專利名稱：電插頭和用于分散保存?zhèn)鞲衅鲄?shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連接一個(gè)具有一個(gè)集成式微型控制器的傳感器的電插頭，它具有一個(gè)用于連接一個(gè)傳感器接口的插接接頭以及一個(gè)電子線路。除此以外，本發(fā)明還涉及一種用于分散存儲(chǔ)一個(gè)傳感器的參數(shù)或?yàn)橐粋€(gè)傳感器設(shè)定參數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)化領(lǐng)域，越來越多地為大量應(yīng)用情況使用具有一個(gè)集成式微型控制器的傳感器，所謂的“智能”傳感器。比如可以在工藝測量技術(shù)中監(jiān)控或測量氣體、液體或固體介質(zhì)、但也可以是散狀物料的壓力、溫度、充填程度、流動(dòng)速度或流量。通過“智能”傳感器的使用，可以為不同的應(yīng)用情況使用單個(gè)的傳感器，這可以降低型號的多樣性且同時(shí)提高使用可能性。
但由此經(jīng)常要求，這些傳感器需要越來越多的參數(shù)，用于可以最佳地使保持非常通用的傳感器功能與當(dāng)前的應(yīng)用情況相匹配。有待調(diào)節(jié)的參數(shù)可以比如是一個(gè)或多個(gè)開關(guān)點(diǎn)。除了一個(gè)或多個(gè)可以調(diào)節(jié)的開關(guān)點(diǎn)，還經(jīng)常有必要調(diào)節(jié)一個(gè)用于滯后的數(shù)值。除了開關(guān)點(diǎn)或測量范圍的極限以外，有待調(diào)節(jié)的參數(shù)還可以比如是一種特定的介質(zhì)的選擇、一個(gè)溫度范圍的選擇及一種時(shí)間遲延的選擇或輸出信號的種類。在此，具有十個(gè)或更多有待調(diào)節(jié)的參數(shù)的傳感器絕不少見。
在大量所述類型的傳感器上，本身的測量單元和分析單元或分析單元的至少一部分被一起安置在一個(gè)殼體中，其中分析單元尤其具有一個(gè)指示及調(diào)節(jié)顯示器。利用所述的經(jīng)常具有一個(gè)LCD顯示器或一個(gè)光柱(Bargraf)的顯示器，一方面可以通過相應(yīng)的按鍵來精確且可再現(xiàn)地調(diào)節(jié)一個(gè)參數(shù)，另一方面除顯示本身測量值以外還可以借助于顯示器顯示所調(diào)節(jié)的參數(shù)。
由于通?？晒┯糜谥甘炯罢{(diào)節(jié)顯示器的空間受到極大限制，所以多數(shù)情況下僅有兩個(gè)或三個(gè)按鍵可供輸入單個(gè)的參數(shù)，從而使傳感器的操作以及尤其是單個(gè)參數(shù)的輸入并非淺顯易懂。在此，必須經(jīng)常按壓不同的按鍵組合，用于能夠調(diào)節(jié)單個(gè)的參數(shù)。這種類型的傳感器的編程或者說參數(shù)設(shè)定由此不僅比較耗費(fèi)時(shí)間而且還容易出錯(cuò)，從而只能由經(jīng)過培訓(xùn)的人員在現(xiàn)場對傳感器進(jìn)行編程或參數(shù)設(shè)定。
所談到的“智能”傳感器通常具有一個(gè)串行接口，該串行接口可以通過大多構(gòu)造為M12插塞連接器的傳感器接頭作出響應(yīng)。除此以外，該接頭不僅用于傳感器的供電而且用作開關(guān)輸出端(Schaltausgang)。為此在該接頭上連接了一根相應(yīng)的具有一個(gè)對應(yīng)插頭的饋電線纜。其中，借助于一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者一臺(tái)相應(yīng)的編程設(shè)備，也可以通過數(shù)字接口對傳感器進(jìn)行編程或者說參數(shù)設(shè)定。
除了此前描述的在對傳感器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定時(shí)出現(xiàn)的問題以外，除此以外在所述的“智能”傳感器上通常還有將所調(diào)節(jié)的參數(shù)記錄下來的要求。這可以-就象以前結(jié)合參數(shù)設(shè)定所作描述一樣-通過將傳感器的接口與一臺(tái)計(jì)算機(jī)或筆記本電腦相連接來完成。但這里的缺點(diǎn)是，而后一個(gè)單個(gè)傳感器的所調(diào)節(jié)的參數(shù)無法直接在現(xiàn)場也就是在當(dāng)前的傳感器上供人們使用。出于這個(gè)原因，在實(shí)踐中通常將所調(diào)節(jié)的參數(shù)壓到一個(gè)金屬標(biāo)牌上，該金屬標(biāo)牌而后作為參數(shù)標(biāo)牌直接設(shè)在由傳感器監(jiān)控的機(jī)器上傳感器的附近。但這種對所調(diào)節(jié)的參數(shù)進(jìn)行記錄的方式比較費(fèi)事且因此比較昂貴，尤其必須在運(yùn)行中事后改變單個(gè)參數(shù)，而這一點(diǎn)通常不再作跟蹤記錄。
如果傳感器出現(xiàn)故障，從而必須更換傳感器，那就經(jīng)常出現(xiàn)這種情況，即有故障的傳感器的最后調(diào)節(jié)的參數(shù)未完全記錄下來或者不在現(xiàn)場。而后如果有故障的傳感器的參數(shù)無法容易讀出或者在出現(xiàn)故障的時(shí)刻沒有經(jīng)過相應(yīng)培訓(xùn)的人員在場，那么對新傳感器的參數(shù)設(shè)定-如果情況確實(shí)如此-只有花費(fèi)相對較多的時(shí)間才能完成，從而有時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致受監(jiān)控的機(jī)器或整套設(shè)備停機(jī)較長時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，以簡單且成本經(jīng)濟(jì)的方式在一個(gè)傳感器以外的地方反映出該傳感器的數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)，從而這些參數(shù)可以隨時(shí)且盡可能在現(xiàn)場供人使用。除此以外，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法，利用這種方法可以用簡單的方式分散保存?zhèn)鞲衅鞯膮?shù)或簡單地對傳感器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。
