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用于传感器设备的电子部件、传感器设备和配置传感器设备的方法

摘要

本发明涉及一种用于传感器设备的电子部件,该电子部件包括:用于连接可受到目标影响的敏感装置的第一端子装置;用于外部通信的第二端子装置;以及控制装置和/或提供输出信号的评估装置,其中该部件经由第二端子装置可编程,其特征在于,第一编程级,在第一编程级中用于传感器设备的设置的参数是可调整的,以及第二编程级,在第二编程级中传感器设备的特性曲线是可调整的,其中第一编程级在层级上高于第二编程级,并且在第二编程级中的调整和/或调整的可能性是在第一编程级中的调整的函数。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-09-28

    授权

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  • 2013-02-20

    实质审查的生效 IPC(主分类):H03K17/945 申请日:20110321

    实质审查的生效

  • 2013-01-02

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于传感器设备的电子部件,该电子部件包括: 用于连接受到目标的影响的敏感装置的第一端子装置;用于外部通信 的第二端子装置;以及控制装置和/或提供输出信号的评估装置,其中 该部件经由第二端子装置可编程。

本发明进一步涉及一种传感器设备。

此外,本发明涉及一种配置传感器设备的方法。

背景技术

DE 41 23 828C2或US 5,408,132公开了一种非接触接近开关,该 开关具有可受到从外部靠近的物体影响的振荡电路;用于生成输出信 号的评估装置,所述输出信号为振荡电路的超过预定阈值的输出数量 的函数;以及至少一个用于输出信号的输出的另外的外部电端子;以 及用于调整可调整的电路参数的数字调整装置。调整装置被配置为包 括数据存储器的可自由编程的调整装置。解调电路被提供,该解调电 路在输出侧上连接到调整装置,且该解调电路在输入侧上经由接近开 关的切换功能所需的外部电端子中的一个可以被提供有在相应外部电 端子处在输出信号和/或电势上重叠的或已调制的数据的形式的编程数 据。

DE 100 25 662A1公开了一种接近传感器,该传感器具有:受到 适于从外部靠近它的物体的影响的振荡器;用于生成作为在物体和振 荡器之间的感测距离的函数的模拟输出信号的评估装置;以及输出端 子,模拟输出信号在该输出端子处可以被分接(tapped)。该传感器具 有集成在其中的开关点评估单元,借助于该评估单元可以提供包含检 测到的感测距离是在预定切换点之上还是之下的信息的数字输出信 号。提供用于数字输出信号的输出端子。

DE 42 00 207C1公开了一种电子切换装置,该装置具有:至少一 个切换距离确定元件,该切换距离确定元件就其切换距离确定状态而 言是可调整的;以及至少两个外部可分配的端子。切换距离确定元件 的状态以及因此切换距离经由外部可分配端子是可调整的。即,根据 开关到电源电压的连接来获得用于调整切换距离确定元件的状态的至 少一个控制信号。

DE 43 31 555A1公开了一种接近电路,该接近电路具有:用于在 正常操作模式和学习模式之间切换的装置;用于在学习模式下确定操 作功能的除用于该目的的过载电流监测装置之外的装置;和用于存储 所确定的服务于操作模式下接近开关的操作的操作功能的装置。

本发明根本的目的是用于提供在开头所指示的在应用中通用的类 型的电子部件。

发明内容

根据本发明,该目的在开头所指示的电子部件中被实现,因为在 该电子部件中,提供了:第一编程级,其中用于传感器设备的设置的 参数可以被调整;以及第二编程级,其中传感器设备的特性曲线可以 被调整,其中第一编程级在层级上高于第二编程级,并且在第二编程 级中的调整和/或调整的可能性是在第一编程级中的调整的函数。

可以将根据本发明的电子部件用于多种不同的传感器设备,其中 传感器设备可以是相同的类型(具有相同类型的敏感装置),并且对 于不同的系列可以使用相同的类型。也可以将该电子部件用于具有不 同类型的敏感装置的不同类型的传感器设备。例如,针对电感性传感 器设备或针对电容性传感器设备使用对应的部件是可能的。在第一编 程级中做出某些基本调整。可以在第二编程级中调整传感器的特性曲 线(输入/输出传递函数)。

