DE102008031783B4

DE102008031783B4 - Einrichtung zum Bestimmen eines Füllstandes

Info

Publication number: DE102008031783B4
Application number: DE200810031783
Authority: DE
Inventors: Artem Ivanov
Original assignee: Ident Technology AG
Current assignee: Microchip Technology Germany GmbH
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2028-07-05
Also published as: DE102008031783A1

Abstract

Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstandes in einem Behälter umfassend:
– mindestens eine Clientschaltung (23, 80) zur Generierung von Signalen; und
– eine Serverschaltung (12, 70) zum Erfassen der von der mindestens einen Clientschaltung generierten und ausgegebenen Signale und zum Erzeugen eines elektrischen Feldes;
wobei
– die mindestens eine Clientschaltung eine erste Elektrode (21) und eine zweite Elektrode (22) aufweist;
– die mindestens eine Clientschaltung auf Grundlage eines modulierten Wechselfeldes kapazitiv an die Serverschaltung angekoppelt ist; und
– die mindestens eine Clientschaltung mit dem von der Serverschaltung erzeugten elektrischen Feld mit Energie zum Betrieb der Clientschaltung versorgt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Energieversorgung zum Betrieb der Clientschaltung durch den Spannungsabfall zwischen der ersten Elektrode (21) und der zweiten Elektrode (22) bewerkstelligbar ist, wobei der Spannungsabfall zwischen der ersten Elektrode (21) und der zweiten Elektrode (22) mit steigendem Füllstand in dem Behälter abnimmt, und...

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstands in einem Behälter, wobei die Sensoreinrichtung mindestens eine Client-Schaltung zur Generierung von Signalen und eine Server-Schaltung zum Erfassen der von der Client-Schaltung generierten und ausgegebenen Signale umfasst. Die Server-Schaltung dient gleichzeitig zum Erzeugen eines elektrischen Feldes. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf eine Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstands in einem Behälter mit Hilfe von kapazitiven Sensoren.
Aus dem Stand der Technik sind Einrichtungen bzw. Systeme bekannt, um den Füllstand eines Behälters zu erfassen. So sind beispielsweise Systeme bekannt, in denen der Füllstand eines Behälters unter Zuhilfenahme mechanischer Einrichtungen bestimmt wird. Beispielsweise ist bekannt, im Wasserbehälter eines Kondens-Wäschetrockners Styroporschwimmer vorzusehen, welche beim Erreichen eines vorgegebenen Wasserpegels einen elektrischen Schalter betätigen. Dies erfordert jedoch einen zusätzlichen baulichen Aufwand des im Kondens-Wäschetrockner verwendeten Wasserbehälters.
Des Weiteren nimmt die im Inneren des Behälters angeordnete mechanische Vorrichtung, etwa ein Styroporschwimmer, zusätzlichen Platz ein, was sich auf die von dem Behälter aufnehmbare Wassermenge negativ auswirkt.
Des Weiteren ist es notwendig, in dem Behälter eine entsprechende Öffnung vorzusehen, um von außen an die im Innern des Behälters angeordnete mechanische Füllstandmesseinrichtung, etwa im Falle eines Defekts, zu gelangen.
Alternativ hierzu sind aus dem Stand der Technik auch optische und elektrische Messsysteme zur Bestimmung des Wasserstands in einem Behälter bekannt. Optische Messsysteme setzen dabei zwingend voraus, dass, wenn das Messsystem außerhalb des Behälters angeordnet ist, zumindest ein Teil des Behälters transparent ausgestaltet ist. Im Falle elektrischer Messsysteme, welche die Leitfähigkeit des Wassers zur Bestimmung des Füllstands verwenden, ist es notwendig, dieses zumindest teilweise im Innern des Behälters anzuordnen, um einen Kontakt zum Wasser herzustellen. Messsysteme, welche auf der Leitfähigkeit des Wassers basieren, haben den Nachteil, dass beispielsweise verunreinigtes Wasser eine andere Leitfähigkeit aufweisen kann als sauberes Wasser, was zu beträchtlichen Messungenauigkeiten bzw. Messfehlern führen kann.
Insbesondere muss ein derartiges elektrisches Messsystem jeweils auf die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit in einem Behälter eingestellt bzw. angepasst werden, um eine exakte Füllstandmessung vornehmen zu können.
Aus der DE 20 2006 018 584 U1 ist eine Sensoreinrichtung bekannt geworden, bei der mit Hilfe eines kapazitiven Drucksensors der Füllstand in einem geschlossenen Behälter ermittelbar ist. Um mit Hilfe des kapazitiven Sensors den Druck im Innern des geschlossenen Behälters zu messen bzw. zu detektieren, ist es auch hierbei notwendig, zumindest den Sensor im Innern des Behälters anzuordnen.
Aus der DE 199 01 814 A1 ist ein Niveauschalter zur Bestimmung des Füllstands in geschlossenen Behältern bekannt geworden, wobei auch hier zumindest ein Teil des Niveauschalters im Innern des Behälters angeordnet ist. Ein im Innern des Behälters angeordneter Transponder-Niveauschalter ist mit einem an der Außenseite des Behälters angeordneten Signalempfänger gekoppelt. Der Zustand des Transponder-Niveauschalters, d. h. ein entsprechender Pegel einer Flüssigkeit in dem Behälter wird kontaktlos an den Signalempfänger übertragen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstands in einem Behälter bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise vermeidet, wobei die Sensoreinrichtung gleichzeitig universell, Platz sparend und einfach einsetzbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Sensoreinrichtung nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Danach umfasst die Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstands in einem Behälter mindestens eine Client-Schaltung zur Generierung von Signalen und eine Server-Schaltung zum Erfassen der von der Client-Schaltung generierten und ausgegebenen Signale sowie zum Erzeugen eines elektrischen Felds, wobei die Serverschaltung zumindest eine Elektrode SE aufweist, wobei die mindestens eine Client-Schaltung eine erste Elektrode CE1 und eine zweite Elektrode CE2 aufweist, wobei die mindestens eine Client-Schaltung auf Grundlage eines modulierten Wechselfeldes kapazitiv an die Server-Schaltung angekoppelt ist und wobei die mindestens eine Client-Schaltung mit dem von der Server-Schaltung erzeugten elektrischen Feld mit Energie zum Betrieb der Client-Schaltung versorgt wird, wobei die Sensoreinrichtung im Betrieb an der Außenseite des Behälters anordenbar ist, wobei der Abstand der ersten Elektrode zur Elektrode der Serverschaltung kleiner ist als der Abstand der zweiten Elektrode zur Elektrode der Serverschaltung und wobei die erste Elektrode und die Elektrode der Serverschaltung schmal im Verhältnis zur zweiten Elektrode ausgestaltet sind.
