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Die Erfindung betrifft einen Elektrizitätszähler mit einem Gehäuse und einer in dem Gehäuse angeordneten Leiterplatte, die einen Mikroprozessor aufweist.
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Derartige Elektrizitätszähler sind bekannt und werden auch als elektronische Elektrizitätszähler bezeichnet. Der Mikroprozessor ist zur Steuerung von Funktionen des Elektrizitätszählers vorgesehen, beispielsweise zur Erfassung von Messdaten, zur Berechnung von Energiemengen, zur Speicherung von Messwerten und Energiemengen, zur Ansteuerung einer elektronischen Anzeige und/oder zum Betrieb einer optischen oder sonstigen Schnittstelle. Derartige Mikroprozessoren sind programmierbar und werden in der Regel bereits während der Fertigung des Elektrizitätszählers mit einer Software versehen.
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Dies geschieht in der Regel, bevor die Leiterplatte, auf der der Mikroprozessor montiert ist, in das Gehäuse des Elektrizitätszählers eingebaut wird. Anschließend wird das Gehäuse des Elektrizitätszählers geschlossen. Bei geschlossenem Gehäuse sind die im Mikroprozessor oder auf sonstigen Speicherelementen der Leiterplatte gespeicherten Daten nur noch insoweit zugänglich, als dies für die normale Funktion des Zählers erforderlich ist, beispielsweise über eine optische Kommunikationsschnittstelle des Elektrizitätszählers. Einen unmittelbaren Zugriff auf die im Mikroprozessor verwendete Software gibt es bei geschlossenem Gehäuse hingegen nicht, was auch sachdienlich ist, um Manipulationen auszuschließen.
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Soweit bei bekannten Elektrizitätszählern eine Aktualisierung der Software vorgesehen ist, kann diese in der Regel nur bei geöffnetem Gehäuse erfolgen. Hierzu kann die Leiterplatte einen Steckverbinder aufweisen, an den ein für die Softwareaktualisierung verwendetes elektronisches Gerät mit einem Kabel angeschlossen wird. Eine Aktualisierung der Software auf diese Art und Weise ist aufwendig und wird allenfalls herstellerseitig vorgenommen.
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Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Elektrizitätszähler zur Verfügung zu stellen, bei dem eine Softwareaktualisierung einfacher möglich ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den Elektrizitätszähler mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.
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Der Elektrizitätszähler hat ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete Leiterplatte, die einen Mikroprozessor aufweist, wobei das Gehäuse eine Öffnung und die Leiterplatte ein Prüfpad aufweist, das eine Vielzahl von Kontaktpunkten umfasst und relativ zu der Öffnung so angeordnet ist, dass es bei geschlossenem Gehäuse durch die Öffnung hindurch mit einem Prüfadapter kontaktiert werden kann.
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Das Gehäuse kann mehrere Gehäuseteile aufweisen, die zu dem geschlossenen Gehäuse zusammengefügt sind. Hierzu können sie beispielsweise mit Hilfe geeigneter Verriegelungselemente ineinander eingerastet werden, sodass sie nicht ohne Weiteres wieder voneinander entfernt werden können. Ebenfalls möglich ist es, die unterschiedlichen Gehäuseteile miteinander zu verschrauben. In diesem Fall kann ein unbefugtes Öffnen des Gehäuses beispielsweise durch eine Plombierung verhindert werden.
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Die Kontaktpunkte können beispielsweise Lötpunkte, Leiterbahnen oder sonstige, an der Leiterplatte ausgebildete Kontaktflächen sein, über die ein elektrischer Kontakt zu dem Prüfadapter hergestellt werden kann. Die Kontaktpunkte können jeweils eine Vertiefung aufweisen, um ein Abrutschen von Kontaktstiften des Prüfadapters zu vermeiden. Die Kontaktpunkte können insbesondere rasterförmig, beispielsweise in zwei benachbarten Bahnen, angeordnet sein. Die definierte Anordnung der Vielzahl von Kontaktpunkten bildet das Prüfpad. Die Kontaktpunkte sind elektrisch mit denjenigen Leiterbahnen verbunden, die für eine Aktualisierung der Software des Mikroprozessors benötigt werden, beispielsweise mit bestimmten Anschlussbeinen des Mikroprozessors und/oder mit einer die Versorgungsspannung führenden Leiterbahn.
