用于传输数据和/或能量的模块化的总线系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于传输数据和/或能量的模块化的总线系统，并且涉及一种用于在模块化的总线系统中使用的总线用户。
【背景技术】
[0002]已知在其中可以设置有电子模块(例如测量仪器、自动化模块或控制器)的系统，其中能够实现对电子模块供应电能以及经由无线电进行通讯。
[0003]然而，已知的系统可能是有问题的，因为经由无线电的功率传输具有不足够的效率，由此对传输的功率设定相对狭窄的范围。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于，对于总线系统的用户使经由无线电的功率传输更有效率。
[0005]该任务通过从属权利要求的技术方案解决。有利的实施方式和进一步扩展方案在从属权利要求中给出。
[0006]本发明的一个方面涉及一种用于传输数据和/或能量的模块化的总线系统，所述总线系统包括至少两个能并排定位的总线用户。在这里并排意味着，总线用户可以紧靠并排或彼此间隔开。
[0007]本发明的另一个方面涉及一种在用于传输数据和/或能量的模块化的总线系统中使用的总线用户。
[0008]所述总线用户或每个总线用户可以包括具有多个壁的壳体。在所述壳体中设置或能设置电子线路或电子模块。备选地，总线用户可以构成为用于与电子模块耦合。
[0009]壳体可以具有彼此基本上成对平行的壁并且必要时基本上为平行六面体形。壳体也可以具有一种如下的形状，在所述形状中，壁彼此成对倾斜或非平行地设置。
[0010]总线用户可以并排地设置或能并排地设置，从而第一总线用户和最后的总线用户分别具有一个紧邻的相邻用户并且其余的总线用户分别具有两个紧邻的相邻用户。
[0011]在壳体的第一壁中或上可以设置至少一个天线。在这里，第一壁不限定壁中的确定的次序，而是表示这样的壁，天线设置在所述壁中或上。第一壁可以理解为天线壁。
[0012]每个所述总线用户可以与其一个或多个紧邻的相邻用户电耦合，其方式为，每个总线用户的天线与其一个或多个紧邻的相邻用户的天线电磁耦合。
[0013]每个所述总线用户可以在支承轨道上设置或能设置在支承轨道上，所述支承轨道优选构成为顶帽式轨道(Hutschiene)，必要时电导线设置在所述顶帽式轨道中。优选地，供给模块可以电耦合或能耦合到电导线上，例如电流式耦合，尤其是借助T型插头或必要时电感式或电容式地耦合。
[0014]每个所述总线用户可以借助插接连接能机械耦合到支承轨道上。
[0015]第一总线用户必要时可以与最后的总线用户一致，从而总线具有环形拓扑结构。
[0016]总线系统称为模块化的。在这里“模块化”可以表示，总线用户可以插入到总线系统中并且从总线系统中取出，而不会由此影响或妨碍总线系统的功能性。“模块化”也可以表示，借助扩展卡可以扩展总线用户的功能，从而总线用户不必在制造阶段中就已经装备所有功能。
[0017]总线用户的天线可以具有几何的天线面。
[0018]在基本上二维构成的天线中，所述天线例如设置在壁的平面中，其中，垂直于平面的尺寸显著小于沿平面的尺寸，几何的天线面可以理解为这样的面，所述面由天线的外轮廓限定。这样的天线可以是薄地缠绕的或印刷的天线或平面天线，其以带状线工艺实施，例如贴片天线或带状线缝隙天线。
[0019]在垂直于壁地也具有不可忽略不计的尺寸的天线中，例如在包括沿纵轴线设置的线匝的线圈中，几何的天线面设置在如下壁面中，所述壁面由天线投影的外轮廓限定到壁面上。
[0020]几何的天线面可以相对于第一壁的面具有面积比。面积比可以理解为天线面积与第一壁或天线壁的面积的数学商。面积比可以具有至少0.5或例如至少0.6,0.7或0.8的值。由此实现，总线用户之间的功率传输相对于总线用户彼此不准确的对准较不敏感。
[0021]总线用户可以构成用于与至少另一个总线用户电耦合，其方式为，所述总线用户的天线与所述另一个总线用户的天线电磁耦合，以用于传输数据和/或能量。
[0022]相互电耦合的总线用户的第一壁可以大致彼此平行地设置。
[0023]总线系统和总线用户的所描述的特征是非常有利的。