通过对应的调整能力,原则上可以在任何时间对电子部件编程。 可以在“裸”电子部件上做出某些调整。利用已连接的敏感装置做出 其它调整,诸如对传感器的模拟和/或数字特性曲线的调谐和/或切换距 离的调整。例如,当壳体被关闭时,调整传感器的特性曲线是可能的。

对于传感器设备的操作,除根据本发明的电子部件和敏感装置之 外,不需要其它外部无源或有源部件。传感器设备的功能由电子部件 实现。例如用以提供短路保护、过载保护、反向电压保护、在发生电 缆破损等情况下的保护的功能的保护功能也可以被集成在对应的电子 部件中。

对于敏感装置来说,可以向电子部件提供模拟信号或数字信号。 电子部件并且特别是包括电子部件的传感器设备在第二端子装置处提 供模拟信号和/或数字信号。

根据本发明的电子部件具有至少两个编程级。可以提供另外的编 程级。例如,提供了在层级上低于第二编程级的第三编程级,并且其 中例如对设置有该电子部件的传感器设备是用作常闭传感器还是常开 传感器进行调整是可能的。原则上,提供诸如因此在层级上低于第三 编程级的第四编程级的进一步的编程级也是可能的。所述第四编程级 是例如其中可以由用户进行调整的编程级。原则上,在用户可以访问 用户特定编程级(其中存在这样的编程级)之前,在制造和调整过程 中所使用的编程级(具体地第一编程级和第二编程级)将被不可逆地 锁定。

特别地,第一端子装置具有用于具有对电磁场有反应的一个或多 个敏感元件的敏感装置的至少一个端子。对应的传感器信号被提供给 电子部件用于进一步处理。

特别地,提供了用于驱动所述敏感装置的传感器单元。例如电感 性敏感装置的对应的反应性敏感装置需要驱动信号。这些由电子部件 提供。

原则上,可替代地或另外,如下情况也是可能的:让第一电子装 置包括用于未对其提供由电子部件驱动的能力的敏感装置的至少一个 端子。敏感装置然后将对应的信号传递到电子部件上,而无需从电子 部件到敏感装置的反馈。可以提供模拟和/或数字信号的这样的敏感装 置的例子是电感性类型、电容性类型、磁场敏感类型的敏感装置或对 超声、光信号、微波等敏感的敏感装置。

例如,第一端子装置具有用于电感性敏感装置和/或电容性敏感装 置和/或磁场敏感装置的至少一个端子。因此,相同的电子部件适于各 种用途。

特别地,第一端子装置具有用于不同类型的敏感装置的分离的端 子。例如,存在诸如电感性敏感装置的非切换类型的敏感装置,和诸 如磁场敏感装置的切换类型的敏感装置。相应地,电子部件的内部电 路必须是不同的。可以借助于不同的端子将这一点考虑进去。

在第一编程级中,可以执行基本调整。特别地,可以执行下列调 整中的至少一种:特别地结合敏感装置的部件使用,相对于敏感装置 的类型的调整;限定传感器的特性数据的调整,其中该传感器的特性 数据可以包括下列参数中的一个或多个:最大输出电流;输出切换信 号、信号电平和检测阈值的滞后;对敏感装置的适应性的调整;对前 置电阻值的配置;对修整电阻的步长的配置;对修整电阻的值的路线 的配置。第一编程级是设计级,其中传感器设计者为期望的传感器设 备调整基本设置参数。

在第二编程级中,特别地,执行针对特性曲线的示教(teach-in) 调谐和/或针对特性曲线的直接调整是可能的。第二编程级是一种制造 级,其中传感器设备针对特定应用被配置。特别地,特性曲线是单调 连续的输入-输出转变曲线。

