DE102008057725B4 - System for balancing, setting and / or programming electronic devices, in particular measuring devices, which have sensors, as well as circuitry for balancing, setting or programming electronic elements, such as digital potentiometers - Google Patents
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Abstract
System zum Abgleichen, Einstellen und/oder Programmieren von elektronischen Geräten, insbesondere Messgeräten, welche Sensoren aufweisen,dadurch gekennzeichnet, dassein Abgleich- oder Programmiermodul (APM) vorgesehen ist, welches Ausgänge zur Bereitstellung der Betriebsspannung des jeweiligen elektronischen Geräts (EG) aufweist und eine Einrichtung enthält, um gesteuert über eine Bedieneinheit (BE) der Betriebsspannung mindestens einen höheren Strom- oder Spannungswert aufzuprägen,ein Programmier- oder Einstell-Signalgenerator (PEG) vorgesehen ist, welcher Eingänge für die durchzuschleifende Betriebsspannung besitzt, die zu Ausgängen führen, an welchen das elektronische Gerät (EG) anschließbar ist, wobei zwischen den Betriebsspannungseingängen eine Reihenschaltung von Zenerdioden (D1; D2) vorhanden und mindestens einer Zenerdiode (D2) ein Widerstand (R) oder ein Widerstandsnetzwerk parallel geschaltet ist, weiterhin am Widerstand (R) oder Widerstandsnetzwerk eine Wertevorgabebaugruppe (WV) angeschlossen ist, an deren mindestens einem Ausgang die über die erhöhten Betriebsspannungswerte zugeführten Einstell- und Programmiergrößen decodiert vorliegen.System for balancing, setting and / or programming electronic devices, in particular measuring devices, which have sensors, characterized in that an adjusting or programming module (APM) is provided, which has outputs for providing the operating voltage of the respective electronic device (EG) and a Contains device in order to impress at least one higher current or voltage value on the operating voltage controlled via an operating unit (BE), a programming or setting signal generator (PEG) is provided which has inputs for the operating voltage to be looped through, which lead to outputs at which the electronic device (EG) can be connected, with a series connection of Zener diodes (D1; D2) present between the operating voltage inputs and a resistor (R) or a resistor network connected in parallel to at least one Zener diode (D2), furthermore to the resistor (R) or resistor network a value specification module (WV) is connected, at least one output of which the setting and programming variables supplied via the increased operating voltage values are present in decoded form.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zum Abgleichen, Einstellen und/oder Programmieren von elektronischen Geräten, insbesondere Messgeräten, welche Sensoren aufweisen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Schaltungsanordnung zum Abgleichen, Einstellen oder Programmieren von elektronischen Elementen, wie digitalen Potentiometern, welche bereits innerhalb eines Geräteschaltkreises funktionsentsprechend elektrisch eingebunden und angeschlossen sind, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 14. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung des vorgestellten Systems sowie der Schaltungsanordnung zum Abgleichen, Einstellen oder Programmieren von elektronischen Elementen.The invention relates to a system for balancing, setting and / or programming electronic devices, in particular measuring devices, which have sensors, according to the preamble of
In vielen Fällen sind elektronische Geräte, insbesondere Messgeräte, welche empfindliche Sensoren aufweisen, vor der Inbetriebnahme bzw. der Geräteauslieferung abzugleichen oder zu kalibrieren, um fertigungs- oder materialbedingte Toleranzen auszugleichen.In many cases, electronic devices, in particular measuring devices, which have sensitive sensors, have to be adjusted or calibrated prior to commissioning or device delivery in order to compensate for manufacturing or material-related tolerances.
