二线制技术的电子开关装置和运行这种开关装置的方法
二线制技术的电子开关装置和运行这种开关装置的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种根据权利要求1前序部分所述的二线制技术的电子开关装置，所 述开关装置根据物理测量值来开关能与该开关装置串联的外部负载的负载电流，并且本发 明还设及一种运行该种开关装置的方法。
【背景技术】
[0002] 在工艺技术和自动化技术中使用电子测量装置，W便尤其是监控流体例如在压 力、温度、流量、液位方面的特性。在此，所述测量装置分为模拟测量装置和数字或者二进制 测量装置。模拟测量装置在其输出端提供通常与所测量的值（例如与压力或温度）成比例 的输出信号，也就是与所测量的值成比例的输出电压或与所测量的值成比例的输出电流。 二进制测量装置也称作开关或开关装置，因为当例如流体中的压力超过或者低于预设值， 即阔值时，所述测量装置从不导电状态转变为导电状态或从导电状态转变为不导电状态。 相对于暂时呈现出具有较高精度水平输出的模拟测量装置而言，开关装置的使用价值一方 面在于已经令人满意的实施结果（Aktionsentschei化ng)，另一方面在于通常明显更高的 电流负载能力，该使得该种测量装置能够用于操控继电器。
[0003] 如果该种开关装置构造成所谓的常闭开关，则在超过阔值的情况下所述开关装置 从导电状态转变为不导电状态并由此中断电路。相反，当所述开关装置构造成所谓的常 开开关时，所述开关装置在超过阔值的情况下从不导电状态转变为导电状态。所述开关 装置作为常闭开关还是常开开关工作或者由制造商来确定或者可W由用户通过在所述测 量装置上进行转换来确定，其中后者迄今为止在二线制装置，也就是仅具有两条连接导线 (Anschlussleiter)的测量装置中是不能自动进行的。对于非二线制装置，能够相对较为简 单地实现向用户提供一种可选的常闭开关/常开开关的选择，因为与开关状态无关地总是 保持给分析评估电子设备供应总工作电压并且由此所述分析评估电子设备能够同时既操 作常闭开关输出端，也操作常开开关输出端。该种构造的一个实例在德国专利文献DE100 47 113C2中给出。
[0004] 然而，二线制装置的特别之处在于，供电和信号传输通过或必须通过唯一的电流 通路来进行。为了使所述测量装置保持可继续工作并由此保持"可响应"，与开关状态无关 地，也就是即使在不不导电状态下，也必定需要500yA的最低电流。
[0005] 由此得出二线制常见的折中方案，一方面在不导电状态下至少要容忍测量装置的 内部电流需求，而另一方面在导电状态下要容许最低程度的电压下降。
[0006] 由于二线制装置与负载串联运行，并且由此分析评估电子设备的内部接地电位根 据开关状态变化，因此，所述分析评估电子设备无法同时操控常闭开关输出端和常开开关 输出端。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于，提出一种二线制技术的电子开关装置，其能够W简单的方式 构造成常闭开关或常开开关。
[000引根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的电子开关装置W及通过具有 权利要求7的特征的运行所述开关装置的方法来实现。有利的实施方式在从属权利要求中 给出。
[0009] 本发明的核屯、在于，将存在于比较器的输出端上的二进制信号或者开关信号首先 输送给优选构造成XOR元件的逻辑单元，然后才在输出级放大器中对其进行预处理，W用 于进一步处理，例如在SPS中的处理。在所述逻辑单元的第二输入端上存在该样的信号，该 信号由检测电路根据占用的是插塞式连接件的常开开关引脚P-S还是常闭开关引脚P-0 而生成。本发明的二线制开关装置的插塞式连接件的特别之处就在于，其除了UB+-引脚W 外还具有两个开关输出引脚P-0和P-S可供选择。因此，在四脚标准插塞式连接件中存在 一个UB+-引脚和两个可选的开关输出引脚P-0和P-S;第四个引脚保持未占用。因此，用 户通过选择占用常开开关引脚P-S或常闭开关引脚P-0来确定他想要开关装置作为常闭 开关运行还是常开开关运行。
