开关装置
阅读说明：本技术 开关装置 (Switching device ) 是由 A·格鲁纳克 T·克林格 于 2019-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种开关装置(100),其具有至少一个固定的触头(2、3)、一个能够运动的触头(4)、一个磁衔铁(5)、一个永磁体(17)和一个磁开关(19),其中所述能够运动的触头借助于磁衔铁能够运动,所述永磁体固定在磁衔铁上并且所述磁开关是霍尔开关。(The invention relates to a switching device (100) having at least one fixed contact (2, 3), one movable contact (4), one magnetic armature (5), one permanent magnet (17) and one magnetic switch (19), wherein the movable contact is movable by means of the magnetic armature, the permanent magnet is fixed to the magnetic armature and the magnetic switch is a Hall switch.)
技术领域
本发明提出一种开关装置。
背景技术
开关装置尤其构造为可通过电导通的电流来运行的电磁作用的、远程操纵的开关。开关装置可以通过控制电流回路被激活并且可以开关负载电流回路。尤其地，开关装置能够构造为继电器或接触器（Schütz），尤其构造为功率接触器。特别优选地，开关装置能够构造为充气的功率接触器。
这种开关装置、尤其功率接触器的可能的应用是打开和分离例如在机动车中、诸如在电动或部件电动运行的机动车中的电池电流回路。这些车辆可以是例如纯电池运行的车辆（BEV：“电池驱动车辆”）、可通过插座或充电站来充电的混合动力电动车辆（PHEV：“插电混合动力电动车辆”）和混合动力电动车辆（HEV：“混合动力电动车辆”） 。在此，通常不仅电池的正触头而且电池的负触头借助于功率接触器分离。这种分离在正常运行中例如在车辆的静止状态中以及也在故障、诸如事故或类似情况下进行。在此，功率接触器的主要任务在于，将车辆切换成无电压并且中断电流流动。
在这种开关中可能出现的特别严重的故障情况是所谓的“接触器粘合（Schützkleber）”（英文为“卡住、stuck”） 。在这种情况下，通过在断开或接通期间的焊接使开关的元件“粘合”在一起，从而即使当开关的供电电压被断开时，也不能确保负载电流回路的可靠分离。因此，在具有有生命危险的电压的电路中使用功率接触器时，出于安全原因，对于开关位置的识别是有意义的，使得在接触器粘合的情况下能够以适当的措施对这种故障行为作出反应。
识别开关位置的一种可行方案是使用单独的开关元件、尤其是微型开关，该微型开关通过与主开关触头的机械联接通过主开关触头的开关运动而被一同操纵。然而，这种微型开关如每个机械开关一样都受到常见的磨损现象。另一种可行方案在于，使用簧片开关（Reedschalter），该簧片开关通过随着接触器的开关运动而随之运动的磁体通过由此引起的磁体相对于簧片开关的接近和远离而被切换。然而，簧片开关由于其构造方式也对其周围环境中的任何足够强的磁场或电磁场作出反应。
特定的实施方式的至少一个任务在于提出一种开关装置，特别优选是如下一种开关装置，对于该开关装置而言能够防止或者至少减少所描述的缺点。
发明内容
