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专利名称：电传感器以及自动选择该电传感器的接口模式的方法
技术领域：
本发明涉及工业传感器,尤其涉及一种用于允许灌电流(current sinking)和拉电流(current sourcing)负载连接的这样的传感器的输出电路。
背景技术：
电子传感器可以用于将例如输入信号提供给工业控制器等，这样的信号允许控制器借助所存储的控制程序对受控机器或过程的状态作出响应、并且生成至致动器的输出从而影响机器或过程的工作。一类工业传感器提供可以指示两种感测状态之一的开关式输出，例如，将二进制“接通”或“关断”信号提供给附接的控制系统。这样的开关式传感器通常提供具有正和负引线以及输出引线的电接口，其中，传感器可以通过正和负引线接收电力并且通过输出引线指示其状态。输出引线上的信号可以采用两种接口标准之一。在第一标准中，激活状态期间的输出引线提供相对于地的正电压，从而允许电流向地参考负载流出。这样的传感器具有“拉电流”接口。在第二标准中，激活状态期间的输出引线提供相对于正引线的地电压，从而允许电流从正电压参考负载流入。这样的传感器具有“灌电流”接口。在常见的开关式传感器设计中，“拉式(sourcing)”传感器的输出可以利用如下PNP晶体管来实现其发射极附接到正电压源而其集电极附接到传感器的输出引线。相反，“灌式(sinking)”传感器的输出可以利用如下NPN晶体管来实现其发射极附接到地而其集电极附接到传感器的输出引线。两种传感器类型提供相同的数据，但是就它们与附接装置的接口而言却是基本上不兼容的。这可能要求制造商或用户储备多种型号，从而导致高成本和可能的停工时间，如果不能得到正确型号的充足储备的话。已经知道，通过以“推挽式”布置提供两个晶体管并且仅激活特定接口所需要的晶体管来产生具有可以模拟“灌”或“拉”输出的输出的开关式传感器。该晶体管的选择可以通过在激活任一个晶体管之前测量传感器的输出引线上的电压来自动地作出。如果传感器正被期待灌式传感器的装置使用，则通常将在传感器的输出端与正电压之间连接有负载，从而在传感器输出端上提供正电压。该正电压可以在传感器被初始化时由微处理器读取并且被用于选择灌工作模式，在灌工作模式下，感测到的参数将仅激活NPN晶体管。相反，如果传感器正被期待拉式传感器的装置使用，则通常将在传感器的输出端与地之间连接有负载，从而在传感器的输出端上提供地电压。该地电压可以在传感器的初始化期间由微处理器读取并且被用于选择拉工作模式，且利用传感器状态的改变来激活PNP晶体管。

发明内容
在一些重要的开关式传感器应用中，在传感器被初始化时，负载可能未连接到传感器输出端(或者连接到电源或地)，从而使传感器初始化期间的自动检测过程失败。尽管如此，本发明人已认识到通过在传感器的工作期间对照已知的传感器状态分析传感器输出的电压，可以与传感器的工作同时地继续自动检测。传感器输出端上的预料之外的电压可指示应当采用不同的输出模式并可以相应地开关输出。本发明人还认识到在传感器并联连接的一些情形中，自动检测系统可能产生错误的结果。由于此原因，在本发明的一个实施例中，向自动检测过程添加了人工选择。具体地，本发明提供了一种具有开关式电输出的电传感器，该电传感器包括感测物理状况以产生传感器信号的传感器元件以及接收传感器信号以基于传感器信号产生开关式信号的阈值电路。第一固态开关装置连接在电源与传感器输出端之间，以当第一固态开关装置激活时向传感器输出端拉电流。第二固态开关装置连接在地与传感器输出端之间，以当第二固态开关装置激活时向传感器输出端中灌电流。