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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Sensorschnittstelle
zur Übertragung
von Sensorsignalen, wobei eine die Sensorsignale liefernde Sensoreinheit über eine
Schnittstelle an einer Ansteuerungs- und Auswereeinheit anschließbar ist. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung
mit einer Sensorschnittstelle zur Ansteuerung von Sensoreinheiten
und zur Auswertung der von den Sensoreinheiten gelieferten Signale,
welche einen einfachen Aufbau aufweist.
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Spezifisch
betrifft die vorliegende Erfindung eine Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung
für eine
Sensoreinrichtung mit einer Energieversorgungseinheit zur Versorgung
der Sensoreinheit mit elektrischer Energie, einer Verstärkereinrichtung
zur Verstärkung
eines von der Sensoreinheit erzeugten Sensorsignals und zur Ausgabe
eines von dem Sensorsignal abhängigen
verstärkten
Messsignals; und eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe des verstärkten Sensorsignals
als ein Ausgabesignal.
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Herkömmliche
Sensoreinheiten werden mit Auswertungsvorrichtungen zur Auswertung
der Sensorsignale über
Anschlusseinheiten verbunden. In herkömmlicher Weise ist eine Schnittstelle
zur Verbindung der Sensoreinheit mir der Auswerteeinheit mit einer
großen
Anzahl von Anschlusseinheiten versehen, insbesondere dann, wenn
zur Auswertung eines von der Sensoreinheit gelieferten Stromsignals ein
Messwiderstand vorgesehen werden muss.
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Eine
derartige herkömmliche
Schaltungsanordnung ist in 2 gezeigt.
Die Sensoreinheit, die beispielsweise als ein peripherer Beschleunigungssensor
ausgebildet sein kann (PAS = Peripheral Acceleration Sensor) wird über Anschlüsse 2 bzw. 2' angeschlossen. Üblicherweise
wird ein von dem Messeffekt abhängiges
Sensorsignal als ein Stromsignal, in dem in 2 dargestellten Fall als ein Strom IPAS gemessen. Zur Auswertung des Stromsignals
und zur Weiterverstärkung
des aus dem Stromsignal erhaltenen Messsignals muss das Stromsignal
in ein Spannungssignal umgesetzt werden. Zu diesem Zweck dient üblicherweise
ein Messwiderstand MW, der mit der Sensoreinheit PAS in Reihe geschaltet
ist. Wie in 2 gezeigt,
ist der Messwiderstand MW zwischen dem Anschluss 2 und
einem Anschluss 1 angeordnet. Eine über dem Messwiderstand MW abfallende
Spannung UPAS wird einer Verstärkereinheit V über separate
Leitungen zugeführt.
Die über
dem Messwiderstand MW abfallende Spannung UPAS wird schließlich in
der Verstärkereinheit
V verstärkt
und als ein Ausgangs signal a zu einer Ausgabeeinheit A ausgegeben.
Somit kann ein von Beschleunigungswerten, die mit der Sensoreinheit
PAS gewinnbar sind, abhängiger
Strom IPAS über einem derartigen Spannungsabfall
UPAS messbar sein.
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Die
Sensoreinheit PAS ist weiter über
den Anschluss 2' und
einen Anschluss 1' mit
einer System-Masse
M verbunden. Da der Spannungsabfall auch von der bereitgestellten
Versorgungsspannung UO abhängt, die
zwischen dem Anschluss 1 und dem Anschluss 1' bereitgestellt
wird, ist es erforderlich, dass die Versorgungsspannung U0 keinen Schwankungen unterworfen ist. Herkömmliche
Verfahren setzen zum Ausgleich von Spannungsschwankungen, die u.a.
durch externe Störungen
hervorgerufen werden können,
einen Stützkondensator
C ein, der von dem Anschluss 1 nach Masse M geschaltet
ist (siehe 2). Üblicherweise
wird die Versorgungsspannung aus einer Batterieeinheit B gewonnen. Zwischen
die Batterieeinheit B und den Anschluss 1 ist eine Verpolschutz-Einheit
VS geschaltet, die dafür sorgt,
dass versehentliche Verpolungen der Versorgungsspannung nachfolgende
elektronische Komponenten sowie die Sensoreinheit nicht beschädigen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass es dem Fachmann bekannt ist, wie eine
Verstärkereinheit
V auszulegen ist, um ein der Verstärkereinheit zugeführtes Spannungsdifferenzsignal
UPAS zu verstärken und an dem Ausgang λ der Verstärkereinheit
V ein Ausgangssignal a bereitzustellen, so dass auf eine detaillierte
Erläuterung
der Verstärkereinheit
V hier verzichtet wird.