该任务通过根据独立权利要求的主题来解决。所述主题的有利的实施方式和改进方案在从属权利要求中表明并且此外从下面的描述和附图中得知。
根据至少一种实施方式，开关装置具有至少一个固定的触头和至少一个能够运动的触头。至少一个固定的触头和至少一个能够运动的触头设置和设立用于接入和切断可连接到开关装置上的负载电流回路。能够运动的触头在开关装置中相应地在非导通的状态（以下也称为非激活或切断状态）与开关装置的导通状态（以下也称为激活或接入状态）之间可以如此运动，使得能够运动的触头在开关装置的非导通状态中与至少一个固定的触头间隔开并且因此电分离，并且在导通状态中具有与至少一个固定的触头的机械接触并且因此电地与至少一个固定的触头连接。开关装置具有至少一个固定的触头，尤其优选也可以意味着，开关装置具有至少两个固定的触头，所述固定的触头彼此分离地布置在开关装置中并且所述固定的触头可以以所描述的方式根据能够运动的触头的状态通过能够运动的触头彼此导电地连接或者彼此电分离。涉及至少一个固定的触头的描述部分同样也适用于开关装置中存在的多个固定的触头，和尤其是全部固定的触头。
至少一个固定的触头和/或至少一个能够运动的触头例如能够具有Cu、Cu合金、一种或多种难熔的金属像比如W、Ni和/或Cr或者所提及的材料的混合物例如铜与至少一种另外的金属例如W、Ni和/或Cr的混合物或者由其构成。
根据另一种实施方式，开关装置具有如下壳体，能够运动的触头和至少一个固定的触头布置在该壳体中。能够运动的触头尤其可以完全布置在壳体中。固定的触头布置在壳体中，这尤其可以意味着，固定的触头的接触区域布置在壳体内，该接触区域在导通状态中与能够运动的触头处于机械接触。为了连接有待通过开关装置来切换的电流回路的引线，布置在壳体中的固定的触头可从外部、即从壳体外部电接触。为此，布置在壳体中的固定的触头能够以一部分从壳体中伸出并且在壳体外部具有用于引线的连接可能性。
根据另一种实施方式，所述开关装置具有开关室，在该开关室中布置有能够运动的触头和至少一个固定的触头。开关室尤其可以布置在壳体中。能够运动的触头可以特别优选地完全布置在开关室中。固定的触头布置在开关室中，这尤其可以意味着，固定的触头的至少一个接触区域布置在开关室内，该接触区域在导通状态中与能够运动的触头处于机械接触。为了连接有待通过所述开关装置来切换的电流回路的引线，布置在所述开关室中的固定的触头能够从外部、也就是从所述开关室的外部进行电接触。为此，布置在开关室中的固定的触头能够以一部分从开关室中伸出并且在开关室之外具有用于引线的连接可能性。
根据另一种实施方式，能够运动的触头能够借助于磁衔铁来运动。为此，磁衔铁可以具有如下轴，该轴在一个端部上与能够运动的触头如此连接，使得能够运动的触头能够借助于该轴来运动，即在该轴运动时通过其同样进行运动。轴尤其可以通过开关室中的开口伸入到开关室中。尤其地，开关室可以具有如下一个开关室底部，该开关室底部具有一个开口，轴贯穿该开口。磁衔铁能够通过磁回路运动，以便引起之前描述的开关过程。为此，磁回路可以具有磁轭，该磁轭具有开口，磁衔铁的轴贯穿该开口。此外，磁衔铁可以具有磁芯，该磁芯可以固定在轴的与能够运动的触头相对置的端部上并且是磁回路的一部分。通过可以与控制电流回路连接的线圈可以在磁回路中产生磁场，通过该磁场使磁衔铁运动。
轴优选地可以具有不锈钢或者由不锈钢制成。磁轭和/或磁芯优选能够具有纯铁或者低掺杂的铁合金或者由其构成。开关室、即尤其是开关室壁和/或开关室底部可以至少部分地优选具有金属氧化物陶瓷、像比如Al2O3或塑料或由其构成。尤其是具有足够的耐热性的塑料适合作为塑料。例如，开关室可以具有作为塑料的聚醚醚酮（PEEK）、聚乙烯（PE）和/或玻璃填充的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT） 。此外，开关室还可以至少部分地具有聚甲醛（POM），尤其是具有结构（CH2O）n的聚甲醛。
