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DE202008004908U1 - Sensor - Google Patents

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DE202008004908U1
DE202008004908U1 DE200820004908 DE202008004908U DE202008004908U1 DE 202008004908 U1 DE202008004908 U1 DE 202008004908U1 DE 200820004908 DE200820004908 DE 200820004908 DE 202008004908 U DE202008004908 U DE 202008004908U DE 202008004908 U1 DE202008004908 U1 DE 202008004908U1
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housing
sensor according
adapter
sensor
optical interface
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DE200820004908
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Pepperl and Fuchs SE
Original Assignee
Pepperl and Fuchs SE
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Sensor
mit einem Gehäuse (20), in welchem mindestens ein Sensorelement zum Nachweis einer physikalischen Messgröße und eine Sensorelektronik aufgenommen ist und
mit einer elektrischen Schnittstelle (30) an dem Gehäuse (20) zum Anschließen des Sensors (10) an eine Steuer- und Auswerteeinheit und
mit einer an dem Gehäuse (20) gebildeten optischen Schnittstelle (40)
dadurch gekennzeichnet,
dass im Bereich der der optischen Schnittstelle (40) an dem Gehäuse (20) zum wirkungsmäßigen Verbinden des Sensors (10) mit einer vom Sensor (10) entfernt positionierten externen Überwachungseinheit (70) Mittel (50) zum Anschließen mindestens eines Lichtleiters (60) vorhanden sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Dieser Sensor weist ein Gehäuse auf, in welchem mindestens ein Sensorelement zum Nachweis einer physikalischen Messgröße und eine Sensorelektronik aufgenommen ist. Weiterhin sind an dem Gehäuse eine elektrische Schnittstelle zum Anschließen des Sensors an eine Steuer- und Auswerteeinheit sowie außerdem eine optische Schnittstelle gebildet.
  • Beispielsweise kann es sich bei solchen Sensoren, die für eine Vielzahl von Anwendungen im industriellen Bereich bekannt sind, um optische, induktive, kapazitive Temperatur- oder Drucksensoren handeln.
  • Eine häufige Aufgabenstellung besteht bei solchen Sensoren darin, neben der eigentlichen Messinformation, weitere Daten aus dem Sensor auszulesen und/oder dem Sensor bestimmte Daten mitzuteilen.
  • Beispielsweise kann es sich hierbei um Diagnose-, Zustands-, Parametrierungs- und/oder Konfigurationsdaten handeln.
  • Besonders bedeutsam ist dies bei sicherheitsrelevanten Anwendungen, wo im Hinblick auf den Zustand und die Funktionsfähigkeit eines Sensors zuverlässige Informationen vorliegen und an eine übergeordnete Einheit geleitet werden müssen.
  • Hierzu ist, beispielsweise aus DE 299 00 149 U1 und DE 100 46 863 bereits bekannt, an dem Sensorgehäuse zusätzlich zu der elektrischen Schnittstelle, mit welcher der Sensor an einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder an einen Bus angeschlossen werden kann, zusätzlich eine optische Schnittstelle vorzusehen.
  • Bei diesen bekannten Sensoren wird die optische Information bereits in unmittelbarer Nähe zum Sensor in elektrische Signale umgewandelt. Diese elektrischen Signale werden sodann, beispielsweise als serielles Signal, häufig ohne Potentialtrennung, an eine externe Überwachungseinheit weitergeleitet. Hierbei besteht demgemäß immer die Gefahr einer elektrischen oder EMV-Störung. Ein weiterer Nachteil von optischen Schnittstellen, die in unmittelbarer Nähe zum Sensor die optischen Signale in elektrische Signale wandeln, ist neben der EMV-Empfindlichkeit darin zu sehen, dass eine zusätzliche externe Hardware mit Kontakten für den Anschluss eines zusätzlichen elektrischen Datenkabels oder eine feste Verkabelung in unmittelbarer Nähe des Sensors notwendig ist. Für diese Hardware muss ein geeignetes Feld-Gehäuse vorhanden sein.
