Die Erfindung betrifft einen Messumformer für ein Feldgerät der Mess- und Automatisierungstechnik zum Verarbeiten eines Messsignals eines Sensors und Bereitstellen von Messwerten mindestens einer Prozessgröße und weiterhin ein Feldgerät der Mess- und Automatisierungstechnik zur Überwachung und/oder Bestimmung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums.

In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozess-Automatisierungstechnik, werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, die beispielsweise in Füllstandsmessgeräten, Durchflussmessgeräten, Druck- und Temperaturmessgeräten, pH-Redoxpotentialmessgeräten, Leitfähigkeitsmessgeräten, usw. integriert sind, welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Feldgeräten also auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein elektronische Messkomponenten verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.

Ein Feldgerät ist dabei insbesondere ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Durchflussmessgeräten, Füllstandsmessgeräten, Druckmessgeräten, Temperaturmessgeräten, Grenzstandsmessgeräten und/oder Analysemessgeräten.

Durchflussmessgeräte sind insbesondere Coriolis-, Ultraschall-, Vortex-, thermische und/oder magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte.

Füllstandsmessgeräte sind insbesondere Radar-basierte Füllstandsmessgeräte, Mikrowellen-Füllstandsmessgeräte, Ultraschall-Füllstandsmessgeräte, zeitbereichsreflektometrische Füllstandsmessgeräte, radiometrische Füllstandsmessgeräte, kapazitive Füllstandsmessgeräte, induktive Füllstandsmessgeräte und/oder temperatursensitive Füllstandsmessgeräte.

Druckmessgeräte sind insbesondere Absolut-, Relativ- oder Differenzdruckgeräte.

Temperaturmessgeräte sind insbesondere Messgeräte mit Thermoelementen und/oder temperaturabhängigen Widerständen.

Grenzstandsmessgeräte sind insbesondere vibronische Grenzstandsmessgeräte, Ultraschall-Grenzstandsmessgeräte und/oder kapazitive Grenzstandsmessgeräte. Analysemessgeräte sind insbesondere pH-Sensoren, Leitfähigkeitssensoren, Sauerstoff- und Aktivsauerstoffsensoren, (spektro)-photometrische Sensoren, und/oder ionenselektive Elektroden.

Die Elektronikeinheit mit der die Messignale des Sensors verarbeitet und Messwerte der überwachten Prozessgröße bereitgestellt werden sind üblicherweise im Messumformer angeordnet. So offenbart beispielsweise die DE 20 2014 101 560 U1 eine Elektronikeinheit eines Fluidsensors, welche in einem Gehäuse des Messumformers angeordnet ist. Die Elektronikeinheit umfasst modulare und aus Kunststoff gebildete Distanzhalter, in denen jeweils ein Elektronikbauteil befestigt ist.

Für eine Abschirmung der Elektronikeinheit vor unerwünschten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten ist das Gehäuse des Messumformers üblicherweise metallisch ausgebildet. Für Gehäuse, die aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material bestehen sind alternative Erdungs- und EMV-Konzepte notwendig. So können Abschirmungsbleche in dem Gehäuseinneren vorgesehen sein, welche dazu eingerichtet sind die Elektronikeinheit abzuschirmen. Es ist offensichtlich, dass sich metallische Gehäuse bestehender Produkte nicht so einfach durch Kunststoff-Gehäuse ersetzen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde dem Problem Abhilfe zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Messumformer nach Anspruch 1 und das Feldgerät nach Anspruch 15.

Das erfindungsgemäße Messumformer für ein Feldgerät der Mess- und Automatisierungstechnik zum Verarbeiten eines Messsignals eines Sensors und Bereitstellen von Messwerten mindestens einer Prozessgröße, umfassend:

- ein Gehäuse mit einem Gehäusekörper, der in seinem Gehäuseinneren mindestens eine Gehäusekammer aufweist, welche durch eine Gehäusewandung umfasst ist,

- eine Elektronikeinheit mit mindestens einem Elektronikmodul, welches eine Modulhalterung und ein in der Modulhalterung angeordnetes Elektronikbauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulhalterung einen, insbesondere vollständig, elektrisch leitfähig ausgebildeten Modulhalterungskörper aufweist und dass das Elektronikmodul, insbesondere die Modulhalterung dazu eingerichtet ist, das mindestens ein Elektronikbauteil vor unerwünschten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten abzuschirmen.