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Das Prüfpad ist so angeordnet, dass es bei geschlossenem Gehäuse durch die Öffnung hindurch mit einem Prüfadapter kontaktiert werden kann. Der Prüfadapter kann eine Vielzahl von Kontaktstiften aufweisen, die über elektrische Verbindungsleitungen eine Verbindung zu einem für die Softwareaktualisierung verwendeten elektronischen Gerät bilden. Die Öffnung ist so angeordnet, dass ein geeigneter Prüfadapter durch die Öffnung hindurch zum Prüfpad geführt werden kann. Hierzu befindet sich die Öffnung bevorzugt oberhalb des Prüfpads, sodass eine Verbindungslinie vom Prüfpad zu der Öffnung senkrecht auf die Leiterplatte steht. Dann kann der Prüfadapter besonders einfach in senkrechter Richtung an das Prüfpad herangeführt und mit dem Prüfpad in Kontakt gebracht werden, ohne dass die Kontaktstifte des Prüfadapters zu einem seitlichen Abrutschen neigen.
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Durch die Erfindung kann eine Aktualisierung der Software erfolgen, ohne dass das Gehäuse des Elektrizitätszählers geöffnet werden muss. Es genügt, einen geeigneten Prüfadapter durch die Öffnung im Gehäuse hindurchzuführen und so das Prüfpad zu kontaktieren. Dies macht es wesentlich einfacher, die Software zu aktualisieren und/oder zu prüfen. Dies ist bei der Erfindung unter Umständen sogar für einen Servicetechniker vor Ort ohne Weiteres möglich, ohne das Gehäuse zu öffnen oder den Elektrizitätszähler deinstallieren zu müssen.
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In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse ein unteres Gehäuseteil, an dem die Leiterplatte befestigt ist und das eine Bodenplatte aufweist oder einer Bodenplatte zugewandt ist, und ein oberes Gehäuseteil, in dem die Öffnung ausgebildet ist, auf und das Prüfpad ist auf einer dem oberen Gehäuseteil zugewandten Seite der Leiterplatte angeordnet. Bei dieser Anordnung ist das Prüfpad besonders einfach durch das obere Gehäuseteil hindurch zugänglich, d. h. in der Regel von einer Vorderseite des Elektrizitätszählers aus.
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In einer Ausgestaltung weist die Leiterplatte auf der von dem oberen Gehäuseteil abgewandten Seite ein weiteres Prüfpad oder ein sonstiges Kontaktpad auf. Das weitere Prüfpad oder sonstige Kontaktpad kann ähnlich zu dem oben beschriebenen Prüfpad ausgebildet sein. Es befindet sich jedoch insbesondere auf einer Unterseite der Leiterplatte und ist dazu bestimmt, bei noch nicht im Gehäuse befestigter Leiterplatte ein erstmaliges Aufspielen der Software zu ermöglichen. Hierzu kann die Leiterplatte beispielsweise auf einen Vakuumadapter aufgesetzt werden, dessen Kontaktstifte mit dem weiteren Prüfpad oder sonstigen Kontaktpad kontaktiert werden.
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In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse eine Abdeckung auf, die in einer Geschlossenstellung die Öffnung abdeckt und vor unberechtigtem Zugriff schützt. Die Abdeckung ist ein weiteres Gehäuseelement des Elektrizitätszählers, das zusätzlich zur Abdeckung der Öffnung weitere Funktionen erfüllen kann. Beispielsweise kann die Abdeckung ein Sichtfenster aufweisen, hinter dem ein Schild, eine elektronische Anzeige und/oder eine optische Schnittstelle des Elektrizitätszählers angeordnet ist. Die Abdeckung kann eine Frontseite des Elektrizitätszählers oder einen Teil davon bilden. Alternativ oder zusätzlich kann die Abdeckung elektrische Anschlüsse des Elektrizitätszählers abdecken. Die Abdeckung schützt die Öffnung vor unberechtigtem Zugriff. Hierzu ist sie so ausgebildet, dass ein Öffnen der Abdeckung unmöglich ist oder jedenfalls Spuren hinterlässt. Beispielsweise kann die Abdeckung dazu ausgebildet sein, mittels einer Plombe in der Geschlossenstellung gesichert zu werden. Ebenfalls möglich ist es, die Abdeckung so auszubilden, dass sie nicht zerstörungsfrei aus der Geschlossenstellung entfernt werden kann.