Hierfür kann beispielsweise ein auf einem Schaltkreis vorhandener Abgleichwiderstand, der z.B. als Dünn- oder Dickschichtwiderstand ausgeführt ist, einer Trimmung mit Hilfe eines Laserstrahls unterzogen werden. Ein in diesem Fall durch Lasertrimmung veränderter Widerstandswert kann nicht mehr auf den ursprünglichen Widerstandswert zurückgestellt werden, und zwar aufgrund des irreversiblen Materialabtrags.For example, a balancing resistor present on a circuit, e.g. is designed as a thin or thick film resistor, trimmed with the aid of a laser beam. A resistance value that has been changed in this case by laser trimming can no longer be reset to the original resistance value because of the irreversible material removal.
Bekannt sind darüber hinaus elektronische Potentiometer, wie sie beispielsweise von der Firma Analog Devices unter der Serienbezeichnung AD8400 Single-Channel Digital Potentiometer angebogen und vertrieben werden. Diese digitalen Potentiometer besitzen einen Takteingang sowie mindestens einen Programmiereingang, wodurch die Möglichkeit besteht, durch externe Signalbeaufschlagung den Widerstandswert in vorgegebenen Schrittweiten über einen vorgegebenen Bereich zu variieren. Kommen derartige digitale Potentiometer zum Einsatz, kann auch nachträglich, z.B. vor Ort am Einsatz eines elektronischen Geräts eine erneute Einstellung, Justage und/oder Kalibrierung erfolgen. Wenn diese Möglichkeit der, auch nachträglichen, Einstellung oder Kalibrierung genutzt werden soll, besteht an sich die Notwendigkeit, dass am betreffenden elektronischen Gerät zusätzliche Anschlüsse für weitere Anschlussleitungen vorhanden sein müssen, was in vielen Fällen sowohl aus Kostengründen als auch bedingt durch Anschlussnormen nicht gewünscht wird.In addition, electronic potentiometers are known, such as those bent and sold, for example, by Analog Devices under the serial designation AD8400 Single-Channel Digital Potentiometer. These digital potentiometers have a clock input and at least one programming input, which makes it possible to vary the resistance value in predetermined increments over a predetermined range by applying external signals. If such digital potentiometers are used, it can also be done afterwards, e.g. A new setting, adjustment and / or calibration can be carried out on site at the use of an electronic device. If this option of setting or calibrating, including subsequent adjustments, is to be used, there is actually a need for additional connections for further connection lines to be available on the electronic device in question, which in many cases is not desirable for reasons of cost or due to connection standards .
Aus der
Es wird gemäß der
Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfindung, ein System zum Abgleichen, Einstellen und/oder Programmieren von elektronischen Geräten, insbesondere Messgeräten, welche Sensoren aufweisen, anzugeben, wobei das System die Möglichkeit schaffen soll, dass sowohl nachträglich ein Kalibrier- oder Anpassungsvorgang auslösbar ist, als auch ein breiter Einstellbereich vorliegt.From the above, it is the object of the invention to provide a system for balancing, setting and / or programming electronic devices, in particular measuring devices, which have sensors, the system being intended to create the possibility that a calibration or adjustment process can be triggered later , as well as a wide adjustment range.