Vorteilhaft an der Lösung ist, dass die Abschirmung der Elektronikeinheit nicht über das Gehäuse, sondern über die Elektronikeinheit selbst erfolgt. Dafür weist die Elektronikeinheit mindestens eine Modulhalterung auf, die derart ausgebildet ist, dass die in der Modulhalterung angeordnete Elektronikbauteile weder andere Geräte durch ungewollte elektrische oder elektromagnetische Effekte stören noch durch andere Geräte gestört werden. Die Elektronikeinheit ist somit für sich genommen elektromagnetisch verträglich (EMV). Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Elektronikeinheit, insbesondere die mindestens eine Modulhalterung die geltenden EMV-Normen erfüllt. Die Europäische EMV-Richtlinie definiert elektromagnetische Verträglichkeit als „die Fähigkeit eines Apparates, einer Anlage oder eines Systems, in der elektromagnetischen Umwelt zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen, die für alle in dieser Umwelt vorhandenen Apparate, Anlagen oder Systeme unannehmbar wären“. Durch das Vorsehen einer elektrisch leitfähig ausgebildeten Modulhalterung kann auf eine abschirmende Eigenschaft des Gehäuses verzichtet werden.

Weiterhin ergibt sich durch das Vorsehen elektrisch leitfähiger Modulhalterungen, die beispielsweise metallisch ausgebildet sind, eine verbesserte Wärmeableitung der durch die Elektronikbauteile erzeugte Wärme an das Innere des Gehäuses.

Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Gehäusekörper eine erste Gehäuseöffnung aufweist, welche mittels eines Deckels verschließbar bzw. verschlossen ist, wobei die Elektronikeinheit derartig ausgestaltet ist, dass sie durch die erste Gehäuseöffnung, insbesondere in Richtung der Gehäuselängsachse, durchführbar ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das mindestens eine Elektronikmodul einen Anschluss aufweist, über den der Modulhalterungskörper mit einem Referenzpotential elektrisch verbindbar ist bzw. mit einem Referenzpotential elektrisch verbunden ist.

Dabei kann es sich bei dem Referenzpotential um ein Erdpotential handeln. Der Anschluss ist vorzugsweise direkt an der Modulhalterung angeordnet, um somit geschirmte Kabel zum Anschließen an den Anschluss nahe an die Quelle von Störungen zu bringen. Somit erreicht man, dass durch die Elektronikbauteile erzeugte Störungen unmittelbar nach der Erzeugung durch die Schirmanbindung abgeleitet werden kann.

In der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) sind zwei Richtungen entscheidend: Störungen durch die Elektronik sollen nicht nach außen gelangen und andere Geräte stören und Störungen von außen sollen die Funktionsweise des Gerätes selbst nicht negativ beeinträchtigen. Die geschirmten Kabel helfen insbesondere, die Kommunikation robuster zu machen (d.h. weniger störanfällig). Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Gehäusekörper eine zweite Gehäuseöffnung aufweist, über welche zumindest der Anschluss zugänglich ist, wobei die zweite Gehäuseöffnung ebenfalls über einen Deckel verschließbar bzw. verschlossen ist.

Vorteilhaft an der Ausgestaltung ist der erleichterte Zugang zu dem Anschluss und die sich dadurch ergebende Möglichkeit mehrere Elektronikmodule verwenden zu können. Weiterhin können neben dem Anschluss für das Referenzpotential auch weitere Anschlüsse (Netzteil/IO/Modem) vorgesehen sein, die vorzugsweise ebenfalls über die zweite Gehäuseöffnung zugänglich sind.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das mindestens eine Elektronikmodul, an dem der Anschluss angeordnet ist, eine Netzteilelektronik umfasst.

