| (19) |
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(11) |
EP 1 960 979 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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11.01.2012 Patentblatt 2012/02 |
| (22) |
Anmeldetag: 28.11.2006 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2006/069005 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2007/068585 (21.06.2007 Gazette 2007/25) |
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| (54) |
ENERGIEGENERATOR ALS ALARMSENSOR
POWER GENERATOR AS AN ALARM SENSOR
GENERATEUR D'ENERGIE EN TANT QUE CAPTEUR D'ALARME
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
14.12.2005 DE 102005059759
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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27.08.2008 Patentblatt 2008/35 |
| (73) |
Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- MAKUTH, Jens
90537 Feucht (DE)
- SCHEIBNER, Dirk
90473 Nürnberg (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 10 326 064 US-A1- 3 337 801 US-A1- 6 100 679
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US-A1- 2 476 115 US-A1- 3 868 855
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Überwachung einer Messgröße mit einer Ausgabeeinheit
für ein Sensorsignal, wobei das Sensorsignal ab Überschreitung eines Schwellwertes
durch die Messgröße zur Ausgabe vorgesehen ist.
[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überwachung einer Messgröße mittels
eines Sensors mit einer Ausgabeeinheit für ein Sensorsignal, wobei das Sensorsignal
ab Überschreitung eines Schwellwertes durch die Messgröße zur Ausgabe vorgesehen ist.
[0003] Ein derartiger Sensor bzw. ein derartiges Verfahren kommt insbesondere auf dem Gebiet
der Automatisierungs- und Antriebstechnik - beispielsweise bei Produktionsmaschinen,
Werkzeugmaschinen, verfahrenstechnischen Anlagen, Transportsystemen und Logistik sowie
Gebäudeautomation - zum Einsatz. Hier gibt es eine Vielzahl einfacher sensorischer
Überwachungsaufgaben, die durch Detektion einer Schwellwertüberschreitung charakterisiert
sind. Beispielhaft sei hier die Wälzlagerüberwachung einfacher Maschinen, Helligkeits-
und Temperaturüberwachung in Produktionsprozessen der Lebensmittelindustrie oder eine
Luftqualitätsbewertung genannt. Als Rahmenbedingungen für den Einsatz treten zunehmend
eine große Anzahl von Messstellen und der Einsatz an schwer zugänglichen Stellen auf.
Weiterhin ist ein breiter Einsatz sensorischer Überwachungsnetze nur bei niedrigen
Kosten für den Einzelsensor sinnvoll.
[0004] Konventionelle Sensoren sind dafür nur bedingt geeignet. Insbesondere der immense
Verdrahtungsaufwand bei großen Sensornetzen ist problematisch. Der Einsatz komplett
drahtloser Sensoren wird durch den Aspekt der Energieversorgung behindert. Heute verfügbare
Batterietechnologien liefern in Kombination mit im industriellen Umfeld einsetzbaren
drahtlosen Datenübertragungstechniken nur eine sehr begrenzte Lebensdauer. Ein regelmäßiger
Austausch ist jedoch gerade bei komplexen Sensornetzen und schwer zugänglichen Einbauorten
nicht praktikabel. Diese Faktoren behindern die massenhafte Verbreitung einfacher
sensorischer Schwellwertüberwachungen im industriellen Umfeld.
[0005] Gegenwärtig eingesetzte Sensorsysteme bestehen in der Regel aus dem eigentlichen
Messwandler, der Signalverstärkung und -verarbeitung, einer Kommunikationseinheit
sowie einer Energieversorgung. Heute üblich sind drahtgebundene Sensoren. Es zeichnet
sich jedoch zur Reduktion des Verdrahtungsaufwandes ein deutlicher Trend zu drahtloser
Sensorik ab. Derartige Sensoren arbeiten heute in der Regel mit batteriegestützter
Energieversorgung, mit dem Nachteil einer begrenzten Lebensdauer. Zur Umgehung dieses
Nachteils werden gegenwärtig verschiedene Ansätze zur Energieversorgung aus der Umgebung
untersucht. Dabei favorisiert man folgende Quellen: Licht, Wärme, mechanische Schwingungen
und chemische Energie (vgl.
Woias, P., "Micro energy harvesting - a novel supply concept for distributed and embedded
microsystems", Mikrosystemtechnik Kongress 2005, 10.-12.10.05, Freiburg). ABB stellt alternativ das WISA-Konzept (Wireless Interface to Sensors and Actuators)
für drahtfreie Näherungsschalter vor (vgl. ABB, "Schaffen Sie sich neue Freiheiten
- Das neue Installationskonzept mit drahtfreien Näherungsschaltern", Firmenschrift).