該任務(wù)通過一種開頭所述的用于連接一種“智能”傳感器的電插頭得到解決，該電插頭具有一個(gè)用于連接傳感器的一個(gè)接口的插接接頭以及一個(gè)電子線路，其中電子線路具有一個(gè)用于保存數(shù)據(jù)、尤其是傳感器的參數(shù)數(shù)據(jù)和特性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器和一個(gè)微型控制器，該微型控制器對傳感器接口作出響應(yīng)并且根據(jù)傳感器的特性數(shù)據(jù)或者將數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)通過接口從傳感器中讀出并保存在存儲(chǔ)器中，或者將保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出并且通過接口傳輸?shù)絺鞲衅髦小?br> 通過一種電插頭的使用就提供了這種方案，即直接在傳感器上提供數(shù)據(jù)，而沒有必要為此使用其它的輔助用具如一臺(tái)計(jì)算機(jī)或一臺(tái)專門的編程設(shè)備。根據(jù)在微型控制器中將當(dāng)前傳感器的特性數(shù)據(jù)和保存在插頭的存儲(chǔ)器中的特性數(shù)據(jù)進(jìn)行的比較，由該插頭獨(dú)立確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?；或者將?shù)據(jù)從傳感器讀入插頭中或者相反地將數(shù)據(jù)從插頭寫入傳感器中。根據(jù)傳感器的特性數(shù)據(jù)的比較，由此可以由插頭的微型控制器自動(dòng)地確定，與電插頭相連接的傳感器是否已經(jīng)更換或者還沒有更換。通過電插頭不僅具有一個(gè)存儲(chǔ)器而且具有一個(gè)微型控制器，使得該電插頭成為一種“智能”插頭，因而其操作及使用極其簡單，并且由此不僅僅可以由經(jīng)過相應(yīng)培訓(xùn)的人員進(jìn)行操作和使用。下面還要結(jié)合按本發(fā)明的方法對單個(gè)的可能的情況和此后由電插頭進(jìn)行的動(dòng)作作詳細(xì)說明。
按照本發(fā)明的第一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，所述的電插頭具有一個(gè)獨(dú)立的用于放置電子線路的殼體以及一個(gè)連接一個(gè)具有相應(yīng)插頭的線纜的第二插接接頭。一種所述的電插頭而后可以在最為簡單的情況下以第一插接接頭直接與電傳感器的接頭相連接。該電插頭由此簡單地連接在傳感器和在其它情況下直接與傳感器的接頭相連接的饋電線纜之間。
在本發(fā)明的一種作為替代方案的改進(jìn)方案中，電插頭同樣具有一個(gè)用于放置電線路的殼體。在該改進(jìn)方案中，代替第二插接接頭設(shè)置了一根電纜，該電纜直接與殼體或電子線路相連接。該電插頭而后直接與用于電傳感器的連接線纜相連接。
除了將電插頭構(gòu)造為帶有第二插接接頭或連接線纜的單個(gè)插頭之外，電插頭也可以集成在一個(gè)分線盒，一個(gè)所謂的傳感器-執(zhí)行元件盒或者說分流器中，通過其可以將多個(gè)傳感器或執(zhí)行元件連接到一個(gè)共同的總線線路上。在此而后也可以將多個(gè)電插頭共同布置在一個(gè)傳感器-執(zhí)行元件盒或者說分流器中，其中而后單個(gè)的電插頭具有作為共同的殼體的盒子。
此前已經(jīng)解釋，按本發(fā)明的電插頭獨(dú)立地作出決定，是否應(yīng)該寫入或讀出數(shù)據(jù)，也就是說本身確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。由此就不需要任何起?dòng)元件來選擇數(shù)據(jù)傳輸方向。如果啟用傳感器，那么優(yōu)選總是在沒有操作操作元件的情況下也自動(dòng)地開始數(shù)據(jù)交換。在數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，電插頭切換為“被動(dòng)狀態(tài)”，從而不會(huì)影響到傳感器的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出-功能。而后在傳感器的接頭和連接線纜之間連接電插頭，這既不會(huì)在傳感器上也不會(huì)在一個(gè)通過連接線纜與傳感器相連接的控制器或分析單元上有什么影響。
按照電插頭的一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在殼體中設(shè)置了兩個(gè)顯示元件，尤其是兩個(gè)用于顯示插頭的功能狀態(tài)且尤其用于顯示數(shù)據(jù)傳輸及顯示數(shù)據(jù)方向的發(fā)光二極管(LED)。在此，顯示元件優(yōu)選為兩個(gè)指向相反方向的箭頭，從而通過其中一個(gè)箭頭的發(fā)光即可直接讀出數(shù)據(jù)方向。在此，顯示元件僅僅用于發(fā)送信號來表示插頭的當(dāng)前功能狀態(tài)。在此優(yōu)選設(shè)置顯示元件的以下狀態(tài)-無顯示元件發(fā)光沒有傳感器與接口連接。