Das System sowie die zugehörige Schaltungsanordnung zum Abgleichen, Einstellen oder Programmieren soll mit einer geringen zusätzliche Bauteilanzahl umgesetzt werden können, wobei zu diesem Zweck bestimmten Bauteilen oder Baugruppen eine Doppelfunktion zuzuweisen ist.The system and the associated circuit arrangement for adjusting, setting or programming should be able to be implemented with a small additional number of components, with certain components or assemblies having to be assigned a dual function for this purpose.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch ein System zum Abgleichen, Einstellen und/oder Programmieren von elektronischen Geräten, insbesondere Messgeräten, welche Sensoren aufweisen, gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 sowie mit einer Schaltungsanordnung zum Abgleichen, Einstellen oder Programmieren von elektronischen Elementen, wie digitalen Potentiometern, welche bereits innerhalb eines Geräteschaltkreises elektrisch eingebunden und angeschlossen sind, gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 14, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The object of the invention is achieved by a system for balancing, setting and / or programming electronic devices, in particular measuring devices which have sensors, according to the combination of features according to
Das erfindungsgemäße System zum System zum Abgleichen, Einstellen und/oder Programmieren von elektronischen Geräten, insbesondere Messgeräten, hier wiederum insbesondere induktiven oder magnetischen, berührungslos arbeitenden Näherungsschaltern oder Sensoren mit analogem Ausgangswert, umfasst ein Abgleich- oder Programmiermodul. Das Abgleich- oder Programmiermodul weist Ausgänge zur Bereitstellung der Betriebsspannung für das jeweilige elektronische Geräte auf und enthält eine Einrichtung, um gesteuert über eine Bedieneinheit der Betriebsspannung mindestens einen höheren Strom- oder Spannungswert aufzuprägen. Diese Einrichtung kann z.B. ein Hilfsnetzteil sein. Es sei angemerkt, dass die Messgeräte sowohl Binär- als auch Analogsensoren aufweisen können, wobei die Sensoren beispielsweise als 2- oder 3-Leitersensoren, optische, kapazitive, induktive oder Drucksensoren ausgebildet sind.The system according to the invention for the system for balancing, setting and / or programming electronic devices, in particular measuring devices, here again in particular inductive or magnetic, non-contact proximity switches or sensors with an analog output value, includes an adjustment or programming module. The adjustment or programming module has outputs for providing the operating voltage for the respective electronic device and contains a device for impressing at least one higher current or voltage value on the operating voltage in a controlled manner via an operating unit. This device can be an auxiliary power supply, for example. It should be noted that the measuring devices can have both binary and analog sensors, the sensors being designed, for example, as 2- or 3-wire sensors, optical, capacitive, inductive or pressure sensors.
Weiterhin umfasst das System einen Programmier- oder Einstell-Signalgenerator, welcher Eingänge für die durchzuschleifende Betriebsspannung besitzt, die zu Ausgängen führen, an welchen das zu kalibrierende elektronische Gerät anschließbar ist.The system also includes a programming or setting signal generator which has inputs for the operating voltage to be looped through, which leads to outputs to which the electronic device to be calibrated can be connected.
Zwischen den Betriebsspannungseingängen ist eine Reihenschaltung von mindestens zwei Zenerdioden vorhanden. Mindestens einer Zenerdiode ist mindestens ein Widerstand oder ein Widerstandsnetzwerk parallel geschaltet. Weiterhin ist am Widerstand oder am Widerstandsnetzwerk eine Auswerteeinheit bzw. Wertevorgabebaugruppe angeschlossen, an deren mindestens einem Ausgang die über die erhöhten Betriebsspannungswerte zugeführten Einstell- und Programmiergrößen decodiert vorliegen.A series connection of at least two Zener diodes is provided between the operating voltage inputs. At least one Zener diode is connected in parallel with at least one resistor or a resistor network. Furthermore, an evaluation unit or value specification module is connected to the resistor or to the resistor network, at the at least one output of which the setting and programming variables supplied via the increased operating voltage values are present in decoded form.
Der mindestens eine Ausgang der Auswerteeinheit ist dann mit einem Programmiersignaleingang des elektronischen Geräts verbindbar. Dieser Programmiersignaleingang kann der Eingang zum Aktivieren eines digitalen Potentiometers sein.The at least one output of the evaluation unit can then be connected to a programming signal input of the electronic device. This programming signal input can be the input for activating a digital potentiometer.
Die Wertevorgabebaugruppe kann einen Zähler umfassen, welcher nach seinem Anstoßen Ausgangswerte bereitstellt, die dem digitalen Potentiometer zugeführt werden, um den „Up“-Einstellvorgang auszulösen. Ist dann z.B. der gewünschte Schaltabstand oder analoge Spannungs- oder Stromwert am Ausgang erreicht, wird der Zähler angehalten. Bei einer weiteren Ausgestaltung kann der Zähler mit einem nachgeordneten A/D-Wandler in Verbindung stehen, welcher digitale Einstellsignale für das Potentiometer liefert.The value specification module can include a counter which, after it has been triggered, provides output values which are fed to the digital potentiometer in order to trigger the “Up” setting process. Is then e.g. the desired switching distance or analog voltage or current value is reached at the output, the counter is stopped. In a further embodiment, the counter can be connected to a downstream A / D converter which supplies digital setting signals for the potentiometer.
Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung sind Abgleich- und Programmiermodul sowie der Programmier- und Einstell-Signalgenerator als getrennte Baugruppen ausgeführt. Hier kann, nachdem ein Kalibrier- oder Einstellvorgang abgeschlossen ist, das Abgleich- und Programmiermodul entfernt werden. An den Eingängen des Programmier- und Einstell-Signalgenerators für die durchzuschleifende Betriebsspannung wird dann wiederum die übliche Betriebsspannung angelegt, so dass das betreffende elektronische Gerät seine gewünschte Funktion ausführen kann. Ist im späteren Betriebsfall unter Umständen eine erneute Einstellung, Programmierung oder Kalibrierung notwendig, wird das Abgleich- und Programmiermodul wieder mit den entsprechenden Eingängen des Programmieren- oder Einstell-Signalgenerators verbunden. Das Abgleich- und Programmiermodul stellt hier nicht nur die für die Programmierung erhöhte Spannung, sondern auch die eigentliche Betriebsspannung zur Verfügung und weist eine diesbezügliche Stromversorgungseinheit auf.In one embodiment of the invention, the adjustment and programming module and the programming and setting signal generator are designed as separate assemblies. Here, after a calibration or setting process has been completed, the adjustment and programming module can be removed. The usual operating voltage is then again applied to the inputs of the programming and setting signal generator for the operating voltage to be looped through, so that the relevant electronic device can perform its desired function. If a new setting, programming or calibration is necessary in later operation, the adjustment and programming module is reconnected to the corresponding inputs of the programming or setting signal generator. The adjustment and programming module provides not only the increased voltage for programming, but also the actual operating voltage and has a power supply unit for this purpose.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Programmier- und Einstell-Signalgenerator mit dem elektronischen Gerät eine Baueinheit bilden oder Bestandteil desselben sein.In a further embodiment of the invention, the programming and setting signal generator can form a structural unit with the electronic device or be part of the same.
Am Ausgang der Auswerteeinheit im Programmier- und Einstell-Signalgenerator können definierte Takt- und Chip-Selektsignale zur Programmierung eines oder mehrerer digitaler Potentiometer bereitgestellt werden.At the output of the evaluation unit in the programming and setting signal generator, defined clock and chip select signals for programming one or more digital potentiometers can be provided.
Die Bedieneinheit des Abgleich- und Programmiermoduls weist Schalteinrichtungen oder Taster auf, welche mit einer Spannungsversorgung in Verbindung stehen, die in der Lage ist, eine höhere als die jeweilige Betriebsspannung des elektronischen Geräts bereitzustellen.
Die Schalteinrichtung oder Taster können mit typischen Programmier- oder Einstellfunktionen, wie z.B. Up, Down oder dergleichen belegt werden.The operating unit of the adjustment and programming module has switching devices or buttons which are connected to a voltage supply which is able to provide a higher operating voltage than the respective operating voltage of the electronic device.
The switching device or button can be assigned typical programming or setting functions, such as up, down or the like.
Die höheren Spannungswerte zum Zweck der Einstellung oder Programmierung können bei einer Ausführungsvariante zeitlich gesteuert oder zeitlich begrenzt erzeugt und aufgeprägt werden.In one embodiment variant, the higher voltage values for the purpose of setting or programming can be time-controlled or generated and impressed for a limited time.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Widerstand oder das Widerstandsnetzwerk Bestandteil der Auswerteeinheit ist, die wiederum als austauschbare Baugruppe ausgeführt werden kann.It is possible that the resistor or the resistor network is part of the evaluation unit, which in turn can be designed as an exchangeable assembly.