[0010] 所述检测电路有利地在两个开关输出引脚P-0和P-S上分别具有反向运行的晶 体管电路，由此确保了在反接情况下的耐压强度。对此另一种选择是，所述检测电路在开关 输出引脚P-0和P-S上分别还具有一个二极管，优选肖特基二极管。
[0011] 另一个有利的实施方式设定，在输出级中设置稳压二极管。借助该稳压二极管防 止在接通或者导电状态下UB+的全部电流直接通过输出级流出到输出引脚P-6或者P-S上 并由此在测量装置本身上不再有足够的工作电压降。
【附图说明】
[0012] 在下列附图中，除非另有说明，同样的附图标记表示意义相同的部件。
[0013] 图1示出本发明的电子开关装置的第一实施例连同供电单元和处理单元W及待 接通的负载的电路结构，W及
[0014] 图2示出本发明的电子开关装置的第二实施例连同供电单元和处理单元W及待 接通的负载的电路结构。
【具体实施方式】
[0015] 两个实施例的区别在于检测电路20的设计方面，所述检测电路在图1中由两个晶 体管电路21、22形成，而在图2中不是由晶体管电路而是由两个二极管21a, 22a形成。因 此，除检测电路20的实施形式之外，下面的说明适用于两个附图。
[0016] 本发明的电子开关装置1主要包括测量值传感器2、放大单元3、比较器4、与检测 电路20连接的逻辑电路10和输出级6。此外，还设有调整和限制供电电压的同相调节器5 W及在比较器4的输入端设有用于调节开关点的分压器8。在此，作为测量值传感器2可W 考虑所有可能的传感器元件，其中在该里尤其考虑的是适合于检测流体的压力、温度、流量 或液位的传感器元件，但也考虑感应式和电容式位置传感器。
[0017] 开关装置1的工作电压在5V至36VDC之间的范围内，而在导电状态下电压降为 2. 5V。所述5V对于工作电压而言在该里表示理论上的、刚好仍合理的下限，在该下限处仍 可分辨出开关运动并且在测量装置本身上仍有足够的电压下降。所述开关装置通常W常规 的工业电压12V、24V或36V运行。剩余电流非常小，约为0. 5mA。
[001引开关装置1最终应当用于，根据由测量值传感器2所检测的测量值来开关负载7a。 该负载7a可W例如如图中所示设置在已连接的分析评估及供电单元7 (例如SP巧中，或者 构成继电器，其中本发明并不限于该两个实施例。然而，负载电阻不应过高并因此应在250 欧姆至2千欧姆之间的范围内变动。
[0019]测量值传感器2将所检测的流体特性转换为测量信号，该测量信号首先是较小的 电压信号并因此被输送给放大单元3。现在一方面给比较器4输送放大的测量信号，另一方 面向其输送分压器8的信号。如图所示，所述分压器的电阻既可W构造成具有固定的电阻 值，也可W构造成具有可变的电阻值。后者具有该样的优点；开关点可由用户单独调节。
[0020] 根据经放大的测量信号是高于还是低于由分压器8确定的阔值，比较器4在其输 出端上给出逻辑的"0"或逻辑的"1"形式的二进制信号，其中"1"表示超出开关点或阔值， 而"0"表示低于开关点或阔值。
[0021] 所述二进制信号或开关信号被输送给逻辑电路10内部的构造成XOR元件的逻辑 单元11并在那里与由检测电路20生成的占用信号相结合。所述检测电路20设定为用于检 巧。，除电流供应引脚UB+W外，开关输出引脚P-0 或P-S的哪一个被占用。除UB+W外，用 户通过选择占用P-0或P-S来确定其想要开关装置作为常闭开关还是作为常开开关运行。
[0022] 在附图中通过开关装置1的接线端UB+、P-〇和P-S来表示插塞式连接件的S个 引脚。可W选择性地将分析评估及供电单元7的下部导线与P-0或P-S接线端连接。
[002引在检测电路20中，图1中的两个接线端P-0和P-S分别与反向运行的晶体管电路 21、22相连。由此确保了在反接情况下的耐压强度，也就是所述开关装置在错误的接线端占 用的情况下变成高阻的。对此备选地，图2中该两个接线端P-6和P-S分别与二极管21a、 22a相连。在当前情况下由于较低的正向电压适宜的是，所述二极管21a，22a构造成肖特基 二极管。
[0024]如果常闭接线端P-6被占用，则此时流动的负载电流对逻辑单元11没有任何影 响。反之，通过逻辑电路10内的电阻W逻辑上的"1"占用逻辑单元11的下部输入端。在 超过开关点并且比较器4给出逻辑"1"的情况下，该两个"1"信号在逻辑单元11中被处理 成逻辑"0"，该意味着通过输出级6中的晶体管中断负载电流并且由此将开关装置1置于不 导电的状态。