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Messsysteme,
welche Sensoreinheiten PAS einsetzen, müssen derart variabel ausgelegt
werden, dass die Sensoreinheiten PAS auswechselbar sind Aufgrund
von Fertigungstoleranzen ist es jedoch nicht möglich, Sensoreinheiten PAS
zu erhalten, die in Abhängigkeit
von einem Messsignal (z.B. einem Beschleunigungssignal) exakt reproduzierbare
Ströme
IPAS erzeugen. Aus diesem Grund muss der
Messwiderstand MW bei herkömmlichen
Schaltungsanordnungen bei einem Austausch bzw. Ersatz der Sensoreinrichtung
PAS ebenfalls ausgetauscht bzw. ersetzt werden. Dies führt zu einem
beträchtlichen schaltungstechnischen
Aufwand, wodurch die Kosten der gesamten Schaltungsanordnung in
nachteiliger Weise erhöht
werden. Ferner ist es bei sicherheitsrelevanten Anwendungen kritisch,
wenn neben der Sensoreinheit PAS auch der Messwiderstand MW ausgetauscht
werden muss, da Fehler bei einer Zuordnung des Messwiderstands MW
zu der Sensoreinheit PAS leicht auftreten können.
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Weiterhin
ist es bei der herkömmlichen
Sensorauswertevorrichtung nachteilig, dass sownhl die Sensoreinheit
PAS als auch der Messwiderstand MW ausgetauscht werden müssen, da
hierbei mindestens drei Anschlussstifte, d.h. in der 2 die Anschlüsse 1, 2 und 2' neu verbunden
werden müssen. Durch
die Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung bei einem herkömmlichen
Messsystem werden somit an der Schnittstelle zwischen der Sensoreinheit
PAS und der Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung zwei Anschlusseinheiten
an der elektronischen Schaltungsanordnung sowie ein Massean schluss
zur Verbindung mit der Masse M benötigt. Die Anschlussstifte (Anschlusseinheiten)
zur Verbindung mit der elektronischen Schaltungseinheit sind in 2 mit den Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnet, während der
Masse-Verbindungsanschluss (Anschlussstift) mit den Bezugszeichen 1' bzw. 2' gekennzeichnet ist.
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Da
die herkömmliche
Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung mit einer nicht-stabilisierten Batteriespannung
B mit der Verpolschutz-Einheit VS betrieben wird, ist es in nachteiliger
Weise erforderlich, an dem Ausgang der Energieversorgungseinheit,
die aus der Batterie B und der Verpolschutz-Einrichtung VS besteht, einen Kondensator
C bereitzustellen, der zwischen einem Energieversorgungsanschluss
E und Masse M angeschlossen ist. Auf diese Weise wird in herkömmlichen
Systemen eine geglättete
Energieversorgungsspannung U0 erzeugt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ansteuerungs-
und Auswertevorrichtung für
Sensoreinheiten bereitzustellen, die einen vereinfachten Schaltungsaufbau
mit einer reduzierten Anzahl von Anschlusseinheiten einer Schnittstelleneinheit
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung für eine Sensoreinheit mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Ferner
wird die Aufgabe durch ein in dem Patentanspruch 6 angegebenes Verfahren
gelöst.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein
wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, eine Schnittstelleneinheit,
die zwischen der Sensoreinheit und der übrigen Schaltungsanordnung
bereitgestellt ist, dadurch zu vereinfachen, dass ein erforderlicher
Längswiderstand
(Messwiderstand) in den Eingangsverstärker der Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung
integriert wird, der internen Verstärkereinrichtung eine Komparatoreinheit
nachgeschaltet ist, die mit einem vorgebbaren Schwellenwert beaufschlagt
wird. Der Schwellenwert wird in Abhängigkeit von der verwendeten
Sensoreinheit eingestellt. Die erfindungsgemäße Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung
weist insbesondere den Vorteil auf, dass die Schnittstelleneinheit
vereinfacht ist und dass unterschiedliche Sensoreinheiten mit unterschiedlichen
Strom-Spannungscharakteristika angeschlossen
werden können.
