DE102014100984A1 - Measuring device for redundantly detecting an input voltage - Google Patents

Measuring device for redundantly detecting an input voltage Download PDF

Info

Publication number
DE102014100984A1
DE102014100984A1 DE102014100984.3A DE102014100984A DE102014100984A1 DE 102014100984 A1 DE102014100984 A1 DE 102014100984A1 DE 102014100984 A DE102014100984 A DE 102014100984A DE 102014100984 A1 DE102014100984 A1 DE 102014100984A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
reference voltage
voltage
value
input voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102014100984.3A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102014100984B4 (en
Inventor
Thomas Walter
Stefan Benk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority to DE102014100984.3A priority Critical patent/DE102014100984B4/en
Publication of DE102014100984A1 publication Critical patent/DE102014100984A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014100984B4 publication Critical patent/DE102014100984B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/0617Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence
    • H03M1/0675Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy
    • H03M1/0678Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy using additional components or elements, e.g. dummy components
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/175Indicating the instants of passage of current or voltage through a given value, e.g. passage through zero
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/0617Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence
    • H03M1/0619Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence by dividing out the errors, i.e. using a ratiometric arrangement
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/50Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/56Input signal compared with linear ramp

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messeinrichtung (100) zum redundanten Erfassen einer Eingabespannung, mit einem Referenzspannungserzeuger (101) zum Erzeugen einer zeitlich veränderlichen Referenzspannung (103); einem ersten Spannungsvergleicher (105-0) zum Ausgeben eines Startsignals (107-0), falls die Referenzspannung (103) eine Startreferenzspannung überschreitet; einem zweiten Spannungsvergleicher (105-1) zum Ausgeben eines Redundanzsignals (107-1), falls die Referenzspannung (103) eine Vergleichsreferenzspannung überschreitet; einem dritten Spannungsvergleicher (105-2) zum Ausgeben eines Messsignals (107-2), falls die Referenzspannung (103) die Eingabespannung überschreitet; einem vierten Spannungsvergleicher (105-3) zum Ausgeben eines Endsignals (107-3), falls die Referenzspannung (103) eine Endreferenzspannung überschreitet; und einer Berechnungseinheit (109) zum Erfassen eines ersten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals (107-0), des Messsignals (107-2) und des Endsignals (107-3) und zum Erfassen eines zweiten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals (107-0), des Messsignals (107-2) und des Redundanzsignals (107-1).The present invention relates to a measuring device (100) for redundantly detecting an input voltage, comprising a reference voltage generator (101) for generating a time-varying reference voltage (103); a first voltage comparator (105-0) for outputting a start signal (107-0) if the reference voltage (103) exceeds a starting reference voltage; a second voltage comparator (105-1) for outputting a redundancy signal (107-1) if the reference voltage (103) exceeds a comparison reference voltage; a third voltage comparator (105-2) for outputting a measurement signal (107-2) if the reference voltage (103) exceeds the input voltage; a fourth voltage comparator (105-3) for outputting an end signal (107-3) if the reference voltage (103) exceeds an end reference voltage; and a calculation unit (109) for detecting a first value for the input voltage based on the start signal (107-0), the measurement signal (107-2), and the end signal (107-3) and detecting a second value for the input voltage based on the start signal (107-0), the measurement signal (107-2) and the redundancy signal (107-1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum redundanten Erfassen einer elektrischen Eingabespannung und ein Messverfahren zum redundanten Erfassen einer elektrischen Eingabespannung.The present invention relates to a measuring device for redundantly detecting an electrical input voltage and a measuring method for redundantly detecting an electrical input voltage.

Bei der Messung einer elektrischen Spannung kann diese gegen einen linear verlaufenden Referenzspannungsverlauf verglichen werden. Eine Redundanz wird oftmals erreicht, indem ein vollständiger Funktionsblock einer elektrischen Schaltung doppelt ausgelegt wird. Dies kann sowohl durch einfaches Verdoppeln von Bauteilen oder eine Verdopplung ganzer Schaltungsteile erreicht werden. Bei der einfachen Verdopplung fehlt es jedoch an Diversität. Zudem verdoppeln sich ebenfalls ein Platzbedarf, ein Wärmeaufkommen und ein Energiebedarf der betroffenen Schaltungsteile. When measuring an electrical voltage, it can be compared against a linearly running reference voltage curve. Redundancy is often achieved by duplicating a complete functional block of an electrical circuit. This can be achieved by simply doubling components or doubling entire circuit parts. The simple duplication, however, lacks diversity. In addition, also a space requirement, a heat and an energy requirement of the affected circuit parts doubled.

Die Genauigkeit einer Bezugsgröße unter realen Bedingungen, wie beispielsweise bei Schwankungen von Wärme oder Luftfeuchtigkeit, kann durch ein einfaches Verdoppeln von Bauteilen nicht verbessert werden. Im Falle einer referenzierenden Messung auf eine Bezugsgröße ist die Genauigkeit der Bezugsgröße, beispielsweise eine Referenzspannung, direkt entscheidend für die Genauigkeit der zu ermittelnden Größe. Auch in diesem Fall hilft eine Verdopplung nicht systematisch weiter.The accuracy of a reference under real conditions, such as variations in heat or humidity, can not be improved by simply doubling components. In the case of a referencing measurement to a reference, the accuracy of the reference, such as a reference voltage, is directly critical to the accuracy of the quantity to be detected. Even in this case, a duplication does not help systematically.

Die Druckschrift DE 697 36 827 T2 beschreibt beispielsweise Spannungsreferenz-Schaltkreise und spezielle rauscharme Spannungsreferenzschaltkreise mit linearem Temperaturkoeffizient.The publication DE 697 36 827 T2 describes, for example, voltage reference circuits and special low-noise linear temperature coefficient voltage reference circuits.

Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine Messeinrichtung und ein Messverfahren zum redundanten Erfassen einer elektrischen Eingabespannung anzugeben, das mit geringem technischen Aufwand durchgeführt werden kann.It is the object underlying the invention to provide a measuring device and a measuring method for the redundant detection of an electrical input voltage, which can be carried out with little technical effort.