[0025]如果与此相反常开接线端P-S被占用，则逻辑单元11的下部输入端与接线端P-S相连。因此，逻辑单元11的下部输入端接地，从而该里存在逻辑"0"。在超过开关点并且比 较器4给出逻辑"1"的情况下，比较器4的"1"和检测电路20的"0"在逻辑单元11中被 处理成逻辑"1"，该意味着通过输出级6中的晶体管接通负载电流并且开关装置1由此被置 于导电状态。
[0026] 逻辑电路10中的晶体管（参见图1)确保，在逻辑单元11的输入端不存在负电压。 还可W使用二极管来代替晶体管，见图2,但鉴于与检测器晶体管相同的性能，构造相同的 晶体管更为适合，理想的是共同的双重构造形式。
[0027]为了使测量装置1保持可继续工作并由此保持"可响应"，与开关状态无关地，就 是说即使在不导电状态下，也必须有500 y A的最低电流流过。借助输出级6中的稳压二极 管6a防止，在接通或导电状态下UB+的全部电流直接通过输出级6流出到输出引脚P-O或P-S上并由此在测量装置本身上不再有足够的工作电压降。
[0028] 对于常见的250欧姆至2千欧姆的负载电阻，最大开关电流为约100mA。在导电状 态下，调整到2. 5V的电压降，由该电压降推导出内部所需的工作电压。因此，所述电子开关 装置具有非常低的电能需求量；功率消耗为约1. 25mW。
[0029] 通过本发明的开关装置1存在该样的可能性，即将由比较器4提供的二进制信号 或者开关信号传递给输出级6或逆向传递，由此开关装置1可借助连接编程作为常闭开关 或常开开关来运行。
【主权项】
1. 一种二线制技术的电子开关装置，所述开关装置根据物理测量值来开关能与开关装 置（1)串联的外部负载（7a)的负载电流，所述开关装置具有： 用于检测物理测量值的测量值传感器（2); 接在测量值传感器（2)后方的放大单元（3); 接在放大单元（3)后方的比较器（4); 接在比较器（4)后方的用于开关负载电流的输出级（6);以及 设定为用于供电和开关状态的信号传输的具有电流输入端和电流输出端的插塞式连 接元件， 其特征在于， 插塞式连接元件对于电流输入端具有UB+-引脚，而对于电流输出端或开关输出端具 有两个可选的插接引脚（P-0，P-S)供选择，开关装置（1)能通过所述UB+-引脚与供电单 元（7)连接，而开关装置（1)可通过所述插头引脚与负载（7a)连接， 其中开关装置（1)根据与所述两个插接引脚（P-0, P-S)的哪一个触点接通而能作为 常闭开关和常开开关运行， 借助检测电路（20)来检测常开开关引脚（P-S)或常闭开关引脚（Ρ-0 )的占用情况作 为占用信号， 在比较器⑷的输出端与输出级（6)的输入端之间设置逻辑单元（11)，所述逻辑单元 将比较器（4)的开关信号与占用信号相结合，并根据常开开关引脚（P-S)或常闭开关引脚 (Ρ-0 )的占用情况作为常开开关或作为常闭开关操控输出级（6)。2. 根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述逻辑单元（11)构造成XOR元件。3. 根据权利要求1或2的开关装置，其特征在于，所述检测电路（20)在两个开关输出 端引脚Ρ-0和P-S上分别具有一个反向运行的晶体管电路（21、22)。4. 根据权利要求1或2的开关装置，其特征在于，所述检测电路（20)在两个开关输出 端引脚Ρ-0和P-S上分别具有一个二极管（21a、22a)，优选是肖特基二极管。5. 根据前述权利要求任一项所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置（1)在不导 电的状态下具有500 μ A的最高电流消耗。6. 根据前述权利要求任一项所述的开关装置，其特征在于，在输出级6中设有一个稳 压二极管6a，所述稳压二极管限制通过输出级6流出的电流。