用于模块化系统的低功率开关传感器的供电设备技术方案

本发明专利技术涉及一种用于向模块化测量系统赋能的功率供给设备。模块化测量系统包括模块化显示和调节单元与模块化低功率传感器单元。此外，功率供给设备适于在显示和调节单元与低功率传感器单元之间设置和电连接，使得对于模块化显示和调节单元与低功率传感器单元能够同时赋能，并且实现在显示和调节单元与低功率传感器单元之间的数据通信。此外，本发明专利技术涉及一种模块化系统，包括功率供给设备、显示和调节单元与低功率传感器单元。最后，本发明专利技术涉及一种传感器单元，具有内部能量存储，用于向连接到它的显示和调节单元赋能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于向模块化的测量系统赋能的功率供给设备以及一种包括显示和调节单元、功率供给设备和低功率传感器单元的模块化系统。此外，本专利技术涉及一种具有结合于其中的能量存储设备的低功率传感器单元。本专利技术可应用到的低功率传感器应该是具有如Namur接口的两线控制回路的传感器，该接口对于整个传感器仅允许很低的功率要求，例如在5V时低于1.2mA。这例如将是一种用于液体或固体的使用电容电极、传导电极或电平开关的电平检测传感器单元/交换传感器单元。
技术介绍
结合了作为Namur接口的两线控制回路、作为液体和固体用电平测量和检测/交换传感器的低功率传感器在5V时在低于1.2mA的范围内以很低的功率要求来工作。传感器中提供的能量对于电平检测是足够的。然而，如果例如作为调节单元的另一部件将不得不连接至传感器，正如对于例如传感器的调节或设置而言的情况那样，则传感器中提供的能量将不足以也向连接到它的此附加外部部件例如调节单元赋能。在模块化系统中，正如本专利技术中关注的那样，可连接至模块化低功率传感器单元的模块化显示和调节单元将要求附加的功率源以进行协作，即输入、输出或处理数据。例如在WO 00/50847A1、DE 195 47 281A1和DE 101 13 646A1中描述了包括传感器、附加外部部件和单个功率供给的测量设备，而没有提供一种同时向低功率传感器和外部部件赋能的单个功率供给设备。例如在WO 1993/004422中描述的用于低功率电路的公共功率供给仅能调整用于向低功率传感器赋能的输入功率，而没有提供用于使外部部件适配和向外部部件赋能的接口。然而，由于该系统是模块化的，所以显示和调节单元也能够同其它传感器单元一起使用，例如在4-20mA的范围内连续工作的传感器。这些提供了足够的能量用以也向显示和调节单元赋能，而无需任何其它的外部或附加内部功率源。因此，有意义的是提供一种能够使用在模块化系统中的功率供给设备，用来既为显示和调节单元提供功率又提供在它连接至传感器时为了功率传感器单元与显示和调节单元进行协作而需要的附加功率。此外，在低功率传感器单元本身之内会有附加的功率需求，例如用于处理从连接到它的部件接收的数据以及用于低功率传感器单元与连接到它的部件如上面提到的显示和调节单元之间的数据通信。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于向模块化测量系统赋能的功率供给设备，测量系统包括模块化显示和调节单元与模块化低功率传感器单元。功率供给设备适于在显示和调节单元与低功率传感器单元之间设置和电连接，使得对于模块化显示和调节单元与低功率传感器单元能够同时赋能。另外，实现在显示和调节单元与低功率传感器单元(4)之间的数据通信。根据本专利技术的示例性实施例，功率供给设备提供有连接装置，用于可拆卸地将功率供给单元与显示和调节单元和/或低功率传感器单元连接。作为低功率传感器单元，传感器是指允许对于整个传感器在5V时低于1.2mA的很低功率要求，该传感器提供有例如两线控制回路作为例如Namur接口。这意味着，该功率对于测量或检测是足够的，但是另一电部件不能由这类传感器单元来附加地赋能。因此，本专利技术涉及这样的传感器单元，它们用于电平检测或测量，如用于液体或固体的使用电容电极、传导电极或电平开关的交换传感器单元。术语显示和调节单元涉及例如模块化测量系统的模块，它可应用于适于可拆卸地连接至显示和调节单元的各种传感器。显示和调节单元所能连接到的其它传感器单元可包括用于电平测量和用于压力测量流体静压传送器或过程压力传送器的雷达、超声和导向微波测量技术。然而，这些传感器单元都采用连续地在4至20mA工作的传感器。与电平测量/交换传感器相对照，它们也允许在附加部件连接至其时由传感器单元向附加部件赋能。模块化测量系统中使用的显示和调节单元能够用于输入数据或命令以传送到低功率传感器单元。它在连接至低功率传感器单元时也能够用于简单地输出其数据。在这种情况下，它将仅用作为用以显示低功率传感器单元的一般信息的显示单元。然而，当连接至低功率传感器单元时，显示和调节单元也能够用于输入和输出/显示数据。在任何情况下，一个显示和调节单元能够用于传感器单元的耦合，因为它是模块化构建的而且可拆卸地连接至传感器单元。这种显示和调节单元已经在德国VEGA Grieshaber KG的商标“plicscom”下可用。因此，根据本专利技术的一个示例性实施例，功率供给设备可以在至少一个端面上提供有连接装置，该连接装置可以与在商标“plicscom”下可用的显示和调节单元的连接装置相连接。根据本专利技术的另一方面，功率供给设备具有壳，该壳适于插入于显示和调节单元与低功率传感器单元之间，而且其中设置有能量存储。壳能够由也适合于传感器单元或显示和调节单元的任何材料制成。这将依赖于应用，即在何种环境中和在何种条件下进行测量，像热或冷、真空或量压或在侵蚀性和磨蚀性产品中。用于壳的可能材料例如是塑料、不锈钢或塑料涂覆的铝。能量存储可以是电池、蓄电器或金CAP。在采用电池的情形中，这将必须过不久就更换。