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In einer Ausgestaltung weist die Öffnung einen Führungsschacht mit einer Länge im Bereich von 3 mm bis 50 mm auf. Die Öffnung kann in einer Wandung des Elektrizitätszählers ausgebildet sein, wobei sich der Führungsschacht im Bereich eines Rands der Öffnung an die Wandung anschließt und in das Innere des Zählers hineinführt. Der Führungsschacht kann zylindrisch sein, d. h., dass sich ein Querschnitt des Führungsschachts, insbesondere sein innerer Querschnitt, über seine Länge nicht oder nur geringfügig ändert. Der Querschnitt des Führungsschachts kann beliebig sein, beispielsweise kreisrund, viel- oder rechteckig. Der Querschnitt des Führungsschachts und/oder der Öffnung kann asymmetrisch sein, sodass ein Prüfadapter mit komplementärem Querschnitt nur in einer einzigen Orientierung in den Führungsschacht eingesetzt werden kann. Auf diese Weise kann eine Verpolung bei der Kontaktierung des Prüfpads von vornherein ausgeschlossen werden.
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Durch die Länge des zylindrischen Führungsschachts in dem genannten Bereich wird eine zuverlässige Führung eines geeigneten Prüfadapters erreicht. Dies vereinfacht es erheblich, den Prüfadapter in der vorgesehenen Weise an das Prüfpad anzusetzen.
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In einer Ausgestaltung endet ein von der Öffnung entferntes Ende des Führungsschachts in einem Abstand von weniger als 10 mm von dem Prüfpad. Der Führungsschacht kann auch noch näher an das Prüfpad herangeführt sein und beispielsweise in einem Abstand von weniger als 5 mm, weniger als 3 mm, weniger als 2 mm oder weniger als 1 mm von dem Prüfpad enden. Durch diese Maßnahme ist durch die Öffnung ausschließlich das Prüfpad zugänglich, während benachbarte Bereiche der Leiterplatte durch den Führungsschacht abgeschirmt werden. Dies verhindert auf einfache Weise eine Beschädigung von dem Prüfpad benachbarten Elementen auf der Leiterplatte und zugleich eine Gefährdung eines Benutzers durch spannungsführende Elemente auf der Leiterplatte.
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In einer Ausgestaltung weist eine seitliche Wandung des Führungsschachts eine Verriegelungsöffnung oder Verriegelungsausnehmung auf. Die Verriegelungsausnehmung oder Verriegelungsöffnung ist dazu ausgebildet, mit einem Verriegelungsvorsprung am Prüfadapter zusammenzuwirken, um den Prüfadapter in einer Stellung zu fixieren, in der Kontaktstifte des Prüfadapters die Kontaktpunkte des Prüfpads kontaktieren. Die Verriegelungsöffnung kann als Durchgangsöffnung in der Wandung des Führungsschachts ausgebildet sein. Handelt es sich um eine Verriegelungsausnehmung, kann diese entweder in der Innenseite des Führungsschachts oder in dessen Außenseite ausgebildet sein. Ein zum Zusammenwirken mit der Verriegelungsöffnung oder Verriegelungsausnehmung bestimmter Verriegelungsvorsprung kann entsprechend von innen von außen in die Verriegelungsöffnung oder eine entsprechend angeordnete Verriegelungsausnehmung einrasten. Dies kann die Handhabung des Prüfadapters beispielsweise bei einer Softwareaktualisierung vereinfachen.
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In einer Ausgestaltung ist die Öffnung in einer parallel zur Leiterplatte angeordneten, vorderen Wandung eines oberen Gehäuseteils ausgebildet, das eine benachbart zu der Öffnung angeordnete Vertiefung aufweist, wobei eine die Vertiefung seitlich begrenzende Wandung des oberen Gehäuseteils eine seitliche Wandung des Führungsschachts bildet. Die Vertiefung kann zur Aufnahme eines Elements des Elektrizitätszählers bestimmt sein, beispielsweise für ein Zusatzmodul. Bei der genannten Anordnung dient eine seitliche Wandung dieser Vertiefung zugleich als seitliche Wandung des Führungsschachts, was einen besonders kompakten und materialsparenden Aufbau des Gehäuses ermöglicht.
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In einer Ausgestaltung ist die Verriegelungsöffnung oder Verriegelungsausnehmung in der die Vertiefung seitlich begrenzenden Wandung ausgebildet. In diesem Fall kann ein Verriegelungsvorsprung am Prüfadapter in die Vertiefung eingesetzt werden, um von Seiten der Vertiefung aus in die Verriegelungsöffnung oder Verriegelungsausnehmung einzugreifen und die Anordnung des Prüfadapters zu fixieren.