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände mit den Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by articles having the features according to the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the figures, the description and the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Messeinrichtung zum redundanten Erfassen einer Eingabespannung gelöst, mit einem Referenzspannungserzeuger zum Erzeugen einer zeitlich veränderlichen Referenzspannung; einem ersten Spannungsvergleicher zum Ausgeben eines Startsignals, falls die Referenzspannung eine Startreferenzspannung überschreitet; einem zweiten Spannungsvergleicher zum Ausgeben eines Redundanzsignals, falls die veränderliche Referenzspannung eine konstante Vergleichsreferenzspannung überschreitet; einem dritten Spannungsvergleicher zum Ausgeben eines Messsignals, falls die Referenzspannung die Eingabespannung überschreitet; einem vierten Spannungsvergleicher zum Ausgeben eines Endsignals, falls die Referenzspannung eine Endreferenzspannung überschreitet; und einer Berechnungseinheit zum Erfassen eines ersten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals, des Messsignals und des Endsignals und zum Erfassen eines zweiten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals, des Messsignals und des Referenzsignals. Die Spannungsvergleicher sind beispielsweise Komparatoren, die einen Differenzverstärker mit nachfolgendem Verstärker und einer Ausgangsstufe umfassen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass mit geringem Aufwand eine redundante Messung der Eingabespannung durchgeführt werden kann, ohne die gesamte Schaltung doppelt auszulegen.According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a measuring device for redundantly detecting an input voltage, comprising a reference voltage generator for generating a time-varying reference voltage; a first voltage comparator for outputting a start signal if the reference voltage exceeds a start reference voltage; a second voltage comparator for outputting a redundancy signal if the variable reference voltage exceeds a constant comparison reference voltage; a third voltage comparator for outputting a measurement signal if the reference voltage exceeds the input voltage; a fourth voltage comparator for outputting an end signal if the reference voltage exceeds an end reference voltage; and a calculation unit for detecting a first value for the input voltage based on the start signal, the measurement signal and the end signal, and for detecting a second value for the input voltage based on the start signal, the measurement signal and the reference signal. The voltage comparators are, for example, comparators comprising a differential amplifier with subsequent amplifier and an output stage. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that with little effort, a redundant measurement of the input voltage can be performed without the entire circuit interpreted twice.

Die Messeinrichtung kann durch eine elektronische Schaltung mit Komponenten zur Realisierung der jeweiligen Funktionalität gebildet sein. Der Referenzspannungserzeuger kann mittels analoger oder digitaler elektronischer Komponenten realisiert werden. Der Referenzspannungserzeuger kann eine Komponente zur direkten digitalen Synthese (Direct-Digital-Synthesis, DDS) zum Erzeugen der Referenzspannung umfassen. Die Spannungsvergleicher können mittels analoger oder digitaler elektronischer Komponenten realisiert werden. The measuring device can be formed by an electronic circuit with components for realizing the respective functionality. The reference voltage generator can be realized by means of analog or digital electronic components. The reference voltage generator may include a Direct Digital Synthesis (DDS) component for generating the reference voltage. The voltage comparators can be realized by means of analog or digital electronic components.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung ist die Berechnungseinheit ausgebildet, einen dritten Wert für die Eingabespannung auf Basis des Messsignals, des Referenzsignals und des Endsignals zu erfassen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Redundanz noch weiter erhöht wird.In an advantageous embodiment of the measuring device, the calculation unit is designed to detect a third value for the input voltage based on the measurement signal, the reference signal and the end signal. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the redundancy is further increased.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung ist die Berechnungseinheit ausgebildet, den ersten Wert für die Eingabespannung und den zweiten Wert für die Eingabespannung oder den dritten Wert für die Eingabespannung miteinander zu vergleichen. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass eine fehlerhafte Messung der Eingabespannung erkannt werden kann.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the calculation unit is designed to compare the first value for the input voltage and the second value for the input voltage or the third value for the input voltage with one another. As a result, for example, the technical advantage is also achieved that a faulty measurement of the input voltage can be detected.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung ist die Berechnungseinheit ausgebildet, ein Fehlersignal auszugeben, falls die Differenz des ersten Wertes für die Eingabespannung und des zweiten Wertes für die Eingabespannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Fehlersignal weiterverarbeitet werden kann. In a further advantageous embodiment of the measuring device, the calculation unit is designed to output an error signal if the difference of the first value for the input voltage and the second value for the input voltage exceeds a predetermined threshold value. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the error signal can be further processed.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung ist die Berechnungseinheit ausgebildet, ein Fehlersignal auszugeben, falls die Differenz des ersten Wertes für die Eingabespannung und des dritten Wertes für die Eingabespannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the calculation unit is designed to output an error signal if the difference of the first value for the input voltage and the third value for the input voltage exceeds a predetermined threshold value.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung liegt die Vergleichsreferenzspannung zwischen der Startreferenzspannung und der Endreferenzspannung. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die veränderliche Referenzspannung die Vergleichsreferenzspannung stets überstreicht.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the comparison reference voltage lies between the starting reference voltage and the end reference voltage. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the variable reference voltage always sweeps over the comparison reference voltage.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung umfasst die Messeinrichtung eine Zener-Diode zum Einstellen der Vergleichsreferenzspannung. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass mit einfachen Mitteln eine konstante Vergleichsreferenzspannung erzeugt werden kann.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the measuring device comprises a Zener diode for setting the comparison reference voltage. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that a constant comparison reference voltage can be generated by simple means.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung ist der Referenzwerterzeuger ausgebildet, die Startreferenzspannung, die Vergleichsreferenzspannung und/oder die Endreferenzspannung zu erzeugen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass innerhalb der Messeinrichtung nur ein Referenzwerterzeuger verwendet werden kann, der alle Referenzspannungen erzeugt.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the reference value generator is designed to generate the starting reference voltage, the comparison reference voltage and / or the final reference voltage. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that within the measuring device only one reference value generator can be used, which generates all reference voltages.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung umfasst die Messeinrichtung einen Taktsignalerzeuger zum Erzeugen eines Taktsignals. Das Taktsignal kann beispielsweise ein rechteckförmiges periodisches Signal sein. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Taktsignal für die Berechnungseinheit erzeugt werden kann.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the measuring device comprises a clock signal generator for generating a clock signal. The clock signal may, for example, be a rectangular periodic signal. As a result, for example, the technical advantage is achieved that a clock signal can be generated for the calculation unit.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung umfasst die Messeinrichtung ein UND-Gatter zum Verknüpfen des Taktsignals mit dem Startsignal, dem Referenzsignal, dem Messsignal und/oder dem Endsignal. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine zeitliche Dauer durch ein Zählen von Pulsen des Taktsignals bestimmt werden kann.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the measuring device comprises an AND gate for combining the clock signal with the start signal, the reference signal, the measurement signal and / or the end signal. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that a time duration can be determined by counting pulses of the clock signal.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung umfasst die Berechnungseinheit einen Zähler zum Zählen von Taktpulsen des Taktsignals. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Zählwert des Zählers die zeitliche Dauer des Startsignals, des Referenzsignals, des Messsignals und/oder des Endsignals angibt.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the calculation unit comprises a counter for counting clock pulses of the clock signal. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that a count value of the counter indicates the duration of the start signal, the reference signal, the measurement signal and / or the end signal.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Messeinrichtung ist der Referenzspannungserzeuger ausgebildet, eine zeitlich veränderliche Referenzspannung außerhalb eines Bereiches zwischen der Startreferenzspannung und der Endreferenzspannung zu erzeugen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Einfluss eines Ein- oder Ausschwingverhaltens des Referenzspannungserzeugers auf die Bestimmung der Eingabespannung reduziert werden kann.In a further advantageous embodiment of the measuring device, the reference voltage generator is designed to generate a time-varying reference voltage outside a range between the starting reference voltage and the final reference voltage. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that an influence of a swing-in or swing-out behavior of the reference voltage generator can be reduced to the determination of the input voltage.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Messverfahren zum redundanten Erfassen einer Eingabespannung gelöst, mit den Schritten eines Erzeugens einer zeitlich veränderlichen Referenzspannung; eines Ausgebens eines Startsignals, falls die Referenzspannung eine Startreferenzspannung überschreitet; eines Ausgebens eines Messsignals, falls die Referenzspannung eine konstante Vergleichsreferenzspannung überschreitet; eines Ausgebens eines Messsignals, falls die Referenzspannung die Eingabespannung überschreitet; eines Ausgebens eines Endsignals, falls die Referenzspannung eine Endreferenzspannung überschreitet; und eines Erfassens eines ersten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals, des Messsignals und des Endsignals und eines zweiten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals, des Messsignals und des Referenzsignals. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass mit geringem Aufwand eine redundante Messung der Eingabespannung durchgeführt werden kann, ohne die gesamte Schaltung doppelt auszulegen.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a measuring method for redundantly detecting an input voltage, comprising the steps of generating a time-varying reference voltage; outputting a start signal if the reference voltage exceeds a start reference voltage; outputting a measurement signal if the reference voltage exceeds a constant comparison reference voltage; outputting a measurement signal if the reference voltage exceeds the input voltage; outputting an end signal if the reference voltage exceeds an end reference voltage; and detecting a first value for the input voltage based on the start signal, the measurement signal and the end signal and a second value for the input voltage based on the start signal, the measurement signal and the reference signal. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that with little effort, a redundant measurement of the input voltage can be performed without the entire circuit interpreted twice.

