(57)【要約】【課題】実質的により小さい許容限度を可能にするセンサを提供する。【解決手段】この発明は、所望の測定変数を測定するためのセンサに関し、センサは試料供給口を有するセンサハウジングを有しており、センサハウジングには、少なくとも２つの測定値ピックアップおよび少なくとも２つの処理ユニットが、それぞれ互いに対して対となって冗長に、および／または多様に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の測定変数（１０）の測定のためのセンサ（２００）であって、センサ（２００）は試料供給口（２１０）を有するセンサハウジング（２０１）を有しており、
センサハウジング（２０１）には、少なくとも２つの測定値ピックアップ（２２０、２３０）および少なくとも２つの処理ユニット（２６０、２７０）が各々、互いに対して対となって冗長に、および／または多様に配置されていることを特徴とする、所望の測定変数（１０）の測定のためのセンサ（２００）。
【請求項２】
前記試料供給口（２１０）において、前記測定値ピックアップ（２２０、２３０）は空間的に互いに接近して配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ（２００）。
【請求項３】
１つ以上の二次センサ（２２１、２３１）、特に温度センサおよび／または圧力センサが、前記センサ（２００）内に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のセンサ（２００）。
【請求項４】
少なくとも２つの処理ユニット（２６０、２７０）は互いに結合されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のセンサ（２００）。
【請求項５】
少なくとも１つの処理ユニット（２６０、２７０）は、バスシステム（２８０）、特にＣＡＮバスシステム、リープヘルシステムバス、またはイーサネット（登録商標）ベースのバスシステムに結合され、または結合可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のセンサ（２００）。
【請求項６】
少なくとも１つの処理ユニット（２６０、２７０）は、少なくとも１つの第１の測定値を少なくとも１つのさらに別の測定値と比較するための手段を提供することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のセンサ（２００）。
【請求項７】
前記手段は、少なくとも２つの測定値間で妥当性検査が実行され得るように作られることを特徴とする、請求項６に記載のセンサ（２００）。
【請求項８】
整合された同一の測定値が、前記処理ユニット（２６０、２７０）のすべてまたは少なくとも一部から転送可能であることを特徴とする、請求項６または７に記載のセンサ（２００）。
【請求項９】
前記処理ユニット（２６０、２７０）の個々の測定値の偏差が定義可能な許容限度を超える場合、前記整合された同一の測定値は、処理ユニット（２６０、２７０）の前記手段によってマーキングされ得ることを特徴とする、請求項８に記載のセンサ（２００）。
【請求項１０】
少なくとも１つの処理ユニット（２６０、２７０）の前記手段は、マイクロプロセッサであり、前記個々のマイクロプロセッサは同期した時間基準で作動することを特徴とする、請求項６〜９のいずれかに記載のセンサ（２００）。
【請求項１１】
転送すべき測定値を符号化し、またはパッケージ化するための手段が提供されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のセンサ（２００）。
【請求項１２】
前記ハウジング（２０１）はねじ式接続部を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載のセンサ（２００）。
【請求項１３】
前記センサ（２００）は、圧力、角度、回転、傾斜、長さ、距離、ノイズ、明るさ、湿気、方向、またはレベルという測定パラメータのうちの１つ以上の測定のために機能することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のセンサ（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所望の測定変数を測定するためのセンサに関し、このセンサは試料供給口を有するセンサハウジングを有する。
【背景技術】
【０００２】
複雑な機械の取扱において安全性に対する厳しい要求に対処するために、機械の重要な部品を冗長または多様なものとして構成する可能性が利用されている。
【０００３】
