch according to the invention, in which a measuring electrode 2 shown as a variable capacitance with the housing wall, the wall of a tank shown in FIG. 2 with a medium and the device ground forms an AC circuit whose impedance in known Way is evaluated.
  • a measuring electrode 2 shown as a variable capacitance with the housing wall, the wall of a tank shown in FIG. 2 with a medium and the device ground forms an AC circuit whose impedance in known Way is evaluated.
  • the measuring electrode 2 fed directly from the microcontroller 3 with a square wave signal.
  • the non-essential to the invention components for evaluation of the impedance are not shown here.
  • the arrangement is powered by a built-in battery 4, which can not be replaced or charged without damaging the housing. At rest, the battery 4 is charged only with the residual currents of the darkened photodiode 7 and the general purpose input / output (GPIO) of the microcontroller 3. These currents are so small that the influence of a resistance in the megohm range R can practically be ignored.
  • the normally-off switching transistor 6, a PMOS of the type FDZ661 PZ, is activated upon exposure of the photodiode 7 (BPW34), which may be done by removing a reversible cover 8, for example a sticker, or a light flash penetrating the housing wall.
  • BPW34 photodiode 7
  • photoreceptor is also a phototransistor (BPX38) or a number of photovoltaic photodiodes in question, the photodiodes would be arranged in place of the resistor R.
  • BPX38 phototransistor
  • the photodiodes would be arranged in place of the resistor R.
  • the photocurrent of the reversely operated photodiode 7 opens the switching transistor 6, which supplies the microcontroller 3 with power and thus activated. If the ambient light (workplace lighting) is insufficient, a spectrally adjusted light source of sufficient brightness, such as a flashlight or a smartphone, can also be used.
  • the GPOI of the microcontroller 3 now takes over the control of the switching transistor 6, so that the device after a successful test and cover the photoreceiver can go back to the power-free stand-by mode.
  • the wireless communication module 5, shown is a Bluetooth communication module, takes over the communication with a central unit 9, which incidentally can also transmit a command for switching off the self-holding switching transistor 6.
  • FIG. 2 shows electronic switching devices 1 arranged on a tank according to the invention. They are identically constructed and connected via wireless Bluetooth communication modules 5 with a Bluetooth master in a central unit 9.
  • Their measuring electrodes 2 feed, as described above, an AC circuit influenced by the tank and its contents, whose impedance can be evaluated in a known manner.
  • the first in a power-free standby mode (standby mode) located capacitive level switch 1 are activated by means of a striking the photoreceiver 7 light signal and then go according to the invention in a light-independent latching mode and thus in their operating state.
  • process values of the measuring electrodes 2 can also be transmitted to the central unit 9 via the Bluetooth communication module 5 (Bluetooth interface), for example a Bluetooth module RN4020-V / RM120 or the like.
  • Bluetooth communication module 5 Bluetooth interface
  • RN4020-V / RM120 Bluetooth module
  • the master 9 is connected to a PC via a wired bidirectional communication interface, without limiting the invention thereto.
  • an interpolation of the process values for example a spline interpolation, can be carried out, whereby the geometric arrangement of the level limit switches 1, i. their mutual distance and the geometry of their measuring electrodes is taken into account.
  • the maximum value of the derivative indicates the location of the largest change in process value and thus the actual level.
  • the process values can be normalized and then subtracted point by point from each other. The differences are compared with each other, and the adjacent level limit switch 1 is determined with the largest difference value. After a final interpolation of these process values, a level measurement can be determined and displayed digitally.
  • the cover 8 may be a daylight impermeable housing portion having, for example, fluorescent ingredients that can be activated by a flash of light in the blue or violet spectral region.
  • the invention is also suitable for capacitive sensors with multiple electrodes, inductive, magnetic, optical or ultrasonic sensors.
