用于識(shí)別開(kāi)關(guān)位置的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于識(shí)別開(kāi)關(guān)位置的設(shè)備。此外，本發(fā)明涉及一種用于識(shí)別開(kāi)關(guān)位置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電設(shè)備(例如電動(dòng)工具)通常具有開(kāi)關(guān)，以便手動(dòng)地接通并且關(guān)閉設(shè)備。在此已知的是，識(shí)別所述開(kāi)關(guān)的位置，為此使用確定的電的和電子的部件和元件。
[0003]開(kāi)關(guān)位置的識(shí)別例如是重要的，因?yàn)樵诮油ǖ拈_(kāi)關(guān)時(shí)在將設(shè)備的電網(wǎng)插接部插入插座中的情形中不允許電設(shè)備啟動(dòng)或者高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。所述運(yùn)行行為以名稱(chēng)“再啟動(dòng)保護(hù)”已知并且部分以標(biāo)準(zhǔn)限定。在運(yùn)行期間的短時(shí)的電壓陷落時(shí)，也不允許設(shè)備隨后再次沒(méi)有限定地高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，原則上不允許控制半導(dǎo)體點(diǎn)燃(gezilndet)。
[0004]根據(jù)設(shè)備的危險(xiǎn)程度，也可以要求設(shè)置冗余的開(kāi)關(guān)識(shí)別，借此支持設(shè)備的增大的安全級(jí)別。
[0005]DE 10 2011 088 411 A公開(kāi)了用于識(shí)別開(kāi)關(guān)位置的電路裝置和方法。在此，編程微控制器以便將施加在連接端上的電壓與電壓參考進(jìn)行比較并且根據(jù)所述比較確定開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)還是閉合。在此不利的是，需要具有內(nèi)部電壓參考的特定類(lèi)型的微控制器或者具有外部電壓參考的微控制器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種用于電設(shè)備的開(kāi)關(guān)的改善的開(kāi)關(guān)識(shí)別。
[0007]根據(jù)第一方面，所述任務(wù)借助用于識(shí)別開(kāi)關(guān)位置的設(shè)備解決，所述設(shè)備具有:
[0008]-用于使所述設(shè)備與交流電壓連接的第一電路節(jié)點(diǎn)和第二電路節(jié)點(diǎn)；
[0009]-連接在第一電路節(jié)點(diǎn)和第三電路節(jié)點(diǎn)之間的開(kāi)關(guān)；
[0010]-連接在第一電路節(jié)點(diǎn)和第三電路節(jié)點(diǎn)之間的電阻；
[0011]-微計(jì)算機(jī)裝置；
[0012]-連接在第二電路節(jié)點(diǎn)和第三電路節(jié)點(diǎn)之間的電網(wǎng)部件裝置，借助所述電網(wǎng)部件裝置可以在第三電路節(jié)點(diǎn)上提供用于微計(jì)算機(jī)裝置的供給電壓；其特征在于，可以由在第三電路節(jié)點(diǎn)和第二電路節(jié)點(diǎn)之間下降的電壓借助微計(jì)算機(jī)裝置求取開(kāi)關(guān)的位置。
[0013]根據(jù)第二方面，所述任務(wù)借助用于識(shí)別開(kāi)關(guān)位置的方法解決，所述方法具有以下步驟:
[0014]-在第一電路節(jié)點(diǎn)和第二電路節(jié)點(diǎn)上提供供給電壓，其中所述電壓可以借助開(kāi)關(guān)接通并且切斷，其中所述開(kāi)關(guān)由電阻跨接；
[0015]-借助用于微計(jì)算機(jī)裝置的電網(wǎng)部件裝置提供供給電壓；
[0016]-分析處理電壓供給的第二電路節(jié)點(diǎn)和微計(jì)算機(jī)裝置的電壓供給之間的電壓，其中由所述分析推斷出開(kāi)關(guān)的位置。
[0017]當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，也以電壓供給微計(jì)算機(jī)裝置。根據(jù)本發(fā)明，分析處理所謂的“探測(cè)電壓”，所述探測(cè)電壓代表根據(jù)開(kāi)關(guān)位置變化的電網(wǎng)電壓。有利地，可以以小的技術(shù)耗費(fèi)由微計(jì)算機(jī)裝置分析處理所述探測(cè)電壓并且由此求取開(kāi)關(guān)的位置。