In einer vorteilhaften ausführungsform des Messverfahrens umfasst das Messverfahren den Schritt eines Erfassens eines dritten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Messsignals, des Referenzsignals und des Endsignals. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Redundanz noch weiter erhöht wird.In an advantageous embodiment of the measuring method, the measuring method comprises the step of detecting a third value for the input voltage on the basis of the measuring signal, the reference signal and the end signal. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the redundancy is further increased.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Messverfahren den Schritt eines Vergleichens des ersten Wertes für die Eingabespannung und des zweiten Wertes für die Eingabespannung oder des dritten Wertes für die Eingabespannung. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass eine fehlerhafte Messung der Eingabespannung erkannt werden kann.In a further advantageous embodiment, the measuring method comprises the step of comparing the first value for the input voltage and the second value for the input voltage or the third value for the input voltage. As a result, for example, the technical advantage is also achieved that a faulty measurement of the input voltage can be detected.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Messverfahren den Schritt eines Ausgebens eines Fehlersignals, falls die Differenz des ersten Wertes für die Eingabespannung und des zweiten Wertes für die Eingabespannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet oder falls die Differenz des ersten Wertes für die Eingabespannung und des dritten Wertes für die Eingabespannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass das Fehlersignal weiterverarbeitet werden kann.In a further advantageous embodiment, the measuring method comprises the step of outputting an error signal if the difference of the first value for the input voltage and the second value for the input voltage exceeds a predetermined threshold value or if the difference of the first value for the input voltage Input voltage and the third value for the input voltage exceeds a predetermined threshold. As a result, for example, the technical advantage is also achieved that the error signal can be further processed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Ansicht eines Teils der Messeinrichtung; 1 a schematic view of a part of the measuring device;

2 eine schematische Ansicht der Messeinrichtung; 2 a schematic view of the measuring device;

3 einen Signalverlauf der Messeinrichtung; 3 a waveform of the measuring device;

4 eine schematische Ansicht eines weiteren Teils der Messeinrichtung; und 4 a schematic view of another part of the measuring device; and

5 ein Blockdiagramm eines Messverfahrens. 5 a block diagram of a measuring method.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils der Messeinrichtung zum Erfassen einer Eingabespannung VADCin. Die Eingabespannung VADCin wird anhand parallelisierter Verarbeitungseinheiten ermittelt, die durch Spannungsvergleicher 105 gebildet sind. Die Messeinrichtung umfasst zunächst drei Spannungsvergleicher 105-0, 105-2 und 105-3 und einen Referenzspannungserzeuger 101 zum Erzeugen einer zeitlich veränderlichen Referenzspannung 103. Der Referenzspannungserzeuger 101 ist ausgebildet, eine zeitlich linear ansteigende Referenzspannung 103 ansprechend auf einen Empfang eines Startsignals zu erzeugen. 1 shows a schematic view of a part of the measuring device for detecting an input voltage VADCin. The input voltage VADCin is determined on the basis of parallelized processing units, which are provided by voltage comparators 105 are formed. The measuring device initially comprises three voltage comparators 105-0 . 105-2 and 105-3 and a reference voltage generator 101 for generating a time-varying reference voltage 103 , The reference voltage generator 101 is formed, a time linearly increasing reference voltage 103 in response to receiving a start signal.