Dabei werden die drahtlosen Sensoren elektromagnetisch durch Primärspulen versorgt.
Die Notwendigkeit, durch derartige Primärspulen um den Sensor ein Feld bereitzustellen,
stellt jedoch einen hohen Aufwand dar und begrenzt den Einsatz auf fixe Fertigungszellen.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Überwachung einer Messgröße auf möglichst
kostengünstige Weise zu ermöglichen.
[0008] Diese Aufgabe wird bei einem Sensor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
der Sensor einen Energiegenerator aufweist, der zur Energieerzeugung mittels der Messgröße
für die Energieversorgung des Sensors vorgesehen ist.
[0009] Diese Aufgabe wird ferner bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, dass als Sensor ein erfindungsgemäßer Sensor verwendet wird.
[0010] Durch die erfindungsgemäße gleichzeitige Nutzung der Messgröße zur Energiegewinnung
stellt der Energiegenerator dabei gleichzeitig den Messwandler dar, ein Messwandler
im eigentlichen Sinne entfällt. Die Eigenschaften des Energiegenerators bestimmen
die Art der Messgröße (bzw. umgekehrt). Das Maß für die Messgröße ist die im Energiegenerator
erzeugte Energie. Der Sensor arbeitet nur, wenn die Messgröße überhaupt vorhanden
ist. Übersteigen die Messgröße und damit die erzeugte Energie einen festgelegten Schwellwert,
so wird ein Signal ausgegeben. Die dazu nötige Mindestenergie wurde vom Energiegenerator
durch Wandlung aus der Messgröße erzeugt.
[0011] Die Erfindung kann für alle Messgrößen eingesetzt werden, die auch eine Energieerzeugung
erlauben. Da der eigentliche Messwandler entfällt, ist der erfindungsgemäße Sensor
einfacher aufgebaut als ein konventioneller Sensor. Dies führt zu niedrigeren Kosten
und einer besseren Miniaturisierbarkeit. Die Energieversorgung ist erfindungsgemäß
autark, es ist keine Verdrahtung nötig. Gegenüber batteriebetriebenen drahtlosen Systemen
entfällt der Batteriewechsel. Trotz autarker Energiegewinnung aus der Umgebung ist
eine hohe Zuverlässigkeit garantiert, da die zu messende Größe auch die Energie für
den Sensor bereitstellt. Wenn die Messgröße vorhanden ist, erzeugt der Sensor Energie
und kann arbeiten.
[0012] Derartige erfindungsgemäße Sensoren sind damit unter Kosten- und Zuverlässigkeitsaspekten
zum breiten Einsatz oder an unzugänglichen Stellen geeignet. Zielapplikationen sind
beispielsweise MP&F- (Maintenance Products & Functions-) Alarm-Sensoren zur Überwachung
von Fehlzuständen wie z.B. ein zu heiß laufender Motor oder eine zu stark schwingende
Anlage. In einer vorteilhaften Form der Ausführung ist die Ausgabeeinheit zur drahtlosen
Kommunikation des Sensorsignals vorgesehen. Diese kann z.B. über Funk oder mittels
optischer Freiraumkommunikation erfolgen.
[0013] In einer weiteren vorteilhaften Form der Ausführung ist die Ausgabeeinheit zur optischen
Anzeige des Sensorsignals vorgesehen. Dies kann z.B. durch Umschalten eines elektrochromen
Displays erfolgen.
[0014] In einer weiteren vorteilhaften Form der Ausführung ist das Sensorsignal ein Alarmsignal.
In diesem Fall kann eine optische Anzeige beispielsweise lediglich aus einem optischen
A-larmzeichen bestehen.
[0015] In einer weiteren vorteilhaften Form der Ausführung weist das Sensorsignal den aktuellen
Wert der Messgröße auf. Hierdurch kann nicht nur angezeigt werden, dass der zu überwachende
Schwellwert von der Messgröße überschritten wurde, sondern auch ihr derzeitiger Wert.
[0016] In einer weiteren vorteilhaften Form der Ausführung ist der Schwellwert durch Eigenschaften
des Energiegenerators eingestellt. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass der
Energiegenerator erst ab Erreichen des Schwellwertes durch die Messgröße genug Energie
zur Ausgabe des Sensorsignals erzeugt oder überhaupt erst ab Erreichen des Schwellwertes
durch die Messgröße beginnt, Energie zu erzeugen. Ein anschauliches Beispiel für den
letztgenannten Fall ist z.B. durch Anpassung von Bandkantenabständen in Solarzellen
realisierbar.