  • wireless communication module wireless communication module, Bluetooth,

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Abstract

Batteriebetriebenes elektronisches Schaltgerät (1) mit einem leistungslosen Stand-by-Modus, das einen Sensor (2), eine Steuerung (3), eine Batterie (4) und eine drahtloses Kommunikations- modul (5) aufweist, wobei die Steuerung (3) über einen mit der Batterie (4) verbundenen Schalttransistor (6) aktivierbar ist, wobei der Schalttransistor (6) bei Lichteinfall auf einen Fotoempfänger (7) zur Aktivierung in einen leitenden Zustand versetzt werden kann, wobei der Steueranschluss des Schalttransistors (6) derart mit der Steuerung (3) verbunden ist, dass er dauerhaft leitend bleiben kann, wobei der Fotoempfänger (7) eine Abdeckung (8) aufweist, die zur Beeinflussung des Lichteinfalls geeignet ist, und die Steuerung (3) Mittel zur Abschaltung des Schaltransistors (6) aufweist, um dasdas elektronische Schaltgerät (1) nach einem erfolgreichen Test, einem Steuerbefehl oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne in den leistungslosen Stand-by-Modus zu versetzen.

Description

Batteriebetriebenes elektronisches Schaltgerät mit einem leistungslosen Stand-by-Modus
Die Erfindung betrifft ein batteriebetriebenes elektronisches Schaltgerät, insbesondere einen kapazitiven Grenzstandschalter mit einem leistungslosen Stand-by-Modus.
Kapazitive Füllstandsmessgeräte dienen zur Bestimmung eines Füllstandes elektrisch nicht leitender Schüttgüter oder Flüssigkeiten mit einem kapazitiven Messwertaufnehmer.
Neben eintauchenden Messgeräten, die natürlich eine höhere Messgenauigkeit bieten, sind auch Geräte bekannt, die durch eine nicht leitende Behälterwand hindurch messen können. Derartige Geräte werden von der Anmelderin hergestellt und in verschiedenen Bauformen auf den Markt gebracht.
Bei größeren Behältern und in weiträumigen Anlagen ist die Verkabelung der Schaltgeräte mit einem erheblichen Aufwand verbunden.
Die DE 198 39 000 A1 offenbart einen batteriebetriebenen Füllstandsensor, der den Füllstand durch eine Behälterwand hindurch erfasst, und über eine Funkstrecke an eine Anzeige- und Auswerteeinheit weiterleitet. Als Energiequelle wird eine 9V-Blockbatterie genannt.
Es wird vorgeschlagen, die Auswerteelektronik gemeinsam mit der Batterieversorgung in einem eigenen Gehäuse an oder neben dem Tank anzuordnen und den Sensor über eine zweiadrige Verbindungsleitung anzuschließen. Als nachteilig wird der damit verbundene Montage- und Verkabelungsaufwand angesehen.
Die DE 10 2010 004 099 A1 offenbart ein elektronisches Schaltgerät mit einem energiefreien Bereitschaftsmodus, wobei die Aktivierung durch ein Funksignal erfolgt, bei dem gleichzeitig ein Steuersignal und Energie übertragen wird. Als nachteilig werden der damit verbundene gerätetechnische Aufwand, der Volumenbedarf und die Kosten angesehen.
Die WO 2010 106 1 13 A2 offenbart ein batteriebetriebenes elektronisches Gerät mit einem leistungslosen Stand-by-Betrieb, wobei ein Feldeffekttransistor mittels einer Fernbedienung aktiviert wird, was mit Hilfe von zwischen Gate und Source angeordneten Fotodioden oder eines Fototransistors geschieht. Als nachteilig wird die Verwendung einer Fernbedienung angesehen, die, wenn nicht ohnehin vorhanden, einen erheblichen Kostenfaktor darstellt.
Die WO 2015 001 064 A1 beschreibt ein Messgerät mit einer Übertragungseinrichtung, worin ein Schalter oder Taster vorgesehen ist, der diese Überbrückungseinrichtung betätigt.