这对于在层级上低于第二编程级并且在其中可以调整下列调整中 的至少一种的第三编程级来说是有利:切换输出的类型、切换输出的 启用、切换功能常闭或常开、指示装置的模式。在第三编程级中的可 调整的功能或参数对在第一编程级和第二编程级中的可调整的参数无 影响。第三编程级是例如逻辑级,其中某些功能可调整成满足顾客需 求。调整在软件中被实现,使得硬件库存成本被最小化。例如,当切 换输出的启用被禁用时,则可以使用(其中敏感元件连接到其的)电 子部件作为功率节省敏感装置,其中没有启用输出单元。

特别地,电子部件具有用于指示装置和/或传感器状态数据的第三 端子装置。经由特别是光学的指示装置,可以指示传感器设备的状态 或另外例如在编程阶段中电子部件的状态。例如,温度信息信号可以 经由第三端子装置被分接。例如,与温度无关的电压可以被分接,和/ 或特别地,分接具有上升或下降特性的两个具体为线性温度有关的电 压是可能的。

在一个实施例中,提供至少一个端子,可以在该至少一个端子处 分接工作频率。可以例如将所述工作频率用于对应用的控制。

编程级是可锁定的是有利的。这确保例如在第二编程级中不能改 变第一编程级的设置调整。可以针对所有编程级的同时总体锁定和/或 针对独立的编程级的独立锁定作出规定。

原则上,有利的是,编程级关于它是否可以被可逆地或不可逆地 锁定是可调整的。例如,有利的是,编程级是可可逆地锁定的。例如, 在已经做出不正确的调整或对特定应用不适当的调整的情况下,可以 使所述调整重置并且可以通过新的编程步骤做出正确调整。例如,如 果已经调整了传感器设备的不适当的特性曲线,则这可以是逆转的并 且不必丢弃(discarded)对应的传感器设备。该允许废料百分比被最小 化。

提供如下重置功能是有利的:借助于该重置功能,可以将在编程 级中的一个或几个或所有的编程级中的调整重置为预定的设置(默认 预设置)。这使得能够针对一个编程级或针对几个编程级或针对所有 的编程级迅速恢复初始状态。然后,可以做出新的调整。因此,废料 百分比可以被最小化,重置动作易于执行。特别地,重置功能是可锁 定的。

原则上,可以自由地选择执行编程的时间。经由第二端子装置, 可以访问编程级,并且当电子部件被安装在电路板上时,取决于“裸” 电子部件或带有封闭壳体的电子部件上预期的编程,可以执行编程。

特别地,电子部件包括数字单元。例如,数字单元包含用于驱动 敏感装置的控制元件和/或用于信号评估的部件。

例如,评估装置至少部分地集成在数字单元中,该评估单元提供 适于进一步从敏感装置的信号被处理的输出信号。

可以提供的是,数字单元包括下列构件中的至少一种:时钟发生 器、存储装置、中央处理器。

电子部件进一步包括传感器单元,该传感器单元可操作地连接用 于与第一端子装置进行信号通信。传感器单元是电子部件的一个单元, 其直接与敏感装置通信并且从其接收信号和/或直接驱动敏感装置。

传感器单元包括振荡器是有利的。例如,因此,相应地驱动电感 性敏感装置是可能的。

进一步有利的是,让传感器单元包括用于敏感装置的信号的检测 器。这允许生成对应的可评估信号。

在一个实施例中,提供了至少一个端子,可以在该至少一个端子 处分接检测器的模拟信号。例如,可以分接其值(特别地直流电压值) 与目标距离成比例的模拟信号。

进一步提供的是,电子部件包括信号调节单元。例如,在所述信 号调节单元中,可以经由比较器操作来获得可评估的信号。

提供输出单元将是进一步有利的。例如,输出单元直接与外部装 置通信并且提供输出信号。经由输出单元,也可以耦合接入(couple-in) 电能。

为了在短路的情况下保护电子部件和对应的传感器设备,输出单 元包括短路检测器和/或过载检测器是有利的。原则上,还可以使用短 路检测器来允许电子部件或传感器设备经由对应的信号被编程。

