用于提供继电器触头的功能安全监测的系统和方法技术方案

技术编号:19397694 阅读:27 留言:0更新日期:2018-11-10 05:16
提供了一种便于继电器触头的功能安全监测的系统(100)和方法。该系统可以包括非接触式传感器电路(108),该非接触式传感器电路包括:输出信号天线(110),该输出信号天线位于非接触式传感器电路中以在继电器(120)的至少两个触头(116、118)之间延伸;以及第一输入信号天线和第二输入信号天线(112、114),该第一输入信号天线和第二输入信号天线位于分别与继电器的至少两个触头相邻的非接触式传感器电路中,使得输出信号天线和继电器的至少两个触头位于第一输入信号天线和第二输入信号天线之间。该系统还可以包括处理器(102),该处理器被配置为使得输出信号天线输出能够由第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号(122),同时处理器监测由第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号。处理器可以被配置为基于由第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号确定继电器具有故障,并且响应其输出至少一个指示检测到继电器具有故障的通信(126)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供继电器触头的功能安全监测的系统和方法
本公开总体涉及使用继电器来选择性地控制通过电子电路的功率的功能安全应用。
技术介绍
实施系统的功能安全特征,以最小化对人的物理伤害或对财产的损失的风险。例如,功能安全标准存在于包括汽车、铁路、航空、核电站和制造业的行业中。用于实现系统功能安全的装置可以从改进中受益。
技术实现思路
各种公开的实施方式包括用于帮助继电器触头(触点、接触件,contact)的功能安全监测的系统和方法。在一个实施例中,该系统可以包括非接触式传感器电路,包括:输出信号天线,该输出信号天线位于非接触式传感器电路中以在继电器的至少两个触头之间延伸;以及第一输入信号天线和第二输入信号天线,该第一输入信号天线和第二输入信号天线位于分别与继电器的至少两个触头相邻的非接触式传感器电路中,使得输出信号天线和继电器的至少两个触头位于第一输入信号天线和第二输入信号天线之间。该系统还可以包括处理器,该处理器被配置为使得输出信号天线输出能够由第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号,同时处理器监测由第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号。该处理器可以被配置为基于由第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号确定继电器具有故障,并且响应于此,输出检测到继电器具有故障的通信的至少一个通信。在另一实施例中,一种用于提供继电器触头的功能安全监测的方法可以包括通过与非接触式传感器电路电通信的处理器的操作来执行的动作。非接触式传感器电路可以包括:输出信号天线,该输出信号天线位于非接触式传感器电路中以在继电器的至少两个触头之间延伸;以及第一输入信号天线和第二输入信号天线,该第一输入信号天线和第二输入信号天线位于分别与继电器的至少两个触头相邻的非接触式传感器电路中,使得输出信号天线和继电器的至少两个触头位于第一输入信号天线和第二输入信号天线之间。所述动作可以包括:使得输出信号天线输出能够被第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号;监测由第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号;基于由第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号确定继电器具有故障;并且响应于确定所述继电器具有故障,输出指示检测到所述继电器具有故障的至少一个通信。另一实施例可以包括编码有可执行指令的非暂态计算机可读介质(例如存储装置上的固件组件),该可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行所描述的方法。前面已经相当广泛地概述了本公开的技术特征,使得本领域技术人员可以更好地理解随后的详细描述。在下文中将描述形成所附权利要求主题的本公开的附加特征和优点。本领域技术人员应理解,他们可以容易地使用所公开的概念和具体实施方式以作为修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构的基础。本领域的技术人员还应认识到,这种等同构造不以其最广泛的形式脱离本公开的精神和范围。此外,在进行下面的详细描述之前,应当理解,在本专利文件中提供了对某些词语和短语的各种定义,并且本领域普通技术人员应理解,这样的定义适用于先前和未来使用这类定义的词语和短语的许多(如果不是大多数)实例。虽然一些术语可以包括各种各样的实施方式,但是所附权利要求可以将这些术语明确地限制于特定实施方式。附图说明图1示出了便于继电器触头的功能安全监测的实施例系统的功能框图。图2示出了便于继电器触头的功能安全监测的实施例方法的流程图。图3示出了可以实现实施方式的数据处理系统的框图。具体实施方式现在将参考附图描述与便于继电器触头的功能安全监测的系统和方法有关的各种技术,其中相同的附图标记始终表示相同的元件。下面讨论的附图以及用于在本专利文件中描述本公开的原理的各种实施方式仅是实施例性的,并且不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员应理解,本公开的原理可以在任何适当布置的装置中实现。应当理解,被描述为由某些系统元件实现的功能可以由多个元件执行。类似地,例如,元件可以被配置为执行被描述为由多个元件实现的功能。将参考实施例性非限制性实施方式描述本申请的众多创新教导。本文使用的继电器对应于用作电子控制开关的电气装置。例如,继电器被配置为响应于在相对较低功率(控制)电路中接收到的信号或电流而断开或闭合输出电路。一些继电器可以使用电磁体以使电枢在断开输出电路的位置与闭合输出电路的另一位置之间枢转。其他继电器可以对应于使用例如硅控整流器或TRIAC的固态电子部件(没有移动部件)来断开或闭合输出电路。此外,与电动机一起使用的接触器例如对应于重型继电器。继电器的输出电路通常包括称为触头的金属凸起(metalprojection),该金属凸起从继电器外壳向外延伸并且用作可用于将继电器连接到另一电路的部分的端子。例如,这种触头可以安装到电源和用于特定应用的所需负载(例如,电机或灯)。在一些应用中,触头可以插入到插座中,该插座被配置为接收可以具有继电器的特定触头布置。在其他应用中,触头可以被焊接到例如印刷电路板(PCB)上的电连接。还应当理解,不同的继电器可以具有不同数量的触头。应当理解,继电器可能随着时间而磨损。例如,具有金属触头的基于电磁体的继电器可能在过度使用后导致焊接闭塞(weldshut)。如果焊接阻止输出电路断开,则继电器可能产生危险的结果,导致装置(例如电机)不能通过继电器的控制电路停机。