Zu diesem Zweck ist der Verstärkereinrichtung
eine Komparatoreinheit nachgeschaltet, mit welcher ein von der Verstärkereinrichtung
ausgegebenes Messsignal mit einem vorgebbaren Schwellenwert verglichen
werden kann, wobei der Schwellenwert in Abhängigkeit von der verwendeten
Sensoreinheit einstellbar ist.
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Da
die Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung ferner eine stabilisierte
Energieversorgungseinheit aufweist, kann auf Glättungskondensatoren, wie sie
bei dem Stand der Technik erforderlich sind, in zweckmäßiger Weise
verzichtet werden. Weiterhin besteht der Vorteil, dass Endstufentransistoren
in der Sensoreinheit für
niedrigere Ströme
ausgelegt werden können,
da in einem Kurzschlussfall einer durch die stabilisierte Energieversorgungseinheit
bereitgestellten, im Vergleich zu Vorrichtungen nach dem Stand der
Technik niedrigeren Versorgungsspannung weniger Verlustleistung
auftritt.
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Die
erfindungsgemäße Ansteuerungs-
und Auswertevorrichtung für
unterschiedliche Sensoreinheiten weist im Wesentlichen auf:
- a) eine stabilisierte Energieversorgungseinheit zur
Versorgung der Sensoreinheit mit elektrischer Energie;
- b) eine Verstärkereinrichtung
zur Verstärkung
eines von der Sensoreinheit erzeugten Sensorsignals, welches der
Verstärkereinrichtung
als ein Eingangssignal zugeführt
wird, und zur Ausgabe eines von dem Sensorsignal abhängigen Messsignals;
und
- c) eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe des verstärkten Sensorsignals als ein
Ausgangssignal, wobei ferner ein in die Verstärkereinrichtung integrierter Miesswiderstand
bereitgestellt ist, mit welchem ein durch das Sensorsignal hervorgerufener Spannungsabfall
gemessen wird, derart, dass der Spannungsabfall der Verstärkereinrichtung
als das Eingangssignal zugeführt
wird.
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Eine
der Verstärkereinrichtung
nachgeschaltete Komparatoreinheit sorgt ferner dafür, dass
das Messsignal mit einem vorgebbaren Schwellenwert verglichen werden
kann, wobei der Schwellenwert in Abhängigkeit von der verwendeten
Sensoreinheit eingestellt werden kann.
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Ferner
weist das erfindungsgemäße Verfahren
zum Ansteuern unterschiedlicher Sensoreinheiten und zum Auswerten
von Sensorsignalen, die von einer jeweiligen Sensoreinheit in Abhängigkeit
von einer Messgröße geliefert
werden, im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:
- a) Versorgen der Sensoreinheit mit elektrischer Energie aus
einer stabilisierten Energieversorgungseinheit;
- b) Verstärken
eines von der Sensoreinheit erzeugten Sensorsignals, welches einer
Verstärkereinrichtung
als ein Eingangssignal zugeführt
wird, um ein Messsignal zu erhalten, mittels der in der Ansteuerungs-
und Auswertevorrichtung bereitgestellten Verstärkereinrichtung; und
- c) Ausgeben des von dem Sensorsignal abhängigen Messsignals aus der
Verstärkereinrichtung mittels
einer Ausgabeeinheit, wobei ein durch das Sensorsignal hervorgerufener
Spannungsabfall mittels eines in die Verstärkereinrichtung integrierten
Messwiderstands gemessen wird, wobei der Spannungsabfall der Verstärkereinrichtung
als das Eingangssignal zugeführt
wird. Ferner wird das Messsignal mit einem vorgebbaren Schwellenwert
mittels einer der Verstärkereinrichtung nachgeschalteten
Komparatoreinheit verglichen, wobei der Schwellenwert in Abhängigkeit
von der verwendeten Sensoreinheit eingestellt wird.
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In
den Unteransprüchen
finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des
jeweiligen Gegenstandes der Erfindung. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung
der vorliegenden Erfindung ist die Sensoreinheit als ein peripherer
Beschleunigungssensor PAS (Peripheral Acceleration Sensor) ausgebildet.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist
eine Speichereinheit zur Speicherung des vorgebbaren Schwellenwerts
bereitgestellt. In vorteilhafter Weise wird der Schwellenwert in
der Speichereinheit vorab gespeichert, um unterschiedliche Sensoreinheiten über die
Schnittstelleneinheit an die Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung
anschließen
zu können.
