用于燃氣表或水表的帶有韋根傳感器的無電池式信號發(fā)生器的制造方法
【專利說明】用于燃氣表或水表的帶有韋根傳感器的無電池式信號發(fā)生
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技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)專利權利要求1的前序部分的帶有韋根傳感器的無電池式信號發(fā)生器。
【背景技術】
[0002]在目前已知的燃氣表或水表的情形中，計量器讀數(shù)被電子讀出且被數(shù)字處理。根據(jù)現(xiàn)有技術已知如下，即，額外地使用所謂的低頻信號(LF)或高頻信號(HF)信號發(fā)生器。
[0003]LF應用被使用在帶有低轉速的旋轉式燃氣表中。在旋轉式燃氣表處可額外地聯(lián)接有所謂的流量計算機(例如體積校正器等等)，其以額外的測量信息(例如氣體溫度和氣體壓力)將由燃氣表在工作狀態(tài)中被測得的氣體體積值換算成在所謂的“正常狀態(tài)”中的氣體體積值(氣體體積的溫度和壓力校正)。
[0004]另一方面，所謂的HF應用是已知的。此處涉及工業(yè)用的以高轉速旋轉的渦輪計量器。同樣地此處聯(lián)接有額外的用于使用HF信號作為輸入信號的各個目的的流量計算機(例如體積fe正器等等)。
[0005]然而目前為止如下是未知的，S卩，在這兩種應用形式之間轉換或由一種應用形式轉變到另一種。
[0006]以US 6 612 188 B2的對象已知一種帶有韋根傳感器的使用的無電池式計量器，在其中韋根傳感器應單獨用于觸發(fā)電路的供電。
[0007]上述文獻僅公開了一種計量電路，而未在該處描述計量脈沖的評估。因此存在如下缺點，即，通過韋根傳感器的供電僅給計量電路供以電流，而未進一步供給緊接著的評估電路。
[0008]此外存在如下另外的缺點，即，由在該處所使用的韋根傳感器所產生的脈沖模糊不清地且較難被處理。因此，此類電路的操作安全性受限制。
[0009]以DE 102 59 223 B3或EP O 658 745 BI的對象已知一種位置探測器，其在最簡單的情況中利用兩個脈沖線圈確定在該處被稱作脈沖金屬線的韋根傳感器，其中，由脈沖金屬線的重磁化方向和重磁化的觸發(fā)方向與最后被確定且被保存的位置和極性一起同時存在所有對于計量而言必要的信息。
[0010]用于評估電子裝置的能量供應由電感線圈SP，SPl和SP2的信號實現(xiàn)。當僅使用一個電感線圈SP時，于是實現(xiàn)霍爾探頭通過該線圈的能量供應。
[0011]在該裝置的情形中的缺點是，設置有復雜的不可使得額外的脈沖頻率可供使用的電路。
[0012]通過來自韋根傳感器的信號的額外的脈沖頻率的這樣的供支配可節(jié)省額外的脈沖轉換電路，這使得在無電池式信號發(fā)生器的輸出端處的更簡單的評估成為可能。因此存在廣泛的使用。
[0013]在上述文獻的情形中存在如下另外的缺點，S卩，在韋根傳感器下游的評估電路可以不利的方式損害計量脈沖的脈沖形狀。此外，在這些文獻的情形中由韋根傳感器所產生的脈沖不被向外傳導，而是在內部被使用在復雜的在其輸出端處呈現(xiàn)經計量和評估的值的計量電路中。經處理的計量脈沖在此類電路的情形中不可被向外導出。

【發(fā)明內容】

[0014]因此，本發(fā)明基于如下目的，S卩，改進帶有先前所提及的形式的韋根傳感器的無電池式計量器，從而其可使得在內部經處理的脈沖向外可供用戶使用，且不發(fā)生被向外導出的脈沖到計量電路的被計量的脈沖上的反作用。這些被額外地向外導出的脈沖關于韋根傳感器的所產生的脈沖可根據(jù)頻率和脈沖形狀可調節(jié)地來實施。