Die Server-Schaltung kann auch zumindest eine Elektrode SE (eine sogenannte Serverelektrode) aufweisen. Die Client-Schaltung kann hierbei auf Grundlage des modulierten Wechselfeldes an die Server-Schaltung angekoppelt sein.
Durch die kapazitive Koppelung der Client-Schaltung an die Server-Schaltung kann durch das von der Client-Schaltung bzw. deren Elektroden aufgenommene Wechselfeld genutzt werden, um die Client-Schaltung mit Energie zu versorgen, so dass auf zusätzliche Stromversorgungseinrichtungen in der Client-Schaltung verzichtet werden kann.
Die Elektroden CE1 und CE2 der Client-Schaltung sowie die Elektrode SE der Server-Schaltung können bandförmig ausgestaltet und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein. Der Abstand der ersten Elektrode CE1 zur Elektrode SE ist vorzugsweise kleiner als der Abstand der zweiten Elektrode CE2 zur Elektrode SE.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Elektroden CE1 und SE schmal im Verhältnis zur Elektrode CE2 ausgestaltet.
Durch die Platzierung der ersten Elektrode CE1 (Einkoppelelektrode) der Client-Schaltung in direkter Nähe zur Server-Elektrode SE und die schmale Ausgestaltung der Server-Elektrode SE und der Einkoppelelektrode CE1 wird eine besonders gute Koppelung der Elektroden CE1 und SE zueinander bei gleichzeitig kleiner Massekoppelung erreicht. Die größere Breite der Auskoppelelektrode CE2 hat den Vorteil, dass eine besonders gute Koppelung dieser Elektrode gegen Masse erreicht wird.
Vorzugsweise können die mindestens eine Client-Schaltung und die Server-Schaltung auf einem Folienaufkleber angeordnet sein. Besonders bevorzugt können die Client-Schaltung und die Server-Schaltung auf eine Polymerfolie aufgedruckt sein, was einen besonders flexiblen Einsatz der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ermöglicht. Die Sensoreinrichtung kann so einfach auf den hinsichtlich des Füllstands zu überwachenden Behälter angebracht werden, wobei der zu detektierende Füllpegel durch die Anbringungshöhe des Aufklebers gewählt wird.
Die Energieversorgung zum Betrieb der Client-Schaltung kann durch den Spannungsabfall zwischen der ersten Elektrode CE1 und der zweiten Elektrode CE2 bewerkstelligt werden. Das über die erste Elektrode CE1 aufgenommene Wechselfeld wird vorteilhafterweise in eine Gleichspannung umgewandelt (etwa durch eine Diodenkaskade), so dass mit dieser gleichgerichteten Arbeitsspannung die Client-Schaltung betrieben werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Energieversorgung der mindestens einen Client-Schaltung unterbrochen, sobald der Spannungsabfall zwischen der ersten Elektrode CE1 und der zweiten Elektrode CE2 unter einem vorherbestimmten Wert sinkt. Dies ist dann der Fall, sobald sich die Füllhöhe in dem hinsichtlich des Füllstands zu überwachenden Behälter innerhalb der Breite der Einkoppelelektrode CE1 befindet. Zu diesem Zeitpunkt schaltet sich die Client-Schaltung ab, da der Spannungsabfall zwischen der Einkoppelelektrode CE1 und der Auskoppelelektrode CE2 nicht mehr ausreicht, um die Client-Schaltung mit Energie zu versorgen.
Vorteilhafterweise kann die Sensoreinrichtung bzw. der Folienaufkleber im Betrieb an der Außenseite des Behälters angeordnet sein, was eine besonders einfache Detektion des Füllstands in einem Behälter ermöglicht. Dadurch, dass nicht die Leitfähigkeit einer Flüssigkeit sondern ihre dielektrische Konstante als Sensorfunktion benutzt wird, muss die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung nicht in Kontakt mit der sich im Behälter befindlichen Flüssigkeit stehen, da die Veränderung des zwischen den Elektroden vorhandenen elektrischen Felds genutzt wird, welche sich mit ansteigendem Pegel verändert. Gleichzeitig verkleinert sich mit steigendem Pegel der Flüssigkeit in dem Behälter auch der Spannungsabfall zwischen den Elektroden der Client-Schaltung, wobei der Spannungsabfall mit Erreichen der Einkoppelelektrode CE1 schließlich so klein wird, dass sich die Client-Schaltung abschaltet.
Das Abschalten der Client-Schaltung kann durch die Sensoreinrichtung bzw. durch die Server-Schaltung als Überschreiten eines vorgegebenen Flüssigkeitspegels interpretiert werden. Die Sensoreinrichtung stellt damit ein eindeutiges Signal, nämlich durch Abschalten der Client-Schaltung bereit, sobald der Flüssigkeitspegel überschritten wird.
Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung hat auch den Vorteil, dass auch Pegelstände in Behältern, welche elektrisch nicht leitende Flüssigkeiten aufnehmen, bestimmt werden können.
Durch die im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Elektroden der Server-Schaltung und der Client-Schaltung kann der Pegel, an welchem sich die Client-Schaltung selbständig abschaltet, allein durch die vertikale Anordnung der Sensoreinrichtung an dem Behälter bestimmt werden.
Die Server-Schaltung weist des Weiteren eine Stromversorgung, einen Oszillator und eine Auswerteeinheit auf, wobei der Oszillator von der Stromversorgung betrieben wird und wobei der Auswerteeinheit das von der Client-Schaltung bereitgestellte modulierte Wechselfeld zugeführt wird. Damit kann eine Sensoreinrichtung mit zwei oder mehreren Client-Schaltungen bereitgestellt werden, welche so ausgestaltet sind, dass diese durch die Server-Schaltung unterscheidbar sind.