示例性实施方式涉及通过邻近继电器的触头安装非接触式传感器来监测继电器,以便于所述继电器触头的功能安全监测。这种非接触式传感器可以以被配置为检测与继电器的触头(例如焊接触头)相关联的故障而不会干扰继电器的电特性的方式提供。参考图1,示出了便于继电器触头的功能安全监测的示例性系统100。系统100可以包括至少一个处理器102。如本文所使用的,处理器对应于通过硬件电路、软件和/或固件配置以处理数据的任何电子装置。例如,本文描述的处理器可以对应于微处理器、CPU、FPGA、ASIC或任何其他集成电路(IC)或能够处理数据并实现本文描述的各种功能的其他类型的电路中的一种或多种(或组合)。例如,微处理器形式的处理器可以包括存储器104,并且可以被配置为从存储器104执行至少一个应用组件106(例如固件)。可以配置(即,编程)应用组件以使处理器实现本文描述的各种动作和功能。在示例性实施方式中,处理器可以与非接触式传感器电路108可操作地连接。非接触式传感器电路可以包括位于非接触式传感器电路中以在继电器120的至少两个触头116、118之间延伸的输出信号天线110。非接触式传感器还可以包括位于分别与继电器的至少两个触头相邻的非接触式传感器电路中的第一输入信号天线和第二输入信号天线112、114,使得所述输出信号天线和所述继电器的至少两个触头位于第一输入信号天线和第二输入信号天线之间。在该实施例中,所描述的天线110、112、114可以对应于并行(平行,parallel)于邻近的触头放置并且位于在该邻近的触头的0.1至2.0mm内的导电金属条或导线。然而,应当理解,所述天线的可替换的实施方式可以具有与邻近的触头的其他配置和距离,以便于实现本文描述的功能。在所描述的实施例中,处理器102可以被配置为使得输出信号天线输出能够被第一输入信号天线和第二输入信号天线接收到的无线信号122,同时所述处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供继电器触头的功能安全监测的系统(100),包括:非接触式传感器电路(108),包括:输出信号天线(110),位于所述非接触式传感器电路中以在继电器(120)的至少两个触头(116、118)之间延伸;以及第一输入信号天线和第二输入信号天线(112、114),位于分别与所述继电器的至少两个触头相邻的所述非接触式传感器电路中,使得所述输出信号天线和所述继电器的至少两个触头位于所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线之间;处理器(102),配置为使得所述输出信号天线输出能够被所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线接收到的无线信号(122),同时所述处理器监测由所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线接收到的无线信号,其中,所述处理器配置为基于由所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线接收的所述无线信号确定所述继电器具有故障,并且响应于其输出指示检测到所述继电器具有故障的至少一个通信(126)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供继电器触头的功能安全监测的系统(100),包括:非接触式传感器电路(108),包括:输出信号天线(110),位于所述非接触式传感器电路中以在继电器(120)的至少两个触头(116、118)之间延伸;以及第一输入信号天线和第二输入信号天线(112、114),位于分别与所述继电器的至少两个触头相邻的所述非接触式传感器电路中,使得所述输出信号天线和所述继电器的至少两个触头位于所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线之间;处理器(102),配置为使得所述输出信号天线输出能够被所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线接收到的无线信号(122),同时所述处理器监测由所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线接收到的无线信号,其中,所述处理器配置为基于由所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线接收的所述无线信号确定所述继电器具有故障,并且响应于其输出指示检测到所述继电器具有故障的至少一个通信(126)。2.根据权利要求1所述的系统,进一步包括:所述继电器包括所述至少两个触头,其中,所述输出信号天线被定位成并行于所述至少两个触头并位于所述至少两个触头之间,并且所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线被定位成并行于所述至少两个触头并与所述至少两个触头相邻。3.根据权利要求1或2所述的系统,进一步包括印刷电路板(138),其中所述继电器安装在该板上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统,进一步包括继电器插座(140),配置为在其中接纳包括所述至少两个触头的所述继电器的端子(146、148)。5.根据权利要求4所述的系统,其中,所述输出信号天线以及所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线安装有所述继电器插座。6.根据权利要求3所述的系统,其中,所述输出信号天线以及所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线被安装至所述印刷电路板。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统,其中,所述非接触式传感器电路包括:信号发生器(130),与所述输出信号天线电连通;以及至少两个处理电路(132、134),与所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线电连通,其中,所述处理器配置为使得所述信号发生器使所述输出信号天线输出所述无线信号,其中,所述处理电路配置为对由所述第一输入信号天线和所述第二输入信号天线检测到的所述无线信号进行放大或滤波中的至少一项并且将来自所述无线信号的信息提供至所述处理器,其中,所述处理器配置为基于由所述至少两个处理电路提供的信息,将指示检测到所述继电器具有故障的至少一个通信输出到至少一个故障处理电路(128),其中,所述故障处理电路配置为从所述继电器去除电源;输出视觉和/或听觉警报信号;或它们的组合。8.一种用于提供继电器触头的功能安全监测的方法,包括:通过处理器(102)的操作:使得(204)输出信号天线(110...

【专利技术属性】
技术研发人员:彼得·克劳泽
申请(专利权)人:西门子股份公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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