[0024]天线的高的面积比、第一壁的彼此平行的布置结构以及彼此对准的天线能够实现在参与的总线用户的天线之间有效率地传输电磁辐射，并且能够实现传输高的电磁功率。
[0025]使用设置在壁中或上的天线能够实现用于为总线用户提供电能的节省空间的布置结构，因为由此可以避免使用传统的变压器。
[0026]因此优点在于:
[0027]-在实现电子模块时的空间和成本节约，
[0028]-电子模块的电流分离，以及
[0029]-电子模块的能量供应的简化和效率提高。
[0030]以下给出有利的实施方案和进一步扩展方案。进一步扩展方案的特征只要技术上合适就可以相互并且与本发明的每个所述方面组合。
[0031]按照一种实施形式，总线系统可以具有供给电能和/或数据到总线用户中或配置给其的电子模块中或总线中的供给模块。供给模块可以构成为第一总线用户。
[0032]电磁能量可以以传输链的形式从一个总线用户传输至下一个总线用户，也就是说从供给模块传输到第一总线用户上，从第一总线用户传输到第二总线用户上等等。传输链可以构成或形成总线。
[0033]电磁能量也可以星形地从总线用户传输到多个总线用户、例如至少两个、三个、四个或五个总线用户上。这样，第一总线用户的电磁辐射例如可以由所有总线用户或总线用户的至少一部分接收。
[0034]供给模块可以具有用于信号处理或信号放大或信号再生的器件。以有利的方式借此可以处理从外部供给到总线系统中的信号。
[0035]特别有利的是，借此总线系统内的信号也由供给模块接收、处理并且进一步供给到总线系统中，也就是说可以传输到另一个总线用户上。
[0036]信号处理可以补偿沿总线传输路段的损耗。
[0037]供给模块可以连接到电源电压上，所述电源电压优选为约220或I1V并且具有约50或60Hz的频率。
[0038]按照一种实施形式，所述天线可以构成为螺旋天线、圆形天线、线圈或电容板。
[0039]在生产技术方面，所述天线可以构成为模塑互联设备(MID)或嵌体或构成为喷射的或薄地缠绕的或印刷的或可粘上的天线。
[0040]备选地，也可以涉及平面的天线，其以带状线工艺实施，例如贴片天线或带状线缝隙天线。尤其是可考虑这样的天线用于传输数据信号。
[0041]所述天线可以设置在薄膜上，所述薄膜紧固在第一壁上。该实施形式以有利的方式能够实现天线的有效率的和低成本的安装/拆卸或替换。
[0042]按照一种实施形式，面积比的最低值可以为0.7或优选0.8或尤其是0.9。
[0043]天线可以通过在壁的整个面上延伸。在该情况中，面积比等于或大致等于I。
[0044]按照一种实施形式，一个总线用户的天线可以具有如下匝数，所述匝数与总线用户至供给模块的距离有关，其中，所述距离作为处于其间的总线用户的数量来测量。
[0045]至供给模块的距离大于第二总线用户至供给模块的距离的总线用户的天线的匝数可以大于所述第二总线用户的天线的匝数，以用于补偿损耗、尤其是传输损耗或在总线用户的电子线路中的损耗。
[0046]按照一种实施形式，可以在至少一些所述总线用户的壳体中，在第二壁中设置有另外的天线。在这里，第二壁不限定壁中的确定的次序，而是表示另一个壁，其附加于第一壁，天线设置在所述第一壁中或上。也就是说，在两个、三个、四个、五个或多个壁上或中分别可以设置一个天线或必要时设置多个天线。
[0047]在至少一些所述总线用户的壳体的第一和/或第二壁中可以设置有多个天线。
[0048]数据和能量可以通过不同的天线或必要时通过一个天线能传输。以有利的方式，由此可以将天线参数、如尺寸或制造技术与要传输的信号的参数、例如频率或功率相适配。
[0049]按照一种实施形式，在每个总线用户的壳体中可以设置有电子线路或电子模块。所述电子模块可以尤其是测量仪器、自动化模块或控制器。
[0050]按照一种实施形式，每个总线用户可以构成为用于与电子模块连接的适配器。每个适配器可以构成用于传输数据和/或能量。适配器因此补充总线系统的模块化的设计，按照该设计，总线用户或电子模块可以容易地插入总线系统中并且从总线系统中取出。
[0051]适配器可以构成用于与支承轨道和与电子模块机械和电连接。在适配器的连接(例如在插入到支承轨道中的或套装到支承轨道上)的状态中，适配器可以视为连接机构，所述连接机构将支承轨道与电子模块连接。
[0052]在该实施形式中，电子模块可以插入支承轨道中或套