自动检测电路将开关式信号路由到第一固态开关装置和第二固态开关装置中的一个，并且与该路由同时地监视传感器输出端以推断连接在传感器输出端与电源之间的负载和连接在传感器输出端与地之间的负载中的一个的存在，以确定开关式信号被路由到的第一固态开关装置和第二固态开关装置中的所述一个。因此，本发明的至少一个实施例的一个特征是允许在如下情况下自动检测灌模式或拉模式在传感器的初始化时未明确地建立负载，因为负载未连接到传感器、未被施加有电力或者采用了开关式电力连接。自动检测电路可以在拉模式下将开关式信号路由到第一固态开关装置而在灌模式下将开关式信号路由到第二固态开关装置；且在当第一固态开关装置关断时传感器输出端具有高电压的情况下，自动检测电路可以将其模式从拉模式改变为灌模式，并且其中，在当第二固态开关装置关断时传感器输出端具有低电压的情况下，自动检测电路将其模式从灌模式改变为拉模式。因此，本发明的至少一个实施例的一个特征是允许在没有实际传感器输出的干涉的情况下进行自动检测。第一固态开关装置可以是发射极连接到电源而集电极连接到传感器输出端的PNP晶体管，且第二固态开关装置可以是集电极连接到传感器输出端而发射极连接到地的NPN晶体管。因此，本发明的至少一个实施例的一个特征是提供一种利用常见的推挽式输出电路设计来工作的系统。自动检测电路可以包括阈值检测器，该阈值检测器将传感器输出电压与小于电源电压并且大于地电压的电压相比较。因此，本发明的至少一个实施例的一个特征是提供可用于简单模式自动检测的简
单二进制信号。自动检测电路可以包括微处理器，该微处理器执行所存储的程序以监视传感器输出电压。因此，本发明的至少一个实施例的一个特征是允许复杂的自动检测算法。
自动检测电路可以进一步包括选择输入端，该选择输入端使得开关式信号预定地路由到第一固态开关装置和第二固态开关装置中的一个，而无论传感器输出端的电压如何。因此，本发明的至少一个实施例的一个特征是允许本发明在多个传感器并联连接的情况下工作。可替选地或另外地，在当第一固态开关装置接通时传感器输出端不拉电流的情况下，自动检测电路可以将其模式从拉模式改变为灌模式，并且其中，在当第二固态开关装置接通时传感器输出端不灌电流的情况下，自动检测电路将其模式从灌模式改变为拉模式。因此，本发明的至少一个实施例的一个特征是允许不仅当输出晶体管关断时而且还当输出晶体管接通时进行自动模式检测。从传感器输出端灌电流和拉电流可以根据因流过晶体管的电流而下降的传感器输出端的电压来推断。因此，本发明的至少一个实施例的一个特征是允许通过传感器输出电压的简单监视来推断电流。根据本发明的电传感器中的传感器元件选自于感测物理状况的传感器元件，所述物理状况选自于包括光强度、磁阻、温度、压力和电容的组。根据本发明的电传感器中的传感器元件选自于感测物理状况的传感器元件，所述物理状况选自于包括电感、超声强度、磁场和涡流电阻的组。这些具体特征和优点可以仅适用于落入权利要求之内的一些实施例，并因此不限定本发明的范围。


图1是提供了电力线、地线和输出线的现有技术三线传感器的立体图；图2是向连接到地的负载提供拉配置的图1的传感器的输出电路的示意图；图3是示出了给予连接到正电压的负载的灌配置的类似于图2的图；图4是本发明的框图，本发明提供了由微处理器控制的用以推断应当采用灌配置还是拉配置的输出监视电路，并且还示出了用以超驰自动检测过程并且人工选择工作模式的至微处理器的教导输入；图5是输出监视电路的示意图以及示出了本发明的至少一个实施例中的各种电压电平的解释的曲线图；图6是示出了用于提供教导输入的按钮开关的传感器外壳的立体图；图7是比如可以防止自动检测并需要人工配置选择的并联连接的多个传感器的示意图；以及图8是示出了根据本发明的一个实施例的输出电压的解释的至PNP或NPN晶体管的输出驱动信号的图。
