专利名称：用于测量测量值的传感器和运行传感器的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量至少一个测量值的传感器，其具有可配置的测量值接收机用于将测量值转换成测量数据。本发明还涉及一种用于运行传感器的装置，其具有可配置的测量值接收机。此外本发明示出了一种用于运行具有可配置的测量值接收机的传感器的方法。根据本发明的传感器例如可以是用于测量机械振动的振动传感器。
背景技术：
DE 10 2007 042 678 Al示出了一种具有用于采集机器的振动并根据所测量的振动生成动态信号的振动传感器电路的测量仪器。该测量仪器还具有模/数转换器和用于处理数字化信号的处理器。数字化的数据可以通过数据传输模块无线传输至控制协议网络。
DE 102 23 725 Al示出了一种具有数据采集和分配系统的进程控制系统。数据采集装置与数据采集和分配系统间的数据流可以通过例如为局域网或因特网的任意网络实现。数据的采集可以例如通过网络服务实现。
DE 10 2006 002 887 Al公开了一种可电调节的家具，其包括具有用于连接数据中继装置的数据接口的控制设备。用于维护可电调节家具的控制数据可以通过通信网络， 尤其是通过公共通信网络传输至控制设备。
DE 10 2007 002 351 Al示出了一种用于自动监视和控制料位以及压力状态的库存管理系统。在所述库存管理系统中通过中心系统实现了各个现场设备间的双向通信。该通信优选借助网络-客户端通过因特网实现。
DE 698 10 975 T2公开了一种传感器系统，其中大量传感器和第一通信总线相连。具有第二通信总线的主电脑通过总线转换装置和第一通信总线相连。可以通过第一通信总线控制传感器。该解决方案的缺点在于，对传感器的控制只能通过和总线转换装置相连的主电脑实现。另一个缺点在于主电脑上必须安装用于控制传感器的特定软件。此外多个通信总线和总线转换装置的耗费也是缺点。发明内容
本发明的任务是，以现有技术为基础简化传感器的运行，尤其是简化对传感器的配置。
所述的任务通过按照所附权利要求1的用于测量测量值的传感器解决。所述任务还通过按照所附并列的权利要求11的用于运行传感器的装置解决。此外本发明的解决方案还提供了按照所附并列的权利要求13的用于运行传感器的方法。
根据本发明的传感器用于测量至少一个测量值，例如为温度、速度、压力或者机械振动的物理或化学特征。本发明并不限于特定的传感器，但特别适用于具有嵌入式系统的构造复杂的传感器，例如很多振动传感器就是这种情况。根据本发明的传感器具有可配置的测量值接收机用于将测量值转化成测量数据。在配置测量值接收机时确定用于运行测量值接收机的参数，例如测量频率和量化范围。配置也可以包括调试测量值接收机的步骤。传感器还包括主要用于对测量数据编码的处理器，以便可以将其转发。处理器也优选用于处理测量数据。根据本发明传感器包括具有多个功能的接口。该接口首先用于传输编码后的测量数据，这样测量数据可以从传感器被读出。接口还用于传输配置数据以配置测量值接收机。在最简单的情况下配置数据通过传感器接口被单向传输至传感器。接口还用于传输供电电压为传感器供电。以此传感器可以完全通过这唯一的接口驱动，这样它可以被简单地安装。这里不需要单独的接口用于传感器供电和数据传输。此外用于配置测量值接收机的配置数据不必须通过特定的接口传输。
处理器优选被配置为按照因特网协议对测量数据进行编码，这样测量数据可以通过多个可用的介质传输。测量数据可以被馈入局域网和/或例如因特网的广域网并在近乎无限制的许多地点接收。
根据本发明的传感器的接口优选用于和同轴电缆或双绞线电缆相连。同轴电缆和双绞线电缆常用于数据网络并且允许较高的数据传输速率和安全的供电电压传输。例如在其中按照IEEE标准802. 3af (通过以太网供电，Power over Ethernet)通过双绞线供电的以太网就特别适合。因此根据本发明的传感器具有例如标准化的模块接口，传感器通过该接口可以简单地和相应的网络接口相连。
根据本发明的传感器可以特别有益的在因特网上运行。交换传感器测量数据和配置数据的对应点可以随意和可变地设置在世界范围内。这里不需要传感器和对应点的直接连接。以此例如在维护范围内明显地简化了对传感器的配置，因为维护不必在现场进行。此外传感器的应用区域明显扩展了，因为传感器的测量数据可以传输至任意地点。对此处理器被配置为用于按照TCP/IP对测量数据进行编码。
根据本发明的传感器的处理器优选被配置为实现用于配置测量值接收机的一个或多个网络服务和/或网络接口。在网络服务中XML编码后的信息通过基于因特网的协议被交换。在根据本发明传感器的该实施方式中采用XML信息，其包含用于配置测量值接收机的必要参数。因此例如通过因特网和传感器接口相连的对应点可以通过发送XML信息实现对测量值接收机的配置。对此不需要对应点上的私有软件程序。XML信息可以在根据本发明的传感器和对应点之间双向交换，例如传感器可以相对于对应点确认已实现的配置。 作为替换或附加的，根据本发明的传感器的处理器可以配置为用于实现网络接口。网络接口使按照超文本传送协议(HTTP)的数据交换成为可能。以此实现了和多个不同对应点的通信。例如可以通过普通的安装有网络浏览器的PC操纵网络接口。因此和因特网连接的根据本发明的传感器可以不需要特别的准备而通过任意一个和因特网相连的PC配置。和按照现有技术的解决方案相对的是不需要在现场调试和配置。