7. -种用于运行二线制技术的电子开关装置的方法，所述开关装置根据物理测量值来 开关能与开关装置（1)串联的外部负载（7a)的负载电流，所述开关装置具有 用于检测物理测量值的测量值传感器（2); 接在测量值传感器（2)后方的放大单元（3); 接在放大单元（3)后方的比较器（4); 接在比较器（4)后方的用于开关负载电流的输出级（6);以及， 设定为用于供电和开关状态的信号传输的具有电流输入端和电流输出端的插塞式连 接元件， 其中，所述插塞式连接元件对于电流输入端具有UB+-引脚，而对于电流输出端或开关 输出端具有两个可选的插接引脚（P-0，P-S)供选择，开关装置（1)能通过所述UB+-引脚 与供电单元（7)连接，而开关装置（1)可通过所述插头引脚与负载（7a)连接， 其中开关装置（1)根据与所述两个插接引脚（P-0, P-S)的哪一个触点接通而能作为 常闭开关和常开开关运行， 其特征在于，包括下列步骤： a) 检测常开开关引脚（P-S)或常闭开关引脚（Ρ-0 )的占用情况作为占用信号； b) 将比较器（4)的开关信号与所述占用信号结合成开关输出信号；以及 c) 根据所述开关输出信号来控制负载电流。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在构造成XOR-元件的逻辑单元（11)中将 比较器（4)的开关信号与占用信号结合成开关输出信号。9. 根据前述权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在检测电路（20)中进行常开开 关引脚（P-S)或常闭开关引脚（P-0)的占用情况的检测。
【专利摘要】本发明涉及一种二线制技术的电子开关装置，它根据物理测量值来开关能与开关装置(1)串联的外部负载(7a)的负载电流并且其具有用于检测物理测量值的测量值传感器(2)，接在测量值传感器(2)后方的放大单元(3)，接在放大单元(3)后方的比较器(4)，接在比较器(4)后方的用于开关负载电流的输出级(6)，以及设定为用于供电和开关状态的信号传输的具有电流输入端和电流输出端的插塞式连接元件。此外，本发明还涉及一种运行这种开关装置的方法。
【IPC分类】H03K17/687
【公开号】CN104901667
【申请号】CN201510097112
【发明人】海因茨·瓦尔特
【申请人】Ifm电子股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】DE102014204039B3
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种根据权利要求1前序部分所述的二线制技术的电子开关装置，所 述开关装置根据物理测量值来开关能与该开关装置串联的外部负载的负载电流，并且本发 明还设及一种运行该种开关装置的方法。
【背景技术】
[0002] 在工艺技术和自动化技术中使用电子测量装置，W便尤其是监控流体例如在压 力、温度、流量、液位方面的特性。在此，所述测量装置分为模拟测量装置和数字或者二进制 测量装置。模拟测量装置在其输出端提供通常与所测量的值（例如与压力或温度）成比例 的输出信号，也就是与所测量的值成比例的输出电压或与所测量的值成比例的输出电流。 二进制测量装置也称作开关或开关装置，因为当例如流体中的压力超过或者低于预设值， 即阔值时，所述测量装置从不导电状态转变为导电状态或从导电状态转变为不导电状态。 相对于暂时呈现出具有较高精度水平输出的模拟测量装置而言，开关装置的使用价值一方 面在于已经令人满意的实施结果（Aktionsentschei化ng)，另一方面在于通常明显更高的 电流负载能力，该使得该种测量装置能够用于操控继电器。
[0003] 如果该种开关装置构造成所谓的常闭开关，则在超过阔值的情况下所述开关装置 从导电状态转变为不导电状态并由此中断电路。相反，当所述开关装置构造成所谓的常 开开关时，所述开关装置在超过阔值的情况下从不导电状态转变为导电状态。所述开关 装置作为常闭开关还是常开开关工作或者由制造商来确定或者可W由用户通过在所述测 量装置上进行转换来确定，其中后者迄今为止在二线制装置，也就是仅具有两条连接导线 (Anschlussleiter)的测量装置中是不能自动进行的。对于非二线制装置，能够相对较为简 单地实现向用户提供一种可选的常闭开关/常开开关的选择，因为与开关状态无关地总是 保持给分析评估电子设备供应总工作电压并且由此所述分析评估电子设备能够同时既操 作常闭开关输出端，也操作常开开关输出端。该种构造的一个实例在德国专利文献DE100 47 113C2中给出。