根据另一种实施方式，触头布置在气体环境中。这尤其可以意味着，能够运动的触头完全布置在所述气体环境中并且此外所述至少一个固定的触头的至少一部分、比如所述至少一个固定的触头的接触区域布置在所述气体环境中。开关装置为此可以具有如下气密区域，在该气密区域中，气体环境相对于周围环境气密密封地保持，并且在该气密区域中可以布置所描述的组件。气密区域可以通过壳体的各部分和/或通过附加的壁部和/或通过壳体内的组件来形成。例如，气密区域可以通过开关室壁的和磁轭的各部分结合附加的壁部部件（例带有铝或不锈钢或者是由其构成）来形成。尤其地，开关室可以布置在开关装置的气密区域中。此外，磁衔铁也可以完全布置在气密区域内。开关装置可以相应地特别优选是气体填充的开关装置，诸如气体填充的接触器。气体环境尤其可以促进可能在开关过程期间在触头之间产生的电弧的熄灭。气体环境的气体可以优选具有至少50%的H2的份额。除了氢气之外，该气体可以具有惰性气体，更优选地具有N2和/或一种或多种稀有气体。此外，气体、即气体环境的至少一部分，尤其可以位于开关室中。
根据另一种实施方式，开关装置具有磁开关、即如下开关，该开关可以通过外部磁场的作用在不同的状态之间来回切换。磁开关尤其可以具有第一状态和第二状态，在所述第一状态和第二状态之间可以通过外部磁场的作用来进行变换。特别优选地，磁开关可以具有刚好两种状态。磁开关尤其可以是电子激活（aktiv）的结构元件，即这样的结构元件，即对于其运行、即尤其是开关动作必须提供运行电压，而磁开关在切断或不存在运行电压的情况下不可运行。因此，磁开关的上述和下述开关动作始终涉及与运行电压连接的磁开关。相应地，磁开关在运行中可根据磁场而处于优选从第一状态和第二状态中选出的一种状态中。
根据另一种实施方式，磁开关是霍尔开关。霍尔开关例如可以具有开关回路或者通过如下方式形成，该开关回路具有带有敏感面的霍尔传感器。霍尔传感器可以被如此设立并且接线在开关回路中，使得当磁场的磁力线在霍尔开关的位置处穿过霍尔传感器的敏感面时，产生与磁力线的垂直分量成比例的霍尔电压。借助开关回路中的比较器可以将霍尔电压与参考电压进行比较。如果霍尔电压并且相应地磁场低于确定的阈值，那么开关回路的输出端、进而霍尔开关的输出端能够保持在第一状态中。换句话说，当磁场小于阈值磁场时，霍尔开关处于第一状态中。当霍尔电压并且相应地磁场超过阈值时，输出端能够切换到第二状态中。相应地，当磁场大于阈值磁场时，霍尔开关处于第二状态中。
结合霍尔开关描述的磁场可以，即使没有明确描述，也始终表示在霍尔开关的位置处起作用的磁场。此外，关于霍尔开关的作用方式，事先和在下文中用术语“磁场”或“阈值磁场”尤其可以表示穿过敏感面的、场的垂直于霍尔开关的敏感面的分量。
根据另一种实施方式，开关装置具有永磁体。永磁体尤其可以固定在磁衔铁上。因此，与开关装置的触头和磁衔铁一起，永磁体可以布置在气密区域内。尤其地，永磁体可以布置在磁衔铁的背离能够运动的触头的端部上。例如，永磁体可以固定在磁芯上和/或固定在磁衔铁的轴上。永磁体可以是棒状磁体或盘状磁体或环形磁体。特别优选地，永磁体可以是相对于磁衔铁的轴对称地布置的环形磁体。