具体实施例方式开关传感器的背景现在参照图1，标准的商业上可获得的传感器10可以提供保持传感器元件15的传感器体12。传感器元件15可以是本领域中已知的各种不同元件类型中的任何一种，这些元件类型包括光学传感器、磁阻传感器、温度传感器、压力传感器、电容传感器、电感传感器、超声传感器、霍尔效应传感器和涡流传感器等。传感器10可以进一步提供三个导电引线14，包括电力引线16、地引线18和输出引线20。一般而言，传感器10通过参考地引线18的电力引线16来接收用于工作的电力，并且通过输出引线20提供指示传感器状态的双状态或二进制信号。现在参照图2和图3，通过输出引线20提供的该双状态或二进制信号在传统上通过使从输出引线20到电力引线16或地引线18的导电路径完整或断开来产生。在前一种情形中，如图2所示，传感器10提供“拉电流”接口，该“拉电流”接口通常由PNP晶体管22实现，PNP晶体管22的发射极连接到电力引线16而其集电极连接到输出引线20，以从输出引线20向负载24拉或输出电流，负载24连接到地。当PNP晶体管22激活时，电流从输出引线20经过负载24被拉到地引线18。负载24表示传感器10所连接到的输入电路(例如，至可编程逻辑控制器的输入模块)的电等价物，并且可以具有等于所连接的装置的输入阻抗的值的对地电阻。图3示出了由传感器10提供“灌电流”接口的情形。这样的接口通常由NPN晶体管26实现，NPN晶体管26的发射极连接到地引线18而其集电极连接到输出引线20。在该情形中，负载24连接在电力引线16与输出引线20之间，使得当晶体管26激活时，电流经过负载24被输入到传感器10中。开关传感器硬件现在参照图4，在本发明中，提供PNP晶体管22和NPN晶体管26两者，PNP晶体管的发射极连接到电力引线16而其集电极连接到输出弓I线20，NPN晶体管的集电极连接到输出引线20而其发射极连接到地引线18。在传感器10的工作中，取决于传感器10的上述“拉电流”或“灌电流”模式，晶体管22和26中只有一个晶体管将被使用。晶体管22和26的基极连接到微处理器30的分开的数字输出端，其可以通过低电压(例如，0V)输出来激活PNP晶体管22以使得PNP晶体管22在发射极与集电极之间传导电流，并且可以通过高状态输出(例如，24V)来去激活PNP晶体管22以使得PNP晶体管22停止从发射极到集电极的传导。同样地，来自微处理器30的至NPN晶体管26的基极的高状态输出将使得在NPN晶体管26的集电极与发射极之间传导电流，而至NPN晶体管26的低状态输出将停止从集电极到发射极的传导。一般而言，有源晶体管22或26将根据经由传感器元件15接收到的信号的状态来接通或关断。传感器元件15可以是上述公知类型的传感器元件中的任何一种，并且可以将传感器信号34传达到微处理器30的模拟输入端，其可以根据本领域中的公知技术、通过阈值的施加来将传感器信号34转换成二进制值。该阈值可以是固定的或者可以依据传感器信号34的过渡方向来提供开关滞后(例如，在施密特触发器操作中)。二进制值指示传感器10的状态是激活状态还是非激活状态。微处理器30还可以接收来自于电力引线16的电力并且连接到地引线18，从而为微处理器提供电力。可以将教导输入36从对应的按钮38提供给微处理器30的一个或多个数字输入端。另外，微处理器30可以将一个或多个输出信号提供给一个或多个对应的指示器LED 40，如将要讨论的。另外地或可替选地，教导输入36可以连接到引线17，引线17可以与引线16、20和18 —起连接到工业控制器(未示出)，以便在执行于工业控制器上的控制程序的控制下远程操作教导输入36，或者以便附接到远程开关。