-一個(gè)顯示元件以不斷增加的頻率在閃爍預(yù)示有數(shù)據(jù)等待沿對應(yīng)于該顯示元件的方向傳輸。
-一個(gè)顯示元件在不規(guī)則地閃動(dòng)正在沿對應(yīng)于該顯示元件的方向傳輸數(shù)據(jù)。
-一個(gè)顯示元件持續(xù)發(fā)光沿對應(yīng)于該顯示元件的方向進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換已成功完成。
-一個(gè)顯示元件以恒定的頻率快速閃爍在沿對應(yīng)于該顯示元件的方向輸送數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)一個(gè)故障。
由此通過此前說明的顯示元件的狀態(tài)，不僅可以向操作者顯示數(shù)據(jù)方向，而且除此以外還預(yù)示一次數(shù)據(jù)傳輸或者顯示在數(shù)據(jù)傳輸過程中的故障。在此，數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖孪阮A(yù)告是對使用者的警示說明，從而使用者還有機(jī)會(huì)阻止一次非人所愿的數(shù)據(jù)傳輸或者說阻止沿非人所愿的方向進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。顯示元件的持續(xù)發(fā)光除了向使用者顯示最后進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蛑?，還顯示了電插頭或者說與插頭連接的傳感器得到正常的電壓供應(yīng)。該顯示元件而后也用作傳感器的工作狀態(tài)顯示器。
開頭已經(jīng)說明，電插頭的電子線路具有一個(gè)存儲(chǔ)器來保存?zhèn)鞲衅鞯臄?shù)據(jù)。這種存儲(chǔ)器比如可以是一種固定地布置在電子線路上的EEPROM(電可擦除只讀存儲(chǔ)器)。除此以外也存在這種方案，即代替一個(gè)固定的存儲(chǔ)器使用一種可更換的存儲(chǔ)介質(zhì)，也就是一種移動(dòng)存儲(chǔ)器。在這種情況下尤其可以是一種SD(安全數(shù)字)存儲(chǔ)卡。這種SD-存儲(chǔ)卡是一種數(shù)字式存儲(chǔ)介質(zhì)，幾年以來一直用在不同的電子設(shè)備，尤其用在數(shù)碼相機(jī)及MP3播放器上。一種所述的具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的SD-存儲(chǔ)卡具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即它可以直接插在一臺(tái)計(jì)算機(jī)的相應(yīng)插槽內(nèi)，從而可以從SD-存儲(chǔ)卡上讀出數(shù)據(jù)或者將數(shù)據(jù)寫到SD-存儲(chǔ)卡上。
根據(jù)其目前高達(dá)4GB的巨大存儲(chǔ)容量，尤其一張SD-存儲(chǔ)卡除了用于存儲(chǔ)傳感器的參數(shù)數(shù)據(jù)和特性數(shù)據(jù)之外，也可以存儲(chǔ)傳感器的其它數(shù)據(jù)尤其是不同的測量數(shù)據(jù)。而后由此產(chǎn)生這種方案，即比如在傳感器有故障時(shí)分析該傳感器的歷史，以便能夠更加簡單地查出可能的故障原因。當(dāng)然，附加數(shù)據(jù)尤其是測量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不局限于一種可更換的存儲(chǔ)介質(zhì)的使用，而是原則上也可以在一種固定地與電子裝置相連接的存儲(chǔ)器上得到實(shí)現(xiàn)。但在使用一種可更換的存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，也減輕了在此前描述的對一個(gè)傳感器的歷史進(jìn)行分析時(shí)的處理過程。
按本發(fā)明的電插頭-就象此前所作詳細(xì)描述一樣-簡化了就在傳感器本身上面對傳感器當(dāng)前參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行的自動(dòng)存儲(chǔ)。但除此以外，該插頭也用于對傳感器參數(shù)進(jìn)行持久存檔。在此，優(yōu)選設(shè)置一種電子式或機(jī)電式寫保護(hù)機(jī)構(gòu)來保護(hù)保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。一種電子式寫保護(hù)機(jī)構(gòu)比如可以借助于一臺(tái)與該插頭相連接的電腦或編程設(shè)備進(jìn)行激活。但除此以外，也存在這種方案，即直接在電插頭上設(shè)置一個(gè)機(jī)電元件來調(diào)節(jié)寫保護(hù)。在這種情況下，可以在沒有特殊輔助工具的情況下激活寫保護(hù)。
如果設(shè)置一種寫保護(hù)機(jī)構(gòu)來保護(hù)保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，那么顯示元件可以優(yōu)選具有或顯示另一種狀態(tài)。在這種情況下，一個(gè)或兩個(gè)顯示元件的短暫閃光可以用作一種信號標(biāo)志，表示電插頭或傳感器已進(jìn)行了寫保護(hù)，從而不能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。為了記錄，除此以外還可以在電插頭的殼體上設(shè)置一個(gè)記錄區(qū)或者設(shè)置一個(gè)用于放置標(biāo)牌的支架。