Häufig werden Störungen in der Spannungsversorgung direkt über das Netzteil abgefangen und abgeleitet. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn der Anschluss direkt an der Modulhalterung angeordnet ist, in der auch die Netzteilelektronik befestigt ist.

Typische Elemente einer Netzteilelektronik sind Sicherungen zum Schutz vor Überschießen des Stromes, Diode zum Schutz vor einer Überspannung, diverse Filterelemente (z.B. Kondensatoren, Drosseln, Widerstände), und/oder Brückengleichrichter (z.B. AD-Wandler). Die Sicherheitselemente und die Filterelemente sind idealerweise räumlich direkt beim Anschluss im Gerät positioniert, damit alles weiteren Bauteile, die nachfolgend geschaltet sind, sicher und vor externen Störungseinflüssen geschützt sind.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Gehäuse nur genau eine Gehäuseöffnung fürs Einführen der Elektronikeinheit und Anschließen von Referenzpotentialen, insbesondere an den Anschluss, aufweist.

Im Fall von kleinen Gehäusegrößen wird alles durch eine Gehäuseöffnung montiert und auch ebenfalls angeschlossen. Vorteilhaft an der Ausgestaltung ist die gleichbleibende Montagerichtung in der Produktion. Zusätzlich bleibt die Kundenbedienung in der gewohnten Orientierung. Im Fall von großen Gehäusegrößen wird durch die erste Gehäuseöffnung montiert und durch die zweite Gehäuseöffnung angeschlossen.

Weiterhin vorteilhaft ist die sich im Vergleich zu mehreren Gehäuseöffnungen ergebende Platzersparnis. Jede weitere Gehäuseöffnung braucht Platz bzw. erweitert die Dimensionen des Gehäuses.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass in der Gehäusekammer ein Messverstärker zwischen dem mindestens einen Elektronikmodul und einem Gehäuseboden des Gehäuses angeordnet ist. Der Gehäuseboden trennt das Gehäuse zumindest vom in unmittelbarer Nähe angebrachten Sensor. Durch den Gehäuseboden verläuft auch ein Kabel, über welches das Messignal des Sensors an den Messverstärker übertragen wird. Es ist vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen Messverstärker und Sensor möglichst gering ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass zwischen der Modulhalterung und dem Messverstärker eine Trennwand vorliegt, die dazu eingerichtet ist, den Messverstärker vor durch das mindestens eine Elektronikbauteil erzeugte elektrische oder elektromagnetische Effekte abzuschirmen.

Das vom Sensor an den Messverstärker übermittelte Messsignal ist empfindlich gegenüber Störungen und muss somit abgeschirmt werden. Um zu vermeiden, dass durch die Elektronikbauteile erzeugte Störungen die Messsignale verfälschen, ist es vorteilhaft eine Trennwand zwischen Elektronikbauteil und Messverstärker vorzusehen, die abschirmende Eigenschaften hat. Dabei kann die Trennwand perforiert und/oder verrippt sein. Dies dient einer verbesserten Wärmeabfuhr durch Konvektion und/oder der Durchführung von Kabeln. Weiterhin kann die Trennwand als separates Bauteil oder als ein integraler Teil der Modulhalterung ausgebildet sein.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass in der Gehäusekammer eine Befestigungsvorrichtung angeordnet ist, über welche das mindestens eine Elektronikmodul mit dem Sensor verbindbar ist, wobei die Befestigungsvorrichtung, insbesondere vollständig, elektrisch leitfähig ausgebildet ist und im elektrischen Kontakt mit der Elektronikeinheit, insbesondere mit dem ersten Elektronikmodul und bevorzugt mit der Modulhalterung steht.

Somit wird eine direkte elektrische Verbindung und eine möglichst gute elektrische Anbindung zwischen Sensor und Elektronikmodul gewährleistet.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine elektrische Verbindung zwischen Sensor, insbesondere einem elektrisch leitfähig ausgebildeten Teilbereich des Sensors und des Anschlusses ausschließlich über die Befestigungsvorrichtung erfolgt.