Der erste Spannungsvergleicher 105-0 vergleicht die Referenzspannung 103 mit einer Startreferenzspannung VADCinmin und gibt ein Startsignal 107-0 aus, falls die Referenzspannung 103 die Startreferenzspannung VADCinmin überschreitet. Der zweite Spannungsvergleicher 105-2 vergleicht die Referenzspannung 103 mit der Eingabespannung VADCin in die Messeinrichtung und gibt ein Messsignal 107-2 aus, falls die Referenzspannung 103 die Eingabespannung VADCin überschreitet. Der dritte Spannungsvergleicher 105-3 vergleicht die Referenzspannung 103 mit einer weiteren Endreferenzspannung VADCinmax und gibt ein Endsignal 107-3 aus, falls die Referenzspannung 103 die Endreferenzspannung VADCinmax überschreitet. The first voltage comparator 105-0 compares the reference voltage 103 with a start reference voltage VADCinmin and gives a start signal 107-0 off, if the reference voltage 103 exceeds the start reference voltage VADCinmin. The second voltage comparator 105-2 compares the reference voltage 103 with the input voltage VADCin in the measuring device and outputs a measuring signal 107-2 off, if the reference voltage 103 exceeds the input voltage VADCin. The third voltage comparator 105-3 compares the reference voltage 103 with another final reference voltage VADCinmax and gives an end signal 107-3 off, if the reference voltage 103 exceeds the final reference voltage VADCinmax.

Die drei Spannungsvergleicher 105-0, 105-2 und 105-3 sind durch geeignete elektrische Schaltungen gebildet. Die Startreferenzspannung VADCinmin und die Endreferenzspannung VADCinmax können von außen zugeführt werden oder ebenfalls durch den Referenzspannungserzeuger 101 erzeugt werden.The three voltage comparators 105-0 . 105-2 and 105-3 are formed by suitable electrical circuits. The starting reference voltage VADCinmin and the final reference voltage VADCinmax may be externally supplied or also by the reference voltage generator 101 be generated.

2 zeigt eine schematische Ansicht der Messeinrichtung 100. Die Genauigkeit der zuvor beschriebenen Messeinrichtung 100 lässt sich dadurch verbessern, dass ein vierter Spannungsvergleicher 105-1 verwendet wird, der die veränderliche Referenzspannung 103 des Referenzspannungserzeugers 101 mit einer weiteren konstanten Vergleichsreferenzspannung VADCref vergleicht, die zwischen der Startreferenzspannung VADCinmin und der Endreferenzspannung VADCinmax liegt. Der Spannungsvergleicher 105-1 gibt ein Redundanzsignal 107-1 aus, falls die Referenzspannung 103 die Vergleichsreferenzspannung VADCref überschreitet. 2 shows a schematic view of the measuring device 100 , The accuracy of the measuring device described above 100 can be improved by having a fourth voltage comparator 105-1 is used, which is the variable reference voltage 103 of the reference voltage generator 101 is compared with another constant comparison reference voltage VADCref which is between the start reference voltage VADCinmin and the final reference voltage VADCinmax. The voltage comparator 105-1 gives a redundancy signal 107-1 off, if the reference voltage 103 exceeds the comparison reference voltage VADCref.

Die Signale 107-0, 107-1, 107-2 und 107-3 werden einer Berechnungseinrichtung 109 zugeführt. Die Berechnungseinrichtung 109 wird beispielsweise durch einen Prozessor oder eine digitale Schaltung gebildet. Die Berechnungseinheit 109 gibt den Wert der Eingabespannung VADCin als digitalen Wert aus.The signals 107-0 . 107-1 . 107-2 and 107-3 become a calculation device 109 fed. The calculation device 109 is formed for example by a processor or a digital circuit. The calculation unit 109 outputs the value of the input voltage VADCin as a digital value.

Durch den Vergleich mit der weiteren Vergleichsreferenzspannung VADCref kann ein redundantes diversitäres Gleichungssystem erhalten werden, bei dem eine einzige Referenzierung zur Bestimmung der gesuchten Eingangsgröße genügt, jedoch die Linearkombination der redundanten Lösungen mittels mindestens einer weiteren Referenz zur Bewertung der erreichten Genauigkeit des Gesamtsystems herangezogen werden kann. Die Vergleichsreferenzspannung VADCref kann beispielsweise eine Referenzspannung mit einem gegenläufigen Temperaturkoeffizienten sein, wie beispielsweise bei einem Lawinendurchbruch-Effekt und Zener-Effekt bei Z-Dioden.By comparison with the further comparison reference voltage VADCref, a redundant diverse equation system can be obtained in which a single referencing satisfies the desired input quantity, but the linear combination of the redundant solutions can be used to evaluate the achieved accuracy of the overall system by means of at least one further reference. For example, the comparison reference voltage VADCref may be a reference voltage having an opposite temperature coefficient, such as an avalanche breakdown effect and zener effect in zener diodes.

3 zeigt einen Signalverlauf der Messeinrichtung 100, bei einer zeitlich linear ansteigenden Referenzspannung 103. Die Referenzspannung 103 beginnt unterhalb der Startreferenzspannung VADCinmin zu laufen und läuft über die Endreferenzspannung VADCinmax hinaus. Dadurch kann vermieden werden, dass der Verlauf im Bereich zwischen der Startreferenzspannung VADCinmin und der Endreferenzspannung VADCinmax durch Ein- oder Ausschwingvorgänge beeinflusst wird. Dadurch spielen ein Einschwingverhalten und Sättigungen von Halbleitern bei der Generierung der Referenzspannung 103 eine untergeordnete Rolle bei der Messung. Durch den Vor- und Nachlauf der Referenzspannung 103 kann die Vorhersagbarkeit des Signales innerhalb der Zeitpunkte t0 und t3 verbessert werden. 3 shows a waveform of the measuring device 100 , at a linearly increasing reference voltage 103 , The reference voltage 103 starts to run below the start reference voltage VADCinmin and goes beyond the final reference voltage VADCinmax. As a result, it is possible to prevent the course in the region between the starting reference voltage VADCinmin and the final reference voltage VADCinmax from being influenced by inward or outward oscillations. As a result, a transient response and saturation of semiconductors play a role in the generation of the reference voltage 103 a minor role in the measurement. By the lead and lag of the reference voltage 103 the predictability of the signal can be improved within the times t0 and t3.