电子部件包括包含至少一个可调电阻的电阻装置是有利的。例如, 电阻装置连接到振荡器。经由电阻装置,可以执行传感器调谐操作, 并且特别地可以调整电感性传感器设备的特性曲线。

在一个实施例中,电阻装置包括其电阻值可调整的前置电阻装置。 特别地,前置电阻装置的电阻值在第一编程级中被调整。

前置电阻装置包括多个串联连接和/或能够串联连接的电阻是有 帮助的。通过调整串联连接的电阻的数目,则可以调整前置电阻装置 的电阻值。

此外,电阻装置具有修整电阻装置是有利的,其中当电阻被改变 时修整电阻装置的电阻值和电阻值的路线是可调整的。针对特性曲线 调整或切换点调整,使用修整电阻装置来执行调谐操作。特别地,在 第二编程级中调整电阻值。特别地在第一编程级中调整当电阻被改变 时电阻值的基本路线(线性或非线性)。

特别地,修整电阻装置包括并联连接和/或能够并联连接的多个电 阻。这产生调整的广泛的可能性。特别地,修整电阻装置包括多个并 联连接的电阻排(resistance row),所述电阻排进而包括多个串联连接 电阻。这产生提供调整的广泛的可能性的电阻网络。

特别地,当电阻被改变时电阻值的路线是线性还是非线性特别是 指数的,是可调整的。

电阻装置形成电阻网络,该电阻网络包括可以串联连接的电阻和 可以并联连接的电阻,其中可以调整切换组合。特别地,在第二编程 级中调整切换组合。这产生用于调整特性曲线的准确的且定义的调谐 能力。

可以使用根据本发明的部件作为传感器设备的主部件,该传感器 设备诸如具有电感性敏感装置的电感性传感器设备。在这种情况下, 电子部件驱动(电感性)敏感装置并且也是传感器设备的末级(end  stage)(后端)。

电子部件仅作为传感器设备的末级被使用并且特别地不驱动敏感 装置也是可能的。例如,当敏感装置是切换类型并且直接向电子部件 提供切换信号时,这是可能的。当敏感装置提供模拟信号时,仅使用 电子部件作为后端也是可能的。

切换类型敏感装置的例子是电容性敏感装置和磁场敏感装置。

根据本发明,提供了一种传感器设备,包括根据本发明的部件和 连接到该部件的(具有至少一个敏感元件的)敏感装置。

特别地,该部件和敏感装置被布置在相同的壳体内。要被检测到 的目标(特别地相对于距离或方法)被定位在所述壳体的外部。

敏感装置是例如电感性敏感装置和/或电容性敏感装置和/或磁场 敏感装置和/或光敏感装置。

根据本发明,提供了一种配置根据本发明的传感器设备的方法, 在该方法中,在第一编程级中调整传感器设备的设置参数,然后在第 二编程级中调整特性曲线,并且其中第一编程级和第二编程级被锁定。

原则上,可以在第一编程级上的调整工作完成之后并且在第二编 程级中的工作开始之前锁定第一编程级。然后,在第二编程级中的工 作完成之后,第二编程级被锁定。也可以在第一编程级和第二编程级 和任何一个或多个其它编程级中的调整工作完成之后发生总体锁定。

根据本发明的方法具有结合根据本发明的电子部件和根据本发明 的传感器设备所提及的优点。

进一步有利的是,在第三编程级中调整传感器功能并且第三编程 级被锁定。

附图说明

优选的实施例的下列描述结合附图用于更详细地解释本发明。在 附图中:

图1是根据本发明的设置有根据本发明的电子部件的传感器设备 的一示例性实施例的示意表示;

图2是用于根据本发明的电子部件的编程级的示意表示;

图3是根据图1的电子部件的电阻装置的等效电路图;

图4示出根据图3的电阻装置的电阻变化的可能性;