Die Client-Schaltungen können dabei jeweils einen Vergleicher aufweisen, welcher eine von der Server-Schaltung auf das von diesen erzeugte elektrische Feld aufmodulierte Identifikationsnummer mit einer Vergleichsidentifikationsnummer vergleicht. Die Client-Schaltung kann zusätzlich so ausgestaltet sein, dass diese nur aktivierbar ist, wenn die Identifikationsnummer der Vergleichsidentifikationsnummer entspricht, wobei jeder Client-Schaltung eine unterschiedliche (bzw. eindeutige) Vergleichsidentifikationsnummer zugeordnet ist.
Die Server-Schaltung kann so gezielt eine von mehreren Client-Schaltungen aktivieren. Dies hat den Vorteil, dass an eine Serverelektrode gleichzeitig mehrere Client-Schaltungen angekoppelt sein können, so dass beispielsweise mit einer Sensoreinrichtung der erfindungsgemäßen Art unterschiedliche Füllstände detektierbar sind.
Alternativ zu dem Vergleicher können zwei oder mehrere Client-Schaltungen auch jeweils ein Zeitglied aufweisen, wobei die Zeitglieder die jeweiligen Client-Schaltungen in einer vorher bestimmbaren Reihenfolge und Dauer aktivieren. Auch hierbei ist jeweils genau eine Client-Schaltung mit der Serverelektrode gekoppelt, so dass ebenfalls unterschiedliche Pegelstände in einem Behälter detektierbar sind.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Client-Schaltungen auch jeweils einen freilaufenden Oszillator aufweisen, wobei die Frequenz der jeweiligen Oszillatoren verschieden ist. Durch die verschiedene Frequenz der einzelnen Oszillatoren sind die Client-Schaltungen von der Server-Schaltung unterscheidbar.
In einer noch weiteren alternativen Ausführungsform können die Client-Schaltungen auch jeweils einen Frequenzteiler aufweisen, welcher die Frequenz des Oszillators der Server-Schaltung teilt, wobei das Teilungsverhältnis der einzelnen Frequenzteiler verschieden ist. Auch hier dient die verschiedene Frequenz der einzelnen Client-Schaltungen dazu, dass die Server-Schaltung die einzelnen Client-Schaltungen unterscheiden kann.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung, angeordnet auf einer Folie;
2 eine Sensoreinrichtung, angeordnet auf einen hinsichtlich des Pegelstands zu überwachenden Behälter;
3 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung zur Detektion unterschiedlicher Füllpegel;
4 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung mit einer Server-Schaltung und zwei Client-Schaltungen;
5 ein Beispiel einer Sensoreinrichtung, welche sowohl die Bestimmung des Füllstandpegels in einem Behälter als auch Kippbewegungen eines teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Behälters ermöglicht;
6a eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Server-Schaltung; und
6b eine schematische Darstellung einer Client-Schaltung.
1 zeigt eine Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstands in einem Behälter, wobei Teile der Sensoreinrichtung auf einer Folie 30, vorzugsweise auf einer Polymerfolie aufgebracht sind. Die Sensoreinrichtung besteht aus einer Server-Schaltung und einer Client-Schaltung. Die Server-Schaltung wird von einem Server 12 und einer mit dem Server 12 gekoppelten Serverelektrode 11 gebildet. Die Koppelung der Serverelektrode 11 mit dem Server 12 kann dabei galvanisch oder kapazitiv erfolgen.
Die Client-Schaltung wird von einem Client 23 und zwei mit dem Client 23 gekoppelten Elektroden 21, 22 gebildet. Die Elektrode 21 der Client-Schaltung, welche als Einkoppelelektrode dient, ist in direkter Nähe der Serverelektrode 11 angeordnet. Die Elektrode 22, welche als Auskoppelelektrode dient, ist dagegen weiter von der Serverelektrode 11 entfernt angeordnet.
Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die Serverelektrode 11 und die Einkoppelelektrode 21 schmaler ausgestaltet als die Auskoppelelektrode 22. Durch die schmale Ausgestaltung der Serverelektrode 11 und der Einkoppelelektrode 21 wird eine besonders gute Koppelung dieser Elektroden zueinander bei gleichzeitig kleiner Massekoppelung erreicht. Außerdem ist bei einer schmalen Ausgestaltung der Einkoppelelektrode 21 die Schaltschwelle, bei welcher die Energieversorgung der Client-Schaltung unterbrochen wird, ebenfalls entsprechend schmal.
Die wesentlich größere Breite der Auskoppelelektrode 22 dient dazu, um eine bessere Koppelung der Elektrode 22 gegen Masse zu erzielen.
Die Client-Schaltung, bestehend aus den Elektroden 21, 22 und dem Client 23, ist kapazitiv an ein elektrisches Wechselfeld angekoppelt, welches von dem Server 12 und der Serverelektrode 11 bereitgestellt wird. Das elektrische Wechselfeld des Servers bzw. der Serverelektrode 11 wird in die Einkoppelelektrode 21 der Client-Schaltung eingekoppelt, während die Auskoppelelektrode 22 (kapazitiv) mit Erde verbunden ist.
Das über die Einkoppelelektrode 21 aufgenommene Wechselfeld kann vom Client 23 mit einem Spannungswandler in eine Gleichspannung gewandelt werden, welche beispielsweise einen Oszillator betreibt, welcher entsprechend der Eingangsspannung einen gewissen Pegel hat, der ausreichend ist, die Client-Schaltung mit Energie zu versorgen.
Mit Hilfe von physikalischen Einwirkungsgrößen, etwa dem Pegelstand in dem zu überwachenden Behälter, ist es möglich, den Pegel der Spannung derart zu verändern, dass dieser proportional zur einwirkenden Größe am Server 12 ausgewertet werden kann und somit ein Maß für die einwirkende Größe bildet, etwa dem aktuellen Pegelstand in dem zu überwachenden Behälter.
Eine detaillierte Beschreibung der Client-Schaltung bzw. der Server-Schaltung ist weiter unten mit Bezug auf die 6a und 6b gegeben.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Aufbau der Sensoreinrichtung erfolgt die Aktivierung der Client-Schaltung immer dann, wenn über die Serverelektrode 11 von dem Server 12 ein ausreichend starkes elektrisches Feld bereitgestellt wird, so dass der Oszillator der Client-Schaltung anschwingen kann, was umgekehrt von der Server-Schaltung als „OK-Signal” ausgewertet werden kann.