[0015]為了實現(xiàn)所提出的目的，本發(fā)明的特征在于權利要求1的技術理論。
[0016]本發(fā)明的主要特征是，帶有韋根傳感器的無電池式信號發(fā)生器大致將由韋根傳感器所產生的脈沖輸送給隔離元件，隔離元件例如構造成MOSFET且在該隔離元件的輸出端處布置有用于脈沖處理的脈沖電路，其在簡單的情況中將被計量的脈沖可選地轉換成帶有較高脈沖長度或帶有較低脈沖長度的脈沖，且此外兩種脈沖形式在無電池式計量器的輸出端處被可供用于進一步處理。隔離元件在高絕緣的實施方案中、例如在作為MOSFET的實施方案中的使用具有如下優(yōu)點，即，實際不產生可能損害韋根傳感器的效率的泄漏電流。
[0017]其于是涉及由韋根傳感器所產生的計量脈沖的可調整的脈沖長度，其中，脈沖的其中一種僅具有較小的脈沖寬度的形式為簡單起見被稱作HF脈沖，而具有相對較長脈寬的脈沖被稱作LF脈沖。
[0018]在此，計量電路的利用和存在是可選的，與真實計量的結合因此是非強制的。
[0019]HF脈沖可被用于高轉速渦輪機的計量，而不存在如下危險，即，在此類脈沖產生的情形中脈沖相互干涉。
[0020]在低轉速應用的情形中優(yōu)選使用LF脈沖。
[0021]由韋根傳感器所產生的能量脈沖經由相對第一信號處理裝置(其被用于已知的計量過程)平行的電路來傳導，以便于產生這些HF/LF信號。為此，韋根傳感器操控先前所提及的M0SFET。由該第一 MOSFET出發(fā)，用于產生HF/LF信號的電路被操作。因此，由韋根系統(tǒng)幾乎不被取出可能損害主功能(計量過程)的電能。利用跳線或選擇開關可在HF或LF信號的信號處理之間變換，且為此相同的電路可被利用，這與非常低的電路成本相關聯(lián)。
[0022]通過使用MOSFET作為隔離元件實現(xiàn)了如下優(yōu)點，即，可以最小的電流消耗無反作用地使用韋根傳感器的相對較弱的信號。
[0023]在本發(fā)明的一種改進方案中同樣作如下設置，S卩，HF/LF信號的脈沖可調節(jié)地構造。
[0024]相應地，本發(fā)明的優(yōu)點在于如下，S卩，HF/LF脈沖的幅度、頻率和持續(xù)時間是可調節(jié)的且通過根據(jù)本發(fā)明的隔離元件不發(fā)生對實際無電流的計量的影響。良好地待探測的矩形脈沖被產生，這完全相反于許多已知的傳感器和信號發(fā)生器，其僅可產生正弦信號/脈沖(例如電容、電感或諸如此類的傳感器)。
[0025]此類用于產生脈沖的設備(如其被使用在氣體領域中那樣且其以上述傳感器原理/信號發(fā)生器工作)此時可取消，因為根據(jù)本發(fā)明該功能(帶有此外有利的矩形的輸出信號)可被由無電池式計量器承擔。
[0026]這樣的屬于現(xiàn)有技術的傳感器/信號發(fā)生器需要自己的能量供應。這樣的能量供應須被外部輸送或通過電池施加。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，對于HF和LF信號而言與無電池式計量器相結合雖然同樣須由外部被輸送能量，然而該能量被由用戶側輸送，也就是說由待由用戶提供的用戶評估電路(例如流量計算機、體積校正器等等)，其進一步處理處在無電池式計量器的輸出端處的矩形信號。同樣地，能量僅當脈沖被由用戶評估電路中的其中一個需要且用戶評估電路進而被額外地聯(lián)接到無電池式計量器處時被補充。