Zum Zeitpunkt t0 überschreitet die Referenzspannung 103 die Startreferenzspannung VADCinmin. Der Spannungsvergleicher 105-0 gibt daraufhin eine Signalflanke als Startsignal 107-0 aus. Zum Zeitpunkt t1 überschreitet die Referenzspannung 103 die zusätzliche Vergleichsreferenzspannung VADCref. Der Spannungsvergleicher 105-1 gibt daraufhin eine Signalflanke als Redundanzsignal 107-1 aus. Zum Zeitpunkt t2 überschreitet die Referenzspannung 103 die Eingabespannung VADCin. Der Spannungsvergleicher 105-2 gibt daraufhin eine Signalflanke als Messsignal 107-2 aus. Zum Zeitpunkt t3 überschreitet die Referenzspannung 103 die Endreferenzspannung VADCinmax. Der Spannungsvergleicher 105-3 gibt daraufhin eine Signalflanke als Endsignal 107-3 aus.At time t0, the reference voltage exceeds 103 the starting reference voltage VADCinmin. The voltage comparator 105-0 then outputs a signal edge as a start signal 107-0 out. At time t1, the reference voltage exceeds 103 the additional comparison reference voltage VADCref. The voltage comparator 105-1 then outputs a signal edge as a redundancy signal 107-1 out. At time t2, the reference voltage exceeds 103 the input voltage VADCin. The voltage comparator 105-2 then outputs a signal edge as a measurement signal 107-2 out. At time t3, the reference voltage exceeds 103 the final reference voltage VADCinmax. The voltage comparator 105-3 then outputs a signal edge as the end signal 107-3 out.

Eine Berechnungseinheit 109 bestimmt die Zeitdifferenz T01 zwischen dem Startsignal 107-0 zum Zeitpunkt t0 und dem Redundanzsignal 107-1 zum Zeitpunkt t1, die Zeitdifferenz T02 zwischen dem Startsignal 107-0 zum Zeitpunkt t0 und dem Messsignal 107-2 zum Zeitpunkt t2, die Zeitdifferenz T03 zwischen dem Startsignal 107-0 zum Zeitpunkt t0 und dem Endsignal 107-3 zum Zeitpunkt t3, die Zeitdifferenz T13 zwischen dem Redundanzsignal 107-1 zum Zeitpunkt t1 und dem Endsignal 107-3 zum Zeitpunkt t3 und die Zeitdifferenz T23 zwischen dem Messsignal 107-2 zum Zeitpunkt t2 und dem Endsignal 107-3 zum Zeitpunkt t3.A calculation unit 109 determines the time difference T01 between the start signal 107-0 at time t0 and the redundancy signal 107-1 at time t1, the time difference T02 between the start signal 107-0 at time t0 and the measurement signal 107-2 at time t2, the time difference T03 between the start signal 107-0 at time t0 and the end signal 107-3 at time t3, the time difference T13 between the redundancy signal 107-1 at time t1 and the end signal 107-3 at time t3 and the time difference T23 between the measurement signal 107-2 at time t2 and the end signal 107-3 at time t3.

Aus den dargestellten Signalverläufen und Zeitdifferenzen lässt sich der Wert der Eingabespannung VADCin durch jede der folgenden Formeln unabhängig berechnen. VADCin = (T02/T03)·(VADCinmax – VADCinmin) 1 VADCin = (T02/T01)·(VADCref – VADCinmin) 2 VADCin = (T23/T13)·(VADCinmax – VADCref) 3 From the illustrated waveforms and time differences, the value of the input voltage VADCin can be independently calculated by each of the following formulas. VADCin = (T02 / T03) · (VADCinmax - VADCinmin) 1 VADCin = (T02 / T01) · (VADCref - VADCinmin) 2 VADCin = (T23 / T13) · (VADCinmax - VADCref) 3

Dadurch ergeben sich rechnerisch zwei weitere Möglichkeiten auf Grundlage von Formel 2) und 3), einen Wert für die Eingabespannung VADCin zu erfassen. Wird mittels jeder der Formeln 1) bis 3) ein gleicher Wert für die Eingabespannung VADCin berechnet, kann der Wert als bestätigt angenommen werden. Dadurch kann eine Sicherheitstechnik eine zweite, diversitäre Referenz verwenden, die beispielsweise gegenläufige Eigenschaften zu einer ersten Referenz hat, um Fehler gemeinsamer Ursache auszuschließen. Die so durchgeführte Dreisatzmessung basiert auf der Annahme, dass alle drei dort ermittelten Leitdifferenzen der Spannungen VADCinmax – VADCinmin, VADCref – VADCinmin und VADCinmax – VADCref in einem festen Verhältnis zueinander stehen. Bei der Dreisatzmessung ist jeder der drei ursprünglichen Werte direkt für die Genauigkeit des gesuchten vierten Wertes verantwortlich.This results arithmetically two further possibilities on the basis of formulas 2) and 3) to detect a value for the input voltage VADCin. If an identical value for the input voltage VADCin is calculated by means of each of the formulas 1) to 3), the value can be assumed to be confirmed. As a result, a safety technology can use a second, diverse reference which, for example, has opposite properties to a first reference in order to rule out errors of common cause. The three-set measurement performed in this way is based on the assumption that all three differences of the voltages VADCinmax - VADCinmin, VADCref - VADCinmin and VADCinmax - VADCref determined there are in a fixed relationship to each other. In the three-rate measurement, each of the three original values is directly responsible for the accuracy of the fourth value sought.

Nur wenn alle drei Ergebnisse der Formeln 1) bis 3) ein einem zulässigen Rahmen der Genauigkeit sind, kann der bestimmte Wert für die Eingabespannung VADCin als gültig angenommen werden. Die diversitäre Redundanz der Messeinrichtung 100 wird durch lediglich eine Verdopplung eines kleinen Teils der Schaltung erreicht. Eine vollständige Verdopplung der gesamten Schaltung ist nicht erforderlich.Only if all three results of formulas 1) to 3) are within an allowable range of accuracy can the given value for the input voltage VADCin be taken as valid. The diverse redundancy of the measuring system 100 is achieved by only doubling a small part of the circuit. A complete duplication of the entire circuit is not required.

Die Linearkombination erlaubt nicht nur die Eingabespannung VADCin mit einer Referenzspannung zu erfassen, sondern eröffnet eine Möglichkeit der Berechnung über die Differenz der bekannten Referenzspannungen.The linear combination not only allows the input voltage VADCin to be detected with a reference voltage, but also opens up a possibility of calculating the difference of the known reference voltages.

