[发明专利]用于设备组成部分的状态监控的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于工业设备的电流可能流经的设备组成部分、特别是电导体的状态监控的装置。

背景技术

电导体的瞬时的无电流或导电的视觉表示由于安全原因并且也由于功能的原因在很多电气仪器和设备以及开关柜中、例如在中压技术中是必需的。

目前的解决方案基于用于电流或电压的不同的传感器原理，其用于状态监控的输出信号通常基于低压范围内的电变量（电压、电流、电阻）的输出（转换器）。该电变量通常被发送给输出仪器并且相应地被可视化（灯、显示器）。因为电流的测量由这些传感器在本地实现，所以必须根据电流流动在多个位置或支路处进行测量。因此直接的光学的本地的分配是不可能的。

发明内容

本发明的任务是，说明能够实现电流可能流经的设备组成部分的状态的监控并且在此避免所提及的缺点的方法和装置。

该任务通过根据权利要求1的装置并且通过根据权利要求8的方法来解决。根据本发明的装置为了检测设备组成部分的当前状态而具有与要监控的设备组成部分连接的场产生装置，以及有机磁阻OMR半导体元件和用于产生OMR半导体元件的两个电极之间的电压的电压源，其中该场产生装置在设备部分的附近产生磁场，该OMR半导体元件位置固定地被布置在要监控的设备组成部分的附近。

在根据本发明的用于确定可能导电的设备组成部分、特别是技术设备的电导体的状态的方法中产生磁场，该磁场在设备组成部分的附近借助有机磁阻OMR半导体元件来检测。根据所检测的磁场，借助该半导体元件来设定电变量。

根据本发明的装置的有利的改进方案由从属权利要求给出。

利用根据本发明的装置，可以按照根据本发明的方法以如下方式来确定当前状态、特别是电流通过。通过场产生装置在设备组成部分上相关地产生磁场。在设备组成部分的附近借助OMR半导体元件来检测该场。因此能够实现，借助OMR半导体元件根据所检测的磁场来设定电变量。该电变量例如可以是在电极之间下降的电压或由该电压引起的电流。

根据本发明的装置和根据本发明的方法具有下述优点，即显示可以简单并且便宜地被施加到几乎任意的设备部分上，也可以事后被施加在已经存在的设备中。相应的显示以最简单的方式本地受限制地显示所期望的信息（如果电导体现在配备电流），附加的分析是不需要的。

OMR半导体元件可以被构造为至少局部地包围电导体或所期望的设备部件的层。因此，与利用霍尔传感器或AMR传感器的检测相比，借助OMR半导体元件相对大面积地检测磁场。由此在测量时得出导致波动小的测量信号的平均效应。根据本发明的装置的优选的实施方式具有OMR半导体元件，该OMR半导体元件具有空心圆柱体的形状。该空心圆柱形的OMR半导体元件在此在周向上包围导体，使得极为有效地抑制测量信号的波动。空心圆柱体的段的形式的OMR半导体元件可以证实为同样有利的，因为该OMR半导体元件（例如出于修理的目的）可以以少的花费被去除。

如果OMR半导体元件被布置在柔性衬底上，则得出另一个优点。这允许装置的壳体的很简单的、节省空间的构造并且能够实现传感器系统的简单的、低成本的安装。

根据本发明的装置的另一种改进方案设置用于测量变量的测量装置，该变量与流经OMR半导体元件的电流和/或施加在OMR半导体元件上的电压成比例。该变量例如可以是电流或电压本身或在另一元件上下降的电压，该另一元件被与OMR半导体元件相同的电流流经。基于变量的测量信号，可以有利地提供自动的监控或形成用于显示的控制信号。

如果OMR半导体元件以运行范围之内的恒定电压来运行，在该运行范围内OMR半导体元件具有最大的场灵敏度，则得出特别好的测量效果。相应地，根据本发明的装置的一种有利的改进方案规定，电压源被设计为恒定电压源。场灵敏度在此说明相对于磁场强度的变化dH的OMR半导体元件的电阻的变化dR，即dR/dH。

按照根据本发明的装置的另一种有利的改进方案，由OMR半导体元件形成OLED，即有机发光二极管（OLED－organic light emitting diode）。这可以通过被用于制造OMR半导体元件的有机半导体材料的相应的选择来实现。借助OLED，能够以可简单实现的方式实现存在于电导体或设备部件上的导电的视觉表示。

如果在OLED的电极之间产生的电压被设定到如下值，在该值的情况下只有当所测量的值满足预定的标准时OLED才发光，则给出光学显示的另一种有利的方式。