Der Taster kann als Lichtschranke ausgeführt sein und dient zur Abschaltung stromintensiver Rechenoperarionen, um eine Recheneinheit in stromsparenden Standby-Modi zu betreiben.
Als nachteilig werden der Materialaufwand und die fehlende vollständige Trennung von der Stromversorgung oder einer in dieser Druckschrift nicht genanten Batterie angesehen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Aktivierungsmöglichkeit für ein batteriebetriebenes elektronisches Schaltgerät mit leistungslosem Stand-by-Modus anzugeben, das ohne zusätzliche Hilfsmittel wie eine Infrarot-Fernbedienung oder ähnliches aktiviert, und nach einem Funktionstest wieder zurück in den leistungslosem Stand-by-Modus versetzt werden kann. Es soll darüber hinaus einfach zu handhaben und kostengünstig sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
Ein erster Erfindungsgedanke besteht darin, das Lichtsignal durch Entfernen einer lichtundurchlässigen Abdeckung über dem Fotoempfängers aus dem Umgebungslicht bei Arbeitsplatzbeleuchtung von typisch 500 Lux oder einer spektral angepassten Lichtquelle ausreichender Helligkeit wie einer Taschenlampe oder einem Smartphone zu generieren.
Ein zweiter Erfindungsgedanke besteht darin, einen in bekannter Weise von einem
Fotoempfänger gesteuerten (Feldeffekt-) Transistor zusätzlich mit einem Mikrocontroller zu verbinden, der den Transistor bei fehlenden Lichtsignal steuern, insbesondere sperren kann.
Da das elektronische Schaltgerät hermetisch verschlossen werden soll, was einen Batterietausch praktisch unmöglich macht, ist der leistungslosen Stand-by-Betrieb hier besonders wichtig.
Damit die Entladung der Batterie erst bei der Inbetriebnahme am Einsatzort beginnt, wird eine lichtundurchlässige Abdeckung, beispielsweise ein Klebefolie, über dem Fotoempfänger angebracht, bei deren Entfernung die bistabile Schaltung unwiderruflich in ihren aktiven Betriebszustand übergeht, was auch mit einen herkömmlichen Flip-Flop ohne weiteres möglich wäre. Allerdings soll das Schaltgerät vor der Auslieferung an den Kunden getestet werden, was einen zweiten Steuereingang zur Rücksetzung des Flip-Flops erfordern würde.
Deshalb wird der Steuereingang des Transistors (Gate) erfindungsgemäß zusätzlich mit einem Mikrocontroller oder einer anderen geeigneten Steuereinheit verbunden, wodurch der das Schaltgerät nach einem erfolgreichen Test, einer Tasteneingabe oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne bei erneut abgedecktem Fotoempfänger wieder in den leistungslosen Stand-by-Modus versetzt werden kann.
Der Vorteil besteht zum darin, dass ein werksseitiger Test vor Auslieferung des Schaltgerätes erfolgen kann, ohne den vorteilhaften leistungslose Stand-by-Modus aufzugeben. So wird die Batterie auch bei längerer Lagerung beim Kunden nicht vorzeitig entladen.
Mit einem Baukastensystem, bei dem erfindungsgemäße Grenzstandschalter mit nur einer Messelektrode und einem binären Schaltausgang zum Einsatz kommen, können deren Prozesswerte über das drahtlose Kommunikationsmodul zu einem als Master fungierenden Grenzstandschalter übertragen werden, wo der Füllstand entweder selbst bestimmt, oder die dazu benötigten Messwerte über eine drahtgebundene Schnittstelle zu einer Zentraleinheit übermittelt werden. Durch Interpolation und Differenzbildung kann ein Füllstandsmesswert (Füllstand) erzeugt werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die wesentlichen Baugruppen eines erfindungsgemäßen kapazitiven Schalters,
Fig. 2 zeigt drei erfindungsgemäße kapazitive Schaltgeräte an einem Tank.