应理解的是，可以使用包括电平调节器、缓冲电路和电压保护电路的附加电路来提供微处理器与它的各种输入和输出电压之间的接口，为清晰起见在此将它们省略，但本领域的普通技术人员将会理解。微处理器30还可以与阈值电路42通信，阈值电路42监视输出引线20处的相对于地引线18的电压，以向微处理器30提供模式信号44用于确定PNP晶体管22还是NPN晶体管26应当激活，以便控制输出引线20的电压。现在参照图5，阈值电路42在一个实施例中提供电压比较器而在第二个实施例中提供范围调节器，这两者中的任一者在一个例子中可以利用NPN晶体管46来实现，NPN晶体管46的发射极连接到地而集电极连接到上拉电阻器48 (上拉电阻器48的另一端子连接到正电压源)和下拉电阻器50 (下拉电阻器50的另一端子连接到地)，使得当晶体管46关断时电阻器48与电阻器50的结点具有高电压，而当晶体管46接通时电阻器48与电阻器50的结点具有低电压。该结点提供连接到微处理器30的自动检测输入44，并且电阻器48和电阻器50被调节为提供用于微处理器30的适当输入电压范围。晶体管46的基极连接到两个电阻器52之间的结点，这两个电阻器52形成连接在输出引线20与地引线18之间的分压器。在第一实施例中，电阻器52所构成的分压器以略微低于电力引线16的电压的阈值电压60来提供晶体管46在接通状态56和关断状态58之间的开关。还是参照图4，相应地，当负载24连接于输出引线20与电力引线16之间的位置A处(电压62处，通常为24V)或者连接到更高的外部电压64时，晶体管46将提供“接通状态”56。相反，当输出引线20处于地电压66或者处于比地电压66略微高了例如晶体管26的饱和电压的电压68时，“关断状态”58将产生。该配置向微处理器30提供开关或二进制输入。在一个可替选实施例中，电阻器52所构成的分压器可以简单地提供地电压66与更高的外部电压64之间的电压范围到微处理器30的对应模拟输入范围的电压范围的电平转移映射。该配置向微处理器30提供可以由内部A/D转换器分析的模拟电压。上电时的自动检测参照图4、图5和图8，当刚开始向传感器10施加电力时，晶体管22和26均关断，且输出引线20处的电压可以被监视。如果该电压低于阈值电压60，则微处理器在假设负载连接在意在用于拉电流工作的位置B处的假设下工作，且微处理器30仅驱动PNP晶体管22 (根据从传感器元件15接收到的传感器信号34的状态)，让晶体管26关断。相反，当晶体管22和26在上电时均关断时，如果输出引线20的电压高于阈值电压60，则微处理器30在假设负载24连接在用于灌电流工作的位置A处的假设下工作，且PNP晶体管22关断，而NPN晶体管26根据来自传感器元件15的传感器信号34而接通和关断。上电之后的自动检测在微处理器30上电时，有可能的是负载24还未连接到输出弓丨线20，或者负载20连接到输出引线20并且还连接到在上电时切断的外部电压(有效地断开负载24)。为了应对该可能性，本发明可以甚至在启动之后继续自动检测过程。然而在启动之后，输出引线20的电压是负载24的连接(在位置A或B处的连接)以及晶体管22和26的工作状态这两者的函数。尽管如此，微处理器30可以通过观察输出引线20上的电压以及晶体管22和26的电流状态这两者在该时间期间推断负载在位置A或B处的连接。参照图8，在启动之后推断负载24的连接的过程中，微处理器30的程序可以评估晶体管状态与输出引线20上的输出电压的多达八种不同组合。所述组合中的四种与连接到地引线18 (位置B及拉电流模式)的负载24相关联，如图8的表格的左列中所示，且所述组合中的四种与连接到电力引线16 (位置A及灌模式)的负载相关联。与电流工作模式不一致的输出电压指示了传感器10的工作模式(例如，灌和拉)应当被改变。