[0004] 然而，二线制装置的特别之处在于，供电和信号传输通过或必须通过唯一的电流 通路来进行。为了使所述测量装置保持可继续工作并由此保持"可响应"，与开关状态无关 地，也就是即使在不不导电状态下，也必定需要500yA的最低电流。
[0005] 由此得出二线制常见的折中方案，一方面在不导电状态下至少要容忍测量装置的 内部电流需求，而另一方面在导电状态下要容许最低程度的电压下降。
[0006] 由于二线制装置与负载串联运行，并且由此分析评估电子设备的内部接地电位根 据开关状态变化，因此，所述分析评估电子设备无法同时操控常闭开关输出端和常开开关 输出端。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于，提出一种二线制技术的电子开关装置，其能够W简单的方式 构造成常闭开关或常开开关。
[000引根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的电子开关装置W及通过具有 权利要求7的特征的运行所述开关装置的方法来实现。有利的实施方式在从属权利要求中 给出。
[0009] 本发明的核屯、在于，将存在于比较器的输出端上的二进制信号或者开关信号首先 输送给优选构造成XOR元件的逻辑单元，然后才在输出级放大器中对其进行预处理，W用 于进一步处理，例如在SPS中的处理。在所述逻辑单元的第二输入端上存在该样的信号，该 信号由检测电路根据占用的是插塞式连接件的常开开关引脚P-S还是常闭开关引脚P-0 而生成。本发明的二线制开关装置的插塞式连接件的特别之处就在于，其除了UB+-引脚W 外还具有两个开关输出引脚P-0和P-S可供选择。因此，在四脚标准插塞式连接件中存在 一个UB+-引脚和两个可选的开关输出引脚P-0和P-S;第四个引脚保持未占用。因此，用 户通过选择占用常开开关引脚P-S或常闭开关引脚P-0来确定他想要开关装置作为常闭 开关运行还是常开开关运行。
[0010] 所述检测电路有利地在两个开关输出引脚P-0和P-S上分别具有反向运行的晶 体管电路，由此确保了在反接情况下的耐压强度。对此另一种选择是，所述检测电路在开关 输出引脚P-0和P-S上分别还具有一个二极管，优选肖特基二极管。
[0011] 另一个有利的实施方式设定，在输出级中设置稳压二极管。借助该稳压二极管防 止在接通或者导电状态下UB+的全部电流直接通过输出级流出到输出引脚P-6或者P-S上 并由此在测量装置本身上不再有足够的工作电压降。
【附图说明】
[0012] 在下列附图中，除非另有说明，同样的附图标记表示意义相同的部件。
[0013] 图1示出本发明的电子开关装置的第一实施例连同供电单元和处理单元W及待 接通的负载的电路结构，W及
[0014] 图2示出本发明的电子开关装置的第二实施例连同供电单元和处理单元W及待 接通的负载的电路结构。
【具体实施方式】
[0015] 两个实施例的区别在于检测电路20的设计方面，所述检测电路在图1中由两个晶 体管电路21、22形成，而在图2中不是由晶体管电路而是由两个二极管21a, 22a形成。因 此，除检测电路20的实施形式之外，下面的说明适用于两个附图。
[0016] 本发明的电子开关装置1主要包括测量值传感器2、放大单元3、比较器4、与检测 电路20连接的逻辑电路10和输出级6。此外，还设有调整和限制供电电压的同相调节器5 W及在比较器4的输入端设有用于调节开关点的分压器8。在此，作为测量值传感器2可W 考虑所有可能的传感器元件，其中在该里尤其考虑的是适合于检测流体的压力、温度、流量 或液位的传感器元件，但也考虑感应式和电容式位置传感器。
[0017] 开关装置1的工作电压在5V至36VDC之间的范围内，而在导电状态下电压降为 2. 5V。所述5V对于工作电压而言在该里表示理论上的、刚好仍合理的下限，在该下限处仍 可分辨出开关运动并且在测量装置本身上仍有足够的电压下降。所述开关装置通常W常规 的工业电压12V、24V或36V运行。剩余电流非常小，约为0. 5mA。
[001引开关装置1最终应当用于，根据由测量值传感器2所检测的测量值来开关负载7a。 该负载7a可W例如如图中所示设置在已连接的分析评估及供电单元7 (例如SP巧中，或者 构成继电器，其中本发明并不限于该两个实施例。然而，负载电阻不应过高并因此应在250 欧姆至2千欧姆之间的范围内变动。