除此以外，此前所述任務(wù)用一種用于對傳感器的參數(shù)進(jìn)行分散保存或者用于對帶有一個(gè)電插頭的傳感器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定的方法得到解決，其中該傳感器具有一個(gè)集成式的微型控制器和一個(gè)接口，并且該插頭具有一個(gè)插接接頭和一個(gè)帶有一個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)微型控制器的電子線路，具體解決方法如下-該插頭借助于其插接接頭與傳感器的接口相連接，以及-該插頭的微型控制器將傳感器的特性數(shù)據(jù)與保存在存儲(chǔ)器中的特性數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并且根據(jù)這種比較的結(jié)果或者將數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)通過接口從傳感器中讀出并且保存在存儲(chǔ)器中，或者將保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出并通過接口傳輸給傳感器。
如前文結(jié)合按本發(fā)明的電插頭早已說明的一樣，在按本發(fā)明的方法中，根據(jù)傳感器的特性數(shù)據(jù)與保存在存儲(chǔ)器中的特性數(shù)據(jù)之間的比較，由插頭的微型控制器自動(dòng)地選擇數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颉?br> 作為特性數(shù)據(jù)，這里所述種類的傳感器通常具有一個(gè)表明傳感器類型的物品代碼和一個(gè)表明當(dāng)前傳感器的序列號。由此，物品代碼對一種傳感器類型的所有傳感器來說都是相同的，而每個(gè)單個(gè)傳感器則具有一個(gè)自己的序列號。因此在傳感器的特性數(shù)據(jù)與保存在存儲(chǔ)器中的特性數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)就產(chǎn)生以下可能性1.從傳感器中讀出的物品代碼和保存在存儲(chǔ)器中的物品代碼相一致并且從傳感器中讀出的序列號和保存在存儲(chǔ)器中的序列號相一致。
2.從傳感器中讀出的物品代碼和保存在存儲(chǔ)器中的物品代碼相一致，而從傳感器中讀出的序列號和保存在存儲(chǔ)器中的序列號則不一致。
3.不僅從傳感器中讀出的物品代碼和保存在存儲(chǔ)器中的物品代碼不一致，而且從傳感器中讀出的序列號和保存在存儲(chǔ)器中的序列號也不一致。
在第一種情況下意味著沒有進(jìn)行傳感器更換，也就是說，電插頭仍然與相同的傳感器相連接。在這種情況下，數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)通過接口從傳感器中讀出并且保存在存儲(chǔ)器中。按照本方法的第一種實(shí)施方式，在此原則上從傳感器中讀出所有的數(shù)據(jù)并且保存在存儲(chǔ)器中。早已保存在電插頭的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)由此完全被改寫。但是按照本方法的一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在第一種情況下僅僅從傳感器中讀出與早已保存的數(shù)據(jù)不同的數(shù)據(jù)并且將其保存在插頭的存儲(chǔ)器中。由此而后僅僅對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，此時(shí)這些傳感器數(shù)據(jù)在實(shí)際上已經(jīng)修改，其中也僅僅保存已修改的數(shù)據(jù)。由此明顯降低數(shù)據(jù)交換所需要的時(shí)間。
在第二種情況下，或者原有的傳感器比如由于故障由一個(gè)新的同型號的傳感器所代替，或者電插頭與另一個(gè)同型號的傳感器相連接。這兩種情況都被插頭的微型控制器識(shí)別為傳感器更換。而后微型控制器促使從插頭至傳感器的數(shù)據(jù)傳輸，從而保存在插頭的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出，并且通過接口傳輸?shù)絺鞲衅髦?。這里自動(dòng)地用和在“原來的”傳感器上所調(diào)節(jié)的參數(shù)相同的參數(shù)對一個(gè)新的傳感器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。由此就大大簡化有故障的傳感器的更換工作，因?yàn)閮H僅必須連接新的傳感器(同樣的傳感器型號)以取代有故障的傳感器。這里不再需要使用者對新傳感器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，因?yàn)殡姴孱^會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。
在不僅物品代碼而且序列號都不一致的第三種情況下，或者已經(jīng)將一個(gè)新的其它傳感器型號的傳感器連接到電插頭上，或者使用了一個(gè)新的電插頭。后一種情況由此就成為電插頭的首次運(yùn)行。在這兩種情況下，都從傳感器中讀出數(shù)據(jù)并且保存在插頭的存儲(chǔ)器中。如果代替舊的第一種傳感器型號的傳感器將一個(gè)新的其它傳感器型號的傳感器連接到電插頭上，那就意味著，保存在插頭的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)被改寫。