Die Auswerteeinheit umfasst bei einer möglichen Ausführungsform mindestens ein R-C-Glied, wobei eine Decodierung der Einstell- und Programmiergrößen über die jeweilige Ladezeit oder Entladezeit des oder der R-C-Glieder vorgenommen wird.In one possible embodiment, the evaluation unit comprises at least one R-C element, the setting and programming variables being decoded via the respective charging time or discharge time of the R-C element or elements.
Die Auswerteeinheit kann aus der Länge von Überspannungsimpulsen unterschiedliche Adressen oder Daten zur Programmierung oder Einstellung des elektronischen Geräts generieren bzw. decodieren.The evaluation unit can generate or decode different addresses or data for programming or setting the electronic device from the length of overvoltage pulses.
Für die erfindungsgemäße Signalzuführung kann eine notwendige oder bereits vorhandene Zenerdioden-Schutzbeschaltung verwendet werden, so dass gemäß der Aufgabenstellung der Erfindung die Bauteilanzahl reduzierbar ist. Die zur Signalerzeugung zugeführte Spannung bzw. der aufgeprägte Strom beeinflusst die Funktionsfähigkeit des angeschlossenen elektronischen Geräts nicht.A necessary or existing Zener diode protective circuit can be used for the signal feed according to the invention, see above that according to the object of the invention, the number of components can be reduced. The voltage or current applied to generate the signal does not affect the functionality of the connected electronic device.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Abgleichen, Einstellen oder Programmieren von elektronischen Elementen, wie digitalen Potentiometern, welche bereits innerhalb eines Geräteschaltkreises funktionsentsprechend elektrisch eingebunden und angeschlossen sind, wobei das Abgleich- oder Einstellsignal über die elektrischen Betriebsspannungs-Zuleitungen zugeführt ist, weist eine Reihenschaltung von Zenerdioden als Betriebsspannungs-Schutzbeschaltung auf, wobei mindestens einer Zenerdiode mindestens ein Widerstand parallel geschaltet ist, welcher mindestens einen Abgriff aufweist.The circuit arrangement according to the invention for balancing, setting or programming electronic elements, such as digital potentiometers, which are already functionally integrated and connected electrically within a device circuit, the balancing or setting signal being supplied via the electrical operating voltage supply lines, has a series connection of Zener diodes as Operating voltage protective circuit, at least one Zener diode at least one resistor is connected in parallel, which has at least one tap.
Dieser mindestens eine Abgriff steht mit einer Wertevorgabebaugruppe in Verbindung.This at least one tap is connected to a value specification module.
Die Auswertebaugruppe leitet in Abhängigkeit von an dem oder den parallel geschalteten Widerständen abfallenden Spannungen Einstell- und Programmiergrößen ab.The evaluation module derives setting and programming variables as a function of the voltage drop across the resistor or resistors connected in parallel.
Die Auswertebaugruppe kann bei einer Ausführungsvariante der Schaltungsanordnung Zeitglieder, insbesondere R-C-Glieder aufweisen. Ein derartiges Zeitglied kann zur Störimpulsunterdrückung Verwendung finden.In one embodiment variant of the circuit arrangement, the evaluation assembly can have timing elements, in particular R-C elements. Such a timing element can be used for interference pulse suppression.
Weitere R-C-Glieder können mit den Programmiereingängen eines digitalen Potentiometers in Verbindung stehen. Je nach Auslegung der Widerstände bzw. der Kondensatoren des jeweiligen R-C-Glieds können für jeden Programmiereingang unterschiedliche Ladezeiten festgelegt werden, so dass bei einer anliegenden Überspannung die Eingänge, z.B. eines digitalen Potentiometers, zu den über die Ladezeiten festgelegten Zeitspannen geschaltet werden.Further R-C elements can be connected to the programming inputs of a digital potentiometer. Depending on the design of the resistors or capacitors of the respective R-C element, different charging times can be set for each programming input so that the inputs, e.g. of a digital potentiometer, to be switched at the time periods specified by the charging times.