Die elektrische Verbindung zwischen Sensor und Elektronikeinheit bzw. Elektronikmodul ist somit unabhängig vom Gehäusematerial und von den elektrischen Gehäuseeigenschaften. So bleibt der elektrische Aufbau der Elektronikeinheit mit oder ohne leitfähigem Gehäusematerial identisch.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Befestigungsvorrichtung ein Inneres aufweist, in dem der Messverstärker angeordnet ist. Um eine ausreichende Abschirmung des Messverstärkers zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn dieser umlaufend von einem metallischen Körper umgeben ist. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die zur mechanischen Verbindung des Sensors mit der Elektronikeinheit vorgesehene Befestigungsvorrichtung ebenfalls dazu eingerichtet und ausgebildet ist, den Messverstärker vor unerwünschten elektrischen und elektromagnetischen Effekten abzuschirmen. Damit erreicht man eine kompaktere Bauweise.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Befestigungsvorrichtung eine Befestigungsvorrichtungsöffnung aufweist, durch welche der Messverstärker mit dem mindestens einen Elektronikmodul elektrisch verbindbar ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Elektronikeinheit einen, insbesondere elektrisch leitfähigen, Modulhalterungsdeckel umfasst, welcher derart ausgebildet ist, das mindestens eine Elektronikbauteil vor unerwünschten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten abzuschirmen.

Der Modulhalterungsdeckel übernimmt die Abschirmung der EMV Störungen nach außen, welche durch das verdeckende Elektronikbauteil erzeugt werden und das Abschirmen des verdeckenden Elektronikbauteils gegenüber externe EMV Störungen. Der Modulhalterungsdeckel kann als separates Bauteil oder als ein integraler Teil der Modulhalterung ausgebildet sein.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass auf dem Modulhalterungsdeckel mindestens ein Elektronikbauteil angeordnet ist, welches unempfindlich gegen unerwünschte elektrische oder elektromagnetische Effekte ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Modulhalterung zumindest teilweise einen umlaufenden Kragen aufweist, der in dem durch den Kragen eingrenzenden Bereich das Elektronikbauteil trägt.

Der Kragen umfasst das Elektronikbauteil zumindest abschnittsweise. Dies dient dazu das Elektronikbauteil EMV Störungen abzuschirmen. Weiterhin ist der Kragen derart ausgebildet und dazu eingerichtet, die Wärme des Elektronikbauteils aufzunehmen und gibt diese an die Umgebung des Gehäuseinneren abzugeben. Die Wärmeableitung erfolgt zum einen automatisch durch die Oberfläche der Halterung, die per se grösser ist als die Oberfläche des Elektronikbauteils und zum anderen kann diese auch forciert werden durch großflächige, thermisch gut leitende Anbindung an weitere Modulhalterungen und schließlich an das Gehäuse oder vorzugsweise den zumindest abschnittsweise metallisch ausgebildeten Sensor. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Modulhalterung einen, insbesondere vollständig, elektrisch leitfähigen Boden aufweist, der zumindest einen Großteil des durch den Kragen eingrenzen Bereiches ausfüllt.

Dabei kann der Boden perforiert und/oder verrippt sein. Dies dient einer verbesserten Wärmeabfuhr und/oder der Durchführung von Kabeln. Weiterhin kann der Boden als separates Bauteil oder als ein integraler Teil der Modulhalterung ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung entspricht der Boden der Trennwand der Modulhalterung.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Elektronikbauteil eine Leiterplatte mit einer Mess- und/oder Betriebsschaltung und/oder eine Leiterplatte zur Spannungsumwandlung oder -aufbereitung umfasst.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass an der Modulhalterung eine seitliche Öffnung für einen Elektrosteckeranschluss vorhanden ist, welcher mit dem in der entsprechenden Modulhalterung angeordneten Elektronikbauteil in einem elektrischen Kontakt steht und an dem ein Stecker mit Kabel ansteckbar ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Elektronikeinheit mindestens zwei Elektronikmodule umfasst, wobei die mindestens zwei Elektronikmodule aufeinandergestapelt sind.