在此可通過以下方法防止插頭中的數(shù)據(jù)在無意之中被改寫，即-如此前結(jié)合優(yōu)選的帶有兩個(gè)顯示元件的電插頭的構(gòu)造形式所作的描述一樣-在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前通過顯示元件的閃爍來預(yù)示數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。如果操作者在更換一個(gè)有故障的傳感器時(shí)無意之中連接一個(gè)另一種傳感器型號的傳感器，那就由顯示元件預(yù)示從傳感器到插頭的數(shù)據(jù)傳輸，來代替原來期待的從插頭到傳感器的數(shù)據(jù)傳輸。由此就向使用者指出其疏忽之處。通過及時(shí)更換傳感器就可以中止非人所愿的數(shù)據(jù)傳輸。
此前所描述的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ诖瞬粌H可以-如此前在第二種情況下所作說明一樣-用于在更換傳感器的情況下對一個(gè)新傳感器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，而且可以用于用相同的參數(shù)數(shù)據(jù)對多個(gè)相同傳感器型號的傳感器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。在具有多臺(tái)機(jī)器的大型設(shè)備上就會(huì)出現(xiàn)這種情況，即使用了多個(gè)相同傳感器型號的傳感器，所有這些傳感器都必須用相同的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。在這種情況下，如果電插頭與一個(gè)或者已經(jīng)參數(shù)設(shè)定的或者即將參數(shù)設(shè)定的傳感器相連接，那么利用按本發(fā)明的電插頭或利用按本發(fā)明的方法就足以解決問題。而后這就導(dǎo)致-就象結(jié)合第二種情況所作說明一樣-這樣的結(jié)果，即當(dāng)前參數(shù)數(shù)據(jù)從傳感器中讀出并且保存在插頭的存儲(chǔ)器中。代替一次非常耗時(shí)的對所有的同種型號的傳感器進(jìn)行的編程過程，將插頭先后與單個(gè)的傳感器相連接就足以解決問題。由此而后就自動(dòng)地對所有同種型號的傳感器進(jìn)行了相同的編程；由此避免了誤編程。
根據(jù)按本發(fā)明的方法或按本發(fā)明的電插頭的另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在每次開始使用傳感器時(shí)自動(dòng)地在傳感器和插頭之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。不過當(dāng)然也可以通過操作傳感器上或插頭上的一個(gè)按鍵來啟動(dòng)傳感器和插頭之間的數(shù)據(jù)交換。顯而易見，在每次開始使用傳感器時(shí)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的優(yōu)點(diǎn)在于，沒有必要進(jìn)行主動(dòng)操作。由此一方面避免錯(cuò)誤，另一方面保證，事后對參數(shù)進(jìn)行的修改在傳感器下一次重新起動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)地予以接收。
在按本發(fā)明的方法的另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案中，將保存在插頭的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)讀入一臺(tái)計(jì)算機(jī)中加以保護(hù)和/或分析。在這種情況下，必要時(shí)在插頭和計(jì)算機(jī)之間連接一個(gè)合適的接口。除此以外，還可以與此相反將數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)必要時(shí)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)中再次通過一個(gè)合適的接口寫入插頭的存儲(chǔ)器中，由此可以對該方法作進(jìn)一步改進(jìn)。由此產(chǎn)生這一優(yōu)點(diǎn)，即可以對傳感器進(jìn)行編程，而使用者不必熟悉在傳感器本身上面對傳感器進(jìn)行操作和編程。為此，僅僅必須向其提供一個(gè)相應(yīng)地事先經(jīng)過編程的插頭，而后使用者僅僅必須將該插頭與傳感器相連接。


具體來講，現(xiàn)在有許多方案來對按本發(fā)明的電插頭或按本發(fā)明的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)。為此不僅要參閱權(quán)利要求1和10的從屬權(quán)利要求，而且要參閱根據(jù)附圖對優(yōu)選的實(shí)施例所作的說明。附圖示出
圖1是一個(gè)直接連接在一個(gè)傳感器上的電插頭的第一實(shí)施例，圖2是按照圖1的插頭的放大圖，圖3是一個(gè)直接連接在一個(gè)傳感器上的電插頭的第二實(shí)施例，圖4是按照圖3的插頭的放大圖，圖5是一個(gè)按本發(fā)明的電插頭的另一種實(shí)施例的側(cè)視圖和后視圖；圖6是一個(gè)按本發(fā)明的電插頭的第四實(shí)施例，圖7是一個(gè)分流器及與其相連接的電插頭，并且圖8是按照圖2的一個(gè)插頭的兩種變型方案。
具體實(shí)施例方式
附圖示出一個(gè)電插頭1，該電插頭1用于連接一個(gè)具有一個(gè)集成式微型控制器的傳感器2。其中電插頭1具有一個(gè)用于連接傳感器2的一個(gè)接口的插接接頭3以及一個(gè)電子線路，其中該電子線路具有一個(gè)用于保存?zhèn)鞲衅?的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器以及一個(gè)微型控制器。
