DE240761T1 - Verfahren zur gewinnung und uebertragung von zaehlerdaten. - Google Patents

Verfahren zur gewinnung und uebertragung von zaehlerdaten.

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DE240761T1
DE240761T1 DE198787103485T DE87103485T DE240761T1 DE 240761 T1 DE240761 T1 DE 240761T1 DE 198787103485 T DE198787103485 T DE 198787103485T DE 87103485 T DE87103485 T DE 87103485T DE 240761 T1 DE240761 T1 DE 240761T1
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coupling device
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Bruce Edward Gray Murraysville Pa. 15668 Bruce Edward Gray
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Claims (20)

PRINZ; LEISER, BIiKtKE & PARTNER Patentanwälte European Patent Attorneys 0240 Manzingerweg 7 · 8000 München 60 30. November 1987 87103485.6 Rockwell International Corporation Unser Zeichen: R 1210 Patentansprüche
1. Datenerfassungsanordnung zum Erfassen von Daten/ die den Verbrauch eines Versorgungsguts anzeigen,und zum übermitteln eines das verbrauchte Versorgungsgut anzeigenden Signals, mit
(a) Zählermitteln (22) zum Akkumulieren von den Verbrauch des Versorgungsguts anzeigenden Daten , und
(b) einer Anordnung zum Erfassen von Versorgungsnetzdaten, die von einem digitalen Computer (20) gebildet ist, der eine ein Abfragesignal (3b) empfangende Eingangsklemme und eine ein Rückübertragungs-Datensignal (3c) liefernde Ausgangsklemme aufweist, wobei das Abfragesignal aus einer Folge von Signalbündeln besteht, von denen jedes eine Auslöseflanke aufweist, weiterhin mit Speichermitteln zum Abspeichern eines Programms, das ausgeführt wird, um auf die Zählermittel einen Zugriff zur Erlangung einer den Verbrauch des Versorgungsguts anzeigenden digitalen Meldung zu erhalten, ferner mit Mitteln, die auf eine ausgewählte Auslöseflanke reagieren, um dieses
Programm auszuführen, und mit Datenübertragungsmitteln, die auf jede Auslöseflanke des Abfragesignals so reagieren, daß an die Ausgangsklemme ein Einheitsabschnitt der digitalen Meldung angelegt wird, wobei die Folgefrequenz der Auslöseflanken des Abfragesignals mit diesem gegebenen Verhältnis kompatibel ist, um es den Ausführungsmitteln zu ermöglichen, dieses Programm auszuführen.
2. Datenerfassungsanordnung nach Anspruch 1, worin eine einzige induktive Kopplungsvorrichtung (22) zum übertragen des Abragesignals in einer ersten Richtung zu der Eingangsklemme und zum übertragen des Rückübertragungs-Datensignals in einer zweiten Richtung enthalten ist, wobei aufeinanderfolgende Bündel des Abfragesignals ein übertragungsintervall für die Übertragung des Einheitsabschnitts der digitalen Meldung in der zweiten Richtung festlegen und wobei das Übertragungsintervall ausreichend lang ist, damit die induktive Kopplungsvorrichtung das Rückübertragungs-Datensignal wirksam übertragen kann.
3. Datenerfassungsanordnung nach Anspruch 1, worin Energieumsetzungsmittel (14) enthalten sind, die das Abfragesignal empfangen und wenigstens einen der Impulse ausschließlich für die Energieversorgung der Datenerfassungsanordnung ausnützen.
4. Datenerfassungsanordnung nach Anspruch 3, worin die Energieumsetzungsmittel eine Speichervorrichtung enthalten und jedes Bündel der Abfragesignale eine Mehrzahl von Impulsen enthält, deren Frequenz im Vergleich zur Hüllkurve des Bündels relativ hoch ist, wobei die Speichermittel einen Kondensator und einen damit gekoppelten Widerstand enthalten, der die Aufladung des Kondensators mittels des Abfragesignals ermöglicht, wobei der Kondensator und der Widerstand Impedanzen haben, die so gewählt sind, daß sich eine Zeitkonstante ergibt, die ein schnelles Aufladen des Kondensators durch das Signalbündel ermöglicht.