图5示出电阻装置的示例性实施例;以及

图6示出设置有根据本发明的电子部件的传感器设备的进一步的 示例性实施例。

具体实施方式

在图1中示意性地示出的并且在其中以10指示的传感器设备的示 例性实施例包括壳体12。布置在壳体12中的是(除了其它之外)电子 部件14和敏感装置16。

在示出的示例性实施例中,敏感装置16是包括例如并联连接的 (至少)一个线圈18和(至少)一个电容器20的电感性敏感装置。 线圈18和电容器20形成振荡电路。

在壳体12的外部的目标22并且特别地金属目标22影响所述振荡 电路,并且经由所述影响例如可以确定目标22离壳体12的前侧24的 距离,敏感装置16布置在壳体12内的所述前侧的区域内。

特别地,传感器设备10被配置为接近传感器或距离传感器。它能 够提供模拟信号和/或数字信号。(在后一种情况下,传感器设备10是 接近开关。)

例如,敏感装置16也可以由可以受到目标22影响的电压受控源 形成。

传感器设备10具有特别地布置在壳体12处的端子26、28、30。 端子26、28、30服务于传感器设备10的外部通信。经由插头或插头 的匹配件或经由电缆特别地实施的端子26、28、30,可以对传感器设 备10提供电能,并且传感器信号(输出信号)可以被分接。

电子部件14是集成的电子元件,该集成的电子元件是传感器设备 10中的控制中心和评估中心。电子部件14是例如ASIC(特定用途集 成电路)。

电子部件14具有敏感装置可以连接到其的第一端子装置32。在 一个实施例中,第一端子装置32包括多个端子34、36。可以针对不同 类型的敏感装置提供独立的端子34、36,并且相应地,针对在电子部 件14处的端子34、36的内部电路是不同的。

例如,可以提供用于连接电感性敏感装置16的端子34和提供用 于连接电容性敏感装置的端子36。例如,这允许使用电子部件14来用 于电感性传感器设备10和电容性传感器设备两者(参见下文)。

例如,因此,原则上,提供包括诸如电感性敏感装置和电容性敏 感装置的不同类型的敏感装置的传感器设备10是可能的。这样的传感 器设备可以例如被用作毛刺探针(burr probe)。

此外,电子部件14具有第二端子装置38,该第二端子装置38在 操作连接中用于与端子26、28、30进行信号通信。第二端子装置38 服务于电子部件14的外部通信。它可以被用来对电子部件14提供电 能以及用来耦合联出(couple-out)输出信号。

电子部件14进一步包括第三端子装置40。特别地,可以将包括 具体一个或多个发光二极管44的至少一个指示装置42连接到第三端 子装置。可以提供另外的端子装置。

例如,经由指示装置42,可以实现传感器设备10的状态指示。

电子部件14具有集成数字单元46。通过所述数字单元46,实现 了驱动诸如传感器单元54、信号调节装置64和输出单元74的另外的 部件的控制装置(参见下文)。

特别地,数字单元46包括下列部件:时钟发生器48、存储装置 50和中央处理器52。

特别地,评估装置至少部分地集成在数字单元46中。

电子部件14进一步包括传感器单元54。所述传感器单元54可操 作地连接用于与第一端子装置32并且特别地与端子34进行信号通信。 它包括振荡器56。连接到振荡器56的是可调电阻装置58。经由电阻 装置58,例如,可以调整传感器设备10的特性曲线和/或切换距离。

传感器单元54进一步包括检测器60,电容器62连接到该检测器 60。检测器60检测特征在于受到目标22的影响的信号。

在一个实施例中,检测器60具有与之相关联的端子61。例如, 与目标22的距离成比例的直流电压值在所述端子61处可以被分接。

还可以提供端子63,该端子63连接到振荡器56并且可以在该端 子63处分接工作频率。

电子部件14进一步包括信号调节装置64。检测器60对所述信号 调节装置64提供对应的信号。为此,信号调节装置64包括:例如转 换开关66,例如以模拟复用器的形式。