Gemäß der Ausgestaltung handelt es sich bei der Elektronikeinheit um eine Art Baukastensystem. Durch die Verwendung von mehr als einem Elektronikmodul lassen sich hinsichtlich der Elektronikbauteile und Anforderungen für den Messumformer kundenspezifische Konfigurationen realisieren. Die jeweiligen Elektronikbauteile sind dabei in der Regel unterschiedlich, d.h. sie übernehmen unterschiedliche Funktionen. So kann zum Beispiel, ein Elektronikmodul eine Betriebs-, Mess- und/oder Auswerteschaltung umfassen und ein anderes Elektronikmodul einen Spannungswandler umfassen. Durch die Modularität lässt sich die Elektronikeinheit zudem einfach erweitern. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn kundenseitig der Wunsch entsteht, weitere Signalausgänge (z.B. Feldbusse) in den Messumformer vorzusehen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Modulhalterungen der mindestens zwei Elektronikmodule in Richtung einer Längsachse des Gehäuses gesehen im Wesentlichen denselben Umriss besitzen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die mindestens zwei Elektronikmodule über ein, insbesondere elektrisch leitfähig ausgebildetes, Befestigungselement miteinander verbunden sind. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Modulhalterungen jeweils an ihren, insbesondere elektrisch leitfähigen, axialen Rändern aufeinandersitzen.

Ein erfindungsgemäßes Feldgerät der Mess- und Automatisierungstechnik zur Überwachung und/oder Bestimmung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums umfasst:

- einen Sensor zum Erfassen mindestens eines die Prozessgröße des Mediums repräsentierendes Messsignales,

- einen Messumformer nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Messumformerelektronik, die dazu eingerichtet ist das Messsignal vom Sensor zu verarbeiten und Messwerte der mindestens einen Prozessgröße bereitzustellen, wobei der Sensor mechanisch und elektrisch mit dem Messumformer verbunden ist.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 : zwei Ansichten auf eine Ausgestaltung des Feldgerätes;

Fig. 2: ein Ausgestaltung des Innenteils des Messumformers, insbesondere der Elektronikeinheit; und

Fig. 3: eine Explosionsansicht der Ausgestaltung der Elektronikeinheit.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht auf eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes der Mess- und Automatisierungstechnik 2 zur Überwachung und/oder Bestimmung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums mit einem Sensor 3 und einem Messumformer 1 , welche beide mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind. Alternativ kann der Messumformer 1 auch nur elektrisch mit dem Sensor 3 verbunden sein und nicht mechanisch. Der Sensor 3 ist dazu eingerichtet mindestens ein die Prozessgröße des Mediums repräsentierendes Messsignal zu erfassen. Bei dem Sensor 3 kann es sich beispielsweise um den Messaufnehmer eines Coriolis-Durchfluss- messgerätes, eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes, einer magnetischinduktiven Durchflussmesssonde, eines thermischen Durchflussmessgerätes, eines Vortex-Durchflussmessgerätes oder eines Ultraschall-Durchflussmessgerätes handeln. Der Messumformer 1 weist ein Gehäuse 4 auf mit zwei durch Deckel 9 verschlossenen Gehäuseöffnungen 8, 16. Das Gehäuse 4 weist einen bevorzugt elektrisch isoliert ausgebildeten Gehäusekörper 5 auf, in dessen Gehäuseinneren sich mindestens eine Gehäusekammer 6 befindet. So kann das Gehäuse 4 aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff gebildet sein. Der Gehäusekörper 5 kann einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein. In der abgebildeten Ausgestaltung weist das Gehäuseinnere genau eine Gehäusekammer 6 auf. Die Gehäusekammer 6 wird durch die Gehäusewandung 7 begrenzt. Das Gehäuse 4 ist mit dem Sensor 3 mechanisch verbunden. Weiterhin weist das Gehäuse 4 vier Durchführungen 25 für ein Kabel zum Versorgen der Elektronikeinheit mit einer Versorgungsspannung, ein Erdungskabel und/oder Kabel zum Leiten der Messwerte an eine übergeordnete Prozessüberwachungsvorrichtung.