5. Datenerfassungsanordnung zum Erfassen von Daten, die den Verbrauch eines Versorgungsguts anzeigen,und zum Übermitteln eines das verbrauchte Versorgungsgut anzeigenden Rückübertragungs-Datensignals (3c), mit
(a) Zählermitteln (22) zum Akkumulieren von den Verbrauch des Versorgungsguts anzeigenden digitalen Daten,
(b) einer Anordnung zum Erfassen von Versorgungsnetzdaten, die von einem digitalen Computer (20) gebildet ist, der eine ein Abfragesignal empfangende Eingangsklemme und eine das Rückübertragungs-Datensignal liefernde Ausgangsklemme aufweist, wobei das Abfragesignal (3b) aus einer Folge von Signalbündeln besteht, von denen jedes aus einer Mehrzahl von Impulsen besteht, die verglichen mit den Frequenzen der Signalbündel und einer Hüllkurve eine relativ hohe Frequenz aufweisen, wobei Speichermittel zum Abspeichern eines Programms vorhanden sind, das ausgeführt wird, um auf die Zählermittel einen Zugriff zur Erlangung dieser den Verbrauch des Versorgungsguts anzeigenden digitalen Daten zu erlangen, wobei ferner Mittel vorhanden sind, dieses Programm bei einem gegebenen Verhältnis auszuführen, und Datenübertragungsmittel vorhanden sind, die auf jede dieser Hüllkurven des Abfragesignals reagieren, um an die Ausgangsklemme einen Einheitsabschnitt dieser digitalen Daten anzulegen und dadurch dieses Rückübertragungs-Datensignal zu schaffen, wobei die Frequenz dieser Signalbündel des Abfragesignals mit diesem gegebenen Verhältnis kompatibel ist, um es diesen Ausführungsmitteln zu ermöglichen, dieses Programm auszuführen,
(c) einer einzigen induktiven Kopplungsvorrichtung (12) zum Übertragen des Abfragesignals in einer ersten Richtung zu der Eingangsklemme und zum übertragen des Rückübertragungs-Datensignals in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung, wobei aufeinanderfolgende Signalbündel
des Abfragesignals ein Ubertragungsintervall für die Übertragung des Einheitsabschnitts der digitalen Daten als einen Teil des Rückübertragungs-Datensignals festlegen,
(d) Energieumsetzungsmitteln (14), die das Abfragesignal empfangen und wenigstens eines dieser Signalbündel ausschließlich für die Energieversorgung der Datenerfassungsanordnung ausnutzen, wobei diese Energieumsetzungsmittel Speichermittel enthalten, die einen Kondensator (C1) und einen damit gekoppelten Widerstand enthalten, der die Aufladung des Kondensators mittels des Signalbündels ermöglicht, und daß der Kondensator und der Widerstand Impedanzen haben, die so gewählt sind, daß sich eine Zeitkonstante ergibt, die ein schnelles Aufladen des Kondensators durch das Signalbündel ermöglicht, und
(e) Demodulationsmitteln zum Demodulieren der Hüllkurve jedes Signalbündels und zur Lieferung eines die Hüllkurve und ihre Auslöseflanke anzeigenden Signalverlaufs an die Eingangsklemme.
6. Datenerfassungsanordnung nach Anspruch 5, worin die Demodulationsmittel eine Filterschaltung enthalten, deren Zeitkonstante im Vergleich zur Zeitkonstante der Energieumsetzungsmittel relativ lang ist, damit aus ihrem Ausgangssignal das Hochfrequenz-Signalbündel entfernt wird.
7. Datenverarbeitungssystem, das als Antwort auf ein eingegebenes Energieversorgungs/Steuersignal (3B) mit Energie versorgt und gesteuert wird, wobei dieses Energieversorgungs/Steuersignal eine Mehrzahl von Signalbündeln aufweist, die bei einer ersten,relativ niedrigen Frequenz auftreten, und jedes Signalbündel aus einer Mehrzahl von Impulsen mit einer zweiten,relativ hohen Frequenz und einer erfaßbaren Hüllkurve gebildet wird, mit:
024U761
(a) Energieumsetzungsmitteln (14), die so gekoppelt sind/ daß sie das Energieversorgungs/Steuersignal empfangen können und auf die Impulse dieser zweiten hohen Frequenz reagieren, um mindestens ein ausgewähltes Element
° des Datenverarbeitungssystems mit Energie zu versorgen,
(b) Hüllkurvendetektionsmitteln (16), die so gekoppelt sind, daß sie das Energieversorgungs/Steuersignal zur Erfassung dieser Hüllkurven empfangen können, um
1^ ein entsprechendes Steuersignal als Antwort darauf erzeugen zu können,und
(c) Datenverarbeitungsmitteln (20), die ansprechend sind
auf diese Steuersignale, um Daten zu verarbeiten. 15
8. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 7, worin diese Datenverarbeitungsmittel einen Digitalcomputer aufweisen, der Speichermittel enthält und Mittel enthält, die ansprechend sind auf aus diesen Steuersignalen ausgewählte Si-
2^ gnale, um ein in diesen Speichermitteln gespeichertes Programm auszuführen.
9. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 8, worin des weiteren induktive Mittel enthalten sind, um dieses Ener-
2^ gieversorgungs/Steuersignal an jedes dieser Energieumsetzungsmittel, Hüllkurvendetektionsmittel und Datenverarbeitungsmittel anlegen zu können, wobei die zweite hohe Frequenz so festgesetzt ist, daß die Mehrzahl der Impulse wirkungsvoll von der induktiven Kopplungsvorrichtung übertragen wird, und wobei ferner die erste niedrige Frequenz so festgesetzt ist, daß sie mit den Fähigkeiten dieser Ausführungsmittel kompatibel ist, um das Programm auszuführen.
10. Zweirichtungs-Datenübertragungssystem zur Ausgabe von Datensignalen (36) und zum Empfangen eines Steuer/ Energieversorgungssignals (3B), das aus einer Folge von
Signalbündeln besteht, die bei einer ersten, relativ niedrigen Frequenz auftreten, wobei jedes Signalbündel aus einer Mehrzahl von Impulsen, die bei einer zweiten, relativ hohen Frequenz auftreten, und einer Hüllkurve besteht, mit:
(a) einer induktiven Kopplungsvorrichtung (12) zur Eingabe des Steuer/Energieversorgungssignals in eine erste Richtung mittels dieser induktiven Kopplungsvorrichtung und zur Ausgabe der Datensignale in eine zweite/entgegengesetzte Richtung mittels dieser induktiven Kopplungsvorrichtung,
(b) Hüllkurvendetektionsmitteln (16), die mit der induktiven Kopplungsvorrichtung gekoppelt sind, um dieses Steuer/Energieversorgungssignal zu empfangen und ansprechend sind auf diese Hüllkurven, um dieser ersten niedrigen Frequenz entsprechende Steuersignale zu schaffen, und
(c) einer Datenverarbeitungsvorrichtung (20), die so gekoppelt ist, die Steuersignale zur Bewirkung der Datenverarbeitung zu empfangen, um diese Datensignale zu schaffen.
11. Zweirichtungs-Datenübertragungssystem nach Anspruch 10, worin diese Datenverarbeitungsvorrichtung durch einen digitalen Computer (20) gebildet ist, der Speichermittel zum Abspeichern eines Programmes aufweist und Mittel aufweist, die ansprechend sind auf aus den Steuersignalen ausgewählte Signale zur Ausführung dieses Programms, um diese Datensignale zu schaffen, wobei die erste niedrige Frequenz so festgesetzt ist, daß sie innerhalb der Leistungsfähigkeit der Ausführungsmittel liegt, um das Programm auszuführen, und wobei ferner die zweite hohe Frequenz oberhalb der Fähigkeiten der Ausführungsmittel festgesetzt ist und ausreichend hoch ist, die übertragung dieser Mehrzahl von Impulsen mittels dieser induktiven Kopplungsvorrichtung zu bewirken.
12. Zweirichtungs-Datenübertragungssystem nach Anspruch 11, worin diese Datenverarbeitungsvorrichtung Zählermittel aufweist, wobei die Ausführungsmittel dieses Programm ausführen, um auf Daten innerhalb dieser Zählermittel einen Zugriff zu haben und diese Daten zu erfassen.
13. Zweirichtungs-Datenübertragungssystem mit:
(a) Mitteln (10) zur übertragung eines Datensignals und
(b) einer induktiven Kopplungsvorrichtung (12), die mit der Datenerfassungsanordnung und den Datenübertragungsmitteln gekoppelt ist, um ein Energieversorgungs/Steuersignal (3B) in eine erste Richtung mittels dieser induktiven Kopplungsvorrichtung zu den Ubertragungsmitteln zu übertragen und dieses Datensignal in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, mittels dieser induktiven Kopplungsvorrichtung zu übertragen, wobei dieses Energieversorgungs/Steuersignal eine Mehrzahl von Signalbündeln aufweist, die bei einer ersten, relativ niedrigen Frequenz auftreten, wobei ferner jedes dieser Signalbündel eine Mehrzahl von Impulsen enthält, die bei einer zweiten, relativ hohen Frequenz auftreten, wobei jedes Signalbündel eine Hüllkurve aufweist,
(c) Mitteln, die in den Datenübertragungsmitteln enthalten und gekoppelt sind, das Energieversorgungs/Steuersignal zur Erfassung dieser Hüllkurven der Signalbündel zu empfangen, um entsprechende Steuersignale zu schaffen, und Mitteln, die ansprechend sind auf aus diesen Steuersignalen ausgewählte Signale, um diese Datensignale über diese induktive Kopplungsvorrichtung zu übertragen.
14. Zweirichtungs-Datenübertragungssystem nach Anspruch 13, worin die zweite hohe Frequenz so festgesetzt ist, daß die Mehrzahl der Signalimpulse wirkungsvoll durch die induktive Kopplungsvorrichtung übertragen wird.