由于一个或多个网络服务和/或网络接口优选包括具有密码问询的鉴定机制，因此传感器可以仅由被授权的人员配置。
一个或多个网络服务和/或网络接口也可以配置为用于传输测量值接收机的测量数据和/或状态数据。因此测量值接收机的测量数据和/或状态数据也可以简单地由任意一个和因特网连接的PC读取。当已经需要测量值接收机的测量数据和/或状态数据用于配置时这尤其有益。在根据本发明的传感器作为替换的实施方式中测量值接收机的状态数据的传输也可以以别的方式通过接口实现。
在根据本发明的传感器的另一个优选实施方式中处理器被配置为用于实现电子邮件服务以传输测量值接收机的测量数据、状态数据和/或配置数据。这样当被委托运行该传感器的人员正好不能维护传感器，但可以通过电子邮件联系到时，测量值接收机的测量数据、状态数据和/或配置数据也可以随后被发送至该人员。例如警告消息或事件消息可以通过这种方式通过在电子邮件中放置新的测量数据被发送至该人员处，以此可以尽快获得该消息。另外该人员可以发送电子邮件至传感器，以配置传感器或发起特定的动作。例如可以通过电子邮件要求传感器通过电子邮件通报它的实时状态。
在根据本发明的传感器的一个优选实施方式中处理器被配置为用于实现配置助手以交互地配置测量值接收机。配置助手通过提供使进行维护的人员配置测量值接收机成为可能的表单字段(formularfelder)、辅助文字之类实现了逐步配置测量值接收机。该人员不需要关于在传感器内处理配置数据的知识。配置助手优选被配置为通过网络接口和 /或网络服务使用，这样配置助手可以例如在任意一台和因特网相连的PC上的网络浏览器中被呼出。
根据本发明的用于运行传感器的装置首先包括至少一个根据本发明的传感器。根据本发明的装置还包括用于配置传感器的作为对应点工作的数据处理系统。数据处理系统具有用于数据处理的处理器并包括用于优选按照因特网协议传输数据至传感器的接口。数据处理系统可以例如由普通的PC或笔记本电脑构成。数据处理系统和根据本发明的装置的传感器通过其接口互相连接，例如通过局域数据网络或优选通过因特网。
根据本发明的装置的数据处理系统中的处理器优选被配置为用于实现网络浏览器、电子邮件客户端和/或传感器的配置程序。只要传感器的处理器被配置为用于实现网络接口，就可以借助于网络浏览器和传感器交换测量数据、配置数据和/或状态数据。只要传感器的处理器被配置为用于实现电子邮件服务，数据处理系统的电子邮件客户端就可以通过电子邮件和传感器进行通信。只要传感器拥有用于配置测量值接收机的私有的解决方案，就需要数据处理系统中相应的配置程序用来配置传感器。
根据本发明的方法用于运行传感器，该传感器具有用于测量测量值的可配置的测量值接收机。根据本发明的方法中的一个步骤是通过传感器的接口传输供电电压用于为传感器供电。这里可以指持续的或者时间上间断的传感器供电。另外用于配置测量值接收机的配置数据通过传感器的接口被传输至可配置的测量值接收机。配置数据可以视传感器的运行类型在第一次运行前、以特定的时间间隔或者持续地通过传感器的接口被传输。这里可以指单向的或者双向的数据传输。优选按照因特网协议编码的测量值接收机的测量数据通过传感器的接口传输。供电电压的传输、配置数据的传输和测量数据的传输通过同一个接口进行。以此实现了传感器的有效率的运行，特别是在其调试和配置或者维护期间。
在根据本发明的方法的一个优选实施方式中用于配置测量值接收机的配置数据通过网络服务和/或网络接口传输。以此根据本发明的方法可以在多数可用的平台上，特别是和因特网相连的PC上实现。
在根据本发明的方法的另一个优选实施方式中测量值接收机的状态数据和/或者测量数据通过接口以电子邮件形式传输。通过因特网传输的电子邮件可以在世界范围内在几秒内接收到。以此简化了对传感器运行的监控。
参考附图，由下面描述的优选实施方式得出本发明的其他优点、细节和改进。
唯一的图1作为结构图示出了根据本发明用于运行传感器的装置的优选实施方式。根据本发明的装置首先包括嵌入式传感器测量系统，例如具有嵌入式微控制器的振动传感器。装置还包括一个或多个例如为PC、笔记本电脑或者特殊工业计算机的数据处理系统。嵌入式的传感器测量系统和数据处理系统通过连接系统互相连接。连接系统一方面保证了嵌入式传感器测量系统和数据处理系统间的数据连接。另外连接系统包括用于嵌入式传感器测量系统的电压供给。嵌入式传感器测量系统例如可以和与因特网相连的局域网相连。例如支持按照通过以太网供电的方法传输电压供给的以太网适用于此。一个或多个的数据处理系统例如和同一个局域网或者任意一个因特网端口相连。一个或多个的数据处理系统不必通过连接系统的电压供给供电，因为其形式为PC或笔记本一般有自带电压供给。 嵌入式传感器测量系统的接口保证了物理的数据传输和供电电压至嵌入式传感器测量系统组件的传输，以供给其电压。在嵌入式传感器测量系统中除了数据传输还通过处理器实现了通信系统和配置助手。该处理器通过测量系统和一个或多个传感器相连，其分别代表可配置测量值接收机。嵌入式传感器测量系统的通信系统包括网络接口、网络服务和电子邮件服务。根据应用可以放弃这些组件中的一个或多个。在嵌入式传感器测量系统中实现的配置助手使交互配置测量系统和传感器成为可能。