[0017] In einer weiteren vorteilhaften Form der Ausführung weist der Sensor eine Kontrolleinheit
auf, die zur Überwachung der Überschreitung des Schwellwertes durch die Messgröße
vorgesehen ist.
[0018] In einer weiteren vorteilhaften Form der Ausführung ist eine Mittelung der Messgröße
über Zeitintervalle mittels des Energiegenerators durchführbar, wobei die Zeitintervalle
durch Eigenschaften des Energiegenerators eingestellt sind. D.h. die Dynamik des Energiegenerators
legt die Mittelung fest. Ein schwach gedämpfter Energiegenerator kann der Messgröße
direkt folgen und liefert den Momentanwert der Messgröße. Bei geringerer Dynamik wirkt
der Energiegenerator als Tiefpass, und es wird ein gemittelter Wert gemessen.
[0019] In einer weiteren vorteilhaften Form der Ausführung weist der Sensor einen Energiespeicher
auf, der zur Energieversorgung der Ausgabeeinheit vorgesehen ist. Hierdurch kann das
Sensorsignal auch dann ausgegeben werden, wenn die vom Energiegenerator erzeugte Energie
andernfalls nicht ausreichen würde, die Ausgabeeinheit zu betreiben. Dabei wird der
Energiespeicher entweder vom Energiegenerator während des Betriebes des Sensors geladen,
oder der Energiespeicher befindet sich bereits bei Inbetriebnahme des Sensors in einem
vorgeladenen Zustand.
[0020] In einer weiteren vorteilhaften Form der Ausführung ist der Schwellwert durch einen
bestimmten Inhalt des Energiespeichers gegeben. In dieser Ausführungsform entspricht
der Schwellwert gewissermaßen einem zeitlichen Integral der Messgröße, d.h. es wird
erst dann das Sensorsignal ausgegeben, wenn die durch die Messgröße kumulativ erzeugte
Energie den Schwellwert erreicht hat. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein,
wenn es, wie beispielsweise in der Lebensmittelindustrie, eher auf die Lichtmenge
als auf die Strahlungsintensität ankommt, oder wie in nuklearen Gefahrenbereichen
auf die Strahlungsmenge.
[0021] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind je nach Art der zu überwachenden Messgröße
zu nennen. Die Erfindung kann für alle Messgrößen eingesetzt werden, die auch eine
Energieerzeugung - z.B. Wechselgrößen oder Gradienten - erlauben. Dies umfasst z.B.
Helligkeitssensoren, Temperatursensoren, Sensoren für mechanische Schwingungen oder
Auslenkungen, Sensoren für Radioaktivität oder chemische Sensoren. Bei Helligkeitssensoren
ist der Energiegenerator z.B. durch Solarzellen realisierbar. Bei Temperatursensoren
sind z.B. Generatoren unter Nutzung des Seebeck-Effektes einsetzbar. Sensoren für
mechanische Schwingungen nutzen häufig das elektrodynamische, piezoelektrische oder
kapazitive Wandlerprinzip. Radioaktivität lasst sich durch direktes Herausschlagen
von Elektronen aus z.B. dem Si-Gitter wandeln oder durch Wandlung in thermische und
dann in elektrische Energie. Chemische Sensoren können Brennstoffzellen nutzen, die
beispielsweise mit Methanol aus der Umwelt arbeiten und dieses damit detektieren,
oder chemische Trockenbatterien, mit denen Feuchtigkeit detektiert werden kann.
[0022] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- FIG 1
- den grundsätzlichen Aufbau einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Sensors,
- FIG 2
- eine praktische Realisierung des erfindungsgemäßen Prinzips anhand einer Schwingungsüberwachung,
- FIG 3
- die Abhängigkeit des Ausgangssignals des Energiegenerators von den Eigenschaften des
Energiegenerators.
[0023] FIG 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Sensors 1 mit Energiegenerator 2, Kontrolleinheit 3, Ausgabeeinheit 4 und Energiespeicher
5. Die Messgröße M - z.B. die Temperatur, mechanische Schwingungen, Licht, radioaktive
Strahlung, chemische Energie, Feuchtigkeit - wirkt auf den dazu passenden Energiegenerator
2 und wird dort proportional in elektrische Energie gewandelt und im Energiespeicher
5 zwischengespeichert. Der Energiegenerator 2 dient also gleichzeitig als Messwandler.