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In
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Versorgungseinheit
zur Versorgung der Sensoreinheit mit elektrischer Energie als eine stabilisierte
Spannungsquelle zur Ausgabe einer stabilisierten Versorgungsspannung
ausgebildet. Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist
die Verstärkereinrichtung
einen temperaturkompensierten Instrumentenverstärker auf.
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In
vorteilhafter Weise wird die stabilisierte Versorgungsspannung mittels
einer stabilisierten Spannungsquelle der Energieversogungseinheit
zur Versorgung der Sensoreinheit erzeugt.
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Vorzugsweise
stellt die stabilisierte Spannungsquelle eine stabilisierte Versorgungsspannung in
einem Bereich von 6 bis 7 Volt bereit.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindug wird
die Komparatoreinheit zum Vergleichen des Messsignals in Abhängigkeit
von der verwendeten Sensoreinheit mit unterschiedlichen Schwellenwerten
beaufschlagt.
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Durch
eine derartige Ausgestaltung der Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung
ist es möglich, unterschiedliche
Sensoreinheiten effizient und bei einem verringerten Schaltungsaufwand
anzuschließen,
wobei eine zuverlässige Übertragung
und Auswertung der Sensorsignale sichergestellt ist.
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ZEICHNUNGEN
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Ausfühungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
Blockbild einer erfindungsgemäßen Ansteuerungs-
und Auswertevorrichtung mit über
eine Schnittstelleneinheit angeschlossener Sensoreinheit, gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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2 eine
herkömmliche
Schaltungsanordnung mit angeschlossener Sensoreinheit.
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BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 zeigt
ein Blockbild einer erfindungsgemäßen Ansteuerungs- und Auswertevorrichtung
zur Ansteuerung einer Sensoreinheit 101 und zum Auswerten
von Sensorsignalen 112, die von der Sensoreinheit 101 in
Abhängigkeit
von einer Messgröße geliefert
werden. Die Sensoreinheit 101 ist über eine Schnittstelleneinheit 100 an
die übrige
Schaltungsanordnung angeschlossen. Erfindungsgemäß stellt die Schnittstelleneinheit 100 einen
ersten Sensoranschluss 102 und einen zweiten Sensoranschluss 103 bereit.
Die Sensoreinheit 101 ist über den zweiten Sensoranschluss 103 mit
Masse 104 verbunden. Neben dem Masseanschluss 103 ist
zum Anschluss der Sensoreinheit 101 lediglich erster Sensoranschluss 102 erforderlich.
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Es
sei darauf hingewiesen, obwohl dies in der 1 nicht
veranschaulicht ist, dass die übrige Schaltungsanordnung,
außer
der Sensoreinheit 101 und der Schnittstelleneinheit 100,
als eine integrierte Schaltungsanordnung bereitgestellt sein kann.
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Ein
Bezugszeichen 300 bezeichnet eine Energieversorgungseinheit
und ein Bezugszeichen 200 bezeichnet eine Verstärkereinrichtung.
Die Energieversorgungseinheit 300 dient im Wesentlichen
dazu, eine konstante stabilisierte Versorgungsspannung 306 zum
Betrieb der Sensoreinheit 101 bereitzustellen. Zu diesem
Zweck weist die Energieversorgungseinheit 300 eine Versorgungsspannungsquelle 302 auf,
welche eine Versorgungsspannung 301 (U0)
bereitstellt.
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Über eine
Schaltereinheit 303, die beispielsweise als ein Längstransistor
bereitgestellt ist, erfolgt eine Steuerung der von der Versorgungsspannungsquelle 302 gelieferten
Versorgungsspannung 301. Zu diesem Zweck weist die Schaltereinheit 303 eine „Back to
Back" Transitorschaltung
auf, welche mir einem „on/off
Schaltsignal 305 beeinflusst werden kann. Eine „Back to
Back" Anordnung
der Schalttransistoren ist dem Fachmann geläufig (Verpolschutz), so dass
hier auf eine detaillierte Darstellung der Spannungsstabilisierungseinheit 303 verzichtet
wird.