具体实施方式
嵌入式传感器测量系统和一个或多个数据处理系统间的配置数据、测量数据和/ 或状态数据的交换可以通过不同的程序或者服务在数据处理系统中进行。在一个简单的实施方式中，在数据处理系统上安装了私有的用户软件，借助该软件嵌入式传感器测量系统的测量系统直接通过嵌入式传感器测量系统的介质和处理器被呼叫。借助存在于非常多的数据处理系统上的网络浏览器，嵌入式传感器测量系统的网络接口可以被呼叫。无论如何大多数具有邮件服务，嵌入式传感器测量系统和数据处理系统间通过其电子邮件可以进行交换。只要在数据处理系统上安装有用于实现网络服务的适合的程序，就可以通过嵌入式传感器测量系统的网络服务和数据处理系统交换数据。网络服务适用于例如自动数据传输。
权利要求
1.一种用于测量至少一个测量值的传感器，包括-用于将测量值转换为测量数据的能配置的测量值接收机；-用于对测量数据编码的处理器；以及-用于传输编码后的测量数据、传输用于配置测量值接收机的配置数据和传输用于为传感器供电的供电电压的接口。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，按照因特网协议配置所述用于对测量数据编码的处理器。
3.如权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述接口用于连接到同轴电缆或双绞线电缆。
4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，按照IEEE802. 3af标准实现所述接口。
5.如权利要求1至4之一所述的传感器，其特征在于，按照TCP/IP配置所述处理器用于对测量数据编码。
6.如权利要求1至5之一所述的传感器，其特征在于，所述处理器被配置为实现用于配置测量值接收机的至少一个网络服务和/或网络接口。
7.如权利要求1至6之一所述的传感器，其特征在于，所述处理器用于通过所述接口传输测量值接收机的状态数据。
8.如权利要求7所述的传感器，其特征在于，所述处理器被配置为用于实现用于传输测量值传感器的测量数据、状态数据和/或配置数据的电子邮件服务。
9.如权利要求1至8之一所述的传感器，其特征在于，所述处理器被配置为用于实现用于交互地配置测量值传感器的配置助手。
10.如权利要求1至9之一所述的传感器，其特征在于，所述测量值由路程、速度、加速度或机械振动构成。
11.一种运行传感器的装置，包括；-如权利要求1至10之一所述的传感器；以及-具有处理器和用于传输数据至传感器的接口的用于配置传感器的数据处理系统。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述数据处理系统中的处理器被配置为用于实现网络浏览器、电子邮件客户端和/或传感器的配置程序。
13.一种用于运行传感器的方法，所述传感器具有用于测量测量值的能配置的测量值接收机，所述方法包括以下步骤-通过传感器的接口传输用于为传感器供电的供给电压；-通过传感器的接口传输用于配置测量值接收机的配置数据；以及-通过传感器的接口传输测量值接收机的测量数据。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，通过网络服务和/或网络接口传输所述用于配置测量值接收机的配置数据。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，通过所述接口以电子邮件的形式传输所述测量值接收机的状态数据和/或测量数据。
全文摘要
本发明涉及一种用于测量至少一个测量值的传感器，其具有可配置的测量值接收机用于将测量值转换成测量数据。本发明还涉及一种用于运行传感器的装置，其具有可配置的测量值接收机。此外本发明示出了一种用于运行具有可配置数据接收机的传感器的方法。根据本发明的传感器例如为一个用于测量机械振动的振动传感器。根据本发明的传感器包括用于将测量值转换成测量数据的可配置的测量值接收机以及处理器。根据本发明传感器包括具有多个功能的接口。所述接口首先用于传输编码后的测量数据，测量数据以此可以从传感器内被读出。所述接口另外用于传输用于配置测量值接收机的配置数据以及传输用于为传感器供电的供给电压。因此完全可以通过该单个接口运行所述传感器。
文档编号G01D21/00GK102498369SQ201080039661
公开日2012年6月13日 申请日期2010年8月25日 优先权日2009年9月7日
发明者A·涅沃纳尔, D·舒勒, G·兰格尔, L·哈默斯, M·吉岑, O·比斯特, T·翁希达奥 申请人:谢夫勒科技股份两合公司