Die im Energiespeicher 5 gespeicherte Energie wird von der Kontrolleinheit 3 überwacht.
Überschreitet die erzeugte Energie und damit die kumulative Messgröße M einen Schwellwert,
so wird die im Energiespeicher 5 befindliche Energie benutzt, um mittels der Ausgabeeinheit
4 drahtlos ein Alarmsignal abzusetzen oder z.B. durch Umschalten eines elektrochromen
Displays optisch anzuzeigen.
[0024] FIG 2 zeigt eine praktische Realisierung des erfindungsgemäßen Prinzips anhand einer
Schwingungsüberwachung. Der Energiegenerator 2 ist so gestaltet, dass er mechanische
Schwingungsenergie in elektrische Energie wandelt. Bekannte derartige Energiegeneratoren
2 nutzen das elektrodynamische, piezoelektrische oder kapazitive Wandlerprinzip. Der
Energiegenerator 2 ist dabei so zu gestalten, dass die erzeugte Energie proportional
zur Messgröße M, also in diesem Fall der Schwingung, ist. Die auftretenden Amplituden
der mechanischen Schwingung erzeugen entsprechend ein elektrisches Ausgangssignal.
Dabei bestimmt das konkrete Wandlungsprinzip die Art der Messgröße M. Ein kapazitiver
Energiegenerator 2 beispielsweise generiert aus der Schwingung Umladeströme. Diese
sind proportional zur Änderung der Auslenkung, also der Schwinggeschwindigkeit. Dies
ist damit auch die überwachte Messgröße M. Überschreitet das von der Kontrolleinheit
3 überwachte Ausgangssignal einen Schwellwert, so wird mit der im Energiespeicher
5 befindlichen Energie ein Alarmsignal mittels der Ausgabeeinheit 4 drahtlos abgesetzt.
Ein derartiger Schwingungssensor 1 ist als Lagerüberwachung für einfache Maschinen
wie z.B. Elektromotoren 6 einsetzbar.
[0025] FIG 3 zeigt die Abhängigkeit des Ausgangssignals des Energiegenerators 2 von den
Eigenschaften des Energiegenerators 2. Oben in der Figur ist der zeitliche Verlauf
der Messgröße M zu sehen, aus der sich, je nach der eingestellten Dynamik des Energiegenerators
2 unterschiedliche Ausgangssignale ergeben. Ein Energiegenerator 2 mit hoher Dynamik
(schwacher Dämpfung) kann der Messgröße M zeitlich direkt folgen (unten links), ein
Energiegenerator 2 mit niedriger Dynamik (hoher Dämpfung) wirkt hingegen als Tiefpass
und glättet die Messgröße M (unten rechts). Die Dynamik des Energiegenerators 2 legt
also die zeitliche Mittelung der Messgröße M fest.
[0026] Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Sensor zur Überwachung einer Messgröße
mit einer Ausgabeeinheit für ein Sensorsignal, wobei das Sensorsignal ab Überschreitung
eines Schwellwertes durch die Messgröße zur Ausgabe vorgesehen ist. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und kostengünstigen Schwellwertsensor
anzugeben, der vollständig drahtlos und trotzdem zuverlässig in Bezug auf Kommunikation
und Energiegewinnung arbeitet. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Sensor
einen Energiegenerator aufweist, der zur Energieerzeugung mittels der Messgröße für
die Energieversorgung des Sensors vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße gleichzeitige
Nutzung der Messgröße zur Energiegewinnung stellt der Energiegenerator dabei gleichzeitig
den Messwandler dar, ein Messwandler im eigentlichen Sinne entfällt. Das Maß für die
Messgröße ist die im Energiegenerator erzeugte Energie. Der Sensor arbeitet nur, wenn
die Messgröße überhaupt vorhanden ist. Die Erfindung kann für alle Messgrößen eingesetzt
werden, die auch eine Energieerzeugung erlauben. Die Energieversorgung ist erfindungsgemäß
autark, es ist keine Verdrahtung nötig. Trotz autarker Energiegewinnung aus der Umgebung
ist eine hohe Zuverlässigkeit garantiert, da die zu messende Größe auch die Energie
für den Sensor bereitstellt.