通过将永磁体固定在磁衔铁上，永磁体可以通过磁衔铁的开关运动在开关装置切换时一起运动。磁开关和永磁体尤其可以相对于彼此如此布置，使得由永磁体产生的磁场在磁开关的位置处在开关装置的接入状态中比在开关装置的切断状态中更弱。沿着磁衔铁的运动方向，磁开关例如可以布置在永磁体下方，即布置在磁衔铁的在其上固定有永磁体的端部上。尤其地，磁开关可以沿着磁衔铁的轴的假想的延长线居中地或与其略微错开地布置在磁衔铁和永磁体之下。在开关装置的接入状态下，永磁体可以具有比在开关装置的切断状态下更大的距磁开关的间距。
根据另一种实施方式，磁开关在运行中根据永磁体与磁开关的间距处于第一或第二状态中。永磁体可以特别优选地如此布置，使得永磁体在面向磁性开关的一侧具有磁极、例如磁南极。所述磁开关可以如此构造和布置，使得所述磁开关根据距所述磁极的间距处于第一或者第二状态中。尤其地，磁开关和永磁体可以如此构造和布置，使得磁开关即使在开关装置的线圈（借助该线圈使磁衔铁以及由此使能够运动的触头运动）运行时也与通过线圈在磁开关的位置上引起的散射场无关地保持在通过永磁体引起的状态中。如果开关装置处于非激活状态中，则永磁体与磁传感器的间距小于开关装置处于激活状态中的情况。相应地，磁开关可以纯示例性地在开关装置处于非激活状态时处于第一状态中，并且在开关装置处于激活状态时处于第二状态中。
根据另一种实施方式，所述磁开关在第一状态中产生第一电流并且在第二状态中产生与第一电流不同的第二电流。因此，磁开关的输出端优选可以是电流输出端。仅示例性地，第一电流可以小于第二电流。
根据另一种实施方式，开关装置具有如下信号处理装置，磁开关与该信号处理装置接线。信号处理装置可以优选与磁开关一起布置在壳体中。例如，信号处理装置可以与磁开关一起固定在壳体的一部分上和/或壳体内。例如，磁开关和信号处理装置可以被布置在共同的电路板上并且彼此接线，该电路板被布置在开关装置的壳体中。尤其地，信号处理装置和磁开关可布置在气密区域之外。由此可以实现磁开关和信号处理装置的简单的接触。
根据另一种实施方式，信号处理装置具有测量电阻器，该测量电阻器与磁开关串联连接。换言之，测量电阻器可以与磁开关的输出端接线。由于如上所述，磁开关根据其状态产生第一电流或第二电流，因此测量电阻器上的电压降取决于磁开关的状态，并且因此取决于永磁体相对于磁开关的位置。由于永磁体固定在磁衔铁上，因此可以通过测量电阻器上进行的电压测量来推断出开关装置的开关状态。
根据另一种实施方式，信号处理装置具有如下比较器，该比较器将在测量电阻器上下降的电压与参考电压进行比较。参考电压例如可以借助齐纳二极管来预先给定，该齐纳二极管通过与磁开关并联的电阻器连接在电压供应部上。比较器能够具有运算放大器或是这种运算放大器。尤其地，磁开关、齐纳二极管和比较器可以连接在共同的电压供应部上并且在运行中进行连接。优选地，电压供应部能够提供大于或等于3 V并且小于或等于24 V的电压。例如，由电压供应部提供的电压可以是机动车的、可以是12 V或24 V的车载电网电压。已经发现，信号处理装置的组件可被如此设计，使得运算放大器能够以与磁开关和具有齐纳二极管的参考分支相同的、相对于接地端的供应电压来运行，即使当运算放大器根据规范将以具有+/- 15 V的通常的供应电压来运行时也是如此。
比较器可以具有输出端，该输出端可以根据测量电阻器上的电压与参考电压相比而占据不同的状态。尤其地，比较器的输出端可以具有与磁开关的状态的数量相应的数量的状态并且因此具有与测量电阻器上的电压的状态的数量相应的数量的状态。此外，信号处理装置可以具有电子开关，该电子开关具有控制输入端，该控制输入端与比较器的输出端连接。电子开关例如可以是晶体管、尤其是场效应晶体管。特别优选地，电子开关的控制输入端可以通过分压器与比较器的输出端连接。分压器可以如此构造，使得在磁开关的优选的两种状态方面，产生用于电子开关的控制输入端的明确的高信号和低信号。