Bei einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung ist der Zenerdiode ein Widerstandsnetzwerk bzw. eine Widerstandskaskade parallel geschaltet, wobei hier Abgriffe vorliegen, die jeweils mit einem Schalttransistor in Verbindung stehen.In one embodiment of the circuit arrangement, a resistor network or a resistor cascade is connected in parallel with the Zener diode, with taps being present here which are each connected to a switching transistor.
Die Schalttransistoren gehen in Abhängigkeit von den an dem Widerstandsnetzwerk bzw. der Widerstandskaskade abfallenden Spannungen in den leitfähigen Zustand über, so dass dann eine den jeweiligen Schalttransistoren nachgeordnete Baugruppe aktivierbar ist.The switching transistors change into the conductive state as a function of the voltages dropping across the resistor network or the resistor cascade, so that an assembly downstream of the respective switching transistors can then be activated.
Diese nachgeordnete Baugruppe kann z.B. einen Operationsverstärker, Schmitt-Trigger oder dergleichen umfassen.This subordinate assembly can e.g. an operational amplifier, Schmitt trigger or the like.
An mindestens einem Ausgang dieser nachgeordneten Baugruppe sind Signale zum Einstellen eines programmierbaren Potentiometers und/oder eines Öffners oder Schließers abgreifbar. Die Reihenschaltung von Zenerdioden weist mindestens zwei Zenerdioden auf, welche die Sicherheits-Zenerspannung aufteilen.Signals for setting a programmable potentiometer and / or an opener or closer can be tapped at at least one output of this subordinate assembly. The series connection of Zener diodes has at least two Zener diodes which split the safety Zener voltage.
Vorteilhaft ist die Zenerspannung der zweiten Zenerdiode wesentlich kleiner als die Zenerspannung der ersten Zenerdiode.The Zener voltage of the second Zener diode is advantageously significantly smaller than the Zener voltage of the first Zener diode.
Das erwähnte Widerstandsnetzwerk ist der zweiten Zenerdiode parallel geschaltet und weist mindestens zwei in Reihe geschaltete Widerstände mit Abgriffen an den Teilwiderständen auf, die dann jeweils mit der Basis eines der nachgeordneten Schalttransistoren in Verbindung stehen.The mentioned resistor network is connected in parallel to the second Zener diode and has at least two series-connected resistors with taps on the partial resistors, which are then each connected to the base of one of the downstream switching transistors.
Zwischen den Schalttransistoren kann eine Verriegelungs-Sperrschaltung befindlich sein, um ein gleichzeitiges Durchschalten der Transistoren zu verhindern.A locking circuit can be located between the switching transistors in order to prevent the transistors from being switched through at the same time.
Ausgestaltend besteht die Möglichkeit, zwischen dem Ausgang des jeweiligen Schalttransistors und dem Eingang der zugehörigen nachgeordneten Baugruppe einen Bandpass, umfassend mindestens einen Widerstand und mindestens einen Kondensator, vorzusehen. Der Bandpass kann der Störimpulsunterdrückung dienen. Am Ausgang mindestens eines Schalttransistors kann eine Diode angeschaltet werden, um einen Zwischenspeicher in Form eines Kondensators zu laden, so dass ein Schaltsignal über eine gewisse Zeit erhalten bleibt. Um den Entladevorgang zu definieren, besteht die Möglichkeit, dass dem an der Diode angeschlossenen Kondensator ein Widerstand parallel geschaltet wird.In an embodiment, there is the possibility of providing a bandpass, comprising at least one resistor and at least one capacitor, between the output of the respective switching transistor and the input of the associated downstream assembly. The bandpass can be used to suppress interference. A diode can be switched on at the output of at least one switching transistor in order to charge an intermediate store in the form of a capacitor, so that a switching signal is retained for a certain time. In order to define the discharge process, it is possible to connect a resistor in parallel to the capacitor connected to the diode.