[0019]测量值传感器2将所检测的流体特性转换为测量信号，该测量信号首先是较小的 电压信号并因此被输送给放大单元3。现在一方面给比较器4输送放大的测量信号，另一方 面向其输送分压器8的信号。如图所示，所述分压器的电阻既可W构造成具有固定的电阻 值，也可W构造成具有可变的电阻值。后者具有该样的优点；开关点可由用户单独调节。
[0020] 根据经放大的测量信号是高于还是低于由分压器8确定的阔值，比较器4在其输 出端上给出逻辑的"0"或逻辑的"1"形式的二进制信号，其中"1"表示超出开关点或阔值， 而"0"表示低于开关点或阔值。
[0021] 所述二进制信号或开关信号被输送给逻辑电路10内部的构造成XOR元件的逻辑 单元11并在那里与由检测电路20生成的占用信号相结合。所述检测电路20设定为用于检 巧。，除电流供应引脚UB+W外，开关输出引脚P-0 或P-S的哪一个被占用。除UB+W外，用 户通过选择占用P-0或P-S来确定其想要开关装置作为常闭开关还是作为常开开关运行。
[0022] 在附图中通过开关装置1的接线端UB+、P-〇和P-S来表示插塞式连接件的S个 引脚。可W选择性地将分析评估及供电单元7的下部导线与P-0或P-S接线端连接。
[002引在检测电路20中，图1中的两个接线端P-0和P-S分别与反向运行的晶体管电路 21、22相连。由此确保了在反接情况下的耐压强度，也就是所述开关装置在错误的接线端占 用的情况下变成高阻的。对此备选地，图2中该两个接线端P-6和P-S分别与二极管21a、 22a相连。在当前情况下由于较低的正向电压适宜的是，所述二极管21a，22a构造成肖特基 二极管。
[0024]如果常闭接线端P-6被占用，则此时流动的负载电流对逻辑单元11没有任何影 响。反之，通过逻辑电路10内的电阻W逻辑上的"1"占用逻辑单元11的下部输入端。在 超过开关点并且比较器4给出逻辑"1"的情况下，该两个"1"信号在逻辑单元11中被处理 成逻辑"0"，该意味着通过输出级6中的晶体管中断负载电流并且由此将开关装置1置于不 导电的状态。
[0025]如果与此相反常开接线端P-S被占用，则逻辑单元11的下部输入端与接线端P-S相连。因此，逻辑单元11的下部输入端接地，从而该里存在逻辑"0"。在超过开关点并且比 较器4给出逻辑"1"的情况下，比较器4的"1"和检测电路20的"0"在逻辑单元11中被 处理成逻辑"1"，该意味着通过输出级6中的晶体管接通负载电流并且开关装置1由此被置 于导电状态。
[0026] 逻辑电路10中的晶体管（参见图1)确保，在逻辑单元11的输入端不存在负电压。 还可W使用二极管来代替晶体管，见图2,但鉴于与检测器晶体管相同的性能，构造相同的 晶体管更为适合，理想的是共同的双重构造形式。
[0027]为了使测量装置1保持可继续工作并由此保持"可响应"，与开关状态无关地，就 是说即使在不导电状态下，也必须有500 y A的最低电流流过。借助输出级6中的稳压二极 管6a防止，在接通或导电状态下UB+的全部电流直接通过输出级6流出到输出引脚P-O或P-S上并由此在测量装置本身上不再有足够的工作电压降。
[0028] 对于常见的250欧姆至2千欧姆的负载电阻，最大开关电流为约100mA。在导电状 态下，调整到2. 5V的电压降，由该电压降推导出内部所需的工作电压。因此，所述电子开关 装置具有非常低的电能需求量；功率消耗为约1. 25mW。
[0029] 通过本发明的开关装置1存在该样的可能性，即将由比较器4提供的二进制信号 或者开关信号传递给输出级6或逆向传递，由此开关装置1可借助连接编程作为常闭开关 或常开开关来运行。
【主权项】
1. 一种二线制技术的电子开关装置，所述开关装置根据物理测量值来开关能与开关装 置（1)串联的外部负载（7a)的负载电流，所述开关装置具有： 用于检测物理测量值的测量值传感器（2); 接在测量值传感器（2)后方的放大单元（3); 接在放大单元（3)后方的比较器（4); 接在比较器（4)后方的用于开关负载电流的输出级（6);以及 设定为用于供电和开关状态的信号传输的具有电流输入端和电流输出端的插塞式连 接元件， 其特征在于， 插塞式连接元件对于电流输入端具有UB+-引脚，而对于电流输出端或开关输出端具 有两个可选的插接引脚（P-0，P-S)供选择，开关装置（1)能通过所述UB+-引脚与供电单 元（7)连接，而开关装置（1)可通过所述插头引脚与负载（7a)连接， 其中开关装置（1)根据与所述两个插接引脚（P-0, P-S)的哪一个触点接通而能作为 常闭开关和常开开关运行， 借助检测电路（20)来检测常开开关引脚（P-S)或常闭开关引脚（Ρ-0 )的占用情况作 为占用信号， 在比较器⑷的输出端与输出级（6)的输入端之间设置逻辑单元（11)，所述逻辑单元 将比较器（4)的开关信号与占用信号相结合，并根据常开开关引脚（P-S)或常闭开关引脚 (Ρ-0 )的占用情况作为常开开关或作为常闭开关操控输出级（6)。2. 根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述逻辑单元（11)构造成XOR元件。3. 根据权利要求1或2的开关装置，其特征在于，所述检测电路（20)在两个开关输出 端引脚Ρ-0和P-S上分别具有一个反向运行的晶体管电路（21、22)。4. 根据权利要求1或2的开关装置，其特征在于，所述检测电路（20)在两个开关输出 端引脚Ρ-0和P-S上分别具有一个二极管（21a、22a)，优选是肖特基二极管。5. 根据前述权利要求任一项所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置（1)在不导 电的状态下具有500 μ A的最高电流消耗。6. 根据前述权利要求任一项所述的开关装置，其特征在于，在输出级6中设有一个稳 压二极管6a，所述稳压二极管限制通过输出级6流出的电流。7. -种用于运行二线制技术的电子开关装置的方法，所述开关装置根据物理测量值来 开关能与开关装置（1)串联的外部负载（7a)的负载电流，所述开关装置具有 用于检测物理测量值的测量值传感器（2); 接在测量值传感器（2)后方的放大单元（3); 接在放大单元（3)后方的比较器（4); 接在比较器（4)后方的用于开关负载电流的输出级（6);以及， 设定为用于供电和开关状态的信号传输的具有电流输入端和电流输出端的插塞式连 接元件， 其中，所述插塞式连接元件对于电流输入端具有UB+-引脚，而对于电流输出端或开关 输出端具有两个可选的插接引脚（P-0，P-S)供选择，开关装置（1)能通过所述UB+-引脚 与供电单元（7)连接，而开关装置（1)可通过所述插头引脚与负载（7a)连接， 其中开关装置（1)根据与所述两个插接引脚（P-0, P-S)的哪一个触点接通而能作为 常闭开关和常开开关运行， 其特征在于，包括下列步骤： a) 检测常开开关引脚（P-S)或常闭开关引脚（Ρ-0 )的占用情况作为占用信号； b) 将比较器（4)的开关信号与所述占用信号结合成开关输出信号；以及 c) 根据所述开关输出信号来控制负载电流。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在构造成XOR-元件的逻辑单元（11)中将 比较器（4)的开关信号与占用信号结合成开关输出信号。9. 根据前述权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在检测电路（20)中进行常开开 关引脚（P-S)或常闭开关引脚（P-0)的占用情况的检测。
【专利摘要】本发明涉及一种二线制技术的电子开关装置，它根据物理测量值来开关能与开关装置(1)串联的外部负载(7a)的负载电流并且其具有用于检测物理测量值的测量值传感器(2)，接在测量值传感器(2)后方的放大单元(3)，接在放大单元(3)后方的比较器(4)，接在比较器(4)后方的用于开关负载电流的输出级(6)，以及设定为用于供电和开关状态的信号传输的具有电流输入端和电流输出端的插塞式连接元件。此外，本发明还涉及一种运行这种开关装置的方法。
【IPC分类】H03K17/687
【公开号】CN104901667
【申请号】CN201510097112
【发明人】海因茨·瓦尔特
【申请人】Ifm电子股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】DE102014204039B3
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