  • Für Lösungen ohne optische Schnittstelle werden immer weitere Kontakte für den Anschluss der entsprechenden elektrischen Leitungen am Sensor benötigt. Die Hardware für die Schnittstelle muss demgemäß von vornherein im Gerät integriert sein.
  • Bisher sind demgemäß zwar optisch arbeitende Anschlusseinrichtungen bekannt, aber das empfangene Licht wird jeweils in unmittelbarer Nähe der optischen Schnittstelle in ein elektrisches Signal umgewandelt. Darüber hinaus sind auch serielle sichere und unsichere Telegramme, die an elektrischen oder optischen Schnittstellen eingesetzt werden, bekannt.
  • Insgesamt sind die bekannten Lösungen störanfällig und in apparativer Hinsicht aufwändig zu realisieren.
  • Als eine Aufgabe der Erfindung kann angesehen werden, einen Sensor zu schaffen, bei dem die oben genannten zusätzlichen Daten besonders zuverlässig an eine externe Überwachungseinheit übertragen werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch den Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sensors sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden außerdem in der folgenden Beschreibung, insbesondere mit Bezug auf die beigefügten Figuren, beschrieben.
  • Der Sensor der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass im Bereich der optischen Schnittstelle an dem Gehäuse zum wirkungsmäßigen Verbin den des Sensors mit einer vom Sensor entfernt positionierten externen Überwachungseinheit Mittel zum Anschließen mindestens eines Lichtleiters vorhanden sind.
  • Als ein erster Kerngedanke der Erfindung kann angesehen werden, die relevanten zusätzlichen Daten, beispielsweise Diagnose-, Zustands-, Parametrierungs- und/oder Konfigurationsdaten, nicht mehr elektrisch, sondern optisch an eine externe Überwachungseinheit weiterzuleiten und/oder von dieser zu erhalten.
  • Damit zusammenhängend ist als weiterer Kerngedanke der Erfindung anzusehen, im Bereich der optischen Schnittstelle geeignete Mittel zum Anschließen mindestens eines Lichtleiters vorzusehen.
  • Als ein erster wesentlicher Vorteil der Erfindung kann erachtet werden, dass eine Datenübertragung über Lichtwellenleiter äußerst störfest und zuverlässig möglich ist. Insbesondere sind die erfindungsgemäßen Sensoren für den Dauereinsatz geeignet. Die Datenübertragung über den Lichtwellenleiter ist insbesondere unempfindlich gegen ein Rütteln des gesamten Sensors. Insbesondere in robusten industriellen Umgebungen ist dies ein wesentlicher Vorteil.
  • Ein weiterer Vorteil kann darin gesehen werden, dass für die Verkabelung keine Schirmung mehr notwendig ist, so dass in dieser Hinsicht Kosten gespart werden können.
  • Außerdem erfordert die erfindungsgemäße Lösung im Vergleich zu elektrischen Lösungen einen geringeren Kosten- und Platzaufwand für die Bauteile der Schnittstelle, beispielsweise in einem Empfänger eines Lichtvorhangs.
  • Besonders wichtig im Hinblick auf bereits bestehende Baureihen von Sensoren, beispielsweise also bezüglich bestimmter Gehäusetypen, ist auch, dass keine weiteren Steckerpins benötigt werden und dass die bisher verwendeten Steckerpins ihre Funktion ohne Einschränkung weiterbehalten.
  • Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht schließlich auch darin, dass in der Nähe des Sensors keine zusätzliche Hardware zum Wandeln von optischen Signalen in elektrische Signale notwendig ist. Vielmehr kann für die vorliegende Erfindung die entsprechende Hardware vorteilhaft in eine externe Überwachungseinheit integriert sein oder es werden handelsübliche Wandler, beispielsweise von einem Lichtwellenleiter auf eine USB-Schnittstelle benutzt. Eine Diagnose kann beispielsweise auch mit einem Notebook oder einem Palmtop erfolgen.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Sensor kann demgemäß ein serielles Telegramm in Echtzeit übertragen werden, ohne dass diese Übertragung eventuellen externen EMV-Störungen ausgesetzt wäre und ohne dass hierfür eine zusätzliche Belegung von Anschlusskontakten oder ein erhöhter Verkabelungsaufwand durch Schirmung erforderlich ist.