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In einer Ausgestaltung ist der Elektrizitätszähler mit einem Prüfadapter kombiniert, der eine Vielzahl von Kontaktstiften aufweist. Die Anzahl und Anordnung der Kontaktstifte kann insbesondere der Anzahl und Anordnung der Kontaktpunkte des Prüfpads entsprechen. Bei den Kontaktstiften kann es sich insbesondere um Federkontaktstifte handeln. Der Prüfadapter kann ein vorderes Ende aufweisen, an dem die Kontaktstifte jeweils ein freies Ende aufweisen, das zur Kontaktierung eines Kontaktpunktes vorgesehen ist. Außerdem kann der Prüfadapter einen Schaftabschnitt mit gleichmäßigem Querschnitt aufweisen und einen Griffabschnitt und/oder eine Steckverbindung. Am Griffabschnitt kann ein Verriegelungsvorsprung ausgebildet sein, beispielsweise an einem federnden Verriegelungsarm, sodass der Prüfadapter ähnlich wie eine Klammer an der Öffnung des Gehäuses befestigt werden kann.
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In einer Ausgestaltung sind an der Öffnung Führungselemente angeordnet, die mit komplementär geformten Führungselementen am Prüfadapter zusammenwirken und den Prüfadapter beim Einschieben in die Öffnung so führen, dass die Kontaktstifte auf das Prüfpad auftreffen. Die Führungselemente an der Öffnung können Führungsflächen sein, insbesondere innere Seitenflächen des vorstehend erläuterten Führungsschachts. Ebenfalls geeignet sind Führungsrippen oder -nuten. Am Prüfadapter sind komplementär geformte Füfhrungselemente vorgesehen, also etwa ein Schaftabschnitt mit äußeren Flächen, die komplementär zu den Führungsflächen an der Öffnung angeordnet sind, oder ebenfalls komplementär ausgebildete Führungsnuten bzw. -rippen. Die Führungselemente stellen sicher, dass der Prüfadapter ausschließlich in der vorgesehenen Orientierung und/oder Richtung in das Gehäuse eingeführt werden kann, sodass eine einfache und zuverlässige Kontaktierung des Prüfpads erreicht wird.
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In einer Ausgestaltung ist am Prüfadapter ein Verriegelungsvorsprung ausgebildet, der in eine Verriegelungsöffnung oder Verriegelungsausnehmung des Gehäuses eingreift, wenn der Prüfadapter so in die Öffnung eingesetzt ist, dass die Kontaktstifte das Prüfpad kontaktieren. Insbesondere kann der Verriegelungsvorsprung in die Verriegelungsöffnung oder -ausnehmung einrasten. Der Prüfadapter kann so besonders einfach in der kontaktierten Stellung fixiert werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Elektrizitätszähler mit einer Abdeckung und einem Klemmendeckel in einer perspektivischen Ansicht,
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2 das Gehäuse des Elektrizitätszählers aus 1 ohne Abdeckung und Klemmendeckel in einer perspektivischen Ansicht,
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3 einen Prüfadapter zur Verwendung mit dem Elektrizitätszähler aus 1 in einer perspektivischen Ansicht,
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4 die Anordnung aus 2 mit befestigtem Prüfadapter in einer perspektivischen Ansicht,
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5 eine Schnittdarstellung der Anordnung aus 4 in einer perspektivischen Ansicht.
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Der Elektrizitätszähler aus 1 weist ein unteres Gehäuseteil 10, ein oberes Gehäuseteil 12, eine Abdeckung 14 und einen Klemmendeckel 16 auf. Das untere Gehäuseteil 10 ist etwa kastenförmig und weist eine in der 1 nicht sichtbare Grundplatte sowie einen umlaufenden, rahmenförmigen Abschnitt auf. Das obere Gehäuseteil 12 ist oberhalb des unteren Gehäuseteils 10 angeordnet. Das obere Gehäuseteil 12 und das untere Gehäuseteil 10 sind fest miteinander verbunden, beispielsweise durch ineinander eingerastete Verriegelungselemente an beiden Gehäuseteilen.
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Die Abdeckung 14 ist oberhalb des oberen Gehäuseteils 12 angeordnet und besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel vollständig aus einem transparenten Kunststoffmaterial. In der Abdeckung 14 sind mehrere Sichtfenster ausgebildet.
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Der Klemmendeckel 16 ist mit zwei Plombierschrauben 18, die jeweils mit einer Stiftplombe 20 gesichert sind, gegen unbefugten Zugriff geschützt und an den übrigen Gehäuseteilen angeordnet.
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2 zeigt nur das untere Gehäuseteil 10 und das obere Gehäuseteil 12 des Elektrizitätszählers aus 1. Die beiden Gehäuseteile sind weiterhin fest miteinander verbunden. Im Inneren des von unterem und oberem Gehäuseteil 10, 12 gebildeten Gehäuses befindet sich eine nicht im Einzelnen dargestellte Leiterplatte 22.