これに関連して、機械のコントローラの正常な作動のために、センサから処理プロセッサへのデータ転送が考慮されなければならない。なぜなら、ある状況下にあるセンサは、機械の安全な動作のために、関連する測定変数を利用するためである。要求される安全性の条件を保証するために、この領域では冗長性も必要となる場合がある。全測定系統の個々の部品の起こり得る動作不良は、冗長に存在する測定結果に基づいて検出可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサ構成が冗長設計である、機械のそのようなセンサに基づいた測定システムの実現化は、先行技術から公知である。図１ａ〜１ｃに示すシステムは、所望の媒体を導くライン１を有しており、ライン１内に存在する媒体の圧力は、測定変数として、センサ構成によって検出される必要がある。ライン１に沿って互いに間隔をおいて配置された２つの測定接続部２、１２が、この目的を果たす。検査されるべきライン１内の媒体は、測定接続部２および１２を介して２つの測定手段３および１３に供給され、それらは次に、信号線４および１４を介してそれぞれ自身のプロセッサユニット６および１６に接続されている。
【０００５】
図１ｂに従った実際値を有する圧力パルスがライン１の入力で発生するや否や、それはライン１内で継続される。２つの測定接続部２、１２は互いに間隔をおいているため、圧力パルスは測定接続部２を介して測定手段３に時間ｔ2（図１ｂ参照）に到達し、測定接続部１２を介して測定手段１３に時間ｔ3に到達する。
【０００６】
同一のクロッキングが提供されていないため、測定手段３および１３はともに、互いに独立して作動する。図１ｃから理解され得る測定手段３、１３は、実際値を表わすアナログ電気信号を形成する。これらの信号は、２つの信号線４および１４を介して２つの処理プロセッサ６および１６に送信される。２つのプロセッサユニット６および１６は互いに独立して作動し、このため同期していない。プロセッサはこうして、信号線４、１４を介して供給された電気的値を参照して、時間オフセットのある、実際値に対応する測定値ＭＷ１およびＭＷ２を求める。
【０００７】
独立した２つの測定装置の起こり得る故障を検出するために、２つの処理ユニット６、１６間で測定値比較５０が開始される。時間差５１に基づき、時間に依存して生成された個々の測定値ＭＷ１およびＭＷ２がかなりの測定不確実性をもたらす、という事実に、公知のセンサ構成の実質的な問題が見い出される。これらの測定不確実性は、２つの測定値ＭＷ１およびＭＷ２の互いからの偏差が許容される領域がより広くされているという点で、測定結果の比較５０において観察されるはずである。許容偏差を超えた後でのみ、構成の動作不良が診断される。
【０００８】
したがって、この発明の目標は、起こり得る測定偏差により大きい安全性とより細かい反応可能性とを提供する測定構成を提供することである。それゆえに、この発明の目的は、実質的により小さい許容限度を可能にするセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１の特徴を有するセンサによって達成される。したがって、そのようなセンサは、センサハウジング内に、少なくとも２つの測定値ピックアップと少なくとも２つの処理ユニットとを有する。測定値ピックアップは、検出すべき測定変数に直接応答するセンサの第１の部分として定義される。各測定値ピックアップは、好ましくは、信号線を介してまさに１つの処理ユニットに接続され、そのため、測定値を表わす信号値が処理ユニットに転送可能となる。センサの信頼性または安全性を高めるために、測定値ピックアップおよび処理ユニットはともに、冗長におよび／または多様に作られる。少なくとも２つの測定値ピックアップは、互いに独立する少なくとも２つの測定値をピックアップし、それらをそれらに接続された処理ユニットに転送する。たった１つの試料供給口を有するセンサハウジングに少なくとも２つの測定値ピックアップを配置する、この発明に従った配置は、検査すべき測定値の有効実際値が時間遅延なく双方の測定値ピックアップに適用されることを保証する。測定値ピックアップおよび／または処理ユニットは、好ましくは多様に作られる。
【００１０】
これに対し、先行技術から公知のセンサシステムは、完全に独立した２つのセンサを、２つの別個の試料供給口を介してラインに配置するアプローチに従っている。センサ同士が互いから空間的に距離をおいた構成により、媒体の有効実際値は時間のずれを伴ってのみセンサに到達し、それは検出された測定値の実質的な偏差をもたらす。
【００１１】