傳感器2在按照圖1和3所示出的實(shí)施例中例如是一個(gè)壓力傳感器，它具有一個(gè)M12插塞連接器5，而該插塞連接器5則包括接口4。通過由M12插塞連接器5所形成的接頭，一方面向傳感器2供給電能，另一方面發(fā)送傳感器2的輸出信號。在這種情況下，它是一個(gè)開關(guān)輸出端和/或模擬輸出端，其中在所述的傳感器2上，模擬輸出端大多可選地發(fā)出一個(gè)4-20mA的電流信號或一個(gè)0-10V的電壓信號。
圖1和3所示的傳感器2除此以外還具有一個(gè)指示及調(diào)節(jié)顯示器6，在該顯示器6上可以通過兩個(gè)按鍵7輸入傳感器2的多個(gè)參數(shù)。因此比如除了測量范圍及開關(guān)閾以外還可以選擇一個(gè)國家所特有的壓力單位(bar/mbar、kPa/MPa、psi)。最后，該傳感器2還具有一個(gè)過程接頭8來連接一個(gè)導(dǎo)引有待監(jiān)控的介質(zhì)的容器或管子并且來連接介質(zhì)。
在所示的實(shí)施例中，電插頭1具有一個(gè)自己的接納著布設(shè)在其中的電子線路的殼體9。此外，在按照圖1、2、5、6和8所示的方案中設(shè)置了一個(gè)第二插接接頭10來連接一根具有一個(gè)相應(yīng)插頭11的線纜12。與此不同的是，在圖3和4所示的電插頭1的變型方案中，該電插頭直接配有一根線纜12，其中線纜12的一端被殼體9所包圍，并且在殼體9的內(nèi)部，線纜12的單個(gè)線芯與所述的電子線路相連接。
尤其可從圖1和3中看出來，電插頭1在一側(cè)上直接通過其插接接頭3與傳感器2的插塞連接器5相連接，并且在另一側(cè)或者通過第二插接接頭10或者直接與傳感器2的饋電線纜12相連接。插頭1由此簡單地連接在傳感器2與饋電線纜12之間，其中插頭1在正常運(yùn)行時(shí)既不影響到傳感器2的供電也不影響到傳感器2的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出-功能。
就象尤其在圖2和5中所示出的一樣，按本發(fā)明的電插頭1具有兩個(gè)作為顯示元件的發(fā)光二極管13、14，它們用于顯示插頭1的功能狀態(tài)。在此，這兩個(gè)發(fā)光二極管13、14是兩個(gè)指向相反方向的箭頭，從而操作者根據(jù)哪個(gè)發(fā)光二極管13、14發(fā)亮或閃爍就會(huì)立即明白，已經(jīng)或者正在沿哪個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)。
在按本發(fā)明的電插頭1的根據(jù)圖3和4的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器是可以更換的存儲(chǔ)介質(zhì)15，它可以簡單地從插頭1的殼體9中拔出來。其中，作為可更換的存儲(chǔ)介質(zhì)15尤其可以使用一種SD-存儲(chǔ)卡，幾年來這種存儲(chǔ)卡尤其在數(shù)碼相機(jī)上得到應(yīng)用。通過一種可更換的存儲(chǔ)介質(zhì)15的使用，就可以極其簡單地借助于一臺(tái)計(jì)算機(jī)讀出、分析和保存由插頭1所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，因?yàn)闉榇藘H僅必須將可更換的存儲(chǔ)介質(zhì)15插入計(jì)算機(jī)的一個(gè)相應(yīng)的插槽中。
圖2、5和6所示的電插頭1除分別具有第一插接接頭3以外還具有第二插接接頭10，其中兩個(gè)插接接頭3、10是M12插塞連接器，所述的電插頭1基本上僅僅因插頭1或殼體9的具體幾何形狀設(shè)計(jì)方案而區(qū)別于彼此。在此，圖5示出一個(gè)作為角形插頭的電插頭1的版本，這種角形插頭十分有利，如果在傳感器2的插塞連接器5之前可供使用的空間十分有限。除此以外，在按照圖5的插頭1中在殼體9中設(shè)置了一個(gè)用于放置標(biāo)牌的支架16。作為替代方案，也可以在殼體9上設(shè)置一個(gè)記錄區(qū)，從而可以簡單地為記錄目的或者在給電插頭1存檔時(shí)將當(dāng)前插頭1明確地配設(shè)給一個(gè)特定的傳感器2。
在圖7中示出一個(gè)分線盒17，它經(jīng)常也被稱為分流器或傳感器-執(zhí)行元件盒。通過一個(gè)所述的分流器17可以將多個(gè)傳感器2與一個(gè)共同的總線線路相連接。為此分流器17具有相應(yīng)數(shù)量的插塞連接器18，通過這些插塞連接器18就可以借助于一根線纜12將單個(gè)的傳感器2連接到分流器17上。代替在圖1和3中所示的將電插頭1直接布置在傳感器2上這種方法，也可以在需要時(shí)將電插頭1插接在一個(gè)遠(yuǎn)離傳感器2的分流器17上。由此也可以通過一根線纜12將電插頭1與傳感器2相連接。這樣做十分有利，如果傳感器2由于其位置而經(jīng)受很差的及惡劣的環(huán)境條件。
但除此以外也可以將多個(gè)電插頭1直接地也就是說在沒有自己的殼體9的情況下布置在分流器17的內(nèi)部。在一種這樣的情況下，而后-如虛線表明的那樣-將電插頭1的電子線路19與此后同時(shí)形成分流器17的插塞連接器18的插接接頭3一起布置在分流器17內(nèi)部。在一種這樣的情況下，必須將待連接的傳感器2僅僅-如以前普遍做法一樣-用一根線纜12連接到分流器17上。
