[发明专利]具有传感器和信号处理设备的传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一个传感器装置，其具有一个检测测量参数作为传感器信号的传感器和一个处理传感器信号的信号处理设备，其包含一个使传感器信号与一个比较值或开关值进行比较的并且依赖于比较产生开关信号的开关级。

背景技术

在一个如此的、公开于EP-A-1203933中的传感器装置中可以远程确定比较值或开关值的参数。尽管如此开关信号仅仅依赖于该比较值和开关值，并且绝对不包含超越这方面的函数。

常常在自动化技术中需要如此的附加函数，并且以已知的方式通过具有模拟输出端、模拟输入模块和复杂SPS编程的传感器实现该附加函数。

发明内容

本发明的任务在于，如此形成一个传感器装置，即产生要简单处理的二进制开关信号以特别用于过程控制，其中所述开关信号不仅仅依赖于比较值和开关值而且还包含另外的参数函数。

根据本发明由此解决该任务，即在信号处理设备中包含一个形成传感器信号函数的函数级，其中该函数包含传感器信号的时间导数或改变一个加法系数的传感器信号值，并且其中该函数级的输出信号形成开关级的比较值或开关值或形成开关信号的禁止信号/导通信号。

具体地，本发明提供一种具有一个检测测量参数作为传感器信号的传感器和一个处理该传感器信号的信号处理设备的传感器装置，其包含一个使传感器信号与一个比较值或开关值比较的并且依赖于比较产生开关信号的开关级，其中，在信号处理设备中包含一个形成传感器信号的函数的函数级，该函数级包括形成传感器信号的一阶或二阶时间导数的微分级和一个用于微分级输出信号的阈值级，该阈值级的输出信号形成禁止或导通信号。

根据本发明的另一种具有一个检测测量参数作为传感器信号的传感器和一个处理该传感器信号的信号处理设备的传感器装置，其包含一个使传感器信号与一个比较值或开关值比较的并且依赖于比较产生开关信号的开关级，其中，在信号处理设备中包含一个形成传感器信号的函数的函数级，该函数级包括一个形成传感器信号的时间导数的微分级和一个形成函数s₀-k×s′的分函数级，其中函数级的输出信号形成比较值或开关值，s₀是一个可预定的测量参数极限开关值并且k是一个可预定的系数，s，是传感器信号的一阶时间导数。

根据本发明的又一种具有一个检测测量参数作为传感器信号(s)的传感器和一个处理该传感器信号的信号处理设备的传感器装置，其包含一个使传感器信号与一个比较值或开关值比较的并且依赖于比较产生开关信号的开关级，其中，在信号处理设备中包含一个形成传感器信号的函数的函数级，该函数级包括一个在可预定的时刻用于传感器信号的存储级和一个用于把在存储级中存储的传感器信号与补偿值相加的加法级，其中函数级的输出信号形成比较值或开关值。

本发明传感器装置的优点特别在于，产生简单处理的二进制开关信号，其不仅依赖于测量参数而且也还包含测量参数或其它参数的所希望的函数。可以取消通常模拟传感器输出信号的相应复杂编程。

通过在本申请中列举的措施有益地能够扩展并改善上述给出的传感器装置。

开关级适当地形成为比较器、特别是窗口比较器。

在传感器装置的第一有益设计方案中函数级包括一个形成传感器信号的一阶或二阶时间导数的微分级和该微分级输出信号的阈值级，该阈值级的输出信号再度形成开关信号的禁止信号或者导通信号。为此以禁止信号/导通信号作为控制信号加载到开关信号的、特别形成为与门的禁止和导通级。只有当在该范围内的信号变化低于一个可调节的极限值时，才在开关极形成为窗口比较器的情况下例如产生一个开关信号。

在传感器装置的另一个有益设计方案中函数级包括一个形成传感器信号时间导数的微分级和一个形成函数s₀-k×s′的分函数级，其中分函数级的输出信号形成比较值或开关值，其中s₀是一个可预定的测量参数极限开关值，并且k是一个可预定的系数。如果例如选择一个触发另外开关过程的开关位置值作为可预定的测量参数极限开关值，则在马上快到达该开关位置之前对于另外的过程可以依赖速度地产生一个触发时刻。

在另一个有益的设计方案中函数级包括一个在预定的时刻用于传感器信号的存储级和一个用于已存储的传感器信号与补偿值相加的加法级，其中加法级的输出信号形成比较值或开关值。在该设计方案中例如一个位置信号在确定的事件下存储在存储级中并且然后与补偿值相加，其中然后在达到该函数值时触发开关信号。

例如位置或者运动或压力或力或流量用作测量参数。

附图说明