この発明に従った、センサハウジングに２つの測定値ピックアップを最小限に間隔をおいて配置した構成は、検出された測定値の時間オフセットを削減し、時間オフセットを実質的にまたは実際的に除外する。すべての測定値ピックアップは、好ましくは、試料供給口の入口開口部から同じ距離で配置される。したがって、測定変数の変化は、すべての測定値ピックアップで同時に採用される。さらに、この発明に従ったセンサは、冗長性が既にセンサハウジングに統合されているため、冗長設計されたセンサシステムの簡単な実現選択肢を表わしている。別個の独立した複数のセンサの複雑な構成は、もはや必要ではない。
【００１２】
特に好ましくは、センサの試料供給口の端領域に、またはその内部に、少なくとも２つの測定値ピックアップが互いに直接隣接して配置される。また、試料供給口内の対向して配置された点に、測定値ピックアップが取付けられることも考えられる。２つの測定値ピックアップ間の空間的距離が小さいほど、測定変数の実際値の時間遅延検出が小さくなる。実際値のピックアップ間の時間オフセットは、この発明に従った構成により無視できる。センサのエラーのない動作により、実際的に同時に適用される実際値が、測定値ピックアップの出力で生じる。
【００１３】
測定結果が外乱変数に依存する場合、好ましくは、センサハウジング内に１つ以上の二次センサが配置される。好適な温度センサ、または大気圧を検出するためのセンサが考えられる。二次センサによって供給される測定値は特に、処理ユニットに流れる。有利には、センサに対する外部からの影響は、二次センサによって供給される測定データにより、ここに補償可能である。
【００１４】
有利なことに、少なくとも２つの処理ユニットは互いに結合されている。少なくとも２つの処理ユニットは、好ましくは、共通のクロック源に基づいて作動し、または互いに同期可能な別個のクロック源を使用する。処理ユニットが共通の時間基準のまたは同期した信号処理を使用することは、処理ユニットの出力に適用される測定値の時間オフセットを削減し、または最適化する。
【００１５】
処理された測定値をさらに中央ユニットに伝えるために、センサ、特に少なくとも１つの処理ユニットを、中央バスシステム、特にＣＡＮバスシステムまたはリープヘル（Liebherr）システムバスに結合すること、または結合可能にすることが考えられる。この目的のために好ましくは処理ユニットに統合された送信機および／または受信機ユニットは、求められた測定値または処理された測定信号をシステムバスに印加する。処理ユニットが送信処理と並行して正確性のために送信信号を検査することが、提供可能である。したがって、処理ユニットは同時にその送信信号を聴取する。センサのすべての処理ユニットをバスシステムに接続することが可能である。この場合、１つの処理ユニットはその信号をシステムバスを介して送信し、さらに別のすべての処理ユニットは、１つの処理ユニットによってバスに印加された送信信号を聴取して、正確性についてそれを検査し、またはバス信号とそれらの予測値との比較をする。エラーを検出した場合、特に好ましくは、少なくとも１つの処理ユニットが、対応するバス信号を、特定の時間、特に５１２μｓの間、接地に印加する。これは使用されたバスシステムの転送プロトコルの対応するタイムアウトに対応しており、それにより、バスに印加された全信号は、受信機ユニット内で無効と宣言されるかまたは拒絶される。
【００１６】
個々の処理ユニットの測定値の、または他のデータの相互交換は、好ましくは、処理ユニット間の信号接続を介して実現される。その結果、各処理ユニットは、それらの求められた測定値を１つまたはさらに別のすべての処理ユニットに提供する。少なくとも１つの処理ユニット内に手段が提供され、それにより、少なくとも１つの第１の測定値が少なくとも１つのさらに別の測定値と比較され得ることが考えられる。また、少なくとも１つの処理ユニットが、それ自体の測定値を、さらに別のすべての接続された処理ユニットの測定値と比較することが考えられる。
【００１７】
この手段は、特に好ましくは、少なくとも２つの測定値間で妥当性検査、特に相互比較が実行可能となるように作られる。偏差が定義可能な許容限度内にある場合、測定は妥当であると分類され、少なくとも２つの処理ユニットは、すべてのまたは少なくとも一部の処理ユニットにあてはまる同一の測定値について一致する。これは次に、すべてのまたは一部の処理ユニットの出力領域にバイナリ値として記憶される。２つの処理ユニットは、たとえば、それらの測定値を互いに比較する。測定偏差がほんのわずかなものである場合、第１の処理ユニットはその測定値を出力領域に記憶し、第２のまたはさらに別のすべての処理ユニットはそれら自体の測定値を拒絶し、代わりに第１の処理ユニットの同一の測定値をそれらの出力領域に記憶する。したがって、記憶された値のビットパターンは、すべての出力領域において同一である。
【００１８】