信号处理装置的前述组件可以与磁开关一起尤其如此设计，从而当开关装置处于非激活的开关状态中时，电子开关处于断开的、即阻断的状态中。此外，信号处理装置和磁开关可以如此设计，从而当开关装置处于激活的开关状态中时，电子开关处于闭合的、即导通的状态中。换言之，当开关装置的触头上的负载电流回路断开时，电子开关优选地是断开的或至少是高欧姆的，并且当开关装置的触头上的负载电流回路关闭时，电子开关优选地是闭合的或至少是欧姆的。
因此，在这里所述的开关装置中，可以基于磁开关的状态或者信号处理装置的电子开关的状态来识别开关装置的触头的状态，即打开或关闭。由此，也能够明确地识别接触器粘合。因为对于所述开关装置的状态的探测以电子的方式来进行，所以探测方法与机械的开关的使用相反地抵抗振动和其它的作用于所述开关装置的机械的作用。通过使用霍尔开关，与简单的霍尔传感器相反，可以明显降低干扰磁场的影响。
附图说明
其它优点、有利的实施方式和改进方案从下面结合附图描述的实施例中得出。其中示出：
图1A和图1B示出了开关装置的一个示例的示意图，
图2示出了根据一个实施例的开关装置的一部分的示意图，并且
图3A至3C示出了根据其他实施例的信号处理装置及其部分的示意图。
在实施例和附图中，相同的、同类的或起相同作用的元件分别设有相同的附图标记。所示出的元件和其彼此间的大小关系不视为是符合比例的，更确切地说，为了更好的可视性和/或为了更好的理解能够夸张大地示出个别元件，像比如层、构件、结构元件和区域。
具体实施方式
在图1A和1B中示出了如下开关装置100，所述开关装置例如能够用于切换强电流和/或高电压并且所述开关装置能够是继电器或接触器、尤其功率接触器。图1A示出了三维截面图，而图1B示出了二维截面图。以下描述同样参考图1A和图1B。所示的几何形状应理解为仅是示例性的而非限制性的，并且也可以替代地构造。
开关装置100在壳体1中具有两个固定的触头2、3和一个能够运动的触头4。能够运动的触头4被构造为接触板。固定的触头2、3与能够运动的触头4一起形成开关触头。作为所示出的触头数量的替代方案，其它数量的固定的和/或能够运动的触头也是可能的。壳体1尤其用作用于布置在内部中的组件的触碰保护装置并且具有塑料、例如PBT或玻璃纤维填充的PBT或由塑料、例如PBT或玻璃纤维填充的PBT构成。触头2、3、4例如能够具有Cu、Cu合金或由Cu与至少一种另外的金属例如W、Ni和/或Cr的混合物或由其构成。
在图1A和1B中示出了处于静止状态的开关装置100，在该静止状态中能够运动的触头4与固定的触头2、3间隔开，使得所述触头2、3、4在电方面彼此分离。所示的开关触头的实施方案以及尤其是其几何形状应理解为纯示例性的而非限制性的。替代地，开关触头也可以不同地构造。例如可能的是，开关触头中的仅一个开关触头构造成固定的。
开关装置100具有能够运动的磁衔铁5，该磁衔铁主要完成开关运动。磁衔铁5具有磁芯6，例如具有铁磁材料或由铁磁材料构成的磁芯。此外，磁衔铁5具有轴7，该轴穿过磁芯6引导并且在一个轴端部上与磁芯6固定地连接。在与磁芯6相对置的另一轴端部上，磁衔铁5具有同样与轴7连接的能够运动的触头4。轴7优选可以用不锈钢制成或者由不锈钢制成。
