[发明专利]传感器和传感器装置

说明书

本发明公开一种传感器(2)，包括：至少一个传感器元件(5)，其检测至少一个被测变量，传感器元件(5)与传感器电路(4)电接触；传感器电路(4)，其处理从来自次级线圈(L2)的数据和/或从被测变量得出的值，传感器电路(4)与防爆电路(3)电接触，传感器电路(4)被供应最大输入电压(U_max)和最大输入电流(I_max)；以及防爆电路(3)，其包括：次级线圈(L2)，其从与次级线圈(L2)相关联的初级线圈(L1)接收电信号，电信号包括被施加到，特别是被调制到电信号上的数据；电压限制器(U_limit)，其将电信号的电压限制于传感器电路(4)的最大输入电压(U_max)；以及电流限制器(I_limit)，其将电信号的电流限制于传感器电路(4)的最大输入电流(I_max)。本发明也公开了一种传感器装置和传感器的使用。

技术领域

本发明涉及一种传感器、一种包括该传感器的传感器装置，该传感器的使用，以及一种操作该传感器的方法。

背景技术

已知借助于感应接口连接到电缆的传感器。例如，已知由申请人以名称“Memosens”出售的产品。电缆和传感器形成单元，并且针对具有爆炸风险的区域仅作为相应单元被认证。这称为防爆区域。ATEX产品指令2014/34/EU和ATEX工作场所指令1999/92/EC是防爆领域的两套准则。在美国也有类似的规定，诸如美国国家电气法规(NEC)。根据危险爆炸性环境的发生的频率和持续时间，将有爆炸风险的区域划分为多个区，例如，针对气体的0和1区，和针对粉尘的20和21区。当处理可与氧气发生反应的物质时，如果可燃物质以一定的分压存在于空气中，或者以一定空间体积的细粉尘存在于空气中，则必须始终预期有爆炸风险。当可燃气体或蒸发液体的比例在爆炸上限和下限之间时，存在爆炸性气体/空气混合物。在粉尘的情况下，必须存在足够小的粉尘颗粒尺寸和最小密度才能发生爆炸性环境。

可以在有爆炸风险的区中使用的装置被以各种方式分类。一种分类例如是温度分类或防燃类型。在这种情况下，根据假定的爆炸混合物的分组，技术措施必须确保没有点火源能够起作用。这里应提及防燃类型“本质安全性”或“Ex-i”(本质安全性)。

如上所述，防爆区域仅允许(认证)传感器和电缆的特定组合。电缆一侧(称为“初级侧”)上的电子器件和传感器一侧(称为“次级侧”)上的电子器件的设计——即，组件和电路本身的选择——是在这种假设下执行的。这里的基本假设是初级侧和次级侧两者都“彼此了解”。次级侧输入的参数，诸如例如最大电压或最大功率，是预先确定的并且由初级侧限制。

专利文献DE 19719730描述了一种感应耦合，其中公开了一种在初级侧上用于限制功率的电路。此外，这里提到了所谓的监视电路，其可以根据由监视电路确定的次级侧的特征来调节功率限制电路。在这种情况下，通过未更详细解释的次级侧措施将信号发送到初级侧。在成功识别次级侧的情况下，相应地决定要设置的功率极限。为此，在监视电路和次级侧之间必须存在公共数据库。在这种情况下，初级侧和次级侧也必须彼此“了解”。这里同样，在初级侧限制次级侧输入参数。

从防爆角度来看，功率限制器的主动控制很复杂。需要许多组件，因而需要非常大量的电路板空间。此外，在全球范围内进行防爆认证的认证机构是否会接受这种技术，这值得怀疑。

为了设计和计算初级侧或次级侧的本质安全性，必须始终考虑另一侧。每一侧都始终了解另一侧。

发明内容

本发明的目标在于提供一种传感器(次级侧)，该传感器可以独立于电缆电路(初级侧)在技术上从防爆角度考虑。