4 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Teils der Messeinrichtung 100. Die Messeinrichtung 100 umfasst einen Taktsignalerzeuger zum Erzeugen eines Taktsignals 113. Das Taktsignal 113 wird einem UND-Gatter 111 zugeführt und mit dem Messsignal 107-2 verknüpft. Dadurch wird das Messsignal 107-2 in eine Anzahl von Taktpulsen umgewandelt. Die Berechnungseinheit 109 umfasst einen Zähler zum Zählen dieser Taktpulse. Durch Multiplikation der Anzahl der gezählten Taktpulse mit der Dauer eines Taktpulses lässt sich dann die Dauer des Messsignals 107-2 erfassen. Dies kann entsprechend für das Startsignal 107-0, das Redundanzsignal 107-1 und das Endsignal 107-3 durchgeführt werden. 4 shows a schematic view of another part of the measuring device 100 , The measuring device 100 comprises a clock signal generator for generating a clock signal 113 , The clock signal 113 becomes an AND gate 111 supplied and with the measurement signal 107-2 connected. This will be the measurement signal 107-2 converted into a number of clock pulses. The calculation unit 109 includes a counter for counting these clock pulses. By multiplying the number of counted clock pulses with the duration of a clock pulse then leaves the duration of the measurement signal 107-2 to capture. This may be appropriate for the start signal 107-0 , the redundancy signal 107-1 and the final signal 107-3 be performed.

5 zeigt ein Blockdiagramm des Messverfahrens zum redundanten Erfassen einer Eingabespannung VADCin. Das Messverfahren umfasst die Schritte eines Erzeugens S101 einer zeitlich veränderlichen Referenzspannung 103; eines Ausgebens S102 des Startsignals 107-0, falls die Referenzspannung 103 die Startreferenzspannung VADCinmin überschreitet; eines Ausgebens S103 des Redundanzsignals 107-1, falls die Referenzspannung 103 die Vergleichsreferenzspannung VADCref überschreitet; eines Ausgebens S104 des Messsignals 107-2, falls die Referenzspannung 103 die Eingabespannung VADCin überschreitet; eines Ausgebens S105 des Endsignals 107-3, falls die Referenzspannung 103 die Endreferenzspannung VADCinmax überschreitet; und eines Erfassens S106 eines ersten Wertes für die Eingabespannung VADCin auf Basis des Startsignals 107-0, des Messsignals 107-2 und des Endsignals 107-3 und eines zweiten Wertes für die Eingabespannung VADCin auf Basis des Startsignals 107-0, des Messsignals 107-2 und des Redundanzsignals 107-1. 5 shows a block diagram of the measuring method for redundantly detecting an input voltage VADCin. The measuring method comprises the steps of generating S101 a time varying reference voltage 103 ; outputting S102 of the start signal 107-0 if the reference voltage 103 exceeds the start reference voltage VADCinmin; outputting S103 of the redundancy signal 107-1 if the reference voltage 103 exceeds the comparison reference voltage VADCref; outputting S104 of the measurement signal 107-2 if the reference voltage 103 exceeds the input voltage VADCin; outputting S105 of the end signal 107-3 if the reference voltage 103 exceeds the final reference voltage VADCinmax; and detecting S106 a first value for the input voltage VADCin based on the start signal 107-0 , the measuring signal 107-2 and the end signal 107-3 and a second value for the input voltage VADCin based on the start signal 107-0 , the measuring signal 107-2 and the redundancy signal 107-1 ,

Durch das Messverfahren und die Messeinrichtung 100 wird eine funktional redundante Struktur realisiert, mit der sich die Annahme des festen Verhältnisses der Zeitdifferenzen verifizieren lässt. Der Schaltungsaufwand nimmt lediglich um einen einzigen Spannungsvergleicher 105-1 zu. Durch einen zusätzlichen Aufwand von 33% kann daher eine vollständige Redundanz erreicht werden. Wenn weitere Spannungsvergleicher 105 verwendet werden, verbessert sich dieses Verhältnis weiter.Through the measuring method and the measuring device 100 A functionally redundant structure is realized with which the assumption of the fixed ratio of the time differences can be verified. The circuit complexity only increases by one single voltage comparator 105-1 to. By an additional effort of 33%, therefore, a complete redundancy can be achieved. If more voltage comparator 105 used, this ratio improves further.

Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.All of the features explained and shown in connection with individual embodiments of the invention may be provided in different combinations in the article according to the invention in order to simultaneously realize their advantageous effects.

Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.The scope of the present invention is given by the claims and is not limited by the features illustrated in the specification or shown in the figures.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Messeinrichtung measuring device
101101
Referenzspannungserzeuger Reference voltage generator
103103
Referenzspannung reference voltage
105105
Spannungsvergleicher voltage comparators
107107
Signal signal
109109
Berechnungseinheit calculation unit
111111
Gatter gate
113113
Taktsignal clock signal
VADCinVADCin
Eingabespannung input voltage
VADCinminVADCinmin
Startreferenzspannung Start reference voltage
VADCinmaxVADCinmax
Endreferenzspannung End reference voltage
VADCrefVADCref
Vergleichsreferenzspannung Comparison reference voltage
TXXTXX
Zeitdifferenz time difference

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 69736827 T2 [0004] DE 69736827 T2 [0004]

Claims (15)