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Das obere Gehäuseteil 12 weist eine vordere Wandung 24 auf, die im Wesentlichen parallel zur Leiterplatte 22 angeordnet ist. In ihr befindet sich eine Öffnung 26 mit rechteckigem Querschnitt. An den Rand der Öffnung 26 schließt sich nach hinten ein Führungsschacht 28 mit ebenfalls rechteckigem Querschnitt an.
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Das obere Gehäuseteil 12 weist außerdem eine Vertiefung 30 auf, in die beispielsweise ein Zusatzmodul für den Elektrizitätszähler einsetzbar ist. Die Vertiefung 30 wird seitlich von einer seitlichen Wandung 32 begrenzt, die etwa senkrecht zu der vorderen Wandung ausgerichtet ist. Diese seitliche Wandung 32 bildet zugleich eine Wandung des Führungsschachts 28. In der seitlichen Wandung 32 ist im Bereich des Führungsschachts 28 eine Verriegelungsöffnung 34 ausgebildet.
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3 zeigt einen Prüfadapter 36, der in die Öffnung 26 und den Führungsschacht 28 einsetzbar ist. Hierfür weist der Prüfadapter 36 einen Schaftabschnitt 38 auf, dessen Querschnitt rechteckig und komplementär zum Querschnitt der Öffnung 26 und dem inneren Querschnitt des Führungsschachts 28 ist. Aus dem vorderen Ende des Schaftabschnitts 38 steht eine Vielzahl von Kontaktstiften 40 hervor. Bei diesen handelt es sich um Federkontaktstifte. Außerdem weist der Prüfadapter 36 einen Griffabschnitt 42 und einen elastisch verlagerbaren Arm 44 auf, an dessen unterem Ende ein Verriegelungsvorsprung 46 ausgebildet ist. Beim Einsetzen des Prüfadapters 36 in die Öffnung 26 rastet der Verriegelungsvorsprung 46 in die Verriegelungsöffnung 34 ein. Um den Prüfadapter 36 wieder zu entnehmen, kann der Griffabschnitt 42 klammerartig betätigt werden, wodurch der Verriegelungsvorsprung 46 aus der Verriegelungssöffnung 34 entfernt wird. Die Kontaktstifte 40 sind über eine nicht gezeigte elektrische Leitung mit einem ebenfalls nicht gezeigten Steckverbinder verbunden.
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4 zeigt die Anordnung aus 2 mit in die Öffnung 26 eingesetztem Prüfadapter 36. Man erkennt, dass der Griffabschnitt 42 oben aus dem oberen Gehäuseteil 12 herausragt und dass der Verriegelungsvorsprung 46 in die Verriegelungsöffnung 34 eingerastet ist.
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In der Schnittdarstellung der 5 erkennt man nochmals das untere Gehäuseteil 10 und das obere Gehäuseteil 12 mit der vorderen Wandung 24. Gut erkennbar ist auch die Leiterplatte 22 und das darauf angeordnete Prüfpad 48. Der Schaftabschnitt 38 des Prüfadapters 36 ist in den Führungsschacht 28 eingesetzt und die Kontaktstifte 40 kontaktieren die Kontaktpunkte des Prüfpads 48. Deutlich erkennbar ist auch der in die Verriegelungsöffnung 34 eingerastete Verriegelungsvorsprung 46 des Prüfadapters 36. Die 5 veranschaulicht, dass das Prüfpad 48 sehr einfach mit dem Prüfadapter 36 kontaktiert werden kann, nachdem die Abdeckung 14 vom oberen Gehäuseteil 12 entfernt wurde. Auf diese Weise ist zum Beispiel eine sehr einfache Softwareaktualisierung möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- unteres Gehäuseteil
- 12
- oberes Gehäuseteil
- 14
- Abdeckung
- 16
- Klemmendeckel
- 18
- Plombierschraube
- 20
- Stiftplombe
- 22
- Leiterplatte
- 24
- vordere Wandung
- 26
- Öffnung
- 28
- Führungsschacht
- 30
- Vertiefung
- 32
- seitliche Wandung
- 34
- Verriegelungsöffnung
- 36
- Prüfadapter
- 38
- Schaftabschnitt
- 40
- Kontaktstifte
- 42
- Griffabschnitt
- 44
- Arm
- 46
- Verriegelungsvorsprung
- 48
- Prüfpad