Das so von der Client-Schaltung erzeugte Signal (OK-Signal) kann beispielsweise mittels Lastmodulation an die Server-Schaltung übermittelt werden. Das übermittelte Signal wird an der Server-Schaltung einer Auswerteeinheit zugeführt, wo es beispielsweise eine Fourier-Transformation unterzogen werden kann.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Aufbau der Sensoreinrichtung wird das Signal von der Client-Schaltung so lange an die Server-Schaltung übermittelt, so lange die Client-Schaltung ausreichend Energie aus dem von der Server-Schaltung bereitgestellten Wechselfeld für ihren Betrieb entnehmen kann.
Das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist dabei Folgendes. Der Abstand zwischen der Einkoppelelektrode 21 und der Auskoppelelektrode 22 ist so gewählt, dass die Client-Schaltung bei der gewählten Serverspannung ohne Flüssigkeit im Behälter (z. B. Wasser) stabil funktioniert, d. h. dass der Oszillator der Client-Schaltung stabil schwingt, was durch die Server-Schaltung als das zuvor erwähnte „Sensor-OK”-Signal ausgewertet werden kann. In diesem Anfangszustand, d. h. wenn sich im Behälter keine Flüssigkeit befindet, gibt es einen ausreichenden Spannungsabfall zwischen der Einkoppelelektrode 21 und der Auskoppelelektrode 22, so dass die Client-Schaltung mit ausreichend Energie für den Betrieb versorgt werden kann.
Durch Einfüllen, beispielsweise von Wasser, in den Behälter (wobei Wasser eine Dielektrizitätskonstante von ca. 80 hat) wird der effektiv für das elektrische Feld wirkende „Abstand” zwischen den Elektroden 21 und 22 um das ε–fache verkürzt, d. h. dass der Spannungsabfall zwischen der Einkoppelelektrode 21 und der Auskoppelelektrode 22 mit steigendem Flüssigkeitspegel abnimmt.
Die Client-Schaltung schaltet sich ab, sobald der Spannungsabfall zwischen der Einkoppelelektrode 21 und der Auskoppelelektrode 22 nicht mehr ausreicht, um die Client-Schaltung mit Energie zu versorgen. Vorzugsweise erfolgt die Abschaltung dann, wenn der Flüssigkeitspegel sich innerhalb der Breite der Einkoppelelektrode 21 befindet.
Demzufolge wird von der Client-Schaltung solange ein Signal an den Server, beispielsweise mittels Lastmodulation übermittelt, so lange die Flüssigkeit in dem zu überwachenden Behälter einen vorbestimmten Füllstand nicht erreicht hat. Nach Erreichen des Füllstands schaltet sich die Client-Schaltung automatisch ab, da der Spannungsabfall zwischen der Einkoppelelektrode 21 und der Auskoppelelektrode 22 unter einen bestimmten Wert sinkt, was von der Server-Schaltung ausgewertet und eindeutig erkannt werden kann. Diese Signalzuordnung (Füllstand erreicht bzw. Füllstand nicht erreicht) hat wesentliche sicherheitstechnische Vorteile, da das Erreichen eines Füllstands in einem Behälter durch genau ein Signal eindeutig gekennzeichnet ist. Eine stetige Überwachung des Flüssigkeitspegels im Behälter ist nicht erforderlich, was sich besonders vorteilhaft in der Ausgestaltung der Auswerteeinheit in der Serverschaltung auswirkt, da komplizierte Schaltungsanordnungen beispielsweise für einen Mustervergleich für unterschiedliche Fullstände einer Flüssigkeit in einem Behälter nicht nötig sind. Die Auswerteeinheit muss lediglich überprüfen, ob von der Client-Schaltung ein Signal bereitgestellt wird oder nicht.
Selbstverständlich kann die Server-Schaltung bzw. die Auswerteeinheit der Server-Schaltung das von der Client-Schaltung empfangene Signal auch hinsichtlich des Flüssigkeitspegels in dem Behälter auswerten, um so beispielsweise unterschiedliche Status- bzw. Warnmeldungen zur Verfügung zu stellen.
2 zeigt einen Behälter 40 mit einer an der Außenseite des Behälters angeordneten Sensoreinrichtung, bestehend aus dem Server 12, der Serverelektrode 11, der Einkoppelelektrode 21, der Auskoppelelektrode 22 sowie des Clients 23. Zusätzlich ist der Server 12 mit einer Warneinrichtung 50, beispielsweise einer LED, verbunden. Die Auswerteeinrichtung der Server-Schaltung 12 kann dabei so ausgebildet sein, dass bei Erreichen des zu überwachenden Füllstands in dem Behälter 40 die LED zu leuchten bzw. zu blinken beginnt. Der zu überwachende Füllstand befindet sich hierbei im Bereich der Einkoppelelektrode 21.
Werden die einzelnen Elemente der Sensoreinrichtung auf einer Folie angeordnet, so kann diese Folie einfach an den hinsichtlich des Füllstands zu überwachenden Behälter an der Außenseite des Behälters angebracht werden, wobei lediglich darauf zu achten ist, dass die Anbringungshöhe der Folie so gewählt wird, dass die Höhe der Einkoppelelektrode 21 dem zu detektierenden Füllstand in dem Behälter entspricht.
Gemäß der Erfindung kann der Server 12 auch mit einer externen, sich nicht am Behälter befindlichen Stromquelle betrieben werden. Ebenfalls ist es nicht zwingend erforderlich, die Warneinrichtung 50 direkt an der Außenseite des Behälters 40 anzuordnen. Beispielsweise kann die Warneinrichtung 50 zu einer Bedienblende, beispielsweise eines Wäschetrockners geführt werden, wobei die Sensoreinrichtung zur Detektion des Wasserstands im Behälter des Kondenswäschetrockners eingesetzt werden kann. Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist es besonders einfach, bereits bestehende Einrichtungen mit einer Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstands zu versehen. So muss der Behälter eines Kondenswäschetrockners lediglich mit der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung versehen werden, wobei im Falle, dass die Sensoreinrichtung an einer selbstklebenden Folie angeordnet ist, die Folie nur an einer geeigneten Stelle an der Außenwand des Behälters aufgeklebt werden muss. Eine evtl. vorhandene Warneinrichtung muss nur noch an geeigneter Stelle dem Bediener sichtbar bzw. hörbar gemacht werden.
