探测头以及用于运行探测头的方法技术

探测头以及用于运行探测头的方法。本发明专利技术涉及一种探测头（1），该探测头（1）被配置为使得输出电流脉冲（I14out）能够通过电荷存储器（14）以所定义的时间间隔（T）输出给负载（15）。此外能够对于接下来的时间段（ΔT）确定在电荷存储器（24）处要补充的平均功率（P14in,P’14in,P’’14in）并且根据所确定的平均功率（P14in,P’14in,P’’14in）能够确定由电压转换器（13）要从电压源（12）抽取的平均输入功率（P13in,P’13in,P’’13in）的高度。电压转换器（13）能够由装置（17）相应地操控。此外，本发明专利技术还涉及一种用于运行该探测头的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据权利要求I所述的探测头以及根据权利要求7所述的用于运行探测头的方法。
技术介绍
这样的探测头例如被用于对夹持在材料加工机、例如铣床中的エ件进行位置确定。探测头通常是探测系统的组成部分，该探测系统常常具有静止的发送器一接收器单元。该发送器一接收器单元通常固定在材料加工机的位置固定的元件处。探測头可以安装在材料加工机的可移动的元件处、例如铣轴处。在此，探测头包括可从静止位置偏转的探针或可偏转的探測元件，该探测元件在从其静止位置偏转出时生成开关信号。应将探測元件的静止位置理解成探測元件的如下位置在该位置中，该探测元件与エ件不接触。在探測元件与エ件接触的情况下，探測元件从其静止位置中偏转出。 在所谓的无电缆探测系统的情况下，相应的开关信号由探测头作为电磁信号、尤其是作为红外或无线电信号传输给静止的发送器一接收器单元。在该发送器一接收器单元中，探測系统的输出信号被分析，以便确定开关信号的出现(即探測元件的偏转)。这样的探测头常常为了其能量供应而具有一个或多个电池形式的电压源。所存在的持久期望是，提高这样的探测系统的可用性，因此尝试最大化电压源的耐用时间。在EP I 557 639 BI中例如说明了一种电池运行的探测头，其中尤其是应该通过使用电压转换器来延长电池的寿命，这最终由于由所消耗的电池导致的停顿时间更少而改善了相应探测头的可用性。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务尤其是，提供一种探测头以及一种用于运行探测头的方法，其中提高探测头的可用性。根据本专利技术，该任务通过权利要求I以及权利要求7的特征来解決。因此，该探测头为了其能量供应而具有电压源。该电压源与电压转换器电连接。电压转换器可以由用于监控电压转换器的输入功率的装置来操控，其中在电压转换器的输出端处可以生成电压，该电压高于电压源的输出电压。在此，此外能借助于电压转换器以电的方式充电的电荷存储器与电压转换器的输出端电连接。该探测头被配置为使得 一输出电流脉冲可以通过电荷存储器以所定义的时间间隔输出给具有时变的电流需求、尤其是具有脉冲形电流需求的负载； 一可以对于接下来的时间段确定在电荷存储器处要补充的平均功率； 一根据所确定的平均功率可以确定将要由电压转换器从电压源抽取的平均输入功率的高度，并且电压转换器可以由所述装置相应地操控。在操控以后，于是可以给电压转换器输送该平均输入功率，或者可以由电压转换器将平均输入电流从电压源传送到电荷存储器。有利地，负载可以被构造为发送级，使得可以由发送级生成电磁信号。接下来，所述装置可以被构造为监控输入功率、尤其是被构造成CPU。电压源可以被构造成直流电压源、尤其是一个或多个电池。接下来，此外将电池既理解成不可再充电电池，也理解成可再充电蓄电池。根据物理学中常用的术语，应将概念“功率”理解成与时间段相关的能量、在此为电能。此外，例如可以将ー个或多个电容器或者也将ー个或多个电化学双层电容器用作电荷存储器。有利地，电压转换器具有尤其是晶体管形式的开关，该开关与用于监控输入功率的装置电连接。该电连接尤其是用于在脉冲宽度调制或脉冲频率调制的意义上操控开关 。该探测头尤其是可以包括用于确定施加在电压转换器的输入端处的电压的电路。可替代地或作为补充，探測头可以包括用于确定施加在电荷存储器处的电压的电路。在本专利技术的一个优选扩展方案中，用于监控输入功率的装置、即例如CPU包括用于确定施加在电压转换器的输入端处的电压的电路和/或用于确定施加在电荷存储器处的电压的电路。此外，本专利技术还包括一种用于运行探测头的方法。该探测头为了其能量供应而具有电压源，其中该电压源与电压转换器电连接，并且该电压转换器由用于监控输入功率的装置来操控。在此，电压转换器在其输出端处生成高于电压源的输出电压的电压。此外，由电压转换器以电的方式充电的电荷存储器与电压转换器的输出端电连接。电荷存储器以所定义的时间间隔分别将输出电流脉冲输出给具有时变电流需求的电能的负载。此外，对于接下来的时间段确定要在电荷存储器处补充的平均功率。根据所确定的平均功率，确定由电压转换器要从电压源抽取或提取的平均输入功率的高度。电压转换器由所述装置相应地操控，使得向电荷存储器输送要补充的平均功率。有利地，该负载为发送级，使得由发送级通过以所定义的时间间隔输出的输出电流脉冲分别生成电磁信号。在本专利技术的另一有利的扩展方案中，可以确定施加在电压转换器的输入端处的电压，并且根据该施加的电压以及平均输入功率来确定由电压转换器要从电压源抽取的输入电流，并且电压转换器由所述装置相应地操控并且用所确定的输入电流供应或流经。在确定施加在电压转换器的输入端处的电压的时间期间，可以将电压源与探测头的功率负载分开、尤其是与电压转换器分开，使得确定电压源的负荷减少情况下的电压或电压源的空转电压。