In der zweiten Ansicht wird ein Einblick in die Gehäusekammer 6 durch die beiden Gehäuseöffnungen 8, 16 gewährt. Dabei sind die die erste Gehäuseöffnung 8 und die zweite Gehäuseöffnung 16 jeweils durch einen Deckel 9 verschließbar. Die Elektronikeinheit 10 ist derartig ausgestaltet, dass sie durch die erste Gehäuseöffnung 8, insbesondere in Richtung der Gehäuselängsachse, durchführbar ist. Das heißt, dass die Elektronikeinheit 10 durch die erste Gehäuseöffnung 8 einführbar und herausnehmbar ist. In der Gehäusekammer ist eine Messumformerelektronik angeordnet, die dazu eingerichtet ist das Messsignal vom Sensor 3 zu verarbeiten und Messwerte der mindestens einen Prozessgröße bereitzustellen. Die Messumformerelektronik wird zumindest teilweise durch die Elektronikbauteile (siehe Fig. 3) gebildet, die Teil einer Elektronikeinheit 10 sind. Die Elektronikeinheit 10 ist über die zweite Gehäuseöffnung 16 zugänglich. So kann der Installateur über die zweite Gehäuseöffnung 16 ein Kabel durch eine der Durchführungen durchführen und dieses mit der Elektronikeinheit 10 verbinden.

Eine detailliertere Ansicht auf die Elektronikeinheit 10 zeigt die Fig. 2. Die Elektronikeinheit 10 umfasst mindestens ein Elektronikmodul 11 a. In der abgebildeten Ausgestaltung sind mehr Elektronikmodule als nur das mindestens eine Elektronikmodul 11 a abgebildet. Insgesamt weist die abgebildete Ausgestaltung vier als separate Bauteile ausgebildete Elektronikmodule 11a, 11 b, 11c, 11d auf, die direkt aufeinandergestapelt sind. Es können jedoch auch modulare Abstandshalter zwischen den einzelnen Elektronikmodulen 11 i vorgesehen sein, in denen kein Elektronikbauteil angeordnet ist. Diese dienen als Platzhalter. Die Elektronikmodule 11 i sind derart ausgebildet, dass sie die in ihnen angeordnete Elektronikbauteile vor unerwünschten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten abschirmen und ebenfalls die durch die Elektronikbauteile erzeugten unerwünschten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten abschirmen. Das Elektronikmodul 11 c weist mindestens einen Anschluss 15i auf, über welches es mit einem Referenzpotential elektrisch verbindbar ist. In der abgebildeten Ausgestaltung weist das Elektronikmodul 11c genau zwei Anschlüsse 15a, 15b auf. In der abgebildeten Ausgestaltung handelt es sich bei dem im Elektronikmodul 11c angeordneten Elektronikbauteil um eine Netzteilelektronik 24.

Auf dem Elektronikmodul 11a ist ein, insbesondere elektrisch leitfähig ausgebildeter, Modulhalterungsdeckel 21 angeordnet, welcher derart ausgebildet ist, mindestens eines der verdeckten Elektronikbauteile vor unerwünschten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten abzuschirmen. In der abgebildeten Ausgestaltung handelt es sich bei dem Modulhalterungsdeckel 21 um ein separates Bauteil, welches auf dem Elektronikmodul 11a aufgesetzt ist. Auf den Modulhalterungsdeckel 21 ist mindestens ein Elektronikbauteil angeordnet, welches unempfindliche gegen unerwünschte elektrische oder elektromagnetische Effekte ist. So kann beispielsweise ein Anschluss für ein Display oder Service Port oder ein Stecker zum Überschreiben oder Updaten der hinterlegten Software auf den Modulhalterungsdeckel 21 angeordnet sein.