磁芯6由线圈8包围。线圈8中的可从外部通过控制电流回路接通的电流流动产生磁芯6的运动并且因此产生整个磁衔铁5的沿轴向方向的运动，直至能够运动的触头4接触固定的触头2、3。在所示的图示中，磁衔铁向上运动。因此，磁衔铁5从第一位置运动到第二位置中，该第一位置相应于所示的静止状态并且同时相应于分离的、即非导通的并且因此切断的状态，该第二位置相应于激活的、即导通的并且因此接入的状态。在激活状态中，触头2、3、4彼此电连接。在另一种实施方式中，磁衔铁5也可以替代地实施旋转运动。磁衔铁5尤其可以构造为牵引式衔铁或翻转式衔铁。如果线圈8中的电流流动被中断，则磁衔铁5通过一个或多个弹簧10又运动到第一位置中。在所示的图示中，磁衔铁5因此又向下运动。开关装置100然后再次处于静止状态中，在该静止状态中触头2、3、4打开。
在打开触头2、3、4时可能产生电弧，该电弧可能损坏接触面。由此可能存在如下危险，即，触头2、3、4通过由电弧引起的焊接而保持“粘合”在彼此上并且不再彼此分离。因此，即使线圈中的电流被断开并且因此负载电流回路将必须被分离，开关装置仍继续处于接入状态之中。为了防止这种电弧的产生或者至少为了支持所出现的电弧的熄灭，将触头2、3、4布置在气体环境中，从而将开关装置100构造为充气的继电器或者充气的接触器。为此，触头2、3、4在由密封封闭的部分形成的气密区域16中布置在由开关室壁12和开关室底部13构成的开关室11内部。除了固定的触头2、3的设置用于外部连接的部分，气密区域16完全包围磁衔铁5和触头2、3、4。气密区域16以及由此还有开关室11被气体14填充。气密区域16主要由开关室11的、磁轭9的各部分和附加的壁部形成。在制造开关装置100的范围内可以通过气体填充接管15填充到气密区域16中的气体14可以特别优选地是含氢的，例如在惰性气体中具有50%或更多的H2或者甚至具有100%的H2，因为含氢的气体可以促进电弧的熄灭。此外，所谓的吹弧磁体（未示出）、即可以导致电弧间隙延长并因此能够改善电弧熄灭的永磁体可以存在于开关室11的内部或外部。开关室壁12和开关室底部13例如可以具有金属氧化物、诸如Al2O3或由其制成。此外，具有足够高的耐热性的塑料、例如PEEK、PE和/或玻璃填充的PBT也适合于此。替代地或附加地，开关室11可以至少部分地也具有POM，尤其是具有结构（CH2O）n的POM。
为了获得关于能够运动的触头4的实际位置的信息并且因此例如关于可能的接触器粘合的信息，开关装置100具有另外的组件，所述另外的组件在图1A和1B中出于清楚的原因没有示出并且结合图2和3A至3C予以描述。开关装置100尤其还具有永磁体17和磁开关19。此外，开关装置100在所示的实施例中具有信号处理装置20。作为对此的替代方案，根据另一种实施方式的开关装置也可以不具有信号处理装置。在图2中主要仅示出了图1A和1B的开关装置100的如下组件和部分，这些组件和部分形成开关装置100的气密区域16。在图3A至3C中示出了信号处理装置20及其部分的实施例。除非另有说明，否则在图2中示出的组件和部分以及在图2中与图1A和图1B相比未示出的开关装置100的组件和部分对应于结合图1A和图1B描述的组件和部分。
永磁体17与触头2、3、4和磁衔铁5一起布置在气密区域16内，并且尤其在磁衔铁5的背离能够运动的触头4的端部处固定在该磁衔铁上。由此，永磁体17可以通过磁衔铁5与能够运动的触头4一起运动。
如图2所示，永磁体17可以被构造为环形磁体并且被固定在磁衔铁5的磁芯6上。对此替代地，永磁体17也可构造为棒状磁体或盘状磁体并且替代地或附加地也固定在轴7上。作为永磁体17的关于轴7对称的所示布置的替代方案，永磁体17也可以布置和固定在其它位置上，尤其是当由此可以改善下面描述的功能性连同磁开关19时。
磁开关19与信号处理装置20一起布置在开关装置100的在图2中未示出的壳体内部的气密区域16之外。特别优选地，磁开关19和信号处理装置20可以相互接线并且此外布置在共同的电路板上，如通过图2中的虚线所示。
