DE10258965A1

DE10258965A1 - Device for optimizing the power balance of a sensor for determining and / or monitoring a physical process variable of a medium

Info

Publication number: DE10258965A1
Application number: DE2002158965
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Brutschin; Jürgen Meier; Alexander Müller
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: DE10258965B4; AU2003292208A1; WO2004055480A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer physikalischen Prozessgröße eines Mediums mit mindestens einem Sensor (1), der mindestens ein Steuersignal erzeugt, und mindestens einer Verarbeitungs-/Versorgungseinheit (2). Der Verarbeitungs-/Versorgungseinheit (2) ist mindestens eine Übertragungseinheit (24), die über einen Eingang (20, 21, 25) und einen Ausgang (22, 23, 26) verfügt, zur nicht-galvanischen Kopplung mit dem Sensor (1) zugeordnet. Der Sensor (1) ist mit dem Ausgang (22, 23, 26) verbunden, und das Steuersignal des Sensors (1) bestimmt mindestens den Wert einer elektrischen Größe, die am Eingang (20, 21, 25) anliegt. In der Übertragungseinheit (24) befindet sich mindestens ein Übertrager (4) mit einer Primär- (5) und einer Sekundärseite (6), und die Übertragungseinheit (24) weist Übertragungseigenschaften bezüglich mindestens einer elektrischen Größe auf. Die Erfindung sieht einen Umschalter (8, 19) vor, der in Abhängigkeit vom Steuersignal des Sensors (1) die Übertragungseigenschaft der Übertragungseinheit (24) in Bezug auf mindestens eine elektrische Größe verändert.The invention relates to a device for determining and / or monitoring at least one physical process variable of a medium with at least one sensor (1) that generates at least one control signal and at least one processing / supply unit (2). The processing / supply unit (2) is at least one transmission unit (24), which has an input (20, 21, 25) and an output (22, 23, 26), for non-galvanic coupling with the sensor (1) assigned. The sensor (1) is connected to the output (22, 23, 26), and the control signal of the sensor (1) determines at least the value of an electrical variable which is present at the input (20, 21, 25). The transmission unit (24) has at least one transmitter (4) with a primary (5) and a secondary side (6), and the transmission unit (24) has transmission properties with respect to at least one electrical variable. The invention provides a changeover switch (8, 19) which changes the transmission property of the transmission unit (24) in relation to at least one electrical variable as a function of the control signal of the sensor (1).

Description

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer physikalischen Prozessgröße eines Mediums mit mindestens einem Sensor, der mindestens ein Steuersignal erzeugt, und mindestens einer Verarbeitungs-/Versorgungseinheit, der mindestens eine Übertragungseinheit, die über mindestens einen Eingang und mindestens einen Ausgang verfügt, zur nicht-galvanischen Kopplung mit dem Sensor zugeordnet ist, wobei der Sensor mit mindestens einem Ausgang der Übertragungseinheit verbunden ist, wobei das Steuersignal des Sensors mindestens den Wert einer elektrischen Größe bestimmt, die am Eingang der Übertragungseinheit anliegt, wobei der Übertragungseinheit mindestens ein Übertrager mit einer Primär- und einer Sekundärseite zugeordnet ist, und wobei die Übertragungseinheit Übertragungseigenschaften bezüglich mindestens einer elektrischen Größe aufweist.The invention describes a device for Identification and / or monitoring at least one physical process variable of a medium with at least a sensor that generates at least one control signal, and at least one a processing / supply unit, the at least one transmission unit, the above has at least one input and at least one output for non-galvanic Coupling with the sensor is assigned, the sensor with at least an output of the transmission unit is connected, the control signal of the sensor being at least the value an electrical quantity, the one at the input of the transmission unit is applied, the transmission unit at least one transformer with a primary and a secondary side is assigned, and wherein the transmission unit transmission properties in terms of has at least one electrical variable.