比較された２つの測定値の偏差が定義可能な許容範囲外である場合、少なくとも１つの処理ユニットの測定結果は、エラーとしてマーキングされ得る。マーキングされた測定値は、少なくとも２つの処理ユニットの出力領域に記憶可能であり、また任意的に、接続されたバスシステムを介して送信可能である。受信機は、マーキングに基づいて、センサの動作不良を結論付けることができる。
【００１９】
少なくとも１つの処理ユニットの手段は、特に好ましくは、プログラマブル・マイクロプロセッサ、またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）によって実現される。処理ユニット同士の、またはマイクロプロセッサ同士の結合は、マイクロプロセッサの中央クロック供給によって与えられる。使用されたマイクロプロセッサ同士の同期化は、測定値間の時間オフセットを最小限に抑える。なぜなら、マイクロプロセッサ内のすべての処理動作が同時に、または互いに同期して実行可能であるためである。したがって、測定変数の個々の実際値は、マイクロプロセッサ内で実際的に同時に評価され、出力され得る。
【００２０】
送信すべき測定値を符号化し、またはパッケージ化するための手段が提供されることが考えられ得る。ＣＲＣおよび／またはＣＲＴアルゴリズムといった好適なデータ処理アルゴリズムを、デジタル化された測定値に適用することが考えられる。測定値はしたがって、センサ内で、符号化された形態で、接続バスシステムを介して送信される。受信機側では、符号化によって起こる測定値の処理エラーを認識し、有利に補正する可能性がある。
【００２１】
この発明の特に好ましい一実施例では、センサハウジングは、ねじ式接続部を有する。試料供給口がねじ式接続部を通り抜けることが、提供可能である。センサ全体は、ねじ式接続部を介して、測定すべき値を有する所望のラインに接続され得る。
【００２２】
そのようなセンサは、検出すべき所望の測定変数のための少なくとも２つの測定値ピックアップを有する、ということが通常当てはまる。このセンサは、好ましくは、圧力、角度、回転、傾斜、長さ、距離、ノイズ、明るさ、湿気、方向、またはレベルといった１つ以上の異なる測定変数を測定するのに好適である。このセンサの互換性は、設置された測定値ピックアップにのみ依存する。試料供給口はまた、検出すべき測定変数に、または媒体に適宜適合されるべきである。測定値処理のタイプは、すべてのセンサにおいて好ましくは同一である。すべてのセンサは、好ましくは、互いに対して冗長にまたは多様に配置された少なくとも２つの測定値ピックアップおよび／または処理ユニットを有する。この発明に従ったセンサの可能な実施例は、好ましくは、ロープ長エンコーダ、レーザセンサ、回転角度計、傾斜計、およびロータリーエンコーダを介した長さ計である。
【００２３】
この発明のさらに別の特徴、詳細、および利点を、図面に示す実施例を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】先行技術から公知の冗長システムを示す図である。
【図１ｂ】個々の測定値の関連する測定図表現を示す図である。
【図１ｃ】個々の測定値の関連する測定図表現を示す図である。
【図２】圧力センサの例についての、この発明に従ったセンサの一実施例を示す図である。
【図３】図２からのセンサの転送プロトコルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１ａ〜１ｃは、明細書の導入部で既に詳細に説明された先行技術に従って公知である測定構成を示す。
【００２６】
図２は、この発明に従ったセンサ２００の一実施例の概略図を示す。図２の実施例では、図示されたセンサ２００は、ライン１内の媒体の油圧を検出するための圧力センサとして作動する。センサ２００のセンサハウジング２０１のねじ部は、圧力ライン１の適合するねじ接続部にねじ込まれる。ライン１を油圧オイルまたは同様の圧力媒体で充填すると、試料供給口２１０の空間も、内部に配置された測定値ピックアップ２２０、２３０の前まで充填される。測定値ピックアップ２２０、２３０は、試料供給口２１０内の検出された測定圧力変数（実際値）を対応する電気信号に変換し、それらは２つの信号線２４０、２５０を介して、２つの処理ユニット２６０、２７０の入力２６１、２７１に供給される。２つの測定値ピックアップ２２０、２３０の巧みな位置選択は、間隔ができるだけ短く、試料供給口２１０の入口開口部までの長さが同じである測定値ピックアップ２２０、２３０の配置を選択することを含む。双方の測定値ピックアップ２２０、２３０で、同一の測定値が同時に採用される。
【００２７】