Die Elektronikeinheit 10 ist über eine Befestigungsvorrichtung 19 mit dem Sensor 3 verbunden. Unterhalb der Elektronikeinheit 10, d.h. zwischen Elektronikeinheit 10 und Sensor 3 bzw. Gehäuseboden 18 ist ein Messverstärker 17 angeordnet, welcher dazu eingerichtet ist das Messsignal des Sensors 3 zu empfangen, dieses zu verstärken und an eine Mess- und/oder Auswerteschaltung weiterzuleiten. Die Befestigungsvorrichtung 19 ist zusätzlich dazu eingerichtet den Messverstärker 17 vor unerwünschten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten abzuschirmen. Die elektrische Verbindung des Messverstärkers 17 mit der Elektronikeinheit 10 erfolgt über ein Kabel, insbesondere ein Datenkabel und/oder Versorgungskabel, welches sich durch eine Befestigungsvorrichtungsöffnung 20 erstreckt.

Der Gehäuseboden 18 kann als ein separates Bauteil ausgebildet sein und abhängig vom Verbindungskonzept zwischen Sensor und Gehäuse als Kragen ausgebildet sein, der ein Verbindungsstück zum Sensor oder den Sensor selbst umgreift. Alternativ kann der Gehäuseboden 18 auch überwiegend planar ausgebildet sein mit entsprechenden Öffnungen für Verbindungskabel zum elektrischen Verbinden des Sensors mit dem Messverstärker 17 und/oder der Elektronikeinheit 10.

Fig. 3 zeigt eine Explosionsansicht der Ausgestaltung des Innenteils des Messumformers aus Fig. 1 und 2. Die Elektronikmodule weisen jeweils eine einstückig ausgebildete Modulhalterung 12i auf, in der jeweils ein Elektronikbauteil 13i angeordnet ist. Bei den Elektronikbauteilen 13a, 13b, 13c, 13d handelt es sich um Leiterplatten. Auf den Leiterplatten sind die Mess- und/oder Betriebsschaltung und/oder der Spannungsumwandlung bzw. die Spannungsaufbereitung angeordnet. Die Modulhalterungen 12a, 12b, 12c, 12d weisen jeweils, insbesondere vollständig, elektrisch leitfähig ausgebildete Modulhalterungskörper 14 auf, die dazu eingerichtet sind, das jeweils gehaltene Elektronikbauteil 13i vor unerwünschten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten abzuschirmen. So können die Modulhalterungskörper 14 jeweils zumindest teilweise metallisch ausgebildet sein.

In der abgebildeten Ausgestaltung sind vier Modulhalterungen 12a, 12b, 12c, 12d und vier Elektronikbauteilen 13a, 13b, 13c, 13d vorgesehen. Der erfindungsgemäße Messaufnehmer beschränkt sich jedoch nicht auf eine bestimmte Zahl an Modulhalterungen 12i und Elektronikbauteile 13i. So kann die Elektronikeinheit genau ein Elektronikmodul und somit auch genau eine Modulhalterung mit genau einem Elektronikbauteil umfassen. Ebenfalls kann die Elektronikeinheit mehrere Elektronikmodule umfassen, wobei jedoch nur eines der entsprechenden Modulhalterungen ein Elektronikbauteil umfasst oder alternativ alle außer eines der Modulhalterungen ein Elektronikbauteil trägt. Die Modulhalterungen 12i weisen jeweils zumindest teilweise einen umlaufender Kragen 26 auf und in dem durch den Kragen 26 eingrenzenden Bereich ist das jeweilige Elektronikbauteil 13i angeordnet. Die Höhe des Kragens 26 definiert dabei das Volumen für die Elektronikbauteile.

Weiterhin weisen die Modulhalterungen 12i jeweils einen, insbesondere vollständig, elektrisch leitfähigen Boden auf, der zumindest einen Großteil des durch den Kragen eingrenzen Bereiches ausfüllt. Auf dem Boden 27 sitzt immer ein Elektronikbauteil 13i. Zusätzlich weisen die Modulhalterungen jeweils eine seitliche Öffnung 30 im Kragen 26 auf für mindestens einen Elektrosteckeranschluss 31 vorhanden ist, welcher mit dem in der entsprechenden Modulhalterung 12i angeordneten Elektronikbauteil 13i in einem elektrischen Kontakt steht und an dem ein Stecker mit Kabel ansteckbar ist. In der abgebildeten Ausgestaltung weisen mindestens zwei Elektronikmodule in Richtung einer Längsachse des Gehäuses gesehen im Wesentlichen denselben Umriss auf. Dadurch sitzen die Modulhalterungen 12i jeweils an ihren, insbesondere elektrisch leitfähigen, axialen Rändern 26 aufeinander.