Von der Anmelderin werden unter den Bezeichnungen „Liquiphant" Grenzstanddetektoren angeboten und vertrieben (siehe z.B. FTL50 mit FEL55, FEL51 oder mit FEL58). Diese Detektoren werden z.B. auf einer bestimmten Höhe in einen Behälter eingebaut, in dem sich ein Medium befindet, dessen Füllstand bestimmt und/oder überwacht werden soll. Je nachdem, ob der Füllstand einen bestimmten Wert über- oder unterschreitet (Maximum- oder Minimum-Detektion), wird durch den Sensor im Detektor ein Signal ausgelöst. Dies geschieht z.B. dadurch, dass sich der Strom-/Spannungsabfall an einer Bürde ändert. Es gibt somit zwei Zustände: der Füllstand ist nicht über- oder unterschritten und der Füllstand ist über- oder unterschritten. Die Änderung des Strom-/Spannungsabfalls an der Bürde bringt es mit sich, dass sich ebenfalls Strom und Spannung für den Sensor ändern. Im Stand der Technik werden die zur Verfügung stehende Spannung und der Strom nicht-galvanisch durch einen Übertrager, bei dem es sich meist um einen Transformator handelt, zum Sensor übertragen. Der Übertrager und die nötigen Schaltelemente, um diesen zu betreiben, lassen sich in einer Übertragungseinheit zusammenfassen. Da das Windungszahlverhältnis des Transformators konstant ist, werden in beiden Fällen Strom und Spannung mit dem gleichen Verhältnis zwischen dem jeweiligen Wert auf der Primär- und dem entsprechenden Wert auf der Sekundärseite des Transformators übertragen. Die Schwierigkeit besteht dabei darin, die Leistungsbilanz des Sensors zu optimieren, so dass in beiden Fällen der Sensor einen ausreichenden Strom und eine ausreichende Spannung erhält. Die zur Verfügung stehenden oder angestrebten Werte für Strom und Spannung sind auch bedingt durch die übrigen Bauteile, durch die an den Detektor geknüpften Spezifikationen oder z.B. durch die vorhandene Strom- und Spannungsversorgung. Bisherige Lösungen bemühen sich, die Stromaufnahme des Sensors zu minimieren.From the applicant are among the Designations "Liquiphant" point level detectors offered and sold (see e.g. FTL50 with FEL55, FEL51 or with FEL58). These detectors are e.g. at a certain height into one container built in, in which there is a medium, its level determined and / or monitored shall be. Depending on whether the level exceeds a certain value or falls below (maximum or minimum detection) is determined by the Sensor triggered a signal in the detector. This happens e.g. as a result of that the current / voltage drop at a burden changes. It are therefore two states: the level is no over- or falls below and the fill level is over or below. The change of the current / voltage drop at the burden means that current and voltage for the sensor also change. in the The available voltage and state of the art the current is non-galvanic through a transformer that is mostly a transformer, transferred to the sensor. The transmitter and the necessary switching elements, to operate it can be summarized in a transmission unit. Because the number of turns ratio of the transformer is constant, current is generated in both cases and voltage with the same ratio between each Value on the primary and the corresponding value on the secondary side of the transformer. The difficulty here is the power balance of the sensor to optimize, so that in both cases the sensor has an adequate Receives current and sufficient voltage. The available ones or desired values for Current and voltage are also caused by the other components, by the tied to the detector Specifications or e.g. through the existing power and voltage supply. Previous solutions endeavor to minimize the current consumption of the sensor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistungsbilanz des Sensors zu optimieren, indem in beiden Fällen (eine physikalische Prozessgröße ist nicht unter- oder überschritten und die Größe ist unter- oder überschritten) optimale Spannung und optimale Stromstärke für den Sensor zur Verfügung stehen. Das obige Beispiel des Füllstands kann dabei auf jede andere zu überwachende oder zu bestimmende physikalische Prozessgröße, so z.B. Viskosität, Dichte oder Temperatur ausgedehnt werden.The invention is based, which Optimize the sensor's power balance by in both cases (one physical process variable is not under or exceeded and the size is under or exceeded) optimal voltage and current are available for the sensor. The level example above can be monitored on any other or physical process variable to be determined, e.g. Viscosity, density or temperature can be expanded.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Umschalter vorgesehen ist, der in Abhängigkeit vom Steuersignal des Sensors die Übertragungseigenschaft der Übertragungseinheit in Bezug auf mindestens eine elektrische Größe verändert.The object is achieved in that at least one switch is provided, which is dependent from the control signal of the sensor the transmission property of the transmission unit changed in relation to at least one electrical variable.