Die Fig.1 zeigt die wesentlichen Baugruppen des erfindungsgemäßen kapazitiven Schalters, bei dem eine als variable Kapazität dargestellte Messelektrode 2 mit der Gehäusewand, der Wand eines in der Fig. 2 dargestellten Tanks mit einem Medium und der Gerätemasse einen Wechselstromkreis bildet, dessen Impedanz in bekannter Weise ausgewertet wird.
Die Messelektrode 2 direkt vom Mikrocontroller 3 mit einem Rechtecksignal gespeist. Die nicht erfindungswesentlichen Bauelemente zur Auswertung der Impedanz sind hier nicht dargestellt.
Dier Anordnung wird von einer im Gerät integrierten Batterie 4 versorgt, die weder getauscht noch aufgeladen werden kann, ohne das Gehäuse zu beschädigen. Im Ruhezustand wird die Batterie 4 nur mit den Restströmen der abgedunkelten Fotodiode 7 und des General Purpose Input/Output (GPIO) des Mikrocontrollers 3 belastet. Diese Ströme sind derart gering, dass der Einfluss eines im Megaohm-bereich liegenden Widerstandes R praktisch unberücksichtigt bleiben kann.
Der im Ruhezustand gesperrte Schalttransistor 6, ein PMOS des Typs FDZ661 PZ wird bei Belichtung der Fotodiode 7 (BPW34) aktiviert, was durch Entfernen einer reversiblen Abdeckung 8, zum Beispiel eines Aufklebers, oder einen die Gehäusewand durchdringenden Lichtblitz geschehen kann.
Als Fotoempfänger kommt auch ein Fototransistor (BPX38) oder eine Anzahl fotovoltaisch betriebener Fotodioden in Frage, wobei die Fotodioden an Stelle des Widerstandes R anzuordnen wären.
Der Fotostrom der in Sperrrichtung betriebenen Fotodiode 7 öffnet den Schalttransistor 6, der den Mikrocontroller 3 mit Strom versorgt und damit aktiviert. Falls das Umgebungslicht (Arbeitsplatzbeleuchtung) nicht ausreicht, kann auch eine spektral angepasste Lichtquelle ausreichender Helligkeit wie eine Taschenlampe oder ein Smartphone verwendet werden. Der GPOI des Mikrocontrollers 3 übernimmt nun die Steuerung des Schalttransistors 6, so dass das Geräte nach einem erfolgreichen Test und Abdeckung des Fotoempfängers wieder in den leistungslosen Stand-by-Modus übergehen kann.
Das drahtloses Kommunikationsmodul 5, dargestellt ist ein Bluetooth-Kommunikationsmodul, übernimmt die Kommunikation mit einer Zentraleinheit 9, die übrigens auch einen Befehl zur die Abschaltung des selbsthaltenden Schalttransistors 6 übermitteln kann.
Die Fig. 2 zeigt an einem Tank angeordnete erfindungsgemäße elektronische Schaltgeräte 1 . Sie sind identisch aufgebaut und über drahtlose Bluetooth-Kommunikationsmodule 5 mit einem Bluetooth-Master in einer Zentraleinheit 9 verbunden.
Deren Messelektroden 2 speisen wie oben beschrieben, einen vom Tank und seinem Inhalt beeinflussten Wechselstromkreis, dessen Impedanz in bekannter Weise auswertbar ist.
Die zunächst in einem leistungslosen Stand-by-Modus (Bereitschaftsmodus) befindlichen kapazitiven Grenzstandschalter 1 werden mit Hilfe eines auf den Fotoempfänger 7 treffenden Lichtsignals aktiviert und gehen anschließend erfindungsgemäß in einen lichtunabhängigen Selbsthaltemodus und damit in ihren Betriebszustand über.
Dieser kann zum Beispiel nach Beendigung eines Funktionstests oder einer zeitweisen Deaktivierung des Messsystems durch einen vom Mikrocontroller 3 erzeugten oder von der Zentraleinheit 9 übermittelten Steuerbefahl wieder beendet werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können auch Prozesswerte der Messelektroden 2 über das Bluetooth-Kommunikationsmodul 5 (Bluetooth-Schnittstelle), beispielsweise einem Bluetooth-Modul RN4020-V/RM120 oder Ähnliches zur Zentraleinheit 9 übertragen werden.
Der Master 9 ist über eine kabelgebundene bidirektionale Kommunikationsschnittstelle mit einem PC verbunden, ohne die Erfindung darauf zu beschränken.
Bei der Auswertung kann eine Interpolation der Prozesswerte, beispielsweise eine Spline- Interpolation, durchgeführt, wobei auch die geometrische Anordnung der Grenzstandschalter 1 , d.h. deren gegenseitiger Abstand und die Geometrie ihrer Messelektroden berücksichtigt wird. Der Maximalwert der Ableitung gibt den Ort der größten Prozesswertänderung und somit den tatsächlichen Füllstand an.
In einer weiteren Ausgestaltung können die Prozesswerte normiert und anschließend punktweise voneinander abgezogen werden. Die Differenzen werden miteinander verglichen, und die benachbarten Grenzstandschalter 1 mit dem größten Differenzwert ermittelt. Nach einer abschließenden Interpolation dieser Prozesswerte, kann ein Füllstands-Messwert bestimmt und digital angezeigt werden. Schließlich kann die Abdeckung 8 ein für Tageslicht undurchlässiger Gehäuseabschnitt sein, der beispielsweise fluoreszierende Inhaltstoffe aufweist, die durch einen Lichtblitz im blauen oder violetten Spektralbereich aktiviert werden können.
Die Erfindung ist auch für kapazitive Sensoren mit mehreren Elektroden, induktive, magnetische, optische oder auch Ultraschallsensoren geeignet.
Bezugszeichen
1 Batteriebetriebenes elektronisches Schaltgerät (kapazitiver Grenzstandschalter)
2 Sensor (Sensorelektrode)
3 Steuerung (MikroController μθ)
4 Batterie (Energieversorgung)
5 Drahtloses Kommunikationsmodul (Funk-Kommunikationsmodul, Bluetooth,)
6 Schalttransistor (MOSFET), selbsthaltend
7 Fotoempfänger (resistiv oder voltaisch)
8 Reversible Abdeckung des Fotoempfängers 7 (undurchsichtig) oder
Gehäusewand
9 Zentraleinheit (Bluetooth-Master)

Claims

Ansprüche
1 . Batteriebetriebenes elektronisches Schaltgerät (1 ) mit einem leistungslosen Stand- by-Modus, das einen Sensor (2), eine Steuerung (3), eine Batterie (4) und ein drahtloses Kommunikationsmodul (5) aufweist, wobei die Steuerung (3) über einen mit der Batterie (4) verbundenen Schalttransistor (6) aktivierbar ist, wobei der Schalttransistor (6) bei Lichteinfall auf einen Fotoempfänger (7) zur Aktivierung in einen leitenden Zustand versetzt wird, wobei der Steueranschluss des
Schalttransistors (6) derart mit der Steuerung (3) verbunden ist, dass er dauerhaft leitend bleiben kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Fotoempfänger (7) eine Abdeckung (8) aufweist, die zur Beeinflussung des Lichteinfalls geeignet ist, und die Steuerung (3) Mittel zur Abschaltung des Schaltransistors (6) aufweist, welche das elektronische Schaltgerät (1 ) nach einem erfolgreichen Test, einem Steuerbefehl oder Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne wieder in den leistungslosen Stand-by- Modus versetzen kann, wobei die Steuerung (3) durch den Schalttransitor (6) von der Batterie (4) getrennt ist.
2. Elektronisches Schaltgerät (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sein Gehäuse hermetisch verschlossen und die Batterie (4) nicht ohne Beschädigung des Gehäuses austauschbar ist.