还参照图4，考虑第一种情况传感器10在拉电流模式下工作，以经由PNP晶体管22通过输出引线20输出电流。如果如假设那样负载24连接到地(位置B)，则在时刻tQPNP晶体管22的接通将导致输出引线20的电压上升到大约电力引线16的电压(B卩，24伏)减去PNP晶体管22的饱和电压，而PNP晶体管22的关断将导致输出引线的零电压，这是因为负载24将电压拉向地。然而，如果当PNP晶体管22接通时负载24实际上连接到电力引线16，则在时刻h输出引线20的电压将等于电力引线16的24V电压，而当PNP晶体管22关断时该电压将保持相同。因此，在 微处理器30上执行的程序可以在传感器元件15的一次状态改变之后推断工作模式应当是“拉电流”这一错误的假设，并且可以将工作模式改变为“灌电流”。相反，考虑以下情形传感器10在灌电流模式下工作，以经过NPN晶体管26通过输出引线20接收电流，其中，在PNP晶体管22保持关断时开关NPN晶体管26。如果如假设那样负载24连接到电源(位置A)，当在时刻tQ NPN晶体管26接通时，输出引线20处的电压将下降到接近地(比地高了 NPN晶体管26的饱和电压)，而当晶体管26关断时，该电压将上升到电力引线16的电压，通常为24V。另一方面，如果负载24实际上连接到地(位置B)，当NPN晶体管26接通或关断时，输出引线20的电压将为0V。因此，能够在传感器元件15的一次开关周期之后再次检测到配置中的错误，并且相应地改变微处理器30的模式。上述检测过程需要传感器10从开到关的一次状态改变。在一个可替选实施例中，无需等待传感器信号34的开关、通过分析比如由流经晶体管22或晶体管26的电流所指示的从地引线18或从电力引线16的微小电压偏移就可以检测传感器10的模式的误配置(例如，拉电流或灌电流)。该微小电压偏移可以由晶体管22或26的饱和压降提供，或者由其它介入的电阻值提供。因此，当传感器10在PNP晶体管22接通的拉电流模式下工作时，输出引线20处的输出值等于没有因PNP晶体管22的饱和电压而减小的电力引线16的电压(24V)将指示传感器模式的误配置。当传感器10在灌电流模式下工作时，可以执行类似的分析。当传感器10在晶体管26接通的灌电流模式下工作时，输出引线20的电压等于地电压而不是比地高了 NPN晶体管26的饱和电压的电压将指示传感器模式误配置。当晶体管22和26均关断时，误配置在如图8所示的电压中当然是颇为显然的，而无需状态改变或细微电压检测。如上所述，可替选地，通过晶体管22和26的这种电流感测可以通过电流路径中的小串联电阻或其它电流感测技术(例如，流过光隔离器的电流)来提供。现在参照图6，本发明的传感器10可以包括大致矩形的外壳61，外壳61具有面朝后的电连接器63，电连接器63包含电力引线16、输出引线20、地引线18以及可能的附加编程引线。外壳61的前表面可以例如包括当传感器10是光学传感器时允许接收光的窗口65。外壳61的顶表面可以暴露按钮38和指不器LED 40。按钮38可以用于向微处理器30(图4中示出)提供教导信号，其人工地使微处理器30在灌模式和拉模式之间切换并且禁止自动检测。应理解的是，也可以使用具有附加按钮或开关38的其它接口。此外，如上所述，可以通过线17从工业控制器等远程接收至微处理器30的教导信号。现在参照图7，该人工选择在如下情况下可能是必要的多个传感器IOa-1Oc可能并联连接在负载24两端，并且自动配置技术因此受到传感器中的一个例如IOa的阻碍，当另一传感器IOb自动检测负载24而其晶体管22和26均关断时，传感器IOa将输出引线20的电压拉为低。在此状态下，传感器IOb将错误地推断负载24连接在其输出引线20与地引线18之间。