[0028]此處如下足夠，8卩，在用戶評估電路的區(qū)域中安裝簡單的電源，其例如構造成AC/DC轉換器或構造成電池。在此重要的是，該外部電源僅唯一且單獨地作用到在無電池式計量器中的脈沖選擇電路上，而處理韋根傳感器的信號的計量電路不被影響且如下同樣是不必要的，即，該計量電路被供以電流。因為無電池式信號發(fā)生器的僅一部分、即僅脈沖選擇電路單獨地被由外部能量供應，由此得出特別長的可處在O至20年的范圍中的電池壽命。
[0029]于是如下是重要的，S卩，額外的用于檢測旋轉磁場的信號的傳感器/信號發(fā)生器可取消，其以不利的方式產生正弦信號且作為其替代根據(jù)本發(fā)明利用韋根傳感器和無電流工作的無電池式信號發(fā)生器進行到矩形形狀的處理，這在現(xiàn)有技術的情形中不是這樣的。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一改進方案設置有HF/LF脈沖相對韋根脈沖的可變的關聯(lián)。
[0031]HF/LF脈沖主要充當用于可額外地或備選地被聯(lián)接的流量計算機(參見圖2)的輸入信號。
[0032]因此可例如取消在燃氣表中的各種不同的齒輪比且齒輪比被編程到SPC中。齒輪比0.5例如與脈沖換算比0.5相符。下游的流量計算機(參見圖2)于是可保持不變地構成，老的燃氣表可被容易地更換以新的(不帶有機械的傳動裝置而帶有SPC)，無須更換下游的設備。
[0033]本發(fā)明公開了多種脈沖換算比，其中，脈沖換算比的比例可完全自由地來選擇。
[0034]對于該脈沖換算比而言優(yōu)選使用帶有微控制器的脈沖選擇電路，該微控制器優(yōu)選同樣經由HF/LF導線被供電(帶有緩存的能量存儲器)。通過韋根脈沖不可實現(xiàn)供電。利用該微控制器可選擇可自由選擇的換算比(在0...(I)...X之間)。在此，0.5的換算比意味著如下，S卩，10個韋根脈沖等于5個HF/LF脈沖(10個韋根脈沖x0.5 = 5個HF/LF脈沖)。
[0035]作為微控制器的替代同樣可使用其它的電子半導體部件(例如十進制模塊)，然后換算比不可無級地經由軟件來選擇。
[0036]當微控制器被使用時，脈沖長度的調整(HF/LF差)同樣可經由軟件來實現(xiàn)。圖3中的分立電路于是是無效的。
[0037]本發(fā)明的發(fā)明對象不僅由各個專利權利要求的對象，而且由各個專利權利要求彼此的組合得出。
[0038]所有在附件(包含摘要)中被公開的內容和特征、尤其在附圖中示出的空間構造被作為本發(fā)明特征被要求保護，只要其單獨地或組合地相對現(xiàn)有技術是新的。
【附圖說明】
[0039]下面，借助僅一個實施途徑示出的附圖對本發(fā)明作進一步說明。在此，由附圖和其說明得出本發(fā)明的另外的重要特征和優(yōu)點。
[0040]其中:
[0041]圖1:顯示了無電池式計量器的框圖，
[0042]圖2:顯示了帶有另外的外部的待聯(lián)接的用戶評估電路的圖示的相對圖1經簡化的框圖，
[0043]圖3:顯示了相比圖1和2的經簡化的電路圖，
[0044]圖4:顯示了由電路所產生的LF脈沖的信號圖，
[0045]圖5:顯示了由電路所產生的HF脈沖的信號圖，
[0046]圖6:顯示了用于HF/LF脈沖相對韋根脈沖的可變的關聯(lián)的第一個實施例，其中，被0.5的經編程的脈沖換算比得到應用，
[0047]圖7:顯示了相比圖6的第二個實施例，其中，0.3的經編程的脈沖換算比得到應用，
[0048]圖8:顯示了相比圖6和7的第三個實施例，其中，2.0的經編程的脈沖換算比得到應用。
【具體實施方式】
[0049]圖1和2