3. Elektronisches Schaltgerät (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fotoempfänger (7) durch Entfernung der Abdeckung (8) aktiviert wird.
4. Elektronisches Schaltgerät (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der der Fotoempfänger (7) durch einen die Abdeckung (8) durchdringenden Lichtblitz aktiviert wird.
5. Elektronisches Schaltgerät (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass es durch einen von der von der Zentraleinheit (9) übermittelten Steuerbefehl in den leistungslosen Stand-by-Modus versetzt werden kann.
6. Anordnung zur kapazitiven Bestimmung des Füllstandes in einem Tank mit mehr als zwei baugleichen batteriebetriebenen elektronischen Schaltgeräten (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die über eine Funkverbindung mit einer
Zentraleinheit (9) verbunden sind und deren Prozesswerte über das
Kommunikationsmodul (5) übertragen werden, wobei aus dem Prozesswerten ein binäres oder ein digitales Füllstandsignal erzeugt wird.
PCT/EP2018/063999 2017-06-09 2018-05-29 Batteriebetriebenes elektronisches schaltgerät mit einem leistungslosen stand-by-modus WO2018224352A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268843A (en) * 1979-02-21 1981-05-19 General Electric Company Solid state relay
FR2725084A1 (fr) * 1994-09-26 1996-03-29 Sextant Avionique Alimentation electrique autonome
DE19839000A1 (de) 1998-08-27 2000-03-09 Dickert Electronic Gmbh Verfahren zur Überwachung von Füllständen sowie Füllstandsmeß- und anzeigevorrichtung
WO2010106113A2 (en) 2009-03-20 2010-09-23 Stmicroelectronics S.R.L. Power supply circuit for remotely turning-on electrical appliances
EP2267649A1 (de) * 2009-06-12 2010-12-29 Gemalto SA Tragbare elektronische Vorrichtung mit geringem Stromverbrauch
DE102010004099A1 (de) 2009-10-21 2011-04-28 Bruder, Jörg Schaltgerät mit energiefreiem Bereitschaftsmodus
WO2015001064A1 (de) 2013-07-03 2015-01-08 Vega Grieshaber Kg Übertragungsvorrichtung für ein messgerät und verfahren zum übertragen von rohdaten mit einer übertragungsvorrichtung
DE102015223868A1 (de) * 2015-12-01 2017-06-01 Ifm Electronic Gmbh Anordnung und Verfahren zur kapazitiven Füllstandsbestimmung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827244A (en) * 1988-01-04 1989-05-02 Pittway Corporation Test initiation apparatus with continuous or pulse input

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268843A (en) * 1979-02-21 1981-05-19 General Electric Company Solid state relay
FR2725084A1 (fr) * 1994-09-26 1996-03-29 Sextant Avionique Alimentation electrique autonome
DE19839000A1 (de) 1998-08-27 2000-03-09 Dickert Electronic Gmbh Verfahren zur Überwachung von Füllständen sowie Füllstandsmeß- und anzeigevorrichtung
WO2010106113A2 (en) 2009-03-20 2010-09-23 Stmicroelectronics S.R.L. Power supply circuit for remotely turning-on electrical appliances
EP2267649A1 (de) * 2009-06-12 2010-12-29 Gemalto SA Tragbare elektronische Vorrichtung mit geringem Stromverbrauch
DE102010004099A1 (de) 2009-10-21 2011-04-28 Bruder, Jörg Schaltgerät mit energiefreiem Bereitschaftsmodus
WO2015001064A1 (de) 2013-07-03 2015-01-08 Vega Grieshaber Kg Übertragungsvorrichtung für ein messgerät und verfahren zum übertragen von rohdaten mit einer übertragungsvorrichtung
DE102015223868A1 (de) * 2015-12-01 2017-06-01 Ifm Electronic Gmbh Anordnung und Verfahren zur kapazitiven Füllstandsbestimmung

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