  • Ein besonders wichtiger Vorteil ist schließlich auch, dass die erfindungsgemäße Lösung nachträglich oder separat als Zubehör nachrüstbar und aktivierbar ist. Hierbei handelt es sich um ein besonders wichtiges Merkmal, da das Aus- oder Einlesen der oben genannten Zusatzdaten für viele Aufgabenstellungen nur optional benötigt wird.
  • Die optische Schnittstelle kann beispielsweise durch eine Leuchtdiode oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden gebildet sein.
  • Bei einer besonders bevorzugten Variante ist die optische Schnittstelle durch ein Leuchtmittel für eine Anzeige der Spannungsversorgung gebildet. Hierbei müssen an dem Gehäuse selbst keinerlei Änderungen vorgenommen werden.
  • Bei einer einfachen Ausführung können über die optische Schnittstelle Daten nur in einer Richtung übertragen werden. Die Funktionalität kann in dieser Hinsicht gesteigert werden, wenn die optische Schnittstelle zum bidirektionalen Datenaustausch eingerichtet ist.
  • Besonders bevorzugt ist die optische Schnittstelle zum Vollduplex-Datenaustausch eingerichtet. Daten können dann in Echtzeit in beiden Richtungen vom Sensor empfangen oder an den Sensor gesendet werden.
  • Zweckmäßig weist hierzu der an den Sensor angeschlossene Lichtleiter eine Mehrzahl von Lichtleitfasern auf. Im Hinblick auf die Nachrüstbarkeit eines zusätzlichen optischen Anschlusses an einem als solchem bekannten Sensor ist grundsätzlich erwünscht, dass dies kompakt und platzsparend durchgeführt werden kann.
  • Hilfreich ist hierbei, wenn die Mittel zum Anschließen des Lichtleiters oder der Lichtleiter zum Leiten des Lichts mindestens ein kreissegmentförmiges Lichtleitelement aufweisen. Solche Lichtleitelemente, die beispielsweise als viertelkreisschreibenförmige Ele mente bekannt sind und als Spritzgussteil gefertigt sein können, eignen sich besonders gut, um in beengten Raumverhältnissen Licht in gewünschter Weise um- und abzulenken.
  • Grundsätzlich kann ein Lichtleiter oder eine Mehrzahl von Lichtleitern mit dem Gehäuse fest verbunden sein. Da für zahlreiche Anwendungen die fraglichen Zusatz- oder Sicherheitsinformationen nicht ständig, sondern häufig nur fallweise zur Verfügung stehen müssen, ist besonders bevorzugt, wenn ein Adapter vorhanden ist, welcher lösbar an dem Gehäuse angebracht ist und mit der optischen Schnittstelle in eine optische Wirkverbindung gebracht werden kann.
  • Prinzipiell kann dabei an dem Adapter ein Lichtleiter oder es können dort mehrere Lichtleiter fest angeschlossen sein. Beispielsweise kann ein komplett konfektioniertes Lichtleitkabel geliefert werden, welches am einen Ende den Adapter zum Verbinden mit dem Sensor und am anderen Ende ein entsprechendes Anschlusselement zum Verbinden mit einer Überwachungseinheit aufweist.
  • Die Variabilität der Einsatzmöglichkeiten kann erhöht werden, wenn an dem Adapter außerdem Mittel zum manuellen Lösen und Anschließen mindestens eines Lichtleiters vorhanden sind.
  • Im Hinblick auf die zuverlässige Übertragung der optischen Daten kommt es auf eine präzise und definierte Positionierung des Adapters relativ zur optischen Schnittstelle an. Hierzu kann das Gehäuse im Bereich der optischen Schnittstelle bevorzugt eine Formgebung aufweisen, mit welcher der Adapter in einen wenigstens teilweise formschlüssigen Eingriff gebracht werden kann.
  • In einer einfachen Variante kann die Positionierung des Adapters an dem Gehäuse erleichtert werden, wenn an dem Adapter Anschlagbereiche zum Bereitstellen einer definierten Positionierung relativ zur der optischen Schnittstelle gebildet sind.