Ein weitergehender Umbau bzw. Anpassung des Behälters des Kondenswäschetrockners ist hierbei nicht mehr notwendig. Insbesondere müssen keinerlei Einrichtungen bzw. Vorrichtungen zur Detektion des Füllstands im Innern des Behälters angeordnet werden.
3 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung, welche auf einer Folie 30 angeordnet. Die in 3 gezeigte Sensoreinrichtung dient dazu, zwei unterschiedliche Füllstände in einem Behälter zu detektieren, um so unterschiedliche Aktionen in Abhängigkeit des Füllpegels auszulösen. Beispielsweise kann bei Erreichen eines ersten Füllpegels eine Warnfunktion ausgelöst werden und bei Erreichen eines zweiten Füllpegels kann beispielsweise die Flüssigkeitszufuhr in dem zu überwachenden Behälter automatisch gestoppt werden.
Wie in 3 ersichtlich, sind die Elektroden 11, 21, 22 einer ersten Sensoreinrichtung unterschiedlich zu den Elektroden 11a, 21a, 22a einer zweiten Sensoreinrichtung angeordnet, um so die Detektion unterschiedlicher Füllstände in einem Behälter zu erreichen. In der hier gezeigten Ausführungsform sind die Serverelektroden 11 bzw. 11a der beiden Sensoreinrichtungen jeweils mit einem Server 12 bzw. 12a verbunden. Erreicht der Füllpegel der sich im Behälter befindlichen Flüssigkeit die Einkoppelelektrode 21a, kann von der zweiten Sensoreinrichtung ein erster Füllstand detektiert werden, da der Spannungsabfall zwischen der Einkoppelelektrode 21a und der Auskoppelelektrode 22a nicht mehr ausreicht, um die Client-Schaltung der zweiten Sensoreinrichtung mit dem von der Serverelektrode 11a bereitgestellten elektrischen Feld mit Energie zu versorgen. Die Client-Schaltung der zweiten Sensoreinrichtung schaltet sich also bei Erreichen des Füllpegels im Bereich der Einkoppelelektrode 21a automatisch ab, so dass die Auswerteeinrichtung des Servers 12a eine entsprechende Funktion auslösen kann. Diese Funktion kann beispielsweise eine Warnfunktion sein, welche darauf hinweist, dass ein kritischer Füllstand im Behälter erreicht wurde.
Die Auswerteeinrichtung des Servers 12a kann beispielsweise auch eine Regeleinrichtung steuern, welche die Flüssigkeitszufuhr in dem Behälter bei Erreichen des Flüssigkeitspegels 21a entsprechend drosselt.
Die Serverelektrode 11 und die Einkoppelelektrode 21 der ersten Sensoreinrichtung sind entsprechend vertikal oberhalb der Serverelektrode 11a bzw. der Einkoppelelektrode 21a der zweiten Sensoreinrichtung angeordnet. Bei einem weiteren Anstieg des Füllstandpegels erreicht dieser schließlich die Einkoppelelektrode 21, so dass die Auswerteeinrichtung des Servers 12 diesen Pegel detektieren kann, um dann beispielsweise die Flüssigkeitszufuhr in den Behälter automatisch zu stoppen.
Selbstverständlich können die Server 12 und 12a auch über eine gemeinsame Auswerteeinrichtung verfügen, wobei diese gemeinsame Auswerteeinrichtung sowohl die Warnfunktion für den ersten Füllstand und das automatische Stoppen der Flüssigkeitszufuhr beim zweiten Füllstand steuern kann.
Die erste Sensoreinrichtung arbeitet dabei analog zu der bereits beschriebenen Arbeitsweise der zweiten Sensoreinrichtung. Erreicht der Pegel der Flüssigkeit die Einkoppelelektrode 21, sinkt der Spannungsabfall zwischen der Einkoppelelektrode 21 und der Auskoppelelektrode 22 unter einen bestimmten Wert ab, welcher zu gering ist, um die Client-Schaltung der ersten Sensoreinrichtung mit Energie zu versorgen. Die Client-Schaltung der ersten Sensoreinrichtung schaltet dann automatisch ab.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die Elektrode 11a der zweiten Sensoreinrichtung auch mit dem Server 12 verbunden werden. Die Elektroden 11 und 11a sind dabei so ausgestaltet, dass der Server 12 die von den beiden Client-Schaltungen erzeugte Signale (OK-Signale) unterscheiden kann. Verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten zur Unterscheidung bzw. Trennung der von mehreren Client-Schaltungen erzeugten Signale sind weiter unten unter Bezugnahme zu 4 und 6b aufgeführt.
In dieser Ausgestaltung (ein Server 12 gekoppelt mit mehreren Elektroden 11, 11a) kann auf den zweiten Server 12a verzichtet werden, was eine noch kompaktere Bauweise der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ermöglicht.
Insbesondere ist es möglich eine oder mehrere Client-Schaltung der genannten Art an einen bereits vorhandenen Server anzuschließen, sodass ein Netz von Client-Schaltungen aufgebaut werden kann. Beispielsweise kann in einem Wäschetrockner ein Server vorgesehen sein, an welchem eine für einen anderen Zweck vorgesehene Sensoreinrichtung angeschlossen ist. An diesem Server kann auch die erfindungsgemäße Client-Schaltung angeschlossen werden. Der Server ist so ausgebildet, dass er die von der Clientschaltung erfassten Signale extrahieren kann und so den Füllstand etwa des Kondenswasserbehälters detektieren kann.
4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Sensoreinrichtung. Die Sensoreinrichtung weist hier eine Serverelektrode 11 und zwei Client-Schaltungen auf. Die Einkoppelelektroden 21 und 21a sind dabei in gleicher Höhe jeweils nahe der Serverelektrode 11 angeordnet, so dass das über die Serverelektrode 11 von der Server-Schaltung bereitgestellten elektrischen Wechselfeldern in die Einkoppelelektroden 21 bzw. 21a eingekoppelt werden kann. Die Auskoppelelektrode 22 bzw. 22a der beiden Client-Schaltungen sind auch hier im Vergleich zu den Einkoppelelektroden 21 bzw. 21a breit ausgestaltet, so dass eine optimale Massekoppelung der Auskoppelelektroden 22 bzw. 22a erreicht wird.