各測定値ピックアップ２２０、２３０は、環境によって生じる外乱変数を検出するためのそれぞれの二次センサ２２１、２３１を有する。１つの外乱変数、もしくは、温度または空気圧の影響といった異なる外乱変数を検出するために、複数の二次センサも可能である。二次センサ２２１、２３１は非常に接近しているため、冗長性を犠牲にして、１つの二次センサ２２１、２３１でも技術的に十分であろう。求められた外乱の影響は、外乱変数補償のために、信号線２２２、２３２を介して、担当する処理ユニット２６０、２７０の入力２６１、２７１に送信される。二次センサ２２１、２３１はともに、センサ２００の温度依存性測定変動を補償する温度センサとして作られている。センサ２００上またはセンサハウジング２０１内に存在する大気圧を検出し、それを補償のために転送する圧力センサとしての設計も、同様に可能である。
【００２８】
センサ２００の動作中、測定値ピックアップ２２０、２３０および二次センサ２２１、２３１は、信号線２４０、２５０、２２２、２３２を介して、２つの処理ユニット２６０、２７０の対応する入力２６１、２７１に、測定信号を連続して送出する。
【００２９】
２つの処理ユニット２６０、２７０は、不可欠な構成要素がプログラマブル・マイクロプロセッサまたはＤＳＰである集積回路構成を提供する。プロセッサの不可欠なタスクは、入力２６１、２７１に印加された測定値ピックアップ２２０、２３０および二次センサ２２１、２３１の電気測定信号を処理することである。一方で、適用された値のアナログ−デジタル変換が行なわれ、他方で、各処理ユニット２６０、２７０は、接続部２６６を介して、それ自体の変換された測定値を他方の処理ユニットに供給する。センサの正常な動作を監視するために、相互比較の方法に従った現在の測定値の妥当性検査が処理ユニット２６０、２７０内で行なわれる。それぞれの測定値は時間に依存して、かつ連続して２つの処理ユニットの入力２６１、２７１に適用されるため、２つの処理ユニット２６０、２７０は共通の時間基準２６５を用いて適宜作動する。双方のマイクロプロセッサは、共通のクロック源によって供給されるか、または互いに同期した別個のクロック源を使用する。共通の時間基準２６５の使用は決定的である。
【００３０】
測定値の偏差が定義可能な許容限度を超えない場合、測定は妥当であると分類される。その結果、測定値、普通は処理ユニット２６０からの測定値が、双方の処理ユニット２６０、２７０によって測定値としてピックアップされ、次に転送のために出力領域２６２、２７２に記憶される。こうして、センサ動作中、測定値のデジタル化および比較の後での動作不良なく、出力領域２６２、２７２において同一のビットパターンが保証される。統一された測定値の転送は、センサ値を機械の中央評価ユニットに転送するには十分である。
【００３１】
偏差が予め設定された許容範囲外にある場合、測定は概して不良であると考えられ、測定値はそれに応じてマーキングされて、マーキングと共に２つの処理ユニット２６０、２７０の出力領域２６２、２７２に記憶される。
【００３２】
センサ２００は、この発明に従ったセンサ２００のセンサ検出測定値を所望の装置に転送するために、既存のバスシステムに接続可能である。図２からのこの発明に従ったセンサ２００は、文献ＤＥ  １９６  ４７  １３１  Ｃ２から既に公知であるリープヘルシステムバスに結合可能である。
【００３３】
センサ２００は、バスシステムへの接続のために接続点２８０を有し、それはオプションで、ハウジング２０１内で２つの分岐バス２８０ａ、２８０ｂに分割される。２つの処理ユニット２６０、２７０は、分岐バス２８０ａ、２８０ｂを介して、システムバスのバスライン２８０にリンクされる。
【００３４】
ライン１における圧力の測定値が、コントローラの中央ユニットによって必要とされるや否や、中央ユニットは、信号線２８０を介して、この発明に従ったセンサ２００の２つの処理ユニット２６０、２７０に信号を送信する。処理ユニット２６０は、出力領域２６２に記憶された測定値の送信で、受信信号に応答する。処理ユニット２６０の送信機および受信機ユニットに公知の送信プロトコルを用いて、接続されたバスシステムを介して転送が行なわれる。送信処理中、処理ユニット２６０は、それによってバス上に記憶された送信信号を正確性について同時に検査する。処理ユニット２７０はこれと同様に動き、それは処理ユニット２６０によってシステムバスに印加された信号を正確性について検査するだけで、その信号はその予測値、つまり出力２７２に記憶された測定値と比較される。検査すべき処理ユニット２６０、２７０のうちの一方が送信エラーを識別した場合、処理ユニット２６０、２７０は、たとえばリープヘルシステムでは、特定の時間、特に５１２μｓの間、バス信号を接地に印加することによって、プロトコルを無効にする。この時間間隔は、リープヘルシステムバスプロトコルの対応するタイムアウトを特徴付けており、そのため、バスによって送信されたすべての送信信号は個々の受信機ユニットによって拒絶される。送信サイクルは繰返され、または次の測定値の送信とともに始まる。
