Sensor device |
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| 申请号 | JP2002532890 | 申请日 | 2001-09-19 | 公开(公告)号 | JP2004510970A | 公开(公告)日 | 2004-04-08 |
| 申请人 | ペッパール ウント フュフス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング; | 发明人 | クラウス アーネスト; フェイ ウィルヘルム; | ||||
| 摘要 | 本発明はセンサ装置に関し、特に外部測定量を検出するセンサシステムを含み、負荷回路を接続する切換えシステムを設けたしきい値センサ装置に関する。 現在まで、トランジスタまたはエレクトロメカニカルリレーを用いる切換えシステムの設計は、電子動作容量、回路設計、およびセンサ装置上またはセンサ装置との配置に関して妥協を強いられてきた。 本発明に従えば、制御電 力 が低く、制御回路と出力回路間がガルバーニ絶縁され、センサシステムが負荷回路から独立して構成される切換えシステムを提供することによって、上記の問題点を解決する。 | ||||||
| 权利要求 | センサ装置、特にしきい値センサ装置であって、 測定した量を検出するセンサシステムと、 前記センサシステムに関連付けられ、負荷回路の切換えを行うスイッチ開閉装置（１）と、 前記センサシステムと作動接続され、制御端子を有し、前記スイッチ開閉装置を駆動する制御回路とを含み、 前記スイッチ開閉装置は、前記制御回路によって切換え可能で、前記制御回路とガルバーニ絶縁され、出力端子が設けられた出力回路を含み、前記出力端子間は少なくとも一方のスイッチ状態でガルバーニ絶縁され、 前記スイッチ開閉装置は、ほぼ無効電流で駆動されるマイクロデバイスとして構成され、 前記センサシステムは物体および／または流体物質の検出用に設計され、 前記センサ装置は前記負荷回路から独立して構成され、 前記負荷回路は、前記スイッチ開閉装置の前記出力回路と直接作動接続されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１に記載のセンサ装置において、前記センサシステムは近接スイッチ、特定的には誘電、静電、光電子、超音波、または磁場近接スイッチとして構成されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１または２に記載のセンサ装置において、前記センサシステムはレベルセンサとして構成されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記スイッチ開閉装置（１）はマイクロデバイスとしてマイクロリレー、特定的にはシリコンマイクロリレーから構成され、前記マイクロリレーは、マイクロメカニクスおよび／または半導体技術の従来方法および材料に基づいて製造されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記マイクロデバイスは最低１つのスイッチ開閉要素（２）を有し、かつ前記最低１つのスイッチ開閉要素（２）はマイクロメカニカル構造をもつことを特徴とするセンサ装置。 請求項５に記載のセンサ装置において、前記スイッチ開閉要素（２）は静電または圧電により動作可能であることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記スイッチ開閉要素（２）は、閉塞器（１）または開放器（１４）として構成され、前記スイッチ開閉装置（１）を駆動する別個の制御端子（４）を設けるか、または前記スイッチ開閉装置（１）の電圧供給源（１２，１３）に接続された前記スイッチ開閉装置（１）の駆動装置を設けることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記スイッチ開閉装置（１）の前記制御端子（４）は、プログラマブルに構成されるか、および／または固定配線で構成されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記スイッチ開閉装置（１）の前記制御回路の前記制御端子（４）と、負荷回路（１５，１６）への出力端子（５，６）とは、前記負荷回路を電位に関係なく切換えるように設計されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし９のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記スイッチ開閉装置（１）の前記負荷回路（１５）への出力端子（５，６）は、前記スイッチ開閉装置内部で接続可能（２１，２２）か、または供給電圧端子（１２，１３）と外部で接続可能であることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記負荷回路（１５）を前記スイッチ開閉装置（１）の供給電圧（１１）への任意の基準電位と切換えるために、前記負荷回路（１５）中に別個の電圧源（１６）を設置可能なことを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記負荷回路（１５）は、前記スイッチ開閉装置（１）の供給電圧端子（１２，１３）に接続可能なことを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記出力回路（１０）は、３線端子（５，１２，１３；６，１２，１３）として外部へ出されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１３に記載のセンサ装置において、前記３線端子の２つの端子（１２，１３）には供給電圧が印可され、前記切換え可能な負荷回路端子（６）には駆動可能な反転スイッチ（２４）が設けられ、前記切換え可能な負荷回路端子（６）は、前記反転スイッチ（２４）によって前記供給電圧端子（１２，１３）の一方と交互に接続できることを特徴とするセンサ装置。 請求項１３または１４のいずれかに記載のセンサ装置において、前記切換え可能な負荷回路端子（６）は、２つのスイッチ（２６，２７）によって前記供給電圧端子（１２，１３）の一方に接続可能であり、前記スイッチ（２６，２７）は対向する方向に制御可能であることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のセンサ装置において、負荷回路の２チャネル制御のため、２つのマイクロリレー（１，１'；１，１４）が前記出力回路（１０）内で駆動装置と並列に駆動され、前記負荷回路の少なくとも出力端子（５，６，５'，６'）が外部に出されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１６に記載のセンサ装置において、前記２つのマイクロリレー（１，１'；１，１４）は、同一方向（１，１'）または対向方向（１，１４）に切換え可能なことを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし１７のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記負荷回路（１５）またはそれぞれ異なる複数の負荷回路群（１５）の駆動装置は、動作方向反転装置（２４，２５，２６，２７）をもつように設計されることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし１８のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記マイクロリレー（１）の駆動回路中に、前記マイクロリレー（１）の動作を反転させるためのＸＯＲ（排他的ＯＲ）素子、特定的にはブリッジ整流器（４６）が設けられることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし１９のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記マイクロリレー（１）の動作方向を選択するため、閉鎖可能および／または絶縁可能なブリッジセクション（４４，４５）と抵抗器（４１，４２）とが設けられることを特徴とするセンサ装置。 請求項１ないし２０のいずれか１項に記載のセンサ装置において、前記マイクロリレー（１）の希望機能、例えば動作方向の反転は、本質的に追加コンポーネントなしで、回路中で前記マイクロリレーを再配置することによって、特定的には前記マイクロリレーの入力構造または適応する電子機器の再配置によって達成できることを特徴とするセンサ装置。 マイクロデバイスの使用であって、前記マイクロデバイスは、 制御端子を有し、前記マイクロデバイスをほぼ無効電流で駆動する制御回路と、 前記制御回路によって切換え可能で、前記制御回路とガルバーニ絶縁され、出力端子を有し、前記出力端子間は少なくとも一方の切換え状態でガルバーニ絶縁された出力回路と、 センサ装置、特定的にはしきい値センサ装置中の負荷回路を切換えるスイッチ開閉装置とを含み、前記センサ装置は、 測定された量を検出するためのセンサシステムを含み、 前記センサシステムは前記マイクロデバイスの制御回路と作動接続され、 前記センサシステムは物体または流体材料の検出用に構成され、 前記センサシステムは前記負荷回路から独立して構成され、 前記負荷回路は前記スイッチ開閉装置の出力回路と直接作動接続していることを特徴とするマイクロデバイスの使用。 |
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| 说明书全文 | 【０００１】 |
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