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An
einer Versorgungsanschlusseinheit 307 wird nunmehr die
stabilisierte Versorgungsspannung 306 zwischen der Versorgungsanschlusseinheit 307 und
Masse 104 bereitgestellt.
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Die
stabilisierte Versorgungsspannung 306 liegt ebenfalls zwischen
dem ersten Sensoranschluss 102 der Schnittstelleneinheit 100 und
Masse 104 an, wie in 1 veranschaulicht.
Die Sensoreinheit 101, die beispielsweise als ein peripherer
Beschleunigungssensor (PAS = Peripheral Acceleration Sensor) ausgebildet
sein kann, liefert nun ein von einer Messgröße, beispielsweise einem Beschleunigungswert
abhängiges
Sensorsignal 112. Das Sensorsignal ist in derartigen Sensoren
als ein Stromsignal mit einem Grundstrom von 5 mA (Milliampere) und
einem Strom-Hub von 20 mA ausgebildet. Somit kann in Abhängigkeit
von Messgröße ein Bitmuster erzeugt
werden, welches in nachfolgenden Verstärker- und Komparatoreinrichtungen
weiterverarbeitet werden kann.
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Die
Sensoreinheit 101 kann hierbei als mikromechanischer Beschleunigungssensor
bereitgestellt werden, der beispielsweise in Kraftfahrzeugen in
der B-Säule
oder als Up-Front-Sensor angeordnet ist und Beschleunigungswerte,
beispielsweise zur Betätigung
von Airbags, Gurtstraffern etc. liefert. Üblicherweise ist das Sensorsignal 110 als
ein 10-Bit-Wert bereitgestellt. Zur Weiterverarbeitung des als ein
Stromsignal ausgebildeten Sensorsignals 112 ist es vorteilhaft,
dieses in einen Spannungsabfall 111 umzuformen, um in vorteilhafter
Weise eine als ein Instrumentenverstärker ausgebildete Verstärkereinrichtung 200 einsetzen
zu können.
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Der
durch das Sensorsignal 112 hervorgerufene Spannungsabfall 111 wird
mittels eines Messwiderstands 205 gewonnen, durch welchen
das Stromsignal (Sensorsignal) 112 geleitet wird. Erfindungsgemäß ist der
Messwiderstand 205 zusammen mit der Verstärkereinrichtung 200 integriert
bereitgestellt, derart, dass ein Anschluss der Sensoreinheit 101 lediglich über die
ersten und zweiten Sensoranschlüsse 102 bzw. 103 durchgeführt werden
muss, ohne einen entsprechenden Messwiderstand 205, der
einer Sensoreinheit 101 zugeordnet ist, vorsehen zu müssen. Da
unterschiedliche Sensoreinheiten 101 bei gleicher Messgröße unterschiedliche
Spannungsabfälle 111 hervorrufen
können,
wenn der Messwiderstand 205 konstant gehalten wird, ist
erfindungsgemäß eine Komparatoreinheit 107 bereitgestellt,
welche Schwellemverte 106 aus einer Speichereinheit erhält, um ein
Messsignal 110, das von der Verstärkereinrichtung 200 geliefert
wird, mit dem Schwellenwert 106 vergleichen zu können-Durch Bereitstellen unterschiedlicher
Schwellenwerte 106 für
entsprechende Sensoreinheiten 101 ist es möglich, gänzlich auf
eine Anpassung des Messwiderstands 205 zu verzichten.
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Detailliert
umfasst die Verstärkereinrichtung 200 einen
Differenzverstärker 201,
dessen Verstärkungsfaktor
mittels eines Einstellwiderstands 204 eingestellt werden
kann. Der Messwiderstand ist zwischen einen ersten Eingangsanschluss 202 und
einen zweiten Eingangsanschluss 203 des Differenzverstärkers 201 geschaltet,
wobei die ersten bzw. zweiten Eingangsanschlüsse 202 bzw. 203 als
ein "-"-Eingangsanschluss bzw. als ein "+"-Eingangsanschluss bereitgestellt sein
können.
Somit stellt das von der Verstärkereinrichtung 200 gelieferte
Messsignal 110 ein Maß für das verstärkte Sensorsignal 112 dar.