通过按下按钮38直到LED 40点亮从而示出特定工作模式(拉电流或灌电流)为止，可以去激活自动检测并指示正确的模式。应理解的是，可以为此目的而采用各种不同的接口。第二 LED 40可以显示传感器10的状态是激活的或非激活的，其独立于作为灌电流或拉电流的传感器工作模式，从而在工作模式改变时降低用户混淆。本文中使用的某些术语仅出于参照的目的，因此并非趋于限制。例如，术语例如“上”、“下”、“高于”以及“低于”指的是所参照的附图中的方向。术语例如“前”、“后” “背”、“底部”和“侧”描述了部件的部位在参照讨论时描述部件的文本和相关附图所清楚制定的一致但任意的坐标系内的方位。这样的术语可以包括上述特定的词、其派生词以及具有相似意思的词。类似地，除非上下文清明确指出，术语“第一”、“第二”以及其它涉及结构的数值术语并非意味着次序或顺序。当介绍本公开内容和示例性实施例的元素或特征时，冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”趋向于意味着存在一个或多个这样的元素或特征。术语“包含”、“包括”和“具有”趋向于开放性的包括，从而意味着除了那些具体提及的之外还可以存在其他元素或特征。还要理解的是，本文中描述的方法步骤、过程以及操作不应当被理解成必须要求以所讨论或示出的具体顺序来执行，除非被特定地指明执行顺序。还要理解的是，可以采用附加或可替选的步骤。关于“控制器”和“处理器”可以理解为包括可以在单机环境和/或分布式环境中通信的一个或多个控制器或处理器，并且可以因此被配置成通过有线通信或无线通信与其它处理器通信，其中，这样的一个或多个处理器可以被配置成对可以为相同或不同的一个或多个处理器受控装置进行操作。此外，关于存储器，除非另有说明，可以包括一个或多个处理器可读和可访问存储器元件和/或部件，它们可以在处理器控制装置内部或者在处理器控制装置外部，并且可以通过有线网络或者无线网络访问。具体地，意图在于本发明不限于文中包括的实施例和说明，并且应当将权利要求理解成包括所述实施例的改进形式，包括实施例的一部分以及不同实施例的元素的组合，只要其在权利要求的范围内即可。本文描述的所有出版物，包括专利出版物或者非专利出版物，均由此通过引用合并到本申请中。
权利要求
1.一种提供开关式电输出的电传感器，所述电传感器包括 传感器元件，所述传感器元件感测物理状况以产生传感器信号； 阈值电路，所述阈值电路接收所述传感器信号以基于所述传感器信号产生开关式信号; 第一固态开关装置，所述第一固态开关装置连接在电源与传感器输出端之间，以当所述第一固态开关装置激活时向所述传感器输出端拉电流； 第二固态开关装置，所述第二固态开关装置连接在地与所述传感器输出端之间，以当所述第二固态开关装置激活时向所述传感器输出端中灌电流；以及 自动检测电路，所述自动检测电路将所述开关式信号路由到所述第一固态开关装置和所述第二固态开关装置中的一个，并且与该路由同时地监视所述传感器输出端以推断连接在所述传感器输出端与电源之间的负载和连接在所述传感器输出端与地之间的负载中的一个的存在，以确定所述开关式信号被路由到的所述第一固态开关装置和所述第二固态开关装置中的所述一个。
2.根据权利要求1所述的电传感器，其中，所述自动检测电路在拉模式下将所述开关式信号路由到所述第一固态开关装置而在灌模式下将所述开关式信号路由到所述第二固态开关装置；且在当所述第一固态开关装置关断时所述传感器输出端具有高电压的情况下，所述自动检测电路将其模式从拉模式改变为灌模式，并且其中，在当所述第二固态开关装置关断时所述传感器输出端具有低电压的情况下，所述自动检测电路将其模式从灌模式改变为拉模式。