端子36可操作地连接用于与转换开关66进行信号通信。

信号调节装置64进一步包括在转换开关66的下游布置的比较器 68。比较器68具有切换阈值输入,借助切换阈值输入可以调整其切换 阈值。比较器68本身后面是逻辑运算器70。布置在逻辑运算器70的 下游的是用于指示装置42的驱动器72。所述驱动器72可操作地连接 用于与第三端子装置40进行信号通信。

在一个实施例中,信号调节装置64包括温度控制电压源73。所 述温度控制电压源73提供关于电子部件14的“内部”的和/或关于壳 体12的内部的温度信息。例如,提供三个电压,即,恒定温度无关的 电压以及分别具有上升和下降特性的两个线性温度有关的电压。

电子部件14进一步包括输出单元74。输出单元74具有输出级76, 逻辑运算器70可操作地耦合到该输出级76用于进行信号通信。

在一个实施例中,输出单元74包括短路检测器78和/或过载检测 器,该短路检测器78和/或过载检测器分别被提供用于检测短路或过载 并且在检测到短路或过载之后保护电子部件14的部件。

输出单元74可操作地连接用于与数字单元46进行信号通信。如 上所提及的,数字单元46驱动传感器单元54、信号调节装置64和输 出单元74。

电子部件14是可编程的。一旦电子部件14被设置为编程模式(例 如,经由指示装置42指示),参数可能受到影响。通过在第二端子装 置38处的对应的信号偏置来实现编程模式。经由在第二端子装置38 处的信号偏置来实现编程。编程使用例如以多比特字的形式的对应的 编程命令。

电子部件14包括多个编程级80、82、84(图2)。

提供了在层级上高于第二编程级82的第一编程级80。第二编程 级82本身在层级上高于第三编程级84。原则上,提供另外的(低)编 程级是可能的。这里层级顺序意味着在低编程级中的调整对高编程级 中的调整无影响。

在第一编程级80中,可以调整传感器设备10的基本参数。特别 地,可以调整用于传感器设备10的设置的参数。例如,第一编程级80 允许做出关于电子部件14是否被用作诸如电感性传感器设备10的传 感器设备10的控制中心(主部件)或被用作具有例如诸如磁场敏感装 置或电容性装置的切换类型敏感装置的传感器设备的后端(作为一种 输出级)的调整。

例如,进一步可能的是,在第一编程级80中调整传感器设备的某 些基本特性数据,该基本特性数据诸如最大输出电流、输出切换信号 和/或信号电平或检测阈值的滞后(例如5%、7.5%、10%或15%)。

例如,对敏感装置16的适应性的调整是进一步可能的。例如,可 以经由示教振荡频率调整对线圈的适应性。

此外,可以调整电阻装置58的某些基本参数。例如,可以调整前 置电阻值,如将在下文中更详细地解释的。例如,借助于电阻装置58 来调整所形成的修整电阻的步长也是可能的。例如,也可以对当电阻 被改变时电阻值的路线是线性还是非线性例如指数的进行调整。

此外,例如,经由对应的比较器输入来调整比较器68的阈值是可 能的。

特别地,第一编程级是在传感器设备的设计阶段中考虑进去的和 其中系列型被调整的级别。

原则上,(在“裸”电子部件14被安装在壳体中或插入在电路板 中)或在将该部件插入在电路板中或安装在壳体12中之后,可以在“裸” 电子部件14上进行调整。

一旦第一编程级80已经被编程,它就可以被锁定。在第二编程级 82中可以存在对调整的锁定,或在已经实现在编程级80、82、84中的 调整之后实现总体锁定。

锁定可以是可逆的或不可逆的。例如,然而,可以提供使得重置 功能86能够被执行的不可逆锁定,经由该重置功能,电子部件14在 所有的编程级80、82、84中可以重置到某些基本设置(默认预设置)。

在第二编程级82中,可以调整传感器设备的特性曲线。特别地, 这经由示教调谐实现或直接实现。特别地,特性曲线的调整通过电阻 装置58上的调整来执行。电阻装置58的基本设置参数在第一编程级 80中已经得到调整,如上所述。