[0018]設(shè)備和方法的有利擴(kuò)展方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0019]所述設(shè)備的一種有利擴(kuò)展方案的特征在于，利用探測(cè)電壓的由微計(jì)算機(jī)裝置求取的周期持續(xù)時(shí)間來(lái)識(shí)別開(kāi)關(guān)位置。在此，充分利用以下事實(shí):用于微計(jì)算機(jī)裝置的參考電勢(shì)根據(jù)開(kāi)關(guān)的操作變化。這對(duì)同步信號(hào)具有影響，所述同步信號(hào)數(shù)字化供給的交流電壓的頻率。通過(guò)這種方式，可以借助微計(jì)算機(jī)裝置求取，何時(shí)存在每一個(gè)半波的開(kāi)始或者結(jié)束。有利地，電網(wǎng)電壓的高度對(duì)于開(kāi)關(guān)位置的識(shí)別絲毫沒(méi)有影響，由此所述變型方案因此有利地與供給電壓的電壓電平的高度無(wú)關(guān)。
[0020]所述設(shè)備的另一種有利擴(kuò)展方案的特征在于，在第三電路節(jié)點(diǎn)和第二電路節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)兩個(gè)電阻，其中向微計(jì)算機(jī)裝置輸送電阻之間的電路節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)，其中開(kāi)關(guān)位置由信號(hào)的電平求取。所述變型方案尤其在電壓信號(hào)受干擾時(shí)是有利的，因?yàn)閮H僅信號(hào)的振幅是重要的并且各種不同的過(guò)零點(diǎn)沒(méi)有影響。
[0021]所述設(shè)備的一種有利擴(kuò)展方案的特征在于，電路節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)的電平分別在探測(cè)電壓的半波的中間處被采樣并且與電壓參考值進(jìn)行比較。通過(guò)這種方式，選擇能夠?qū)崿F(xiàn)探測(cè)電壓的可靠分析處理的限定的采樣時(shí)刻。
[0022]所述設(shè)備的另一種有利擴(kuò)展方案的特征在于，分析處理探測(cè)電壓的電平的變化方向來(lái)識(shí)別開(kāi)關(guān)的位置。通過(guò)這種方式，有利地不考慮探測(cè)電壓的絕對(duì)值。
[0023]所述設(shè)備的另一種有利擴(kuò)展方案的特征在于，利用探測(cè)電壓的不僅電壓檢測(cè)而且頻率檢測(cè)來(lái)識(shí)別開(kāi)關(guān)的位置。通過(guò)這種方式，有利地提供一種用于開(kāi)關(guān)識(shí)別的冗余的“雙途徑”解決方案。由此，能夠有利地最大化識(shí)別精確度和電機(jī)械的運(yùn)行安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0024]以下借助其他特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)多個(gè)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。在此，所有特征與其在說(shuō)明書(shū)中和在附圖中的描述無(wú)關(guān)地并且與其在權(quán)利要求書(shū)中的引用無(wú)關(guān)地構(gòu)成本發(fā)明的主題。附圖尤其設(shè)想用于闡示本發(fā)明基本的原理并且不必須絕對(duì)地實(shí)施為詳細(xì)的電路圖。
[0025]附圖示出:
[0026]圖1:根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施方式；
[0027]圖2:在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)為了識(shí)別開(kāi)關(guān)位置所分析處理的電壓的時(shí)間上的信號(hào)變化；
[0028]圖3:在開(kāi)關(guān)接通時(shí)為了識(shí)別開(kāi)關(guān)位置所分析處理的電壓的時(shí)間上的信號(hào)變化；
[0029]圖4:根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二實(shí)施方式；