Die vorstehend erläuterte Schaltungsanordnung kann in die Auswerte- und Betriebselektronik eines induktiven oder magnetischen (GMR-Zelle) Näherungsschalters integriert werden. Erfindungsgemäß ist ebenfalls die Verwendung der Schaltungsanordnung zum, auch nachträglichen, Abgleichen, Einstellen oder Programmieren von elektronischen Potentiometern, die innerhalb einer Geräteschaltung funktionsentsprechend elektrisch eingebunden und angeschlossen sind, insbesondere bei Geräteschaltungen für induktive, berührungslos arbeitende Sensoren, wie die erwähnten Näherungsschalter.The circuit arrangement explained above can be integrated into the evaluation and operating electronics of an inductive or magnetic (GMR cell) proximity switch. According to the invention, the use of the circuit arrangement for, also subsequent, balancing, setting or programming of electronic potentiometers that are functionally integrated and connected electrically within a device circuit, in particular in device circuits for inductive, contactless sensors, such as the aforementioned proximity switches.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment and with the aid of figures.
Hierbei zeigen:
-
1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems zum Abgleichen, Einstellen und/oder Programmieren von elektronischen Geräten; -
2 ein Blockschaltbild eines Näherungsschalters, welcher einen induktiven Sensor aufweist und wobei die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in die Auswerte- und Betriebselektronik integriert ist, sowie mit einem anschaltbaren Abgleichmodul; -
3 eine Ausführungsform, bei der beispielsweise über Taster T unterschiedliche Spannungen / Ströme auf die Betriebsspannungsleitung aufgeprägt werden und wobei Schalttransistoren zur Gewinnung der Einstell- und Programmiersignale Anwendung finden; -
4 eine Anordnung ähnlich derjenigen nach3 , jedoch mit der Möglichkeit der Ansteuerung oder Programmierung eines Öffners / Schließers; -
5 eine weitere Ausführungsvariante, bei der über die Zeitdauer einer angelegten Überspannung interne Schaltsignale zum Einstellen und/oder Programmieren ausgelöst werden können; -
6 eine vereinfachte Variante der Möglichkeit der Signalbereitstellung zur Programmierung eines elektronischen PotentiometersP , welches über einen einzigen Eingang SDI einstellbar ist; -
7 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach5 , jedoch ohne Analogausgang des Sensors, und -
8 exemplarisch Ansteuersignale zum Betreiben der Schaltungsanordnung nach5 , wobei abhängig von der Länge des Überspannungsimpulses unterschiedliche Eingänge oder Adressen eines digitalen Potentiometers ansteuerbar sind.
-
1 a block diagram of the system according to the invention for balancing, setting and / or programming electronic devices; -
2 a block diagram of a proximity switch which has an inductive sensor and wherein the circuit arrangement according to the invention is integrated into the evaluation and operating electronics, as well as with a connectable adjustment module; -
3 an embodiment in which, for example, different voltages / currents are impressed on the operating voltage line via button T and in which switching transistors are used to obtain the setting and programming signals; -
4th an arrangement similar to that after3 , but with the option of controlling or programming an NC / NO contact; -
5 a further variant in which internal switching signals for setting and / or programming can be triggered over the duration of an applied overvoltage; -
6th a simplified variant of the possibility of providing signals for programming an electronic potentiometerP which can be set via a single input SDI; -
7th a representation similar to that after5 , but without the analog output of the sensor, and -
8th exemplary control signals for operating the circuit arrangement according to5 , whereby different inputs or addresses of a digital potentiometer can be controlled depending on the length of the overvoltage pulse.
Gemäß dem Blockschaltbild nach
Das Abgleich- oder Programmiermodul
Weiterhin ist ein Programmier- oder Einstell-Signalgenerator PEG vorgesehen, welcher Eingänge für die durchzuschleifende Betriebsspannung UB besitzt, die zu Ausgängen führen, an welchen das elektronische Gerät EG anschließbar ist.Furthermore, a programming or setting signal generator PEG is provided which has inputs for the operating voltage UB to be looped through, which inputs lead to outputs to which the electronic device EG can be connected.