第二编程级82是例如在传感器设备10完成之后被访问的编程级。 在第二编程级82中,传感器设备10(其中敏感装置16连接到传感器 设备10)可以被校准。这使得建立特性曲线即输入/输出传递函数是可 能的。在每个独立的传感器设备10上例如经由示教过程做出所述调整。 在第二编程级82中,实现了独立的逐件调整。

特别地,第二编程级82是可锁定的,其中不可逆锁定是有利的。 特别地,可以将第二编程级重置到其基本设置。例如,这允许不正确 的传感器校准被逆转。

第三编程级用于例如在传感器系列内调整子类(系列调整在第一 编程级80中被实现)。第三编程级84是例如逻辑级。在第三编程级 84处,例如,调整切换输出的类型是可能的(例如高端驱动器(HSD)、 低端驱动器(LSD)或推拉驱动器)。例如,可以对关于传感器设备是 常闭还是常开的切换功能进行调整。例如,特别地,将指示装置42的 模式调整为状态指示也是可能的。此外,例如,使用第三编程级84来 实现编程级的总体锁定是可能的。总体锁定可以是不可逆的。

原则上(和举例来说),可能存在用户可以在其中作出调整的第 四编程级。

编程级80、82、84在层级上被布置成使得在第三编程级84中的 调整不能改变在第二编程级82和第一编程级80中的调整。此外,在 第二编程级82中的调整不能修改在第一编程级80中的调整。

原则上,还限定的是,当编程级未被锁定时,可以在任何时间执 行对应的编程。

可调电阻装置58包括可调整的前置电阻装置88和可调整的修整 电阻装置90,可调电阻装置58的等效电路图在图3中示出。特别地, 在第一编程级80中可以调整前置电阻装置88的电阻值Rv。在第一编 程级80中也可以调整修整电阻装置90的某些参数。特别地,可以调 整步长ΔRT(图4)。此外,可以调整当电阻被改变时电阻值的路线(图 4)。图4示出上升路线。原则上,路线也可以是下降的。

在第二编程级82中,可以调整电阻装置58的电阻值RT以便实现 传感器调谐。

前置电阻装置88和修整电阻装置90是串联连接的。它们形成电 阻网络,借助于该电阻网络可以在第二编程级82中调整传感器的(数 字或模拟)特性曲线。

举例来说,图4(顶部)示出当在调谐过程期间改变电阻时电阻 值的典型路线。前置电阻装置88的前置电阻值Rv在第一编程级80已 经被调整并且不再被改变。当在第二编程级82中调谐传感器时,当电 阻被改变时电阻值的路线在图4(顶部)中是线性的。

当电阻被改变时电阻值的路线是非线性(图4,底部)并且例如 是指数的也是可能的。例如,这样的路线可以是有利的,其中修整电 阻与所得到的切换距离或测量距离之间的非线性关系将被补偿。

例如,前置电阻装置88包括M个电阻元件rv的串联连接。这样 的电阻元件rv的典型的电阻值是3.2kΩ。复用器被用来连接M个串联 的电阻rv;因此前置电阻值Rv由Rv=M·rv给定。

图5中所示的电阻装置58的实施例在前置电阻装置88中包括能 够串联连接的电阻rv和与之相关联的复用器92,借助该复用器92(在 第一编程级80中)可以做出关于许多电阻元件rv如何串联连接的调整。

修整电阻装置90包括多个排94,其中在一个排94中,各个电阻 元件rE是串联连接的。排94彼此平行,并且提供了杆开关96,经由该 杆开关96可以将一定数目的所述排94并联连接。当N个排94被接触 时,可以实现电阻分辨率rE/N。当用于电阻改变的线性模式在第一编 程级80中被调整时,即当电阻值在电阻在第二编程级82中被改变时 线性上升时,则修整电阻装置90的总电阻RT由T·rE/N给定。电阻值 RT根据数字斜率(digital ramp)线性增加(参考图4,顶部)。当电阻 被改变时电阻值的路线的恒定步长ΔRT利用N来限定。游动变量T在 第二编程级82中通过示教或直接被调整。