Die von beiden Client-Schaltungen bereitgestellten Signale (welche bereitgestellt werden solange der Pegel der sich im Behälter befindlichen Flüssigkeit die Einkoppelelektroden 21 bzw. 21a nicht erreicht hat) werden von der Server-Schaltung bzw. von der Auswerteeinrichtung der Server-Schaltung ausgewertet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Server-Schaltung bzw. sind die Client-Schaltungen so ausgestaltet, dass die Server-Schaltung die Signale der einzelnen Client-Schaltungen unterscheiden kann. Zu diesem Zweck kann jede der Client-Schaltungen einen Vergleicher aufweisen, der beispielsweise eine von der Server-Schaltung auf das von dieser erzeugte elektrische Feld aufmodulierte Identifikationsnummer mit einer Vergleichsidentifikationsnummer vergleicht, wobei jeder Client-Schaltung eine eindeutige Vergleichsidentifikationsnummer zugeordnet ist. Aufgrund der den Client-Schaltungen zugeordneten Vergleichsidentifikationsnummer kann jede Client-Schaltung diese dazu verwenden, um ein Signal zu erzeugen, das die Kennung der Client-Schaltung beinhaltet. Wie bereits eingangs beschrieben, werden diese Signale mittels Lastmodulation an die Server-Schaltung übermittelt, wobei die aufgrund der Vergleichsidentifikationsnummer unterschiedlichen Signale eine unterschiedliche Lastmodulation an der Server-Schaltung bewirken. Die so übermittelten Signale der einzelnen Client-Schaltungen, welche bei gleichzeitiger Übermittlung ein Frequenzgemisch bilden, können von der Auswerteeinrichtung des Servers 12 beispielsweise mit Hilfe einer Fourier-Transformation getrennt und ausgewertet werden.
Die Client-Schaltungen können alternativ auch so ausgestaltet sein, dass diese nur aktiviert werden, wenn die auf das elektrische Feld der Server-Schaltung aufmodulierte Identifikationsnummer mit der Nummer der Vergleichsidentifikation der Client-Schaltung übereinstimmt. Dadurch wird die Möglichkeit bereitgestellt, dass die Server-Schaltung einzelne Client-Schaltungen der Sensoreinrichtung gezielt ansprechen kann.
In einer alternativen Ausführungsform kann anstelle eines Vergleichers auch ein Zeitglied vorgesehen werden, wobei die Zeitglieder der jeweiligen Client-Schaltungen in einer vorher bestimmbaren Reihenfolge und Dauer die Client-Schaltung aktivieren, so dass jeweils nur eine Client-Schaltung aktiv ist.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Client-Schaltungen anstelle eines Vergleichers auch jeweils einen freilaufenden Oszillator vorsehen, wobei die Frequenz der jeweiligen Oszillatoren verschieden ist. Durch die verschiedene Frequenz der einzelnen Oszillatoren sind die Client-Schaltungen von der Server-Schaltung unterscheidbar.
In einer noch weiteren alternativen Ausführungsform können die Client-Schaltungen anstelle eines Vergleichers auch jeweils einen Frequenzteiler aufweisen, welcher die Frequenz des Oszillators der Server-Schaltung teilt, wobei das Teilungsverhältnis der einzelnen Frequenzteiler verschieden ist. Auch hier dient die verschiedene Frequenz der einzelnen Client-Schaltungen dazu, dass die Server-Schaltung die einzelnen Client-Schaltungen unterscheiden kann.
Aufgrund der Anordnung der Einkoppelelektroden 21 bzw. 21a der beiden Client-Schaltungen auf gleicher Höhe bzw. horizontal nebeneinander kann diese Sensoreinrichtung, wie in 5 schematisch dargestellt, auch dazu verwendet werden, um neben dem Füllpegel im Behälter auch eine etwaige Neigung des Behälters zu detektieren. Erreicht der Füllstand in dem Behälter nur eine der beiden auf gleicher Höhe angeordneten Einkoppelelektroden 21 bzw. 21a, kann dies von der Sensoreinrichtung als ein Kippen des Behälter ausgewertet bzw. interpretiert werden, da sich nur im gekippten Zustand eine der beiden Client-Schaltungen aufgrund des zu geringen Spannungsabfalls zwischen den beiden Client-Elektroden selbst abschaltet.
Im nicht gekippten Zustand müssten sich beide Client-Schaltungen nahezu zeitgleich abschalten, wobei zur Vermeidung von Fehlinterpretationen durch die Auswerteeinrichtung ein bestimmtes Zeitintervall vorgesehen werden kann, innerhalb welchem die Abschaltung beider Client-Schaltungen detektiert werden muss, um daraus den Rückschluss zu bilden, dass es sich tatsächlich um eine Flüssigkeitspegelüberschreitung handelt und nicht um ein Kippen des Behälters. Durch Vorsehen eines solchen Zeitintervalls können beispielsweise Fehlauswertungen verhindert werden, welche etwa durch Bewegen der Flüssigkeit aufgrund des Einfüllvorgangs hervorgerufen werden können.
Des Weiteren oder alternativ hierzu kann auch der Pegelunterschied an den jeweiligen Clientschaltungen herangezogen werden, um die Ermitteln, ob es sich um einen gekippten Behälter oder um einen nicht-gekippten Behälter handelt.
Durch die in der 4 vorgeschlagene Anordnung der Elektroden kann zudem ermittelt werden, in welche Richtung der Behälter geneigt worden ist. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung des Servers bestimmen, dass der Behälter nach links geneigt wurde, da – wie aus 5 ersichtlich – die Client-Schaltung mit den Elektroden 21 und 22 selbst abschaltet und der Server somit nurmehr ein Signal der weiteren Client-Schaltung mit den Elektroden 21a und 22a empfängt.
6a zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Schaltungsaufbau für eine Server-Schaltung. Eine Stromquelle 71 sorgt für die Zufuhr elektrischer Energie, z. B. als Konstantstrom. Damit wird ein Oszillator 72 betrieben, welcher eine Wechselspannung erzeugen kann. Diese Wechselspannung kann einem (hier nicht gezeigten) Mischer zugeführt werden, wobei diesem Mischer zusätzliche Daten zur Sensorsteuerung, beispielsweise die oben genannten Identifikationsnummern, zugeführt werden können. Aus dem so gemischten Signal wird anschließend ein elektrisches Feld erzeugt, welches über die Serverelektrode 11 abgegeben wird. Dem Oszillator 72 kann ein Begrenzer 73, beispielsweise ein Widerstand, nachgeschaltet sein, um evtl. fließende Ströme, etwa bei Kurzschluss, nicht über ein bestimmtes Maß hinauswachsen zu lassen. Zum anderen wird an diesem Element die von den Client-Schaltungen erzeugte Modulation (Lastmodulation) einer Auswerteeinrichtung zugeführt, welche im Wesentlichen aus einem Filter 74, einem Verstärker 75 und einer Auswerteeinheit 76 besteht.