  • Eine lösbare Befestigung des Adapters kann in einem einfachen Ausführungsbeispiel erreicht werden, indem der Adapter mit einer federnden Klammer an dem Gehäuse fixiert wird.
  • Diese Fixierung kann noch verbessert werden, wenn der Adapter eine Konturseite aufweist, mit welcher die federnde Klammer zum Fixieren des Adapters in Eingriff kommt.
  • Die federnde Klammer kann beispielsweise ein Kunststoffteil oder ein gebogener Blechstreifen sein.
  • Die Zuverlässigkeit der Datenübertragung über die optische Schnittstelle wird außerdem erhöht, wenn das Eindringen von Verschmutzungspartikeln möglichst weitgehend reduziert wird. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn an dem Adapter und/oder an dem Gehäuse Dichtmittel zum Abdichten eines Einkoppelbereichs in einer Umgebung der optischen Schnittstelle vorhanden sind. Beispielsweise können hierzu in der Umgebung der optischen Schnittstelle Gummibeschichtungen vorhanden sein.
  • Die Gehäuse von bekannten Sensoren, beispielsweise von Lichtvorhängen, weisen häufig die Form eines länglichen Quaders auf, wobei an einer Stirnseite dieses Quaders die elektrische Schnittstelle zum Verbinden des Sensors mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder einem Bus angeordnet ist. Da an der Stirnseite häufig kein weiterer zusätzlicher Platz zur Verfügung steht, befindet sich außerdem die optische Schnittstelle bevorzugt an einer Seitenfläche des Gehäuses. Insbesondere kann es sich hierbei um ein- und dasselbe Leuchtmittel handeln, welches auch für eine Spannungs- oder „Power-On"-Anzeige verwendet wird.
  • Da grundsätzlich für alle Ausführungsbeispiele, insbesondere aber für diese Varianten, eine möglichst platzsparende Anordnung der Komponenten erwünscht ist, ist schließlich eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sensors vorteilhaft, bei dem der Adapter so geformt und gebildet ist, dass er in einem mit dem Gehäuse verbundenen Zustand wenigstens in einer Raumrichtung nicht über das Gehäuse übersteht. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, wenn der Adapter so gebildet ist, dass er in einem mit dem Gehäuse verbundenen Zustand nur in einer Raumrichtung über das Gehäuse übersteht. Dies kann mit der weiter oben beschriebenen federnden Klammer realisiert werden, welche beispielsweise wie ein „C" um das Gehäuse mit dem Adapter herumgreift. Die Klammer greift über den Adapter und steht bei geeigneter Ausbildung, beispielsweise als federnder Blechstreifen, in nur sehr geringem Maß über die Oberseite, an welcher der Adapter angeordnet ist, die gegenüberliegende Unterseite und eine Seitenfläche über. Der Adapter selbst steht aber bei entsprechender Ausbildung und Formgebung nur an der Oberseite des Sensorgehäuses über, also einer Seite, an welcher die optische Schnittstelle mit einer optischen Frontscheibe gebildet ist.
  • Grundsätzlich wäre es auch möglich, eine Klammer so zu bilden, dass diese nur an den Seitenflächen verankert ist, beispielsweise wenn die Unterseite des Gehäuses freigehalten werden soll. Hierbei sind besondere Maßnahmen zu treffen, um zu verhindern, dass die Klammer abspringt. Im Fall der genannten länglichen quaderförmigen Gehäuse kann beispielsweise bevorzugt sein, dass der Adapter auf eine Oberseite aufgesetzt wird und im Übrigen im Hinblick auf die anderen Seiten- und Stirnflächen nicht über das Sensorgehäuse übersteht.
  • Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Sensors werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
  • Hierin zeigt:
  • 1: eine schematische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sensors;
  • 2: eine Ansicht einer Stirnseite des Sensors aus 1 mit entferntem Lichtleiter;
  • 3: eine Ansicht der Stirnseite des Adapters aus 1 mit entferntem Lichtleiter;
  • 4: eine Seitenansicht des Adapters aus 1 mit entferntem Lichtleiter und
  • 5: eine Draufsicht auf den Adapter aus 1 mit entferntem Lichtleiter
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensors 10 wird mit Bezug auf die 1 bis 5 erläutert. Äquivalente Komponenten sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeigen versehen.
  • Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Sensor 10 um einen Empfänger eines Lichtvorhangs oder Lichtgitters, der in einem länglichen quaderförmigen Gehäuse 20 untergebracht ist. An einer Stirnseite 24, die in 2 gezeigt ist, weist das Gehäuse 20 eine elektrische Schnittstelle 30 auf, über welche der Sensor 10 mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder einem Bussystem verbunden werden kann. Die elektrische Schnittstelle 30 ist von einem M12-Anschluss eingefasst, auf welchem ein Stecker aufgeschraubt werden kann. Da an der elektrischen Schnittstelle alle Steckkontakte, teilweise sogar bereits mit doppelten Funktionen, belegt sind, steht eine kabelbasierte Schnittstelle, beispielsweise eine kabelbasierte RS-485-Schnittstelle, nicht zur Verfü gung. Aufgrund der gegebenen beengten Platzverhältnisse ist darüber hinaus auf der Stirnseite kein Platz mehr für einen weiteren Steckverbinder. Auch auf der vorhandenen Grundplatine wäre für die fragliche Schnittstelle mit entsprechender Nebenbeschaltung nur äußerst eingeschränkt Platz.
  • Die erfindungsgemäße Lösung beinhaltet im Wesentlichen, eine bereits vorhandene optische Schnittstelle 40, welche in den Figuren nicht im Einzelnen dargestellt ist, zu nutzen, um gewünschte Zusatzinformationen, wie Diagnose-, Zustands-, Parametrierungs- und/oder Konfigurationsdaten aus dem Sensor zu extrahieren und/oder dem Sensor zu übermitteln. Konkret wird im gezeigten Beispiel die optische Schnittstelle 40 durch eine grüne Leuchtdiode gebildet, welche gleichzeitig und zusätzlich auch das Vorhandensein einer Versorgungsspannung also „Power-On", signalisiert. Die Verwendung von grünen Leuchtdioden ist vorteilhaft, da grünes Licht von POF-Lichtleitern besonders gut geleitet wird.
  • Im gezeigten Beispiel ist auf die optische Schnittstelle 40 ein Adapter 50 aufgesteckt oder aufgebracht, über welchen ein Telegramm, welches die grüne Leuchtdiode wiederkehrend sendet, in einen Lichtleiter 60 einspeist. Bei diesem Lichtleiter 60 handelt es sich beispielsweise um einen Simplex POF-Lichtwellenleiter, der unabhängig von den übrigen elektrischen Leitungen verlegt werden kann. Hierbei sind Längen von bis zu 50 m möglich.
  • Die Kommunikation über die optische Schnittstelle 40 und den Lichtleiter 60 kann beispielsweise genutzt werden, um eine Synchronisation zu einem Sender oder Transmitter des Lichtvorhangs anzuzeigen. Beispielsweise kann die grüne Leuchtdiode in der in 1 gezeigten Empfängereinheit heller leuchten, wenn eine optische Synchronisation zum Transmitter des Lichtgitters besteht.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Telegramm nur in einer Richtung gesendet und ein Empfang von Daten durch den Sensor 10 ist dort zunächst nicht vorgesehen. Dies könnte aber zeitversetzt auf derselben optischen Faser oder unabhängig auf einer zweiten Faser erfolgen. Hierzu würde dann als Lichtleiter 60 zweckmäßig ein Duplex POF-Lichtwellenleiter verwendet werden.
  • Am anderen Ende ist der Lichtleiter 60 über ein Anschlussstück 62 mit einer Überwachungseinheit 70 verbunden, wo das Telegramm in elektrische Signale umgewandelt und geeignet weiterverarbeitet wird.
  • Der Adapter 50 besteht im Wesentlichen aus einem transparenten Kunststoffteil und ist mit Hilfe einer federnden Klammer 80, wobei es sich um einen gebogenen Blechstreifen handelt, an dem Gehäuse 20 des Sensors 10 befestigt. Die Ausrichtung des Adapters 50 relativ zur Frontscheibe 22 des Gehäuses 20 erfolgt durch Rastmarken an dem Adapter 50. Mit Hilfe dieser Rastmarken kann der Adapter 50 mittig zentriert und außerdem kann gewährleistet werden, dass in Längsrichtung gesehen eine Einkoppelstelle 51 des Adapters 50 direkt über der optischen Schnittstelle 40 des Sensors 10 zu liegen kommt. Die optische Schnittstelle 40 kann beispielsweise durch eine Öffnung in einem Typenschild, in welcher eine Sende-Leuchtdiode angeordnet ist, gebildet sein.
  • Die Einkoppelstelle 51 ist durch eine hier nicht dargestellte Dichtung gegen eindringende Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt.
  • Der definierten Positionierung des Adapters 50 relativ zum Gehäuse 20 dienen außerdem ein frontseitiges Anschlagelement 54 und seitliche Anschlagelemente 52.
  • In den Adapter 50, der auch als Faserkoppler bezeichnet und angesehen werden kann, wird von der Stirnseite 24 her ein handelsüblicher Simplex POF-Lichtwellenleiter eingeschoben und mit einer Rändelschraube 58 gegen Herausziehen gesichert.
  • Ein spezielles viertelkreisförmiges Lichtleitelement 59, welches direkt an den Adapter 50 angespritzt ist, lenkt das emittierte Licht der Leuchtdiode um 90° in den Lichtwellenleiter. Die beiden Faserenden des Lichtleiters 60 sind möglichst scharf abgeschnitten, um unerwünschte Reflexionen zu vermeiden. Die maximal zulässige Dämpfung der verwendeten optischen Faser sollte kleiner als 150 dB/km sein, da sich ansonsten die Reichweite zu stark verringert.
  • Die federnde Klammer 80 zum rüttelfesten Fixieren des Adapters 50 kann sowohl von der rechten als auch von der linken Seite des Gehäuses 20 auf das Gehäuse 20 und/oder auf den Adapter 50 aufgeschoben werden. An seiner Oberseite weist der Adapter 50 eine Kontur 56 auf, welche mit einer entsprechenden Formgebung der federnden Klammer 80 korrespondiert.
  • Der Adapter 50 schließt auf der der federnden Klammer 80 gegenüberliegenden Seite bündig mit der Seitenwand des Gehäuses 20 ab und steht insbesondere dort nicht über. Die in den Figuren gezeigte Konstruktion zeichnet sich demgemäß dadurch aus, dass der Adapter 50 im Wesentlichen nur an einer Seite des Gehäuses 20, im gezeigten Beispiel an der Oberseite, über das Gehäuse 20 hervorsteht. In jedem Fall bleibt in Verbindung mit der montierten Klammer 80 die gegenüberliegende Seitenfläche frei.
  • Ein besonderer Vorteil der in den Figuren gezeigten Variante ist, dass der Adapter 50 ohne die Funktionalität des Sensors 10 im Übrigen zu beeinflussen auf die durch die „Power-On"-Leuchtdiode gebildete optische Schnittstelle 40 aufgesetzt werden kann. Dies kann insbesondere optional oder nachträglich erfolgen. Für den Anwender sehr vorteilhaft ist außerdem, dass keine weiteren Steckerpins benötigt werden und die elektrische Schnittstelle 30 ihre bisherige Funktionalität ohne Einschränkung beibehält.
  • Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass die optische Schnittstelle 40 unproblematisch mit Wasser gereinigt werden kann.
  • Grundsätzlich können die optische Schnittstelle und der Lichtleiter 60 je nach eingesetztem Protokoll, für eine sichere oder auch eine unsichere Datenübertragung von und zu optischen Sensoren bzw. Schaltgeräten genutzt werden.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird ein neuartiger Sensor bereitgestellt, bei dem mit Hilfe einer bereits vorhandenen optischen Schnittstelle und einem Lichtleiter zusätzliche Informationen, beispielsweise Diagnose-, Zustands-, Parametrierungs- und/oder Konfigurierungsdaten, an eine externe Überwachungseinheit übertragen werden können oder von einer externen Überwachungseinheit an den Sensor geleitet werden können. Bei der externen Überwachungseinheit kann es sich um einen Computer, ein Notebook, eine speicherprogrammierbare Steuerung, ein spezielles Nachschaltgerät oder grundsätzlich auch um ein Mobiltelefon mit entsprechenden Zusatzfunktionen, handeln. Bei der externen Überwachungseinheit kann der Datenstrom entpackt und für weitere Funktionen weiterverarbeitet werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um Diagnosefunktionen oder andere sichere Funktionen, wie z. B. Muting oder Blanking, handeln.
  • Als wesentliche Vorteile der Erfindung sind vor allem die hohe Störfestigkeit und die leichte Nachrüstbarkeit anzusehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 29900149 U1 [0007]
    • - DE 10046863 [0007]

Claims (19)

  1. Sensor mit einem Gehäuse (20), in welchem mindestens ein Sensorelement zum Nachweis einer physikalischen Messgröße und eine Sensorelektronik aufgenommen ist und mit einer elektrischen Schnittstelle (30) an dem Gehäuse (20) zum Anschließen des Sensors (10) an eine Steuer- und Auswerteeinheit und mit einer an dem Gehäuse (20) gebildeten optischen Schnittstelle (40) dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der der optischen Schnittstelle (40) an dem Gehäuse (20) zum wirkungsmäßigen Verbinden des Sensors (10) mit einer vom Sensor (10) entfernt positionierten externen Überwachungseinheit (70) Mittel (50) zum Anschließen mindestens eines Lichtleiters (60) vorhanden sind.
  2. Sensor nach einem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Schnittstelle (40) durch eine Leuchtdiode oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden gebildet ist.
  3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Schnittstelle (40) durch ein Leuchtmittel für eine Anzeige der Spannungsversorgung gebildet ist.
  4. Sensor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Schnittstelle (40) zum bidirektionalen Datenaustausch eingerichtet ist.
  5. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Schnittstelle (40) zum Vollduplex-Datenaustausch eingerichtet ist.
  6. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (60) eine Mehrzahl von Lichtleitfasern aufweist.
  7. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Leiten des Lichts mindestens ein kreissegmentförmiges Lichtleitelement (59) vorhanden ist.
  8. Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das kreissegmentförmige Lichtleitelement (59) ein Kunststoffspritzteil ist.
  9. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (50) vorhanden ist, welcher lösbar an dem Gehäuse (20) angebracht und mit der optischen Schnittstelle (40) in eine optische Wirkverbindung gebracht werden kann.
  10. Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Adapter (50) mindestens ein Lichtleiter (60) fest angeschlossen ist.
  11. Sensor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Adapter (50) Mittel (58) zum manuellen Lösen und Anschließen mindestens eines Lichtleiters (60) vorhanden sind.
  12. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) im Bereich der optischen Schnittstelle (40) eine Formgebung aufweist, mit welcher der Adapter (50) in wenigstens teilweise formschlüssigen Eingriff bringbar ist.
  13. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Adapter (50) Anschlagbereiche (52, 54) zum Bereitstellen einer definierten Positionierung relativ zu der optischen Schnittstelle (40) gebildet sind.
  14. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (50) mit einer federnden Klammer (80) an dem Gehäuse (20) fixierbar ist.
  15. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (50) eine Konturseite (56) aufweist, mit welcher die federnde Klammer (80) zum Fixieren des Adapters (50) in Eingriff kommt.
  16. Sensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die federnde Klammer (80) ein gebogener Blechstreifen ist.
  17. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Adapter (50) und/oder an dem Gehäuse (20) Dichtmittel zum Abdichten eines Einkoppelbereichs vorhanden sind.
  18. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (5) in einem mit dem Gehäuse (20) verbundenen Zustand wenigstens in einer Raumrichtung nicht über das Gehäuse (20) übersteht.
  19. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (50) in einem mit dem Gehäuse (20) verbundenen Zustand nur in einer Raumrichtung über das Gehäuse (20) übersteht.
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