例如,当电阻被改变时电阻值的指数上升也是可能的(图4,底 部)。因此,总电阻RT被认定为

RT=[1T·rE+N-1Tmax·rE-]-1---(1)

其中,Tmax表示游动变量T的最大值。

值RT根据指数函数(e-function)逐步增加。步长不是恒定的。

线性模式和非线性模式两者均可以借助于相同的电阻网络58并 且特别地借助于相同的修整电阻装置90来实现。例如,对于指数图案, 使用变量T来增加第一排94中的电阻值,并且剩余的排94保持在最 大值Tmax·rE

如上所提及的,在第一编程级80上调整用于电阻改变的模式。

电子部件14在应用中是通用的。它可以被用于不同的传感器系 列,经由第一编程级80来限定其用途。

例如,将电子部件14用于传感器设备98(图6)也是可能的,在 该传感器设备98中,切换类型的敏感装置102布置在壳体100中。敏 感装置102是例如电容性装置或磁场敏感装置。在此情况下,敏感装 置102不必连接到传感器单元54,并且特别地,不需要振荡器56。然 后,敏感装置102连接到第一端子装置32的端子36,所述端子36直 接且可操作地被连接用于与转换开关66进行信号通信。

在此情况下,电子部件14不是传感器设备98的主部件,而是传 感器设备98的一种末级(后端)。在这种情况下,电子部件14不必 驱动敏感装置102。

传感器设备98主要使用信号调节单元64和电子部件14的输出单 元74。

可以在第一编程级80中调整使用电子部件14作为传感器设备98 的末级。如上所述,可以在第二编程级82中调整传感器设备98的特 性曲线。可以在第三编程级84中调整某些传感器功能。

根据本发明,提供了在应用中通用的电子部件14。电子部件14 能够被用于不同类型的传感器设备,诸如电感性传感器设备和电容性 传感器设备。在第一编程级80中做出适合不同用途所需的对应适应性。

电子部件14可以被用于相同类型的不同传感器系列。通过第一编 程级80中的对应调整来反映使用了电子部件14的传感器系列。

一旦已经在在第一编程级80中做出了对应的调整,其中所述第一 编程级80是设计级,可以在第二编程级82中调整对应的特性曲线, 其是制造级。原则上,该过程是可逆,使得例如如果特性曲线被不正 确地调整,则对应的传感器设备不必被丢弃,但是可以使调整过程逆 转并且可以执行新的调整过程。

第三编程级84允许调整某些传感器功能,诸如用于常闭或常开的 配置。这样的功能在软件中被调整,使得对应的硬件不需要以现货被 保存。

原则上,电子部件14能够提供模拟和/或数字输出信号。可以经 由对应的敏感装置向电子部件14提供模拟信号和/或数字信号。例如, 模拟信号经由端子34被耦合到电子部件14中。模拟信号或数字信号 经由端子36被耦合接入。特别地,当电子部件14仅被用作其中对应 的敏感装置连接到端子36的后端时,数字信号被提供。然后,在具有 或没有评估功能的情况下,电子部件14还能够将耦合到其中的模拟信 号转换成数字信号。

附图标记清单

10传感器设备

12壳体

14电子部件

16敏感装置

18线圈

20电容器

22目标

24前侧

26端子

28端子

30端子

32第一端子装置

34端子

36端子

38第二端子装置

40第三端子装置

42指示装置

44发光二极管

46数字单元

48时钟发生器

50存储装置

52中央处理器

54传感器单元

56振荡器

58电阻装置

60检测器

61端子

62电容器

63端子

64信号调节单元

66转换开关

68比较器

70逻辑单元

72驱动器

73温度控制电压源

74输出单元

76输出级

78短路检测器

80第一编程级

82第二编程级

84第三编程级

86重置功能

88前置电阻装置

90修整电阻装置

92复用器

94排

96杆开关

98传感器设备

100壳体

102敏感装置

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