Zwischen den Betriebsspannungseingängen ist eine Reihenschaltung von Zenerdioden
Der mindestens eine Ausgang der Auswerteeinheit AW ist mit mindestens einem Programmiersignaleingang des elektronischen Geräts EG verbindbar. Wie in der
Alternativ kann der Programmier- und Einstell-Signalgenerator PEG mit dem elektronischen Gerät EG eine Baueinheit oder einen Bestandteil dessen bilden.Alternatively, the programming and setting signal generator PEG can form a structural unit with the electronic device EG or a component thereof.
Die Bedieneinheit BE weist bei einer Ausführungsvariante Schalteinrichtungen oder Taster auf, welche mit einer Spannungsversorgung in Verbindung stehen, die in der Lage ist, höhere als die jeweilige Betriebsspannung UB des elektronischen Geräts EG zu liefern.In one embodiment variant, the operating unit BE has switching devices or buttons which are connected to a voltage supply which is able to deliver higher than the respective operating voltage UB of the electronic device EG.
Die Schalteinrichtungen können mit typischen Programmier- oder Einstellfunktionen, wie Up oder Down belegt und entsprechend gekennzeichnet werden.The switching devices can be assigned typical programming or setting functions, such as Up or Down, and marked accordingly.
Wie anhand der
Das Abgleich- und Programmiermodul
Die Wertevorgabebaugruppe
Bei den Schaltungsanordnungen nach den
Grundsätzlich ist ebenfalls bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen eine Reihenschaltung von Zenerdioden
Gemäß den Darstellungen nach den
Über die Transistorbeschaltung können in Abhängigkeit von der Überspannung Signale bereitgestellt werden, die einer Wertevorgabebaugruppe
Gleichfalls ist durch die Schaltung der Transistoren, insbesondere des Transistors
Die Kollektoren der Transistoren
Die jeweils aufgeprägten höheren Spannungen oder Ströme werden mit einem Abgleich- oder Programmiermodul vorgegeben. Dieses Modul kann eine Stromquelle bzw. das Hilfsnetzgerät HN umfassen. Über Taster T oder eine Tastenkombination wird über eine Reihenschaltung einer Diode DN bzw. DN' mit einem Widerstand RN bzw. RN' dann die gewünschte Spannung als Einstellsignal auslösender Wert bzw. Impuls freigegeben. Der für den Betrieb des z.B. Näherungsschalters notwendige Grundstrom kann bei einer Ausgestaltung mit Hilfe eines Stromsensors SS erfasst und als Grundwert GW durch das Hilfsnetzteil HN berücksichtigt werden. Insbesondere wird der Strom mit Hilfe des Stromsensors SS vor jedem Erhöhungsimpuls ermittelt und beim Betrieb des Hilfsnetzteils quasi aufgestockt.The higher voltages or currents impressed in each case are specified with an adjustment or programming module. This module can comprise a power source or the auxiliary power supply HN. A series connection of a diode DN or DN 'with a resistor RN or RN' is then used to release the desired voltage as a value or pulse that triggers the setting signal via button T or a combination of buttons. The one for the operation of e.g. In one embodiment, the basic current required by the proximity switch can be detected with the aid of a current sensor SS and taken into account as basic value GW by the auxiliary power supply HN. In particular, the current is determined with the aid of the current sensor SS before each increase pulse and, as it were, increased when the auxiliary power supply is operated.
Die Schaltungsanordnung nach
Am Knotenpunkt der Reihenschaltung der Zenerdioden
Je nach Auslegung der Widerstände R und der Kondensatoren
Eine vereinfachte Variante zur Einstellung eines digitalen Potentiometers DP über nur einen Eingang zeigt
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