【００３５】
測定値がバスプロトコルを用いて、接続されたバスシステムを介して送信される前に、図３のデータブロック３００が形成される。測定値を符号化するために、好適なセキュリティアルゴリズムが使用され、それは、測定値を介したチェックサム形成と、復旧アルゴリズムの使用とを含んでいる。一例として、ＣＲＣとＣＲＴとの組合せが挙げられる。測定値またはデータブロック３００を識別するために、カウンタがデータブロック３００に付加される。測定値のパッケージ化または符号化は安全性を高める。なぜなら、測定値の送信エラーが受信機側で認識可能であり、好ましくは修復可能であるためである。
【００３６】
処理ユニット２６０、２７０の前述のタスクは、必要に応じて関連付けられ得る。処理ユニットが観測装置としてのみ作用する実施例が考えられる。それぞれの処理ユニット２６０、２７０に個々のタスクを交互に関連付けることも、同等に可能である。
【００３７】
２つの測定値ピックアップ２２０、２３０が試料供給口２１０内に互いに非常に接近して配置され、また位置が理想的に選択されたため、ライン１内に存在する圧力のほぼ同一の実際値が、測定値ピックアップ２２０、２３０双方に適用される。圧力は同時に、オプションで必要に応じて測定可能である。また、十分に動作可能なセンサ動作における２つの処理ユニット２６０、２７０の時間同期によって、測定値の偏差が最大限削減される。これにより、許容限度が非常に小さいものとして定義可能となり、そのため、センサ２００内のさらにより小さい重大な測定偏差でさえも検出可能となり、その後のエラー分析が開始可能となる。
【００３８】
この発明に従ったセンサ２００の実施例は、ライン１内の圧力の技術的測定検出を行なう。しかしながら、この発明に従ったセンサのそのような実施例は、圧力のパラメータの測定に限定されない。この点におけるセンサ２００のさらに別の実施例は、角度、回転、傾斜、長さ、距離、ノイズ、明るさ、湿気、方向、またはレベルの測定を提供する。この目的のために、使用される２つの測定値ピックアップ２２０、２３０のみを対応する媒体に適合させる必要があり、試料供給口２１０を修正する必要がある。可能な実施例は、ロープ長エンコーダ、レーザセンサ、回転角度計、傾斜計、およびロータリーエンコーダを介した長さ計である。
【００３９】
これに関連して、傾斜センサとしてのこの発明に従ったセンサ２００の実施例を、より詳細に説明する必要がある。センサトポロジーは、測定値ピックアップと処理ユニットとによって各々形成されている２つのチャネルに分割可能である。別々に配置された２つの測定値ピックアップは、２つの軸の周りの傾斜の検出を可能にし、それらの評価用測定信号をそれらの関連する処理ユニットに送信する。第１のチャネルの処理ユニットは、バス接続の制御およびセンサのデータ送信を支配する。第２の処理ユニットは、ある状況下でセンサのデータ送信を妨害可能な監視部材としてのみ作用する。
【００４０】
傾斜センサの多様性を達成するために、少なくとも２つの測定値ピックアップは多様に作られる。ある特定の実施例では、傾斜センサは、その処理ユニットにＳＰＩインターフェイスを介して接続される部品タイプＳＣＡ  １０３Ｔの測定値ピックアップを含む。シリーズＡＤＩＳ１６００３の部品は、第２の測定値ピックアップとして使用される。
【００４１】
そのような傾斜センサは有利には、傾斜検出のためにＭＥＭＳ技術（微小電気機械システム）の原理に基づいている。傾斜センサのセンサシステムは、キャパシタンスの柔軟に支持されたプレートに対する重力による加速度の力効果を測定する。有効力ベクトルは地球の中心に向かう相対傾斜とともに変化するため、対応する角度を求めることができる。測定の精度を高めるために、軸毎の測定チャネルにおいて１８０°回転された２つの測定値ピックアップが使用され、それらの測定値は区別して評価される。傾斜の絶対角度の出力および計算が、中心については０．０２°の測定分解能で、±２５°の範囲では０．４°の測定分解能で行なわれる。
【００４２】
好ましくはセンサハウジングに配置された１つ以上のＬＥＤが、異なるセンサ状態を信号で伝えるよう機能する。測定値と共に転送可能なステータスバイトは、現在のセンサ状態を特徴付けるよう機能する。エラーの場合、ステータスバイトは対応するエラーコードによって補足される。
【符号の説明】
【００４３】
２００：センサ、２０１：センサハウジング、２１０：試料供給口、２２０、２３０：測定値ピックアップ、２６０、２７０：処理ユニット。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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