Die Erfindung offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer physikalischen Prozessgröße eines Mediums.The invention discloses a device for determination and / or monitoring at least one physical process variable of a medium.

Teil der Vorrichtung sind ein Sensor, der ein Steuersignal erzeugt, und eine Verarbeitungs-/Versorgungseinheit. Die Verarbeitungs-/Versorgungseinheit verfügt über eine Übertragungseinheit mit einem Eingang und einem Ausgang zur nicht-galvanischen Kopplung mit dem Sensor. Der Sensor ist mit dem Ausgang verbunden und das Steuersignal des Sensors bestimmt mindestens den Wert einer elektrischen Größe, die am Eingang der Übertragungseinheit anliegt. Der Übertragungseinheit ist mindestens ein Übertrager mit einer Primär- und einer Sekundärseite zugeordnet. Die Übertragungseinheit weist Übertragungseigenschaften bezüglich mindestens einer elektrischen Größe auf. Dabei kann es sich beispielsweise um Stromstärke oder um Spannung handeln. Die Erfindung beinhaltet, dass mindestens ein Umschalter vorgesehen ist, der in Abhängigkeit vom Steuersignal des Sensors die Übertragungseigenschaft der Übertragungseinheit in Bezug auf mindestens eine elektrische Größe verändert. Dadurch ergeben sich für Strom und Spannung je nach Fall die optimalen Werte am Sensor.Part of the device is a sensor which generates a control signal, and a processing / supply unit. The processing / supply unit has a transmission unit with a Input and an output for non-galvanic coupling with the Sensor. The sensor is connected to the output and the control signal of the sensor determines at least the value of an electrical variable that at the entrance of the transmission unit is applied. The transmission unit is at least one transmitter with a primary and a secondary side assigned. The transmission unit has transmission properties in terms of at least one electrical quantity. This can be, for example, current or voltage. The invention includes that at least one changeover switch is provided is dependent from the control signal of the sensor the transmission property of the transmission unit changed in relation to at least one electrical variable. This results in for electricity and voltage, depending on the case, the optimal values on the sensor.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Steuerelement vorgesehen, um den Umschalten in Abhängigkeit vom Steuersignal des Sensors zu betätigen. Dies ist vor allem in den Fällen sinnvoll, in denen mehr als ein Umschalter benutzt wird.In an advantageous embodiment a control element is provided to switch depending to be operated by the control signal of the sensor. This is mostly in the cases sensible in which more than one switch is used.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem Übertrager um einen Transformator. Dafür ist der Umschalter derartig beschaffen, dass Windungen der Primär- und/oder der Sekundärseite des Übertragers elektrisch hinzu- und/oder weggeschaltet werden. Dies stellt die einfachste Form des Umschalters in diesem Fall dar, dass ein Transformator der Übertrager ist.According to an advantageous embodiment the transmitter around a transformer. Therefore the switch is such that turns of the primary and / or the secondary side of the transmitter can be electrically added and / or disconnected. This represents the simplest form of the switch in this case represents a transformer the transmitter is.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Umschalter elektrische Verbindungen mit unterschiedlichen Ausgängen und/oder Eingängen des Übertragers und/oder der Übertragungseinheit herstellt. Dies ermöglicht es, die Übertragungseinheit z.B. aus unterschiedlichen Untereinheiten bestehen zu lassen, die jeweils unterschiedliche Übertragungseigenschaften aufweisen und die möglicherweise auch unterschiedlich und für den jeweiligen Fall optimal ausgestaltet sind. Im Fall des Transformators als Übertrager ermöglicht dies, dass die Spannung und der Strom an unterschiedlichen Abgriffen des Transformators abgenommen und/oder zugeführt werden. Somit ist das Windungszahlverhältnis und somit sind Spannung und Strom jeweils unterschiedlich.In a further embodiment it is provided that the changeover switch establishes electrical connections with different outputs and / or inputs of the transmitter and / or the transmission unit. This enables the transmission Let unit consist, for example, of different subunits, each of which has different transmission properties and which may also be different and optimally designed for the respective case. In the case of the transformer as a transformer, this enables the voltage and the current to be taken off and / or supplied at different taps of the transformer. Thus the turns ratio and thus voltage and current are different.