-&bgr;-&igr; 15. Zweirichtungs-Datenübertragungssystem nach Anspruch 13, worin das Datenübertragungsmittel durch einen Digitalcomputer (20) gebildet ist/ der einen Speicher zum Abspeichern der erfaßten Daten und des Übertragungsprogramms sowie Mittel aufweist, die ansprechend sind auf aus den Steuersignalen ausgewählte Signale, um das Programm auszuführen.
16. Zweirichtungs-Datenübertragungssystem nach Anspruch 13, worin die induktive Kopplungsvorrichtung eine erste und eine zweite trennbare Spule (12a, 12b) aufweist, wobei die erste Spule so gekoppelt ist, das Datensignal zur Erzeugung eines ersten entsprechenden Feldes zu empfangen, und die zweite Spule so gekoppelt ist, das Energieversorgungs/Steuersignal zur Erzeugung eines zweiten entsprechenden Feldes zu empfangen, wodurch, wenn die erste und die zweite Spule jeweils innerhalb des anderen Feldes angeordnet ist und sie dadurch induktiv gekoppelt sind, das Datensignal in der zweiten Spule und das Energieversorgungs/Steuersignal in der ersten Spule induziert wird.
17. Zweirichtungs-Datenübertragungssystem nach Anspruch 13, worin die induktive Kopplungsvorrichtung eine Spule aufweist, die so gekoppelt ist, das Datensignal zur Erzeugung eines entsprechenden ersten Feldes zu empfangen, und dazu ausgelegt ist, wahlweise mit einem zweiten Feld angeordnet zu werden, das dem Energieversorgungs/Steuersignal entspricht, wodurch dieses Energieversorgungs/Steuersignal in dieser Spule induziert wird.
18. Zählertransponder (10) zum Zugreifen auf einen Zähler, um auf den Zählerausgang hinweisende digitale Signale zu schaffen, der so beschaffen ist, ausschließlich durch das Steuer/Energieversorgungssignal (3B) mit Energie versorgt zu werden, wobei dieses Signal eine Reihe von Signalbündeln aufweist, die bei einer ersten, relativ geringen Frequenz auftreten, wobei ferner jedes Signalbündel eine Mehrzahl von Impulsen, die bei einer zweiten, relativ hohen Frequenz auftreten, und eine Hüllkurve aufweist, wobei der Zähler-
transponder (10) aufweist:
(a) eine induktive Kopplungsvorrichtung zum Eingeben dieses Steuer/Energieversorgungssignals in eine erste Richtung mittels dieser induktiven Kopplungsvorrichtung und zur Ausgabe dieses digitalen Signals in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung mittels dieser induktiven Kopplungsvorrichtung,
(b) Hüllkurvendetektionsmittel (16), die mit der induktiven Kopplungsvorrichtung gekoppelt sind, um dieses Steuer/Energieversorgungssignal zu empfangen und die auf diese Hüllkurven reagieren, um ein entsprechendes Steuersignal mit dieser ersten niedrigen Frequenz zu schaffen,
(c) Energieumsetzungsmittel (14), die mit dieser induktiven Kopplungsvorrichtung gekoppelt sind, um dieses Steuer/ Energieversorgungssignal zu empfangen und auf diese Mehrzahl von zweiten hochfrequenten Impulsen reagieren, um ausschließlich die Teile dieses Zählertransponders mit Energie zu versorgen, wobei diese zweite hohe Frequenz derart festgesetzt ist, daß diese Mehrzahl von Impulsen wirkungsvoll von diesen Energieumsetzungsmitteln umgesetzt wird, und
(d) digitalen Datenerfassungsmittel (20), die mit dieser induktiven Kopplungsvorrichtung gekoppelt sind und auf diese Steuersignale reagieren, um auf diesen Zähler einen Zugriff zu haben und um die induktive Kopplungsvorrichtung mit diesen digitalen Signalen zu versorgen.
19. Zählertransponder nach Anspruch 18, worin diese digitalen Datenerfassungsmittel durch einen digitalen Computer (20) gebildet werden, der Speichermittel zum Abspeichern eines Programms aufweist und Mittel aufweist, die auf aus diesen Steuersignalen ausgesuchte Signale reagieren, damit
-&igr;&ogr;&iacgr; dieses Programm ausgeführt wird, um die Zählerausgabe zu erhalten und um die digitalen Signale zu bilden, wobei die erste niedrige Frequenz so festgesetzt ist, daß sie innerhalb der Leistungsfähigkeit der Ausführungsmittel liegt, um dieses Programm auszuführen.
20. Zählertransponder nach Anspruch 18, worin diese digitalen Erfassungsmittel übertragungsmittel enthalten, die auf aus diesen Steuersignalen ausgewählte Signale reagieren, um dieses digitale Signal an die induktive Kopplungsvorrichtung zu einem Zeitpunkt anzulegen, der zwischen zwei auftretenden Signalbündeln liegt.
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