3.根据权利要求1所述的电传感器，其中，所述第一固态开关装置是发射极连接到所述电源而集电极连接到所述传感器输出端的PNP晶体管，且所述第二固态开关装置是集电极连接到所述传感器输出端而发射极连接到地的NPN晶体管。
4.根据权利要求1所述的电传感器，其中，所述自动检测电路包括阈值检测器，所述阈值检测器将传感器输出电压与小于所述电源的电压并且大于所述地的电压的电压相比较。
5.根据权利要求1所述的电传感器，其中，所述自动检测电路包括微处理器，所述微处理器执行所存储的程序以监视传感器输出电压。
6.根据权利要求1所述的电传感器，其中，所述自动检测电路进一步包括选择输入端，所述选择输入端使得所述开关式信号预定地路由到所述第一固态开关装置和所述第二固态开关装置中的一个，而无论所述传感器输出端的电压如何。
7.根据权利要求1所述的电传感器，其中，所述自动检测电路在拉模式下将所述开关式信号路由到所述第一固态开关装置而在灌模式下将所述开关式信号路由到所述第二固态开关装置；且在当所述第一固态开关装置接通时所述传感器输出端不拉电流的情况下，所述自动检测电路将其模式从拉模式改变为灌模式，并且其中，在当所述第二固态开关装置接通时所述传感器输出端不灌电流的情况下，所述自动检测电路将其模式从灌模式改变为拉模式。
8.根据权利要求7所述的电传感器，其中，从所述传感器输出端灌电流和拉电流是根据因流过晶体管的电流而下降的所述传感器输出端的电压来推断的。
9.一种自动地选择提供开关式电输出的电传感器的接口模式的方法，所述方法包括以下步骤(a)感测物理状况以基于所述物理状况产生开关式信号； (b)根据模式状态、使用所述开关式信号来控制第一固态开关装置和第二固态开关装置中的一个，所述第一固态开关装置连接在电源与传感器输出端之间以向所述传感器输出端拉电流，所述第二固态开关装置连接在地与所述传感器输出端之间以当所述第二固态开关装置激活时向所述传感器输出端中灌电流；以及 (C)当指示了电流模式状态与所述传感器输出端所附接的负载不一致的、电流模式状态与所述传感器输出端的预定组合发生时，改变所述模式状态。
10.一种提供开关式电输出的电传感器，所述电传感器包括 传感器元件，所述传感器元件感测物理状况以产生传感器信号； 阈值电路，所述阈值电路接收所述传感器信号以基于所述传感器信号产生开关式信号; 第一固态开关装置，所述第一固态开关装置连接在电源与传感器输出端之间，以当所述第一固态开关装置激活时向所述传感器输出端拉电流； 第二固态开关装置，所述第二固态开关装置连接在地与所述传感器输出端之间，以当所述第二固态开关装置激活时向所述传感器输出端中灌电流；以及 选择输入端，所述选择输入端使得所述开关式信号预定地路由到所述第一固态开关装置和所述第二固态开关装置中的一个，而无论所述传感器输出端的电压如何。
全文摘要
提供了一种电传感器以及自动选择该电传感器的接口模式的方法，该电传感器可以通过监视其开关式输出的电压以确定与灌模式和拉模式这两种工作模式中的每一种相关联的负载配置，来将自身自动地配置成灌模式或拉模式。自动检测通过与关于传感器的输出的预期状态的认识相配合地监视输出电压或电流，可以不仅在传感器启动时发生而且还在传感器工作期间发生。对于多个传感器并联连接的情形，可以提供工作模式的人工选择以及自动检测特征的超驰。
文档编号G01D5/12GK103063234SQ20121024110
公开日2013年4月24日 申请日期2012年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者贾格吉特·S·蒂亚拉, 曼弗雷德·维塞尔, 布赖恩·阿莱·施里韦尔 申请人:洛克威尔自动控制技术股份有限公司