1. Sensor (1) zur Überwachung einer Messgröße (M) mit einer Ausgabeeinheit (4) für ein
Sensorsignal, wobei das Sensorsignal ab Überschreitung eines Schwellwertes durch die
Messgröße (M) zur Ausgabe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Energiegenerator (2) aufweist, der zur Energieerzeugung mittels
der Messgröße (M) für die Energieversorgung des Sensors (1) vorgesehen ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, wobei die Ausgabeeinheit (4) zur drahtlosen Kommunikation
des Sensorsignals vorgesehen ist.
3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgabeeinheit (4) zur optischen Anzeige
des Sensorsignals vorgesehen ist.
4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorsignal ein Alarmsignal
ist.
5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorsignal den aktuellen
Wert der Messgröße (M) aufweist.
6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schwellwert durch Eigenschaften
des Energiegenerators (2) eingestellt ist.
7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (1) eine Kontrolleinheit
(3) aufweist, die zur Überwachung der Überschreitung des Schwellwertes durch die Messgröße
(M) vorgesehen ist.
8. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mittelung der Messgröße
(M) über Zeitintervalle mittels des Energiegenerators (2) durchführbar ist, wobei
die Zeitintervalle durch Eigenschaften des Energiegenerators (2) eingestellt sind.
9. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (1) einen Energiespeicher
(5) aufweist, der zur Energieversorgung der Ausgabeeinheit (4) vorgesehen ist.
10. Sensor nach Anspruch 9, wobei der Schwellwert durch einen bestimmten Inhalt des Energiespeichers
(5) gegeben ist.
11. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiegenerator (2) als
Solarzelle ausgeführt ist.
12. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) als elektrodynamischer
Generator ausgeführt ist.
13. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) als piezoelektrischer
Generator ausgeführt ist.
14. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) als kapazitiver
Generator ausgeführt ist.
15. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) als thermoelektrischer
Generator ausgeführt ist.
16. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) als Brennstoffzelle
ausgeführt ist.
17. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) als chemische
Trockenbatterie ausgeführt ist.
18. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) zur Nutzung
von durch radioaktive Strahlung aus einem Halbleitergitter herausgeschlagenen Elektronen
vorgesehen ist.
19. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) zur Nutzung
von durch radioaktive Strahlung erzeugte Wärme zur Wandlung in elektrische Energie
vorgesehen ist.
20. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) zur Nutzung
von elektrischen und/oder magnetischen Wechselfeldern zur Energieerzeugung vorgesehen
ist.
21. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Energiegenerator (2) zur Nutzung
von Gradientenfeldern zur Energieerzeugung vorgesehen ist.
22. Verfahren zur Überwachung einer Messgröße (M) mittels eines Sensors (1) mit einer
Ausgabeeinheit (4) für ein Sensorsignal, wobei das Sensorsignal ab Überschreitung
eines Schwellwertes durch die Messgröße (M) zur Ausgabe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor (1) ein Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 verwendet wird.
1. Sensor (1) for monitoring a measured variable (M) and having an output unit (4) for
a sensor signal, wherein the sensor signal is provided for output as soon as the measured
variable (M) exceeds a threshold value, characterised in that the sensor has an energy generator (2) which is provided for generating energy by
means of the measured variable (M) in order to supply power to the sensor (1).
2. Sensor according to claim 1, wherein the output unit (4) is provided for wirelessly
communicating the sensor signal.
3. Sensor according to claim 1 or 2, wherein the output unit (4) is provided for optically
displaying the sensor signal.
4. Sensor according to one of the preceding claims, wherein the sensor signal is an alarm
signal.
5. Sensor according to one of the preceding claims, wherein the sensor signal has the
current value of the measured variable (M).
6. Sensor according to one of the preceding claims, wherein the threshold value is set
by characteristics of the energy generator (2).
7. Sensor according to one of the preceding claims, wherein the sensor (1) has a control
unit (3) which is provided for monitoring the measured variable (M) in order to detect
when it exceeds the threshold value.
8. Sensor according to one of the preceding claims, wherein the measured variable (M)
can be averaged over time intervals by means of the energy generator (2), with the
time intervals being set by characteristics of the energy generator (2).
9. Sensor according to one of the preceding claims, wherein the sensor (1) has an energy
store (5) which is provided for supplying power to the output unit (4).
10. Sensor according to claim 9, wherein the threshold value is given by a specific content
of the energy store (5).
11. Sensor according to one of the preceding claims, wherein the energy generator (2)
is embodied as a solar cell.
12. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is embodied
as an electrodynamic generator.
13. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is embodied
as a piezoelectric generator.
14. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is embodied
as a capacitive generator.
15. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is embodied
as a thermoelectric generator.
16. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is embodied
as a fuel cell.
17. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is embodied
as a chemical dry-cell battery.
18. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is provided
for using electrons ejected from a semiconductor lattice by radioactive radiation.
19. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is provided
for using heat generated by radioactive radiation for conversion into electrical energy.
20. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is provided
for using electrical and/or magnetic alternating fields for energy generation.
21. Sensor according to one of claims 1 to 10, wherein the energy generator (2) is provided
for using gradient fields for energy generation.
22. Method for monitoring a measured variable (M) by means of a sensor (1) having an output
unit (4) for a sensor signal, wherein the sensor signal is provided for output as
soon as the measured variable (M) exceeds a threshold value, characterised in that a sensor (1) according to one of claims 1 to 21 is used as the sensor (1).
1. Capteur (1) de surveillance d'une grandeur de mesure (M) comprenant une unité de sortie
(4) d'un signal de capteur, le signal de capteur étant prévu pour sortir dès qu'il
y a dépassement d'une valeur seuil par la grandeur de mesure (M), caractérisé en ce que le capteur comprend un générateur d'énergie (2), prévu pour la production d'énergie
au moyen de la grandeur de mesure (M) pour l'alimentation en énergie du capteur (1).
2. Capteur selon la revendication 1, l'unité de sortie (4) étant prévue pour la communication
sans fil du signal de capteur.
3. Capteur selon la revendication 1 ou 2, l'unité de sortie (4) étant prévue pour l'affichage
optique du signal de capteur.
4. Capteur selon l'une des revendications précédentes, le signal de capteur étant un
signal d'alarme.
5. Capteur selon l'une des revendications précédentes, le signal de capteur présentant
la valeur actuelle de la grandeur de mesure (M).
6. Capteur selon l'une des revendications précédentes, la valeur seuil étant réglée par
des propriétés du générateur d'énergie (2).
7. Capteur selon l'une des revendications précédentes, le capteur (1) comprenant une
unité de contrôle (3), prévue pour surveiller le dépassement de la valeur seuil par
la grandeur de mesure (M).
8. Capteur selon l'une des revendications précédentes, un calcul de moyenne de la grandeur
de mesure (M) sur des intervalles de temps pouvant être effectué au moyen du générateur
d'énergie, les intervalles de temps étant réglés par des propriétés du générateur
d'énergie (2).
9. Capteur selon l'une des revendications précédentes, le capteur (1) comprenant un accumulateur
d'énergie (5), prévu pour l'alimentation en énergie de l'unité de sortie (4).
10. Capteur selon la revendication 9, la valeur seuil étant donnée par un contenu déterminé
de l'accumulateur d'énergie (5) .
11. Capteur selon l'une des revendications précédentes, le générateur d'énergie (2) étant
exécuté sous forme de cellule solaire.
12. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant exécuté
sous forme de générateur électrodynamique.
13. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant exécuté
sous forme de générateur piézoélectrique.
14. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant exécuté
sous forme de générateur capacitif.
15. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant exécuté
sous forme de générateur thermoélectrique.
16. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant exécuté
sous forme de cellule à combustible.
17. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant exécuté
sous forme de batterie sèche chimique.
18. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant prévu
pour l'utilisation d'électrons éjectés d'une grille à semi-conducteurs par rayonnement
radioactif.
19. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant prévu
pour l'utilisation de chaleur produite par rayonnement radioactif pour la transformation
en énergie électrique.
20. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant prévu
pour l'utilisation de champs alternatifs électriques et/ou magnétiques pour la production
d'énergie.
21. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, le générateur d'énergie (2) étant prévu
pour l'utilisation de champs de gradient pour la production d'énergie.
22. Procédé de surveillance d'une grandeur de mesure (M) au moyen d'un capteur (1) comprenant
une unité de sortie (4) d'un signal de capteur, le signal de capteur étant prévu pour
sortir dès lors qu'il y a dépassement d'une valeur seuil par la grandeur de mesure
(M), caractérisé en ce que l'on utilise comme capteur (1) un capteur (1) selon l'une des revendications 1 à
21.


IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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- WOIAS, P.Micro energy harvesting - a novel supply concept for distributed and embedded microsystemsMikrosystemtechnik
Kongress, 2005, 10-12.10.05- [0005]