Ist eine Gleichspannung gegeben und ist der Übertrager ein Transformator, so ist auf der Primärseite des Übertragers ein Zerhacken sinnvoll, um aus der Gleichspannung eine Wechselspannung zu machen. Auf der Sekundärseite ist weiterhin eine Schaltung zur Rückformung der Wechselspannung in eine Gleichspannung vorgesehen, die durch eine zweite Schaltung geglättet werden kann.Is there a DC voltage and is the transmitter a transformer, chopping on the primary side of the transformer makes sense, to turn the DC voltage into an AC voltage. On the secondary side is still a circuit for reshaping the AC voltage provided in a DC voltage by a second circuit smoothed can be.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass in der Übertragungseinheit mindestens zwei Überträger vorgesehen sind, die unterschiedliche Übertragungseigenschaften bezüglich mindestens einer elektrischen Größe aufweisen, und dass der Umschalter den Sensor mit jeweils mindestens einem Übertrager verbindet.Another embodiment sees before that in the transmission unit at least two transmitters are provided are different transmission characteristics in terms of have at least one electrical quantity, and that the switch connects the sensor to at least one transmitter.

Für eine Übertragung und eine weitere Auswertung des Steuersignals des Sensors ist eine Endstufe mit einer Schnittstelle vorgesehen, die das Steuersignal der Schnittstelle entsprechend weiterverarbeitet. Dabei handelt es sich bei der Schnittstelle um eine für NAMUR-Signale und/oder für die 2-Draht-Technik ganz allgemein und/oder um einen elektronischen Schalter. Bei der 2-Draht-Technik handelt es sich um Schnittstellen mit konstantem Strom und/oder konstanter Spannung.For a transfer and a further evaluation of the control signal of the sensor is one Power stage provided with an interface that the control signal processed according to the interface. Acting the interface is one for NAMUR signals and / or for 2-wire technology general and / or an electronic switch. The 2-wire technology is involved interfaces with constant current and / or constant Tension.

Um z.B. den Detektor auch in explosionsgefährdeten Bereichen anwenden zu können und auch um der Sicherheit allgemein willen, sieht eine Ausgestaltung ein Bauteil vor, das den Sensor galvanisch vom Rest der Vorrichtung entkoppelt. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Optokoppler handeln.To e.g. the detector even in potentially explosive atmospheres Areas and also for the sake of security in general, sees an embodiment a component in front that galvanically isolates the sensor from the rest of the device decoupled. This can be an optocoupler, for example act.

Eine sinnvolle Ausgestaltung sieht, um die an der Primärseite anliegende Spannung auf einen maximalen Wert zu begrenzen, auf der Primärseite mindestens einen Spannungsregler vor, der die gegebene Spannung herunterregelt.A reasonable design sees around the on the primary side limit the applied voltage to a maximum value at which Primary side at least a voltage regulator that regulates the given voltage down.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention is based on the following Drawings closer explained. It shows:

1: ein Blockschaltbild des Standes der Technik; 1 : a block diagram of the prior art;

2: ein Blockschaltbild zur Leistungsoptimierung des Sensors; und 2 : a block diagram for performance optimization of the sensor; and

3: eine andere Realisierung der Schaltung zur Leistungsoptimierung. 3 : another implementation of the circuit for performance optimization.