Um das elektrische Feld abzugeben, bzw. die Modulation der Client-Schaltungen zu empfangen, ist mindestens eine Serverelektrode 11 vorgesehen, welche beispielsweise aus einer folienartigen Struktur bestehen kann und direkt auf eine Folie aufgedruckt werden kann.
6b zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Schaltungsaufbau für eine Client-Schaltung. Da die Client-Schaltung der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung kapazitiv an die Server-Schaltung gekoppelt ist, bestimmt die Größe der Fläche der Einkoppelelektrode 21 und der Serverelektrode 11 bzw. der Abstand zueinander die Eingangsenergie aus dem von der Einkoppelelektrode 21 aufgenommenen Wechselfeld. Das über die Einkoppelelektrode 21 aufgenommene Wechselfeld wird mit einem Spannungswandler 81 in eine Gleichspannung gewandelt. Dies kann beispielsweise durch eine Diodenkaskade geschehen, um neben der Gleichrichtung zusätzlich eine entsprechend hohe Arbeitsspannung aus dem Eingangssignal zu erzeugen. Mit dieser Spannung wird ein Modulator 82 betrieben. Entsprechend der Eingansspannung hat der Modulator 82 einen gewissen Pegel, mit dem die Wechselspannung moduliert werden kann. Mit Hilfe einer geeigneten Umwandlung von physikalischen Einwirkungsgrößen, beispielsweise dem Füllstand in dem zu überwachenden Behälter, ist es möglich, den Pegel dieser Spannung derart zu verändern, dass er in Abhängigkeit von den physikalischen Einwirkungsgrößen am Server auswertbar ist und somit ein Maß für die einwirkende Größe bildet. Dadurch wird durch die Sensoreinrichtung auch die Möglichkeit bereitgestellt, nicht nur das Abschalten der erfindungsgemäßen Client-Schaltung zu detektieren sondern auch einen stetigen Anstieg des Flüssigkeitspegels zu überwachen, bzw. auszuwerten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Aktivierung der Client-Schaltung also immer dann, wenn eine ausreichende Feldstärke (welche ja durch das elektrische Feld der Server-Schaltung bereitgestellt wird) vorhanden ist, was im Falle einer Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstands in einem Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung gleichzeitig als „Sensor-OK”-Signal ausgewertet werden kann. Ein Ausbleiben eines derartigen Signals, kann von der Sensoreinrichtung als Erreichen eines vorherbestimmten Füllstands in einem Behälter ausgewertet bzw. interpretiert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Sensoreinrichtung mehrere solche Client-Schaltungen aufweisen, welche von dem durch die Server-Schaltung bereitgestellten bzw. ausgegebenen elektrischen Feld erreichbar sind, um damit die Client-Schaltungen mit Energie zu versorgen.
Um mehrere derartige Client-Schaltungen innerhalb einer Sensoreinrichtung durch die Server-Schaltung unterscheidbar zu machen, kann die Client-Schaltung einen Vergleicher, ein Zeitglied, einen freilaufenden Oszillator oder einen Frequenzteiler vorsehen. Vergleicher, Zeitglied, freilaufender Oszillator oder Frequenzteiler sind in 6b mit dem Bezugszeichen 83 versehen.
Der Vergleicher kann eine vom Server auf das elektrische Wechselfeld aufmodulierte Identifikationsnummer mit einer in der Client-Schaltung gespeicherten Vergleichsidentifikationsnummer vergleichen und erst bei Übereinstimmung die Client-Schaltung bzw. den Modulator 82 des Clients aktivieren. Damit können alle sich in einem elektrischen Feld befindlichen Client-Schaltungen einzeln angesprochen werden. Stimmt die Identifikationsnummer mit der Vergleichsidentifikationsnummer überein, würde die ausgewählte Client-Schaltung ihre gemessenen Werte, beispielsweise die Füllhöhe in einem Behälter auf das Trägersignal aufmodulieren und mittels Lastmodulation an die Server-Schaltung übermitteln, so lange die Identifikationsnummer mit der Nummer der Vergleichsidentifikation übereinstimmt. Anstelle eines Aufmodulierens eines Wertes auf das Trägersignal kann auch das Trägersignal allein mittels Lastmodulation an den Server übertragen werden, was dem zuvor genannten „OK-Signal” entspricht.
Ändert sich die Identifikationsnummer auf dem vom Server bereitgestellten elektrischen Wechselfeld geht die Identifizierung verloren und der Vergleicher kann bewirken, dass der Oszillator nicht mehr schwingt, so dass die Energie zum Betrieb der Client-Schaltung fehlt. In diesem Fall muss die Auswerteeinrichtung der Server-Schaltung überprüfen, ob er als Antwort auf die mit dem elektrischen Feld übermittelte Identifikationsnummer ein Signal durch die ausgewählte Client-Schaltung mittels Lastmodulation der Server-Schaltung übermittelt bekommt. Fehlt es an einer solchen Antwort, kann die Server-Schaltung dies dahingehend interpretieren, dass der Flüssigkeitspegel in dem Behälter bereits die Einkoppelelektrode 21 erreicht hat, was dazu führt, dass der Spannungsabfall zwischen der Einkoppelelektrode 21 und der Aukoppelelektrode 22 unter einen gewissen Wert abgefallen ist, was für den Betrieb der Client-Schaltung nicht mehr ausreichend ist.
Alternativ zu dem Vergleicher kann die Client-Schaltung auch ein Zeitglied vorsehen, welches dazu bestimmt ist, die Client-Schaltung erst nach einer bestimmten Zeit nach Empfang eines elektrischen Feldes der Server-Schaltung arbeiten zu lassen bzw. den Oszillator anschwingen zu lassen. Damit wird die Möglichkeit bereitgestellt, dass die Server-Schaltung zeitlich aufeinander abgestimmte Sensorsignale von unterschiedlichen Client-Schaltungen erhalten kann. Auch hierbei tritt der Effekt auf, dass, sobald die Flüssigkeit in dem zu überwachenden Behälter die Höhe der Einkoppelelektrode 21 erreicht hat, der Oszillator nicht mehr anschwingt, selbst wenn aufgrund der Einstellung des Zeitglieds dieser anspringen müsste. Die Server-Schaltung kann dies wiederum als Erreichen des vorher bestimmten Füllstands der Flüssigkeit in dem zu überwachenden Behälter interpretieren.