磁开关19是如在上面大体描述的霍尔开关，其具有电流输出端，在该电流输出端处根据霍尔开关的状态提供第一或第二电流。尤其地，磁开关19构造为霍尔开关，其对永磁体17的磁南极敏感，永磁体相应地以其南极指向磁开关19地布置。相应于上面大体描述的作用方式，磁开关19在其它方面相对于干扰场相对不敏感。为了使磁开关19运行，该磁开关至少在使用开关装置100期间持久地连接到电压供应部（未示出）上，如结合图3A至3C详细描述的那样。
通过将永磁体17固定在磁衔铁5上，永磁体17如前所述地通过磁衔铁5的开关运动在开关装置100切换时能一起运动，并且在开关装置100接入到其激活的开关状态中时远离磁开关19地以及在开关装置100切断到其非激活的开关状态中时再次朝向磁开关19运动，使得永磁体17在开关装置100的接入状态中具有比在开关装置100的切断状态中更大的距磁开关19的间距。相应地，由永磁体17在磁开关19的位置处产生的磁场在开关装置100的接入状态中比在开关装置100的切断状态中更弱。尤其是在磁开关19的位置上，在开关装置100的切断状态下由永磁体17引起地存在第一磁场强度，而在开关装置100的接入状态下存在第二磁场强度，其中，磁场强度如上面大体所述那样尤其涉及所施加的磁场的如下分量，磁开关对该分量敏感。
磁开关19被如此设计和确定尺寸，使得磁开关19在运行中根据永磁体17距磁开关19的间距处于第一或第二状态中。换言之，这意味着，通过永磁体17在磁开关19的位置处引起的磁场在开关装置100的切断状态下位于阈值磁场之上，而在开关装置100的接入状态下位于阈值磁场之下，其中，阈值磁场说明由磁开关探测到的磁场强度，在该磁场强度下，磁开关19从第一状态变换到第二状态或者相反。纯示例性地，磁开关19处于开关装置100的切断状态下的状态，即当永磁体17距磁开关19的间距较小时的状态，被称为磁开关19的第一状态，而磁开关19处于开关装置100的接入状态下的状态，即当永磁体17距磁开关19的间距较大时的状态，被称为第二状态。所述磁开关19在第一状态中产生第一电流并且在第二状态中产生与第一电流不同的第二电流。磁开关19可以特别优选地被如此构造，使得当开关装置100被切断时的第一电流小于当开关装置100接入时的第二电流。例如，第一电流可以在5至7 mA的范围中，并且第二电流可以在12至17 mA的范围中。
因此，通过探测磁开关19的状态，即例如通过磁开关19的输出端上进行的电流测量，可以直接识别开关装置100的状态。尤其是当开关装置100由于接触器粘合而仍处于激活状态时，能够容易地识别，尽管用于使磁衔铁5运动的线圈的电流已经关断并且开关装置100相应地必须处于非激活状态。
如上所述，根据所示实施例的开关装置100还具有与磁开关19接线的信号处理装置20。信号处理装置20能够尤其被设置和设立用于测量由磁开关19产生的电流。如图3A所示，磁开关19具有如下端子190，磁开关19利用该端子连接到电压供应部上，并因此可以投入运行。信号处理装置20具有与磁开关19串联连接的测量电阻器201。这尤其意味着，测量电阻器201与磁开关19的输出端接线，使得由磁开关产生的电流流动通过测量电阻器 201。因为磁开关19根据其状态如上所述产生第一电流或第二电流，所以在测量电阻器201上的电压降根据磁开关19的状态并且因此根据永磁体相对于磁开关19的位置可以相应地占据两个值。通过测量电阻器201上进行的电压测量（其通过箭头表示），因此可以推断出开关装置100的开关状态。