1 zeigt den Stand der Technik. Zu sehen sind der Sensor 1 und die Verarbeitungs-/Versorgungseinheit 2. Der Sensor 1 ist über einen Optokoppler 10 mit einer Endstufe 9 verbunden. In der Endstufe 9 ist eine Schnittstelle 18 vorhanden, über die das Steuersignal des Sensors 1 an ein Bussystem, z.B. Profibus PA oder Fieldbus Foundationbus, weitergegeben wird. Es kann sich auch um einen elektronischen Schalter handeln. Zum anderen ist der Sensor 1 über den Ausgang 25 der Übertragungseinheit 24 mit dem Ausgang des Spannungsreglers 3 verbunden, der zu hohe Spannungen herunterregelt. Hinter dem Spannungsregler 3 befinden sich noch eine Bürde 14 und eine Spannungsquelle 15. Der Spannungsabfall an der Bürde 14 ermöglicht die Anzeige, z.B. in Form einer Leuchtdiode, dass z.B. der Füllstand unter- oder überschritten ist. Die Übertragungseinheit 24 weist zunächst den Übertrager 4 auf, der hier ein Transformator ist. Der Übertrager 4 ist mit einem Zerhacker 11 verbunden, der eine Wechselspannung liefert. Die Gleichspannung am Eingang des Zerhackers 11 stammt vom Ausgang eines Spannungsreglers 3. Die Wechselspannung des Zerhackers 11, die an der Primärseite 5 des Übertragers 4 anliegt, Ub1, wird entsprechend dem Übertragungsverhältnis des Übertragers 4 auf die Sekundärseite 6 übertragen. Dort findet sich eine erste Schaltung 12, die aus der Wechselspannung wieder eine Gleichspannung macht. Hier besteht die Ausführung aus zwei Gleichrichtern bzw. Dioden 16. Diese Gleichspannung wird dann durch eine zweite Schaltung 13 geglättet, die aus einem Kondensator 17, der hier mit Masse verbunden ist, besteht. Somit ergibt sich auf der Sekundärseite 6 die Gleichspannung Ub2, die am Sensor anliegt. 1 shows the state of the art. You can see the sensor 1 and the processing / supply unit 2 , The sensor 1 is via an optocoupler 10 with a power amplifier 9 connected. In the final stage 9 is an interface 18 available, via which the control signal of the sensor 1 to a bus system, e.g. Profibus PA or Fieldbus Foundationbus. It can also be an electronic switch. The other is the sensor 1 about the exit 25 the transmission unit 24 with the output of the voltage regulator 3 connected, which regulates down too high voltages. Behind the voltage regulator 3 there is still a burden 14 and a voltage source 15 , The voltage drop at the burden 14 enables the display, for example in the form of a light-emitting diode, to indicate, for example, that the fill level is below or exceeded. The transmission unit 24 first assigns the transmitter 4 on, which is a transformer here. The transmitter 4 is with a chopper 11 connected, which supplies an AC voltage. The DC voltage at the input of the chopper 11 comes from the output of a voltage regulator 3 , The chopper's AC voltage 11 that are on the primary side 5 of the transmitter 4 is present, Ub1, is corresponding to the transmission ratio of the transmitter 4 to the secondary side 6 transfer. There is a first circuit 12 which turns the AC voltage into a DC voltage again. Here the version consists of two rectifiers or diodes 16 , This DC voltage is then through a second circuit 13 smoothed out from a capacitor 17 , which is connected to ground here. This results on the secondary side 6 the DC voltage Ub2 that is present at the sensor.