Alternativ kann auch ein freilaufender Oszillator vorgesehen werden. Bei dieser Ausführungsform, ist es vorteilhaft die einzelnen freilaufenden Oszillatoren mit einer unterschiedlichen Frequenz laufen zu lassen.
Anstelle eines freilaufenden Oszillators kann auch ein Frequenzteiler vorgesehen sein, welche die Frequenz des Oszillators der Server-Schaltung teilt. Vorzugsweise ist das Teilungsverhältnis in den einzelnen Client-Schaltungen verschieden, so dass die Client-Schaltungen jeweils mit verschiedener Frequenz arbeiten.
Die im Falle der Verwendung eines freilaufenden Oszillators oder eines Frequenzteilers gleichzeitig an die Serverschaltung übertragenen Signale der einzelnen Client-Schaltungen können so aufgrund der unterschiedlichen Frequenzen vom Server wieder getrennt werden. Das Trennen kann etwa unter Verwendung einer Fourier-Transformation erfolgen.
Die Client-Schaltung und zumindest die Serverelektrode 11 können auf Polymerfolien drucktechnisch aufgebracht werden, so dass unterschiedliche Ausprägungen der Sensoreinrichtung erhalten werden können.
Die Auskoppelelektrode 22 der Client-Schaltung ist (kapazitiv) mit Masse verbunden, damit zwischen der Server-Schaltung und der Client-Schaltung ein geschlossener Wechselspannungskreis entsteht.

Claims

Sensoreinrichtung zur Detektion des Füllstandes in einem Behälter umfassend: – mindestens eine Clientschaltung (23, 80) zur Generierung von Signalen; und – eine Serverschaltung (12, 70) zum Erfassen der von der mindestens einen Clientschaltung generierten und ausgegebenen Signale und zum Erzeugen eines elektrischen Feldes; wobei – die mindestens eine Clientschaltung eine erste Elektrode (21) und eine zweite Elektrode (22) aufweist; – die mindestens eine Clientschaltung auf Grundlage eines modulierten Wechselfeldes kapazitiv an die Serverschaltung angekoppelt ist; und – die mindestens eine Clientschaltung mit dem von der Serverschaltung erzeugten elektrischen Feld mit Energie zum Betrieb der Clientschaltung versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung zum Betrieb der Clientschaltung durch den Spannungsabfall zwischen der ersten Elektrode (21) und der zweiten Elektrode (22) bewerkstelligbar ist, wobei der Spannungsabfall zwischen der ersten Elektrode (21) und der zweiten Elektrode (22) mit steigendem Füllstand in dem Behälter abnimmt, und wobei die Energieversorgung der Clientschaltung unterbrochen wird, sobald der Spannungsabfall zwischen der ersten Elektrode (21) und der zweiten Elektrode (22) unter einen vorherbestimmten Wert sinkt.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Serverschaltung zumindest eine Elektrode (11) aufweist.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Elektroden (21 und 22) der Clientschaltung und die Elektrode (11) der Serverschaltung bandförmig ausgestaltet sind und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Abstand der ersten Elektrode (21) (Einkoppelelektrode) zur Elektrode (11) kleiner ist als der Abstand der zweiten Elektrode (22) (Auskoppelelektrode) zur Elektrode (11).
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die erste Elektrode (21) der mindestens einen Clientschaltung und die Elektrode (11) der Serverschaltung schmal im Verhältnis zur zweiten Elektrode (22) der Clientschaltung ausgestaltet sind.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Clientschaltung und die Serverschaltung auf einem Folienaufkleber, vorzugsweise gedruckt auf einer Polymerfolie, angeordnet sind.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spannungsabfall zwischen der ersten Elektrode (21) und der zweiten Elektrode (22) unter den vorherbestimmten Wert sinkt, sobald der Füllstand in dem Behälter der vertikalen Anordnung der ersten Elektrode (21) entspricht, wobei die erste Elektrode (21) vertikal über der zweiten Elektrode (22) angeordnet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtung im Betrieb an der Außenseite des Behälters angeordnet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Folienaufkleber im Betrieb der Sensoreinrichtung an der Außenseite des Behälters angeordnet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Detektionspegel durch die vertikale Anordnung der Sensoreinrichtung an dem Behälter bestimmbar ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Serverschaltung weiters eine Stromversorgung, einen Oszillator und eine Auswerteeinrichtung aufweist, wobei der Oszillator von der Stromversorgung betrieben wird und wobei der Auswerteeinrichtung das von der mindestens einen Clientschaltung bereitgestellte modulierte Wechselfeld zugeführt wird.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei oder mehrere Clientschaltungen so ausgestaltet sind, dass diese durch die Serverschaltung unterscheidbar sind.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 12, wobei die zwei oder mehreren Clientschaltungen jeweils einen Vergleicher aufweisen, welche eine von der Serverschaltung auf das von dieser erzeugte elektrische Feld aufmodulierte Identifikationsnummer mit einer Vergleichsidentifikationsnummer vergleicht.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 13, wobei die Clientschaltung nur aktivierbar ist, wenn die Identifikationsnummer der Vergleichsidentifikationsnummer entspricht und wobei jeder Clientschaltung eine verschiedene Vergleichsidentifikationsnummer zuordenbar ist.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 12, wobei die zwei oder mehreren Clientschaltungen jeweils ein Zeitglied aufweisen und wobei die Zeitglieder die jeweiligen Clientschaltungen in einer vorherbestimmten Reihenfolge und Dauer aktivieren.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 12, wobei die zwei oder mehreren Clientschaltungen jeweils einen Frequenzteiler aufweisen, zum Teilen der Frequenz des Oszillators der Serverschaltung, wobei das Teilungsverhältnis jeder Clientschaltung verschieden ist.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 12, wobei die zwei oder mehreren Clientschaltungen jeweils einen freilaufenden Oszillator aufweisen, wobei die Frequenz jedes Oszillators verschieden ist.