最后，圖8示出按圖2的電插頭1的兩種變型方案，其中電插頭1在兩種情況下都具有一個(gè)機(jī)電的寫保護(hù)機(jī)構(gòu)用于保護(hù)保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。在按照圖8a的實(shí)施例中，為此在殼體9中布置了一根探針20，其中簡單地將探針20壓入殼體9中就可以激活寫保護(hù)機(jī)構(gòu)。與此相反，在按照圖8b的實(shí)施例中，在第二插接接頭10的內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)開口21，必須將一個(gè)操作元件22比如一個(gè)螺絲刀的尖端插入該開口21中，以激活寫保護(hù)機(jī)構(gòu)。作為布置在殼體9內(nèi)部的寫保護(hù)機(jī)構(gòu)的激活元件，比如也可以設(shè)置一個(gè)霍爾傳感器或一個(gè)光學(xué)傳感器。
權(quán)利要求
1.用于連接一個(gè)具有一個(gè)集成式微型控制器的傳感器(2)的電插頭，具有一個(gè)連接傳感器(2)的接口(4)的插接接頭(3)和一個(gè)電子線路，其中所述電子線路具有一個(gè)用于存儲(chǔ)傳感器(2)的參數(shù)數(shù)據(jù)和特性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器和一個(gè)微型控制器，其中微型控制器對傳感器(2)的接口(4)作出響應(yīng)并且根據(jù)傳感器(2)的特性數(shù)據(jù)或者通過接口(4)從傳感器(2)中讀出參數(shù)數(shù)據(jù)并且存入存儲(chǔ)器中，或者將保存在存儲(chǔ)器中的參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出并且通過接口(4)傳輸?shù)絺鞲衅?2)中。
2.按權(quán)利要求1所述的電插頭，其特征在于，設(shè)置了一個(gè)接納電子線路的殼體(9)和一個(gè)連接一根具有相應(yīng)插頭(11)的線纜(12)的第二插接接頭(10)。
3.按權(quán)利要求1所述的電插頭，其特征在于，設(shè)置了一個(gè)接納電子線路的殼體(9)和一根將傳感器(2)和電源相連接的線纜(12)，其中該線纜(12)固定地與殼體(9)或電子線路相連接。
4.按權(quán)利要求2或3所述的電插頭，其特征在于，在殼體(9)中布置了兩個(gè)顯示元件、尤其是發(fā)光二極管(13、14)來顯示插頭(1)的功能狀態(tài)，尤其用來顯示數(shù)據(jù)傳輸和顯示數(shù)據(jù)方向。
5.按權(quán)利要求4所述的電插頭，其特征在于，所述顯示元件是兩個(gè)指向相反方向的箭頭。
6.按權(quán)利要求2到5中任一項(xiàng)所述的電插頭，其特征在于，所述存儲(chǔ)器是可更換的存儲(chǔ)介質(zhì)，比如是SD-存儲(chǔ)卡(15)，這種存儲(chǔ)介質(zhì)可以插進(jìn)殼體(9)中或者從殼體(9)中取出。
7.按權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的電插頭，其特征在于，設(shè)置一個(gè)電子或機(jī)電的寫保護(hù)機(jī)構(gòu)來保護(hù)保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。
8.按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的電插頭，其特征在于，在殼體(9)上設(shè)置一個(gè)記錄區(qū)或一個(gè)用于放置標(biāo)牌的支架(16)。
9.按權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的電插頭，其特征在于，所述第一插接接頭(3)和必要時(shí)第二插接接頭(10)是M12或M8插塞連接器。
10.用于將多個(gè)傳感器(2)或執(zhí)行元件連接到一根共同的總線線路上的分線盒，具有至少兩個(gè)插塞連接器(18)和至少一個(gè)電插頭(1)，這里通過所述插塞連接器(18)可以將單個(gè)的傳感器(2)或執(zhí)行元件分別借助于一根線纜(12)連接到分線盒(17)上，并且所述電插頭(1)布置在分線盒(17)的殼體內(nèi)部且與至少一個(gè)插塞連接器(18)相連接且具有一個(gè)電子線路，其中電子線路具有一個(gè)保存所連接的傳感器(2)的參數(shù)數(shù)據(jù)和特性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器以及一個(gè)微型控制器，其中微型控制器對一個(gè)通過插塞連接器連接的傳感器(2)的接口(4)作出響應(yīng)并且根據(jù)傳感器(2)的特性數(shù)據(jù)或者通過接口(4)從傳感器(2)中讀出參數(shù)數(shù)據(jù)并且存入存儲(chǔ)器中，或者將保存在存儲(chǔ)器中的參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出并且通過接口(4)傳輸?shù)剿B接的傳感器(2)中。
11.一種方法，其用于用一個(gè)尤其按權(quán)利要求1到10中任意一項(xiàng)所述的電插頭(1)對一個(gè)傳感器(2)的參數(shù)進(jìn)行分散保存或?qū)σ粋€(gè)傳感器(2)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，其中傳感器(2)具有一個(gè)集成式微型控制器和一個(gè)接口(4)，并且所述插頭具有一個(gè)插接接頭(3)和一個(gè)具有一個(gè)存儲(chǔ)器及一個(gè)微型控制器的電子線路，其特征在于，所述插頭(1)借助于其插接接頭(3)與傳感器(2)的接口(4)相連接，所述插頭(1)的微型控制器將傳感器(2)的特性數(shù)據(jù)和保存在存儲(chǔ)器中的特性數(shù)據(jù)相比較，并且根據(jù)這種比較的結(jié)果或者通過接口(4)從傳感器(2)中讀出數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)，并且將其存入存儲(chǔ)器中，或者將保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出并且通過接口(4)傳輸?shù)絺鞲衅?2)中。