Messeinrichtung (100) zum redundanten Erfassen einer Eingabespannung, mit: einem Referenzspannungserzeuger (101) zum Erzeugen einer zeitlich veränderlichen Referenzspannung (103); einem ersten Spannungsvergleicher (105-0) zum Ausgeben eines Startsignals (107-0), falls die Referenzspannung (103) eine Startreferenzspannung überschreitet; einem zweiten Spannungsvergleicher (105-1) zum Ausgeben eines Redundanzsignals (107-1), falls die Referenzspannung (103) eine Vergleichsreferenzspannung überschreitet; einem dritten Spannungsvergleicher (105-2) zum Ausgeben eines Messsignals (107-2), falls die Referenzspannung (103) die Eingabespannung überschreitet; einem vierten Spannungsvergleicher (105-3) zum Ausgeben eines Endsignals (107-3), falls die Referenzspannung (103) eine Endreferenzspannung überschreitet; und einer Berechnungseinheit (109) zum Erfassen eines ersten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals (107-0), des Messsignals (107-2) und des Endsignals (107-3) und zum Erfassen eines zweiten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals (107-0), des Messsignals (107-2) und des Redundanzsignals (107-1).Measuring device ( 100 ) for redundantly detecting an input voltage, comprising: a reference voltage generator ( 101 ) for generating a time-varying reference voltage ( 103 ); a first voltage comparator ( 105-0 ) for outputting a start signal ( 107-0 ), if the reference voltage ( 103 ) exceeds a start reference voltage; a second voltage comparator ( 105-1 ) for outputting a redundancy signal ( 107-1 ), if the reference voltage ( 103 ) exceeds a comparison reference voltage; a third voltage comparator ( 105-2 ) for outputting a measurement signal ( 107-2 ), if the reference voltage ( 103 ) exceeds the input voltage; a fourth voltage comparator ( 105-3 ) for outputting a final signal ( 107-3 ), if the reference voltage ( 103 ) exceeds an end reference voltage; and a calculation unit ( 109 ) for detecting a first value for the input voltage on the basis of the start signal ( 107-0 ), the measuring signal ( 107-2 ) and the end signal ( 107-3 ) and for detecting a second value for the input voltage on the basis of the start signal ( 107-0 ), the measuring signal ( 107-2 ) and the redundancy signal ( 107-1 ). Messeinrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit (109) ausgebildet ist, einen dritten Wert für die Eingabespannung auf Basis des Messsignals (107-2), des Redundanzsignals (107-1) und des Endsignals (107-3) zu erfassen.Measuring device ( 100 ) according to claim 1, wherein the calculation unit ( 109 ) is configured, a third value for the input voltage on the basis of the measurement signal ( 107-2 ), the redundancy signal ( 107-1 ) and the end signal ( 107-3 ) capture. Messeinrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Berechnungseinheit (109) ausgebildet ist, den ersten Wert für die Eingabespannung und den zweiten Wert für die Eingabespannung oder den dritten Wert für die Eingabespannung miteinander zu vergleichen.Measuring device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the calculation unit ( 109 ) is configured to compare the first value for the input voltage and the second value for the input voltage or the third value for the input voltage with each other. Messeinrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die Berechnungseinheit (109) ausgebildet ist, ein Fehlersignal auszugeben, falls die Differenz des ersten Wertes für die Eingabespannung und des zweiten Wertes für die Eingabespannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.Measuring device ( 100 ) according to claim 3, wherein the calculation unit ( 109 ) is adapted to output an error signal if the difference of the first value for the input voltage and the second value for the input voltage exceeds a predetermined threshold value. Messeinrichtung (100) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Berechnungseinheit (109) ausgebildet ist, ein Fehlersignal auszugeben, falls die Differenz des ersten Wertes für die Eingabespannung und des dritten Wertes für die Eingabespannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.Measuring device ( 100 ) according to claim 3 or 4, wherein the calculation unit ( 109 ) is adapted to output an error signal if the difference of the first value for the input voltage and the third value for the input voltage exceeds a predetermined threshold. Messeinrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die konstante Referenzspannung zwischen der Startreferenzspannung und der Endreferenzspannung liegt.Measuring device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the constant reference voltage is between the starting reference voltage and the final reference voltage. Messeinrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Referenzwerterzeuger (101) ausgebildet ist, die Startreferenzspannung, die konstante Referenzspannung und/oder die Endreferenzspannung zu erzeugen.Measuring device ( 100 ) according to any one of the preceding claims, wherein the reference value generator ( 101 ) is configured to generate the starting reference voltage, the constant reference voltage and / or the final reference voltage. Messeinrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (100) einen Taktsignalerzeuger zum Erzeugen eines Taktsignals (113) umfasst.Measuring device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the measuring device ( 100 ) a clock signal generator for generating a clock signal ( 113 ). Messeinrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die Messeinrichtung (100) ein UND-Gatter (111) zum Verknüpfen des Taktsignals (113) mit dem Startsignal (107-0), dem Redundanzsignal (107-1), dem Messsignal (107-2) und/oder dem Endsignal (107-3) umfasst.Measuring device ( 100 ) according to claim 8, wherein the measuring device ( 100 ) an AND gate ( 111 ) for linking the clock signal ( 113 ) with the start signal ( 107-0 ), the redundancy signal ( 107-1 ), the measuring signal ( 107-2 ) and / or the end signal ( 107-3 ). Messeinrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei die Berechnungseinheit (107) einen Zähler zum Zählen von Taktpulsen des Taktsignals (113) umfasst.Measuring device ( 100 ) according to claim 9, wherein the calculation unit ( 107 ) a counter for counting clock pulses of the clock signal ( 113 ). Messeinrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Referenzspannungserzeuger (101) ausgebildet ist, eine zeitlich veränderliche Referenzspannung (103) außerhalb eines Bereiches zwischen der Startreferenzspannung und der Endreferenzspannung zu erzeugen.Measuring device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the reference voltage generator ( 101 ), a time-varying reference voltage ( 103 ) outside a range between the start reference voltage and the end reference voltage. Messverfahren zum redundanten Erfassen einer Eingabespannung, mit den Schritten: Erzeugen (S101) einer zeitlich veränderlichen Referenzspannung (103); Ausgeben (S102) eines Startsignals (107-0), falls die Referenzspannung eine Startreferenzspannung überschreitet; Ausgeben (S103) eines Redundanzsignals (107-1), falls die Referenzspannung (103) eine Vergleichsreferenzspannung überschreitet; Ausgeben (S104) eines Messsignals (107-2), falls die Referenzspannung (103) die Eingabespannung überschreitet; Ausgeben (S105) eines Endsignals (107-3), falls die Referenzspannung (103) eine Endreferenzspannung überschreitet; und Erfassen (S106) eines ersten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals (107-0), des Messsignals (107-2) und des Endsignals (107-3) und eines zweiten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Startsignals (107-0), des Messsignals (107-2) und des Redundanzsignals (107-1).A measuring method for redundantly detecting an input voltage, comprising the steps of: generating (S101) a time-varying reference voltage ( 103 ); Outputting (S102) a start signal (S102) 107-0 ) if the reference voltage exceeds a starting reference voltage; Outputting (S103) a redundancy signal (S103) 107-1 ), if the reference voltage ( 103 ) exceeds a comparison reference voltage; Outputting (S104) a measurement signal (S104) 107-2 ), if the reference voltage ( 103 ) exceeds the input voltage; Outputting (S105) an end signal (S105) 107-3 ), if the reference voltage ( 103 ) exceeds an end reference voltage; and detecting (S106) a first value for the input voltage based on the start signal ( 107-0 ), the measuring signal ( 107-2 ) and the end signal ( 107-3 ) and a second value for the input voltage based on the start signal ( 107-0 ), the measuring signal ( 107-2 ) and the redundancy signal ( 107-1 ). Messverfahren nach Anspruch 12, weiter mit dem Schritt eines Erfassens eines dritten Wertes für die Eingabespannung auf Basis des Messsignals (107-2), des Redundanzsignals (107-1) und des Endsignals (107-3).The measuring method according to claim 12, further comprising the step of detecting a third value for the input voltage on the basis of the measuring signal ( 107-2 ), the redundancy signal ( 107-1 ) and the end signal ( 107-3 ). Messverfahren nach Anspruch 12 oder 13, weiter mit dem Schritt eines Vergleichens des ersten Wertes für die Eingabespannung und des zweiten Wertes für die Eingabespannung oder des dritten Wertes für die Eingabespannung. The measuring method according to claim 12 or 13, further comprising the step of comparing the first value for the input voltage and the second value for the input voltage or the third value for the input voltage. Messverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, weiter mit dem Schritt eines Ausgebens eines Fehlersignals, falls die Differenz des ersten Wertes für die Eingabespannung und des zweiten Wertes für die Eingabespannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet oder falls die Differenz des ersten Wertes für die Eingabespannung und des dritten Wertes für die Eingabespannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.The measuring method according to any one of claims 12 to 14, further comprising the step of outputting an error signal if the difference of the first value for the input voltage and the second value for the input voltage exceeds a predetermined threshold, or if the difference of the first value for the input voltage and the third value for the input voltage exceeds a predetermined threshold.
DE102014100984.3A 2014-01-28 2014-01-28 Measuring device for redundantly detecting an input voltage Active DE102014100984B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014100984.3A DE102014100984B4 (en) 2014-01-28 2014-01-28 Measuring device for redundantly detecting an input voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014100984.3A DE102014100984B4 (en) 2014-01-28 2014-01-28 Measuring device for redundantly detecting an input voltage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014100984A1 true DE102014100984A1 (en) 2015-07-30
DE102014100984B4 DE102014100984B4 (en) 2019-03-14