Wichtig sind die zwei unterschiedlichen Zustände: Der Füllstand ist nicht über- oder unterschritten. Dann fällt die Spannung des Spannungsgenerators 15 zum größten Teil an der hochohmigen Bürde 14 ab und am Sensor 1 ist der Spannungswert für den Betrieb des Sensors 1 zu gering. Die Stromstärke ist gleichzeitig jedoch mehr als ausreichend. Der andere Fall ist, dass der Füllstand über- oder unterschritten ist. Dann fällt keine Spannung an der Bürde 14 ab, und die gesamte Spannung der Spannungsquelle 15 steht dem Sensor 1 zur Verfügung. In diesem Fall ist die anliegende Spannung größer als benötigt, jedoch kann durch Spezifikationen bedingt die Stromstärke zu gering sein. Da im Stand der Technik der Übertrager 4 ein Transformator mit festem Windungszahlverhältnis ist, werden Spannung und Strom in beiden Fällen mit dem gleichen festen Verhältnis übertragen. Somit entsprechen Strom und Spannung, die zum Sensor 1 gelangen, bis auf einen konstanten Skalierungsfaktor in beiden Fällen den anliegenden Werten, die sich aus der weitergehenden, hier nicht dargestellten Schaltung ergeben, und z.B. aus den Größen der zur Verfügung stehenden Spannungsquelle 15.The two different states are important: The fill level is not exceeded or undershot. Then the voltage of the voltage generator drops 15 for the most part on the high impedance burden 14 now and then at the sensor 1 is the voltage value for the operation of the sensor 1 too low. At the same time, the current strength is more than sufficient. The other case is that the fill level has been exceeded or fallen below. Then there is no tension at the burden 14 and the total voltage of the voltage source 15 stands the sensor 1 to disposal. In this case, the applied voltage is greater than required, but the current may be too low due to specifications. Because in the prior art the transformer 4 is a transformer with a fixed number of turns ratio, voltage and current are transmitted with the same fixed ratio in both cases. Thus, current and voltage correspond to the sensor 1 reach, except for a constant scaling factor in both cases, the applied values, which result from the further circuit, not shown here, and, for example, from the sizes of the available voltage source 15 ,

2 verdeutlicht die Idee der Erfindung. Gleiche Bauteile wie in 1 werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In dieser Ausgestaltung sind zwei Umschalter 8 vorgesehen, die durch ein Steuerelement 7 gesteuert werden. Der Sensor 1 ist nicht-galvanisch z.B. über den Optokoppler 10 mit der Steuereinheit 7 verbunden. Durch das Steuerelement 7 ändern die Umschalter 8 die Anzahl der Windungen des Übertragers 4 – hier nur auf der Primärseite 5 – entsprechend dem Sensorsignal. Somit werden die Übertragungseigenschaften des Übertragers 4 entsprechend dem Zustand und somit entsprechend dem an der Primärseite 5 des Übertragers 4 anliegenden Strom und der anliegenden Spannung angepasst, und es ergeben sich auf der Sekundärseite 6 optimale Werte für Strom und Spannung. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Leistungsbilanz des Sensors 1 in beiden Fällen optimal ist. 2 clarifies the idea of the invention. Same components as in 1 are given the same reference numerals. In this embodiment there are two changeover switches 8th provided by a control 7 to be controlled. The sensor 1 is non-galvanic, for example via the optocoupler 10 With the control unit 7 connected. Through the control 7 change the switches 8th the number of turns of the transformer 4 - here only on the primary side 5 - according to the sensor signal. Thus the transmission characteristics of the transmitter 4 according to the state and thus corresponding to that on the primary side 5 of the transmitter 4 current and voltage applied, and it results on the secondary side 6 optimal values for current and voltage. This can ensure that the power balance of the sensor 1 is optimal in both cases.

3 zeigt eine weitere Realisierung der Erfindung. In dieser Ausgestaltung sind zwei Umschalter 19 vorgesehen, die durch die Steuerelemente 7 in Abhängigkeit vom Steuersignal des Sensors 1 gesteuert werden. Ein Umschalter 19 stellt die Verbindung zwischen dem Ausgang des Spannungsreglers 3 und einem der beiden Eingängen 20, 21 der Übertragungseinheit 24 her. Beide Eingänge sind mit jeweils einem Zerhacker 11 verbunden. Beide Zerhacker 11 wiederum sind mit unterschiedlichen Abschnitten der Primärseite 5 des Übertragers 4 verbunden. Diese Abschnitte können sich z.B. in der Anzahl der Windungen unterscheiden. An der Primärseite 5 liegt somit jeweils die Spannung Ub1 an, die sich in Abhängigkeit vom Steuersignal des Sensors 1 ergibt. Der Umschalter 19 auf der Sekundärseite 6 stellt die leitende Verbindung mit einer von zwei Ausgängen 22, 23 des Übertragers 4 her. Diese Ausgänge sind mit unterschiedlichen Abgriffen des Transformators verbunden, so dass sich unterschiedliche Windungszahlverhältnisse ergeben, je nachdem, mit welchem Abgriff die elektrische Verbindung hergestellt wird. Somit lassen sich die beiden Spannungen Ub2 und Ub3 abgreifen, die jeweils für den Sensor 1 optimal sind. 3 shows a further implementation of the invention. In this embodiment there are two changeover switches 19 provided by the controls 7 depending on the control signal of the sensor 1 to be controlled. A switch 19 provides the connection between the output of the voltage regulator 3 and one of the two entrances 20 . 21 the transmission unit 24 ago. Both inputs are each with a chopper 11 connected. Both choppers 11 in turn are with different sections of the primary side 5 of the transmitter 4 connected. These sections can differ, for example, in the number of turns. On the primary side 5 voltage Ub1 is thus present, which is dependent on the control signal of the sensor 1 results. The switch 19 on the secondary side 6 provides the conductive connection to one of two outputs 22 . 23 of the transmitter 4 ago. These outputs are connected to different taps of the transformer, so that there are different turns ratio, depending on the tap with which the electrical connection is made. Thus, the two voltages Ub2 and Ub3 can be tapped, each for the sensor 1 are optimal.

Für die konkrete Ausgestaltung des Übertragers 4, der Steuerelemente 7, der Umschalter 8, 19 und der Art der Änderung der Übertragungseigenschaften des Übertragers 4 bestehen noch mehrere Möglichkeiten. Eine weitere Möglichkeit ist z.B., dass zwei getrennte Übertrager 4 mit jeweils eigenen oder mit gemeinsamen Bauteilen – z.B. Zerhacker 11, Schaltung zur Umwandlung der Wechselspannung in eine Gleichspannung 12 usw. – vorgesehen sind, die unterschiedliche Übertragungseigenschaften aufweisen und die je nach Zustand mit dem Sensor 1 verbunden werden.For the specific design of the transmitter 4 , the controls 7 , the switch 8th . 19 and the way of changing the transmission characteristics of the transmitter 4 there are still several options. Another possibility is, for example, that two separate transformers 4 with their own or with common components - e.g. chopper 11 , Circuit for converting the AC voltage into a DC voltage 12 etc. - are provided, which have different transmission properties and which depending on the state with the sensor 1 get connected.

11: Sensorsensor
22: Verarbeitungs-/VersorgungseinheitProcessing / supply unit
33: Spannungsreglervoltage regulators
44: Übertragerexchangers
55: Primärseiteprimary
66: Sekundärseitesecondary side
77: Steuerelementcontrol
88th: Umschalterswitch
99: Endstufe mit Schnittstellefinal stage with interface
1010: Bauteil zur galvanischen Entkopplungcomponent for galvanic decoupling
1111: ZerhackerChopper
1212: Schaltung zur Umformung einer Wechsel- in eine Gleichspannungcircuit for converting an AC voltage into a DC voltage
1313: Schaltung zur Glättung einer Gleichspannungcircuit for smoothing a DC voltage
1414: Bürdeburden
1515: Spannungsquellevoltage source
1616: Gleichrichterrectifier
1717: Kondensatorcapacitor
1818: Schnittstelleinterface
1919: Umschalterswitch
2020: Eingang des Übertragersentrance of the transmitter
2121: Eingang des Übertragersentrance of the transmitter
2222: Ausgang des Übertragersoutput of the transmitter
2323: Ausgang des Übertragersoutput of the transmitter
2424: Übertragungseinheittransmission unit
2525: Eingang der Übertragungseinheitentrance the transmission unit
2626: Ausgang der Übertragungseinheitoutput the transmission unit

Claims

Device for determining and / or monitoring at least one physical process variable of a medium with at least one sensor ( 1 ), which generates at least one control signal, and at least one processing / supply unit ( 2 ), the at least one transmission unit ( 24 ) that have at least one input ( 20 . 21 . 25 ) and at least one output ( 22 . 23 . 26 ) for non-galvanic coupling with the sensor ( 1 ) is assigned, whereby the sensor ( 1 ) with at least one output ( 22 . 23 . 26 ) the transmission unit ( 24 ) is connected, the control signal of the sensor ( 1 ) determines at least the value of an electrical variable that is at the input ( 20 . 21 . 25 ) the transmission unit ( 24 ) is applied, whereby the transmission unit ( 24 ) at least one transformer ( 4 ) with a primary ( 5 ) and a secondary page ( 6 ) is assigned, and wherein the transmission unit ( 24 ) Has transmission properties with respect to at least one electrical variable, characterized in that at least one changeover switch ( 8th . 19 ) is provided, which is dependent on the control signal of the sensor ( 1 ) the transmission property of the transmission unit ( 24 ) in relation to at least one elec trical size changed.

Device according to claim 1, characterized in that at least one control element ( 7 ) is provided, which is dependent on the control signal of the sensor ( 1 ) at least one switch ( 8th . 19 ) controls.

Device according to claim 1, characterized in that the transmitter ( 4 ) is a transformer.

Device according to claim 3, characterized in that the changeover switch ( 8th ) is such that windings of the transformer on the primary (5) and / or the secondary side ( 6 ) can be added and / or disconnected.

Device according to claim 1 or 3, characterized in that the changeover switch ( 19 ) is such that electrical connections with different inputs ( 20 . 21 . 25 ) and / or with different outputs ( 22 . 23 . 26 ) of the transmitter ( 4 ) and / or the transmission unit ( 24 ) result.

Device according to claim 1, characterized in that in the transmission unit ( 24 ) at least two transmitters ( 4 ) are provided which have different transmission properties with respect to at least one electrical variable, and that the changeover switch ( 8th . 19 ) the sensor ( 1 ) with at least one transformer each ( 4 ) connects.

Device according to claim 1 or 3, characterized in that at least one chopper ( 11 ) on the primary side ( 5 ) of the transmitter ( 4 ) is provided, which converts a DC voltage into an AC voltage.

Apparatus according to claim 1 or 7, characterized in that on the secondary side ( 6 ) of the transmitter ( 4 ) at least one circuit ( 12 ) is provided which converts an AC voltage into a DC voltage, and / or that on the secondary side ( 6 ) of the transmitter ( 4 ) at least one second circuit ( 13 ) is provided, which smoothes a DC voltage.

Device according to claim 1, characterized in that at least one final stage ( 9 ) with at least one interface ( 18 ) is provided, which the control signal of the sensor ( 1 ) the interface ( 18 ) processed accordingly, the interface ( 18 ) is one for NAMUR signals and / or for 2-wire technology in general and / or an electronic switch.

Device according to claim 1, characterized in that on the primary side ( 5 ) at least one voltage regulator ( 3 ) is provided, which regulates down an applied voltage.