Zwischen der Modulhalterung 12d und dem Messverstärker 17 befindet sich eine Trennwand 23, die dazu eingerichtet ist den Messverstärker 17 vor durch das Elektronikbauteil 13d und/oder die übergeordnete Elektronikbauteile 13a, 13b, 13c erzeugte elektrische oder elektromagnetische Effekte abzuschirmen. Die Trennwand 23 ist als integraler Bestandteil der Modulhalterung 12b ausgebildet. Alternativ kann die Trennwand 23 auch als ein separates Bauteil ausgebildet sein, welches zwischen Modulhalterung 12b und Messverstärker 17 positioniert ist.

Über die Befestigungsvorrichtung 19 ist die Elektronikeinheit, in dem Fall die Elektronikmodule mit dem Sensor mechanisch verbindbar. Die Befestigungsvorrichtung 19 ist, insbesondere vollständig, elektrisch leitfähig ausgebildet und steht im elektrischen Kontakt mit der Elektronikeinheit, insbesondere mit dem ersten Elektronikmodul und bevorzugt mit der Modulhalterung 12d bzw. den Modulhalterungen 12a, 12b, 12c, 12d. Weiterhin erfolgt die elektrische Verbindung zwischen Sensor, insbesondere einem elektrisch leitfähig ausgebildeten Teilbereich des Sensors und die Modulhalterungen 12i, insbesondere des an einem der Modulhalter angeordneten Anschlusses ausschließlich über die Befestigungsvorrichtung 19 erfolgt und nicht über den Gehäusekörper. Die Befestigungsvorrichtung 19 weist ein Inneres auf, in dem der Messverstärker 17 angeordnet ist. Ein Teil der abgebildeten Ausgestaltung sind, insbesondere elektrisch leitfähig ausgebildete, Befestigungsmittel 22, dargestellt durch Schrauben, welche die Elektronikmodule miteinander elektrisch verbinden. Anstelle von Schrauben können auch Stifte, Kabel, usw. vorgesehen werden. Eines der Elektronikmodule, insbesondere der Modulhalterungen kann einen seitlichen Elektrosteckeranschluss 31 aufweisen, an den ein Elektrostecker mit Kabel ansteckbar ist. Über diesen Elektrosteckeranschluss 31 lässt sich beispielsweise der Stapel elektrisch mit dem Sensor und/oder mit dem am Gehäusedeckel angebrachten Display über ein Kabel elektrisch verbinden. Bei der Verwendung mehrere Elektronikmodule ist es vorteilhaft, wenn die Montagehalterungen jeweils ein Führungsprofil 28 aufweisen, welches dazu eingerichtet ist in eine Profilaufnahme 29 der benachbarten Modulhalterung eingeführt zu werden. Das Führungsprofil 28 kann als eine Hervorkragung am Kragen 26 und die Profilaufnahme 29 als Ausnehmung am Kragen 26 ausgebildet sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

Messumformer 1

Feldgerät der Mess- und Automatisierungstechnik 2

Sensor 3

Gehäuse 4

Gehäusekörper 5

Gehäusekammer 6

Gehäusewandung 7 erste Gehäuseöffnung 8

Deckel 9

Elektronikeinheit 10

Elektronikmodul 11i

Modulhalterung 12i

Elektronikbauteil 13i

Modulhalterungskörper 14

Anschluss 15i zweite Gehäuseöffnung 16

Messverstärker 17

Gehäuseboden 18

Befestigungsvorrichtung 19

Befestigungsvorrichtungsöffnung 20

Modulhalterungsdeckel 21

Befestigungselement 22

Trennwand 23

Netzteilelektronik 24

Durchführungen 25

Kragen 26

Boden 27

Führungsprofil 28