[0030]圖5:根據(jù)本發(fā)明的方法的一種實(shí)施方式的原理性流程。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1示出用于識(shí)別開(kāi)關(guān)位置的設(shè)備100的第一實(shí)施方式。設(shè)備100具有第一電路節(jié)點(diǎn)10和第二電路節(jié)點(diǎn)20，借助它們可以使電馬達(dá)95(例如電動(dòng)工具)與交流電壓仏連接。在此，可以使用電子半導(dǎo)體90 (例如三端雙向可控硅(Triac))來(lái)相應(yīng)地控制馬達(dá)95。交流電壓例如正弦形地以限定的有效值、例如230V構(gòu)造。在第一電路節(jié)點(diǎn)10和第三電路節(jié)點(diǎn)30之間連接可以手動(dòng)操作的開(kāi)關(guān)40，借助所述開(kāi)關(guān)可以接通并且關(guān)閉電馬達(dá)95。
[0032]因此，開(kāi)關(guān)40代表以下電網(wǎng)開(kāi)關(guān):在閉合的狀態(tài)中電馬達(dá)95的全部供電電流可以流過(guò)所述電網(wǎng)開(kāi)關(guān)。例如，開(kāi)關(guān)40構(gòu)造為電動(dòng)機(jī)械開(kāi)關(guān)，但是替代地也可以構(gòu)造為功率電子開(kāi)關(guān)。因此，開(kāi)關(guān)40在功能上引起第一電路節(jié)點(diǎn)10和用于微計(jì)算機(jī)裝置80的電網(wǎng)部件裝置60之間的電流輸送中的中斷。微計(jì)算機(jī)裝置80 (例如微控制器)設(shè)置，接管馬達(dá)95和馬達(dá)95的各種外圍元件的功能性(例如用于檢測(cè)轉(zhuǎn)速的測(cè)速電路、再啟動(dòng)保護(hù)、電位計(jì)等)的控制。
[0033]在第一電路節(jié)點(diǎn)10和第三電路節(jié)點(diǎn)30之間連接電阻50，借助所述電阻可以跨接開(kāi)關(guān)40。通過(guò)這種方式，可以持續(xù)地以電流供給微計(jì)算機(jī)裝置80，使得只要電壓UN接通，微計(jì)算機(jī)裝置80就實(shí)施程序的處理。電阻50的大小如此度量，使得在馬達(dá)95的關(guān)閉狀態(tài)中流過(guò)不大于約10mA的沒(méi)有危險(xiǎn)的電流。通過(guò)這種方式，具有電阻50的支路構(gòu)成備用回路，通過(guò)所述備用回路在電方面持續(xù)供給微計(jì)算機(jī)裝置80。
[0034]借助電網(wǎng)部件裝置60可以提供用于微計(jì)算機(jī)裝置80的供給電壓Va。電網(wǎng)部件裝置60包括齊納二極管61，其負(fù)極與第三電路節(jié)點(diǎn)30連接并且與電容器62(例如電解電容器)并聯(lián)。電容器62的連接端中的一個(gè)與第三電路節(jié)點(diǎn)30連接，電容器20的第二連接端與電阻64連接，其中電阻64又與二極管45的正極連接。電阻64、齊納二極管61的正極以及電容器62的連接端在處于地電勢(shì)上的電路節(jié)點(diǎn)63處彼此連接。二極管65的負(fù)極與第二電路節(jié)點(diǎn)20連接。二極管65具有以下任務(wù):始終僅僅借助供給電壓UN的限定的半波給電容器62充電。由此，在運(yùn)行中電容器62通過(guò)電阻50和齊納二極管61充電并且提供供給電壓Vcc。
[0035]基于開(kāi)關(guān)40的接通和斷開(kāi)引起供給電壓Va的變化的事實(shí)，檢測(cè)供給電壓Va或者第三電路節(jié)點(diǎn)30和第二電路節(jié)點(diǎn)20之間的探測(cè)電壓UD并且其用于分析開(kāi)關(guān)40的開(kāi)關(guān)狀
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[0036]在圖1中可以識(shí)別出求取裝置70，其與微計(jì)算機(jī)裝置80連接并且其用于電網(wǎng)電壓UN的數(shù)字化。求取裝置70尤其設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)用于馬達(dá)95的相位角控制。求取裝置70強(qiáng)烈簡(jiǎn)化地示出并且在實(shí)際中可以包括晶體管級(jí)和/或?yàn)V波器級(jí)(未示出)，所述求取裝置將所輸送的信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)于微計(jì)算機(jī)裝置80可探測(cè)的值。借助求取設(shè)備70求取，供給電壓仏的哪個(gè)半波恰好有效。附加地，可以求取相應(yīng)半波的持續(xù)時(shí)間。借助微計(jì)算機(jī)裝置80的計(jì)時(shí)器裝置(未示出)可以求取，半波具有何種周期持續(xù)時(shí)間。所述信息是重要的，因?yàn)橛糜谌穗p