12.按權(quán)利要求11所述的方法，其中傳感器(2)的特性數(shù)據(jù)具有一個(gè)表明傳感器類型的物品代碼以及一個(gè)表明當(dāng)前傳感器(2)的序列號，其特征在于，在從傳感器(2)中讀出的物品代碼和保存在存儲(chǔ)器中的物品代碼一致，以及從傳感器(2)中讀出的序列號和保存在存儲(chǔ)器中的序列號一致時(shí)(＝相同的傳感器)，通過接口(4)從傳感器(2)中讀出數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)并且將其保存在存儲(chǔ)器中，在從傳感器(2)中讀出的物品代碼和保存在存儲(chǔ)器中的物品代碼相一致，且從傳感器(2)中讀出的序列號和保存在存儲(chǔ)器中的序列號不一致時(shí)(＝相同傳感器類型的新的傳感器)，從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)并且將其通過接口(4)傳輸?shù)絺鞲衅?2)中，并且在從傳感器(2)中讀出的物品代碼和保存在存儲(chǔ)器中的物品代碼不一致，并且從傳感器(2)中讀出的序列號和保存在存儲(chǔ)器中的序列號都不一致時(shí)(＝首次使用)，將數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)通過接口(4)從傳感器(2)中讀出并且保存在存儲(chǔ)器中。
13.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在從傳感器(2)中讀出的物品代碼和保存在存儲(chǔ)器中的物品代碼一致，以及從傳感器(2)中讀出的序列號和保存在存儲(chǔ)器中的序列號一致時(shí)，僅僅通過接口(4)從傳感器(2)中讀出全新的數(shù)據(jù)并且將其保存在存儲(chǔ)器中，也就是說這些數(shù)據(jù)有別于已保存的數(shù)據(jù)。
14.按權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在每次開始使用傳感器(2)時(shí)自動(dòng)地在傳感器(2)和插頭(1)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
15.按權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過操作傳感器(2)上或者插頭(1)上的一個(gè)按鍵來進(jìn)行在傳感器(2)和插頭(1)之間的數(shù)據(jù)交換。
16.按權(quán)利要求11到15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述保存在插頭(1)的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)通過一個(gè)合適的接口讀入一臺(tái)計(jì)算機(jī)中。
17.按權(quán)利要求11到16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對所述保存在插頭(1)的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫保護(hù)來保護(hù)數(shù)據(jù)。
18.按權(quán)利要求11到17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從一臺(tái)計(jì)算機(jī)中將數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)通過一個(gè)合適的接口寫入插頭(1)的存儲(chǔ)器中。
全文摘要
所示出的及所說明的是一種連接一個(gè)具有一個(gè)集成式微型控制器的傳感器的電插頭，它具有一個(gè)連接一個(gè)傳感器接口的插接接頭以及一個(gè)電子線路。安用本發(fā)明的插頭，一個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)以簡單且成本經(jīng)濟(jì)的方式在傳感器以外得到反映，從而這些數(shù)據(jù)隨時(shí)且盡可能可在現(xiàn)場供使用，方法是所述電子線路具有一個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)尤其用于存儲(chǔ)傳感器的參數(shù)數(shù)據(jù)和特性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器和一個(gè)微型控制器，其中微型控制器對傳感器接口作出響應(yīng)并且根據(jù)傳感器的特性數(shù)據(jù)或者將數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)通過接口從傳感器中讀出并保存在存儲(chǔ)器中，或者將保存在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)尤其是參數(shù)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出并且通過接口傳輸?shù)絺鞲衅髦小?br> 文檔編號H01R31/06GK1953278SQ20061016460
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者B·卡森, A·瓦格納 申請人:Ifm電子股份有限公司