Family

ID=53522821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014100984.3A Active DE102014100984B4 (en) 2014-01-28 2014-01-28 Measuring device for redundantly detecting an input voltage

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014100984B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3965301A1 (en) * 2020-09-04 2022-03-09 Nxp B.V. Delay compensated single slope analog-to-digital converter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961325A (en) * 1974-07-15 1976-06-01 Fairchild Camera And Instrument Corporation Multiple channel analog-to-digital converter with automatic calibration
DE3941293A1 (en) * 1989-12-14 1991-06-20 Bosch Gmbh Robert Input voltage analogue to digital conversion method - using processor to compare input voltage with two other input reference voltages
DE69736827T2 (en) 1996-01-17 2007-03-01 Analog Devices Inc., Norwood VOLTAGE REFERENCE WITH BARRIER FIELD EFFECT AND MANUFACTURING METHOD
DE102011050539A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Measuring device with a safe measuring channel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961325A (en) * 1974-07-15 1976-06-01 Fairchild Camera And Instrument Corporation Multiple channel analog-to-digital converter with automatic calibration
DE3941293A1 (en) * 1989-12-14 1991-06-20 Bosch Gmbh Robert Input voltage analogue to digital conversion method - using processor to compare input voltage with two other input reference voltages
DE69736827T2 (en) 1996-01-17 2007-03-01 Analog Devices Inc., Norwood VOLTAGE REFERENCE WITH BARRIER FIELD EFFECT AND MANUFACTURING METHOD
DE102011050539A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Measuring device with a safe measuring channel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3965301A1 (en) * 2020-09-04 2022-03-09 Nxp B.V. Delay compensated single slope analog-to-digital converter

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014100984B4 (en) 2019-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3035896C2 (en) Circuit arrangement for generating pulses in the event of a fault in the power supply
DE102018124351B4 (en) REAL-TIME SLOPE CONTROL DEVICE FOR A VOLTAGE REGULATOR AND METHOD OF OPERATING SAID DEVICE
DE102008006301B4 (en) Circuit for detecting voltage changes and method for detecting a voltage change
DE102019107135B3 (en) Device and method for fault diagnosis and / or EME optimization by means of edge detection in the current measurement path
DE1945420C3 (en) Digital integration synchronization switching network
DE2727201A1 (en) TOUCH CONTROL BUTTONS
DE102014206292A1 (en) Electronic control device
DE2414014A1 (en) DEVICE FOR FEELING THE DURATION OF SIGNALS
DE102014014309B4 (en) Method for testing a signal path
DE10127054B4 (en) Method for monitoring a voltage supply of a control device in a motor vehicle
DE102014100984B4 (en) Measuring device for redundantly detecting an input voltage
EP0303916A2 (en) Clock current supply
DE1548831A1 (en) Device for electrical measurement of several sizes
DE1929850A1 (en) Circuit testing device
DE69128116T2 (en) Flash A / D converter with test circuit
DE19626184A1 (en) Device for operating two functionally parallel processors
DE2432400A1 (en) ARRANGEMENT FOR DETECTING INCORRECT SIGNALS THAT HAVE CROSSED A PARALLEL SERIES CONVERTER
DE102013002018A1 (en) Circuit device for inverter circuit device such as photovoltaic inverter, determines insulation fault from detected potential differences which are caused by change of intermediate circuit voltage and input voltage
WO2019072593A1 (en) Circuit arrangement comprising a microprocessor and a voltage generating circuit
DE2025124C3 (en) Uninterruptible power supply system
DE102017208170A1 (en) Method for monitoring operation of a binary interface and corresponding binary interface
DE102014100982A1 (en) Measuring device for detecting an input voltage
DE3106408A1 (en) NOISE DETECTING DEVICE
DE3240528C2 (en)
DE2203526C2 (en) Arrangement for evaluating signals of different priority

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence