DE10122868A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen eines Sensors - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen eines Sensors (1). Um den erforderlichen Aufwand zu verringern, wird erfindungsgemäß ein Offsetsignal (O) in einer Steuer- und Überwachungseinrichtung (2) erzeugt und einem Signalaufnehmer (1a) des Sensors (1) zugeführt. Ein Sensorsignal (2) wird von der Steuer- und Überwachungseinrichtung (2) erfasst und mit dem Offsetsignal (O) verglichen. Das Offsetsignal (O) wird bevorzugt in periodischen Zeitabständen erzeugt und dem Signalaufnehmer (1a) des Sensors (1) zugeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen eines Sensors.

In sicherheitsrelevanten Steuer- und Regelsystemen werden Sensoren doppelt ein­ gesetzt (Parallelschaltung), um durch Vergleich der Sensorsignale Rückschlüsse auf die Funktion der Sensoren und damit des Steuer- bzw. Regelsystems ziehen zu können. Die Redundanz der Sensoren erfordert einen erhöhten Aufwand, der aus Sicherheitsgründen jedoch in Kauf genommen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Aufwand für die Über­ wachung eines Sensors zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Offsetsignal in einer Steuer- und Überwachungseinrichtung erzeugt und einem Signalaufnehmer des Sen­ sors zugeführt wird und dass ein Sensorsignal von der Steuer- und Überwachungs­ einrichtung erfasst und mit dem Offsetsignal verglichen wird.

Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, die Funktion des Sensors durch ein Offsetsignal aus der Steuerung zu überprüfen, also durch ein Signal, dass zusätzlich zur Messgröße vom Sensor erfasst und zusammen mit diesem der Steuer- und Überwachungseinrichtung als Sensorsignal rückgemeldet wird. Dabei können Fehler in der Signalaufbereitung des Sensors, der Signalübertragung, der Versor­ gungsspannung und in Teilen der Steuerung erkannt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Aufbau einfacher als eine Lösung mit redundanten Sensoren und daher auch preisgünstiger. Es lässt sich im Prinzip für alle dafür geeigneten Arten von Sensoren verwenden, wie z. B. Weg-, Winkel-, Kraft- und Drehmomentsensoren.

Zweckmäßigerweise wird das Offsetsignal in periodischen Zeitabständen erzeugt und dem Signalaufnehmer des Sensors zugeführt.

Die Erfindung umfasst auch eine Vorichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schemati­ schen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung,

Fig. 2a ein Diagramm einer Messgröße,

Fig. 2b ein Diagramm einer Offsetansteuerung und

Fig. 2c ein Diagramm eines Sensorsignals.

Ein Sensor 1, dessen Funktion überwacht werden soll, umfasst einen Signalaufnehmer 1a und daran angeschlossene Sensorelektronik 1b. Der Sensor 1 ist mit einer Steuer- und Überwachungseinrichtung 2 verbunden. Hierbei ist die Verbindung so ausgestaltet, dass einerseits Sensorsignale von der Sensorelektronik 1b zu der Steuer- und Über­ wachungseinrichtung 2 geleitetet werden (Verbindung 3) und andererseits die Steuer- und Überwachungseinrichtung 2 Offsetsignale an den Signalaufnehmer 1a senden kann (Verbindung 4). Der Sensor 1 dient der Erfassung von Messgrößen einer Baueinheit 5, z. B. Strom, Spannung, Winkel, oder Weg.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Funktion der zur Durchführung vorgesehenen Vorichtung ergibt sich aus den Fig. 2a-2c. Hierbei ist auf der Abs­ zisse jeweils die Zeit t in Sekunden (s) aufgetragen und auf der Ordinate eine zu mes­ sende Kraft F in Newton (N).

Der zeitliche Verlauf der vom Sensor 1 zu erfassenden Messgröße M ist in Fig. 1a dargestellt.

Von der Steuer- und Überwachungseinrichtung wird periodisch eine Offsetsignal O erzeugt und an den Signalaufnehmer 1a des Sensors 1 weitergeleitet. Der zeitliche Verlauf dieser Offsetansteuerung ist in Fig. 2b dargestellt.

Der Sensor 1 übermittelt an die Steuer- und Überwachungseinrichtung 2 ein Sensor­ signal S. dessen zeitlicher Verlauf in Fig. 2c dargestellt ist. Das Sensorsignal S besteht aus der Überlagerung der Messgröße M und der Offsetansteuerung (Offset­ signal O). Da die Steuer- und Überwachungseinrichtung 2 den zeitlichen Verlauf und die Größe des an den Sensor 1 übermittelten Offsetsignales O kennt, können durch Vergleich mit dem Sensorsignal S Rückschlüsse auf die Funktion des Sensors 1 gezogen werden.

Es ist daher zur Überwachung des Sensors 1 kein zweiter, parallel geschalteter Sensor erforderlich, wie im Stand der Technik üblich.

Claims (3)

1. Verfahren zum Überwachen eines Sensors, dadurch gekennzeichnet, dass ein Offsetsignal (O) in einer Steuer- und Überwachungseinrichtung (2) erzeugt und einem Signalaufnehmer (1a) des Sensors (1) zugeführt wird und dass ein Sensor­ signal (S) von der Steuer und Überwachungseinrichtung (2) erfasst und mit dem Offsetsignal (O) verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Offsetsignal (O) in pericdischen Zeitabständen erzeugt und dem Signalaufnehmer (1a) des Sensors (1) zugeführt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2.