因此，能量存储即电池将不得不设置在壳之中，使得它可容易地存取。在使用蓄电器或金CAP的情形中，将必须提供附加装置以对蓄电器或金CAP再充电。根据本专利技术的另一方面，该功率供给设备适于安装至低功率传感器单元，包括用于液体或固体的电平测量或检测/交换的检测器，具有两线回路，特别是Namur接口，允许在5V时＜1.2mA的功率要求。连接至这种低功率传感器单元的功率供给设备允许这些传感器单元就如对于在4-20mA的范围内连续工作的传感器那样普遍地工作。因此，不仅可进行测量或检测，而且可以由功率供给设备所提供的附加能量来操作其它电部件。根据本专利技术的另一方面，功率供给设备的壳提供有相应的附着装置，适于与显示和调节单元以及低功率传感器单元的相应附着装置协作。该附着装置允许功率供给设备与显示和调节单元以及低功率传感器单元的可拆卸接合。由于整个测量系统模块化，所以附着装置应该是一致的，即附着装置应当提供为使得功率供给设备可附着至低功率传感器单元，而显示和调节单元也应该可直接地附着至低功率传感器单元，其间没有功率供给设备。可使用不同类型的附着装置，不过它们必须提供可拆卸的接合，如例如卡口耦合。此外，根据本专利技术的另一方面，功率供给设备具有第一和第二接触装置，其中第一接触装置提供用于能量存储至显示和调节单元以及低功率传感器单元的连接以向它们赋能。第二接触装置提供用于数据线，允许在显示和调节单元与低功率传感器单元之间的通信或数据交换。这些线通过功率供给设备的壳来连接。它们例如可将显示和调节单元的控制器连接至低功率传感器单元的微控制器，以实现数据通信例如用于传感器单元的配置或用于存储传感器单元的数据。然而，功率供给设备的接触装置和附着装置提供为使得显示和调节单元能够在至少两个位置定位在功率供给设备上。能够据此实现的一种构造在US专利申请第10/639232号中或在国际专利申请PCT/EP03/08940中公开，通过引用将其内容完整地结合于此。此外，根据本专利技术的另一方面，提供了一种模块化系统，包括可拆卸地彼此连接的而且适于形成彼此电接触的模块化显示和调节单元、如上所述的模块化功率供给设备和模块化低功率传感器单元，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率供给设备（１），用于向模块化测量系统（２）赋能，所述模块化测量系统（２）包括模块化显示和调节单元（３）与模块化低功率传感器单元（４），其中所述功率供给设备（１）适于在所述显示和调节单元（３）与所述低功率传感器单元（４）之间设置和电连接，使得对于所述模块化显示和调节单元（３）与所述低功率传感器单元（４）能够同时赋能，并且实现在所述显示和调节单元（３）与所述低功率传感器单元（４）之间的数据通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-1-28 60/539,6451.一种功率供给设备(1)，用于向模块化测量系统(2)赋能，所述模块化测量系统(2)包括模块化显示和调节单元(3)与模块化低功率传感器单元(4)，其中所述功率供给设备(1)适于在所述显示和调节单元(3)与所述低功率传感器单元(4)之间设置和电连接，使得对于所述模块化显示和调节单元(3)与所述低功率传感器单元(4)能够同时赋能，并且实现在所述显示和调节单元(3)与所述低功率传感器单元(4)之间的数据通信。2.根据权利要求1的功率供给设备(1)，由此所述功率供给设备(1)具有适于在所述显示和调节单元(3)与所述低功率传感器单元(4)之间插入的壳(5)。3.根据权利要求2的功率供给设备(1)，由此能量存储(6)设置于所述壳(5)内。4.根据权利要求3的功率供给设备(1)，由此所述能量存储(6)是电池、蓄电器或金CAP。5.根据权利要求1的功率供给设备(1)，其适于装配至低功率传感器单元(4)，该传感器单元(4)包括用于液体或固体电平测量或检测和/或交换的探测器，该探测器具有两线控制回路，特别是Namur接口，允许在5V时＜1.2mA的功率要求。6.根据权利要求2的功率供给设备(1)，由此所述壳(5)提供有相应的附着装置(7)，该附着装置(7)适于与所述显示和调节单元(3)与所述低功率传感器单元(4)的相应附着装置(8、9)协作以允许可拆卸的接合。7.根据权利要求3的功率供给设备(1)，具有第一接触装置和第二接触装置(10、10′、11、11′)，由此提供所述第一接触装置(10、10′)用于所述能量存储(6)至所述显示和调节单元(3)与所述低功率传感器单元(4)的连接，而提供所述第二接触装置(11、11′)用于通过所述功率供给设备(1)来连接的数据线。8.根据权利要求7的功率供给设备(1)，由此所述能量存储(6)可经由所述第一接触装置(10)连接至所述显示和调节单元(3)的输入键(19)。9.根据权利要求7的功率供给设备(1)，由此所述能量存储(6)可经由所述第一接触装置(10′)连接至所述低功率传感器单元(4)的微控制器(12)。10.根据权利要求7的功率供给设备(1)，由此所述显示和调节单元(3)的显示控制器(13)的所述数据线可通过所述功率供给设备(1)经由所述第二接触装置(11、11′)连接至所述低功率传感器单元(4)的所述微控制器(12)。11.根据权利要求1的功率供给设备(1)，其适于使得所述显示和调节单元(3)可在至少两个位置附着至所述功率供给设备(1)。12.一种模块化系统，包括可拆卸地彼此连接的而且适于形成彼此电接触的模块化显示和调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁梅勒特，约瑟夫费伦巴赫，托马斯德克，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]