有利地，确定施加在电荷存储器处的电压。基于所确定的施加在电荷存储器处的电压来确定对于接下来的时间段在电荷存储器处要补充的平均功率。尤其是可以为了确定在电荷存储器处要补充的平均功率而将施加在电荷存储器处的电压与有关的电压的预先给定的额定值进行比较。施加的电压也可以有利地在相应地信号制备之后作为数字值存在。有利地，电压转换器的操控可以借助于脉冲宽度调制来进行。在本专利技术的另ー扩展方案中，可以对于时间段Λ T确定要在电荷存储器处补充的平均功率，其中该时间段是根据关系AT=Ii · T定义的。在此，T是电荷存储器分别将输出电流脉冲输出给负载的时间间隔，并且η应理解为是大于或等于I的自然数。有利地，η是小于10的数。此外，电压转换器从电压源抽取的输入电流可以在时间间隔T内在至少O. 75 · T的时段上流动。该时段尤其是可以为至少O. 85 · T、有利地为至少O. 90 · T0根据本专利技术的一个优选扩展方案，电压转换器从电压源抽取的输入电流在时间间隔T内在至少O. 75-T的时段上保持恒定。该时段尤其是可以为至少O. 85 ·Τ、有利地为至少 O. 90 · T0同样，电压转换器从电压源抽取的电功率可以在时间间隔T内在至少O. 75 · T的时段上保持恒定。该时段尤其是可以为至少O. 85 · Τ、有利地为至少O. 90 · T0在本专利技术的一个优选扩展方案中，将时间间隔T选择为同样大的。有利地，所定义的时间间隔T具有5ms至IOOms之间的范围中的长度。 有利地，输出下一输出电流脉冲的时间间隔可以是在其中向负载输出输出电流脉冲的时段的至少10倍、有利地是至少100倍。根据本专利技术的探测头所具有的优点尤其是，可以更长时间地利用电池，或者可以利用电池的更多能量，因为可以极其节省地减少电池的电功率。本专利技术的有利的构造方案从从属权利要求中得知。附图说明从下面根据附图对实施例的描述中得出根据本专利技术的探测头和方法的另外的细节和优点。图I示出探测系统的示意 图2a不出探测头中的电路的不意性电路 图2b示出电压转换器的示意性电路 图3a示出具有从电荷存储器输出的随时间绘制的输出电流脉冲或输出功率的简图； 图3b示出具有电荷存储器处的随时间的电压的简 图3c示出具有输送给电荷存储器的随时间的功率的简 图3d示出具有输送给电荷存储器的随时间的电流的简 图4a示出具有两个可替代地施加在电压转换器处的随时间绘制的电压的简 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.24 DE 102011006017.0;2011.10.19 DE 10201101.ー种探测头(I )，该探测头(I)为了其能量供应而具有电压源(12)，其中电压源(12)与电压转换器(13)电连接，并且电压转换器(13)能够由用于监控输入功率(P13in，P’13in，P’’ 13in)的装置(17)来操控，其中在电压转换器(13)的输出端处能够生成电压(U13rat),该电压(U13tjut)高于电压源(12)的输出电压(U12，U13in),其中此外能够由电压转换器(13)以电的方式充电的电荷存储器(14)与电压转换器(13)的输出端电连接，其中该探测头(I)被配置为使得 一输出电流脉冲(I14tjut)能够通过电荷存储器(14)以所定义的时间间隔(T)输出给负载(15)； 一能够对于接下来的时间段(AT)确定在电荷存储器(24)处要补充的平均功率(P14in，P 14in， P 14in); 一根据所确定的平均功率(p14in，p’14in，P’’14in)能够确定由电压转换器(13)要从电压源(12)抽取的平均输入功率(P13in，P’13in，P’’13in)的高度，并且电压转换器(13)能够由所述装置(17)相应地操控。2.根据权利要求I所述的探测头(I)，其中负载(15)是发送级，使得能够由所述发送级生成电磁信号(A, B)。3.根据权利要求I所述的探测头(1)，其中电压转换器(13)具有尤其是晶体管形式的开关(13. 3)，所述开关(13. 3)与用于监控输入功率(P13in，P’13in，P’’13in)的装置(17)电连接。4.根据权利要求I所述的探测头(1)，其中该探测头(I)包括用于确定施加在电压转换器(13)的输入端处的电压(U12，U13in)的电路。5.根据权利要求I所述的探测头(1)，其中该探测头(I)包括用于确定施加在电荷存储器(14)处的电压(U14，U13out)的电路。6.根据权利要求I所述的探测头(1)，其中用于监控输入功率(P13in，P’13in，P’’13in)的装置(17)包括用于确定施加在电压转换器(13)的输入端处的电压(U12，U13in)的电路和/或用于确定施加在电荷存储器(14)处的电压(U14，U13out)的电路。7.ー种用于运行探测头(I)的方法，该探测头(I)为了其能量供应而具有电压源(12)，其中电压源(12)与电压转换器(13)电连接，并且电压转换器(13)由用于监控输入功率(P13in, P’ mn，P’’ 13in)的装置(17)来操控，其中电压转换器(13)在其输出端处生成高于电压源(12)的输出电压(U12，U13in)的电压(U，其中此外由电压转换器(13)以电的方式充电的电荷存储器(14)与电压转换器(13)的输出端电连接，其中 ー电荷存储器(14)以所定义的时间间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：K格勒尔，
申请(专利权)人：约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：