在图3B中示出了根据另一实施例的信号处理装置20的一种改进方案。与前面的实施例相比，信号处理装置20在与通过磁开关19和连接到其上的测量电阻器201构成的测量分支并联的分支中在一个参考分支中具有一个通过端子200可连接到电压供应部上的齐纳二极管202，该齐纳二极管产生一个参考电压。可以是运算放大器并且可以通过另一端子200连接在电压供应部上的比较器203将测量电阻器201上的电压降与齐纳二极管202上的电压降进行比较。如所示，可能有利的是，齐纳二极管202经由电阻器204连接在电压供应部上。尤其地，比较器203具有两个输入端2031和2032，在这些输入端上施加有测量分支和参考分支的前述电压。通过所示的布置可实现，由磁开关19和信号处理装置20构成的电路利用在大的范围中任意的供应电压来工作。尤其地，磁开关19、齐纳二极管202和比较器203可以通过端子190、200连接在共同的电压供应部上。电压供应部优选地能够提供大于或等于3V且小于或等于24 V的电压。例如，由电压供应部提供的电压可以是机动车的、可以是12 V或24 V的车载电网电压。
比较器203具有输出端2033，该输出端可以根据测量电阻器201上的电压（如所描述的那样，该电压根据磁开关19的状态可以占据两个值）与齐纳二极管202上的参考电压相比相应地能够占据两个不同的状态。此外，信号处理装置具有带有控制输入端的电子开关207，该控制输入端与比较器203的输出端2033连接。电子开关207如所示出的那样可以特别优选是场效应晶体管，所述场效应晶体管优选通过由电阻器205、206形成的分压器与比较器203的输出端连接。分压器被如此构造，从而产生用于电子开关207的控制输入端的明确的高信号和低信号。
信号处理装置20的组件与磁开关19一起尤其是如此设计，使得当开关装置在非激活的开关状态中时，电子开关207处于打开的、即截止的或至少高欧姆的状态中，并且当开关装置在激活的开关状态中时，电子开关207处于闭合的、即导通的或至少低欧姆的状态中。简言之，如果永磁体远离磁开关，则构造为场效应晶体管的电子开关207因此变为低欧姆的，并且如果永磁体充分地接近磁开关，则变为高欧姆的，使得电子开关207呈现与开关装置100相同的行为。电子开关207尤其表现得像簧片开关，然而不像在簧片开关中那样需要机械部件。
如在图3C中所示，电子开关207例如可以被如此接线，使得通过端子208在端子209之间的电压源处根据开关状态可以产生输出电压或者也不存在输出电压，因为在截止状态下不存在至接地端的连接，使得可以探测电子开关207的状态。
在结合附图描述的特征和实施例中能够根据其他实施例相互组合，即使不明确地描述所有组合。此外，结合附图描述的实施例能够替代地或附加地具有根据大体的描述的其他特征。
本发明不通过根据实施例的描述而限于此。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合，这尤其是包含权利要求中的特征的每个组合，即使所述特征或所述组合本身没有明确地在权利要求或实施例中说明时也如此。
附图标记列表
1 壳体
2、3 固定的触头
4 能够运动的触头
5 磁衔铁
6 磁芯
7 轴
8 线圈
9 磁轭
10 弹簧
11 开关室
12 开关室壁
13 开关室底部
14 气体
15 气体填充接管
16 气密区域
17 永磁体
19 磁开关
20 信号处理装置
100 开关装置
190、200 端子
201 测量电阻器
202 齐纳二极管
203 比较器
204、205、206 电阻器
207 电子开关
208、209 端子
2031、2032 输入端
2033 输出端。
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