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Obwohl
dies in 1 nicht veranschaulicht ist,
sei darauf hingewiesen, dass gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Erkennung der Sensoreinheit 101 dahingehend
bereitgestellt werden kann, dass bei einem Anschluss der Sensoreinheit 101 an
die Schnittstelleneinheit 100 automatisch ein der entsprechenden
Sensoreinheit 101 zugeordneter Schwellenwert 106 aus
der Speichereinheit 105 ausgegeben werden kann. Somit ist
sichergestellt; dass das Messsignal 110 stets
mit dem korrekten, einer Sensoreinheit 101 zugeordneten
Schwellenwert 106 verglichen wird.
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Die
Komparatoreinheit 106, mit welcher ein derartiger Vergleich
ausgeführt
wird, stellt ein Vergleichsergebnis als ein Ausgangssignal 108 zu
einer Ausgangsanschlusseinheit 109 bereit. Das Ausgangssignal 108 liefert
beispielsweise ein Auslösesignal
für einen
Airbag, wobei Beschleunigungswerte mit der entsprechenden Sensoreinheit 101 aufgenommen
werden.
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Vorzugsweise
wird der Schwellenwert 106 in der Speichereinheit vorab
gespichert, so dass der Schwellenwert in Abhängigkeit von einem Typ der verwendeten
Sensoreinheit 101 auf efiziente Weise bereitgestellt werden
kann. Somit ist es möglich, dass
die Komparatoreinheit 107 das aus der Verstärkereinrichtung 200 ausgegebene
Messsignal 110 in Abhängigkeit
von der verwendeten Sensoreinheit 101 mit unterschiedlichen
Schwellenwerten 106 vergleicht.
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Durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung wird
der Vorteil erzielt, dass ein externer Messwiderstand vermieden
wird. Ferner ist es möglich,
den unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Stützkondensator
C zu eliminieren. Weiterhin besteht der Vorteil, dass das gesamte
Messsystem unempfindlicher gegenüber
Schwankungen in der Versorgungsspannung wird.
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In
vorteilhafter Weise ist der Messwiderstand in die übrige Schaltungsanordnung,
beispielsweise einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit, anwendungsspezifische
integrierte Schaltung), integriert. Der mit der als temperaturkompensierter
Instrumentenverstärker
ausgebildeten Verstärkerein richtung 200 gemessene
Spannungsabfall 111 über einem
derartigen Messwiderstand 205 ist strikt proportional zu
dem durch die Sensoreinheit 101 hervorgerufenen Sensorsignal 112 (Stromsignal).
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Durch
eine Anpassung der Widerstände
zur Verstärkungseinstellung
und die Bereitstellung einer Komparatoreinheit 107 zum
Vergleich des Messsignals 110 mit unterschiedlichen Schwellenwerten 106 wird
eine Anpassung an unterschiedliche Sensoreinheiten 101 ermöglicht,
ohne dass eine Änderung
des Messwiderstands 205 selbst erforderlich ist. Auf diese
Weise kann der Messwiderstand 205 effizient in das Gesamtsystem
integriert werden.
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Bezüglich in 2 dargestellten.
herkömmlichen
Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Sensoreinheit und zum
Auswerten der von dieser gelieferten Sensorsignale wird auf die
Beschreibungseinleitung verwiesen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise
modifizierbar.
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Auch
ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten
beschränkt.
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In
den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche
Komponenten oder Schritte.
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- 100
- Schnittstelleneinheit
- 101
- Sensoreinheit
- 102
- Erster
Sensoranschluss
- 103
- Zweiter
Sensoranschluss
- 104
- Masse
- 105
- Speichereinheit
- 106
- Schwellenwert
- 107
- Komparatoreinheit
- 108
- Ausgangssignal
- 109
- Ausgangsanschlusseinheit
- 110
- Messsignal
- 111
- Spannungsabfall
- 112
- Sensorsignal
- 200
- Verstärkereinrichtung
- 201
- Differenzverstärker
- 202
- Erster
Eingangsanschluss
- 203
- Zweiter
Eingangsanschluss
- 204
- Einstellwiderstand
- 205
- Messwiderstand
- 300
- Energieversorgungseinheit
- 301
- Versorgungsspannung
- 302
- Versorgungsspannungsquelle
- 303
- Spannungsstabilisierungseinheit
- 304
- Stabilisierungseingang
- 305
- Stabilisierungssignal
- 306
- Stabilisierte
Versorgungsspannung
- 307
- Versorgungsanschlusseinheit