[发明专利]用于运行机电式转换器系统的方法及机电式转换器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行机电式转换器系统的方法，该转换器系统包括至少一个压电式转换器元件、至少一个识别元件和一个控制电子装置，其中，经由一个带有仅一个电信号导线的导线系统一方面传输确定的有效运行范围的有效信号和另一方面也传输用于转换器系统功能检验的查询信号和应答信号，该有效运行范围由有效信号的频带和时间窗限定，该有效信号配设于至少一个压电式转换器元件；以及本发明涉及一种机电式转换器系统，该转换器系统包括至少一个压电式转换器元件，还包括至少一个识别元件，和包括一个带有仅一个电信号导线的导线系统以及一个控制电子装置，该导线系统用于一方面传输确定的有效运行范围的有效信号和另一方面也传输用于转换器系统功能检验的查询信号和应答信号，该有效运行范围由有效信号的频带和时间窗限定，该有效信号配设于至少一个压电式转换器元件。

背景技术

原则上已知，为了检验或监控从传感器和向传感器的电缆连接的当前状态而执行渡越时间测量，但是由于需要与此有关的测量和分析装置这已经是昂贵的。对于采用不同长度的电缆更是这样。

对于压电式传感器——连同电缆和插头，通过在电荷放大器输入端处所要求的高的绝缘，只能很困难地确定电缆断裂识别。在EP 423273 B1中描述了一种装置，其中压电元件的谐振频率的变化被考虑作为整个测量链（从传感器经由电缆等直至放大器）的功能能力的标志。

在US5,821,425中描述了一种SAW元件，该SAW元件在输入变换器与输出变换器之间设有一种预定断裂部位作为断裂传感器。当与这种传感器连接的结构受到机械损坏时，不再能接收到输出信号，这然后可以被考虑作为结构损坏的提示，但不是对测量链功能能力的提示。

发明内容

因此本发明的目的在于，能够简单且可靠地诊断输入电路的电缆断裂，同时相应提高运行可靠性、缩短故障查找时间和简化操作。

为了达到该目的，开头所述方法的特征在于，将至少一个位于转换器元件的有效运行范围外部的查询信号传输到转换器系统上和由所产生的应答信号形成至少一个特性值并且针对至少一个先前确定的标准进行查询，其中，在不满足标准的情况下生成故障报告。由此可以良好地分开功能检查和测量信号传输，并且两个过程可以彼此不受影响地进行，必要时也可以同时或交叉地进行。

按照本发明方法的第一种实施方案设定，在具有转换器系统的被确保的状态和无缺陷的功能的阶段中，将至少一个查询信号传输到转换器上并且由所产生的应答信号形成至少一个参考特性值并存储该参考特性值，其中，相应当前的由应答信号当前形成的特性值与该参考特性值在运行阶段中足够的一致性被考虑作为标准。

当按照本方法的另一实施方案在有效信号第一次传输之前已经传输至少一个查询信号时，由此可以保证，只有当转换器系统被正确地耦合并且有功能能力时才进行常规的运行。

在一种方法方案中，其中在转换器系统的常规的运行阶段期间，传输至少一次查询信号，由此可以监控按规定的运行。

有利地设定，查询信号的重复频率处于转换器的零频带中。

按照一种有利的方案设定，识别元件纯无源地工作并且高频率的查询信号被使用。在此，查询单元的耦合有利地按照感应方式进行，但电容式耦合或天线耦合也是可能的。在此，查询信号的高频率（典型地在超过400MHz的范围内）允许有效的耦合，在感应式耦合情况下尤其如此，而不与转换器元件的有效信号频率和谐振频率相互作用。

当由应答信号形成的特性值是识别元件的在应答信号中包含的数据时，可以与功能检查同时进行转换器系统在整个装置中的明确的（唯一的：eindeutig）配设。

本方法的一种特别简单的实施方案设定，将具有不同于零的恒定值的电参量之一：电流或电压作为查询信号施加到转换器系统上，检测这两个参量中的相应另一个参量作为所产生的应答信号，其中，用于故障报告的标准是用于所检测参量的特性值的先前确定的极限值。

按照一种进一步的构造便可以设定，作为特性值，考虑作为应答信号被检测的电流的与电荷量成比例的积分值。

作为特性值，也可以考虑在查询信号持续时间期间达到的积分值。

对此替代地，作为标准特性值，可以考虑直至达到预定积分值的积分持续时间。

按本发明的方法的另一种方案的特征在于，作为特性值，考虑作为应答信号被检测的电流的与电荷量成比例的积分值的上升速度。

作为应答信号的特性值，也可以检测电压上升。