DE102021214761B3

DE102021214761B3 - Verfahren und Messanordnung zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle

Info

Publication number: DE102021214761B3
Application number: DE102021214761.5A
Authority: DE
Inventors: Hanno Rabe; Teresa Tumbrägel; Sören Weßling
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-05-25
Anticipated expiration: 2041-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle (10), wobei für jeden von mindestens einem Pol der Störquelle (10) jeweils ein Richtkoppler (2) an einer die Störquelle (10) mit einer Last (11) verbindenden Leitung (12) zwischen Kalibrierebenen (P1,P2) angeordnet wird, wobei für jeden Pol für zwei Lastzustände jeweils: a) in beide Richtungen durch den Richtkoppler (2) laufende Anteile (v3, v4) von HF-Signalen erfasst werden, b) ausgehend von den erfassten Anteilen (v3, v4) absolute Wellengrößen (a1, b1, a2, b2) an den Kalibrierebenen (P1,P2) im Frequenzbereich bestimmt werden, und c) ausgehend von den Wellengrößen (a1, b1, a2, b2) Spannungen (v1;v2) und Ströme (i1, i2) an den Kalibrierebenen (P1,P2) bestimmt werden; wobei die Maßnahmen a) bis c) für die zwei Lastzustände jeweils zum gleichen Zykluszeitpunkt ausgeführt werden, wobei ausgehend von einem Verhältnis einer durch die zwei Lastzustände hervorgerufenen Spannungsdifferenz zu einer Stromdifferenz eine Impedanz (ZS) bestimmt und bereitgestellt wird, und wobei ausgehend von der Impedanz (ZS) eine Störleistungswelle (a0) und/oder eine Störquellenspannung (US) und/oder ein Störquellenstrom (IS) bestimmt und bereitgestellt werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Messanordnung (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messanordnung zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle.
Aufgrund einer anwachsenden Funktionalität nimmt eine Anzahl von elektrischen Komponenten in modernen Fahrzeugen stetig zu. Um eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) einer Komponente sicherzustellen, werden entwicklungsbegleitend Messungen durchgeführt. Der zeitliche und finanzielle Aufwand hierfür ist erheblich. Es ist bekannt, ein Störverhalten von elektrischen oder elektronischen Komponenten im Betrieb als Ersatzstromquelle oder Ersatzspannungsquelle zu modellieren. Hierdurch kann das Verhalten einer Komponente bzw. eines Prüflings im Betrieb in eine Simulationsumgebung integriert und getestet werden. Hierdurch kann ein entwicklungsbegleitender Messaufwand reduziert werden. Des Weiteren können in einer Simulation Einflüsse untersucht werden, die von der Normmessumgebung abweichen.
Eine vollständige Simulation von elektromagnetischen Wechselwirkungen einer Komponente, wie z.B. eines Elektromotors, einer Zündkerze, einer Radioempfangseinheit und dergleichen, in einem System erfordert in der Regel ein ausführliches Wissen über die funktionalen und parasitären Elemente der Komponente. Simulationsmodelle müssten daher alle elektromagnetischen Kopplungseffekte innerhalb der Komponente und zwischen der Komponente und dem übrigen System berücksichtigen. Hierzu ist jedoch ein aufwendiger Entwicklungsprozess notwendig, insbesondere wenn ein interner Aufbau der Komponente ganz oder teilweise unbekannt ist. Mithilfe von (EMV-)Verhaltensmodellen kann der Entwicklungsprozess und der Prozess der Evaluierung des Einsatzes der Komponente innerhalb eines Systems erheblich vereinfacht werden. Derartige Verhaltensmodelle verwenden einen Äquivalenzschaltkreis, der das Verhalten der Komponente an den Anschlüssen bzw. Polen wiedergibt, anstatt alle Interferenzquellen und Kopplungseffekte innerhalb der Komponente zu modellieren. Konventionelle Ansätze verwenden einen Äquivalenzschaltkreis basierend entweder auf Norton oder Thevenin. Beispielsweise verwendet die Thevenin-Theorie Impedanzelemente in Kombination mit Stromquellen, um das Verhalten eines Anschlusses bzw. Poles der Komponente zu modellieren.
Die Veröffentlichung: Application of a Calibration Procedure for EMC Analysis with an Open Directional Coupler. In: 2021 IEEE International Joint EMC/SI/PI and EMC Europe Symposium, 2021, pp. 126-130; Tumbrägel, Teresa [et al.] beschreibt eine allgemeine Kalibriermethode für die kontaktlose Analyse der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) mit einem neuen offenen Richtkopplertyp, der für den Frequenzbereich 300kHz bis 300 MHz angewendet wird.
Aus der WO 2015/028139 A1 und der WO 2015/117634 A1 sind Verfahren zum Kalibrieren eines Messaufbaus mit Richtkopplern bekannt. Hierbei werden insbesondere absolute Wellengrößen an einer Leitung mit einem Richtkoppler bestimmt.
Aus der EP 3 786 650 A1 ist ein Verfahren zum Bereitstellen eines Verhaltensmodells bekannt, insbesondere eines EMV-Verhaltensmodells, in Form von Modelldaten für die Simulation einer durch das Verhaltensmodell beschriebenen elektrischen oder elektronischen Komponente in einer Simulationsvorrichtung, wobei das Verhaltensmodell das Verhalten an einem oder mehreren elektrischen Anschlüssen der Komponente beschreibt, indem das elektrische Verhalten an jedem der Anschlüsse der Komponente durch einen Anschluss-Äquivalenzschaltkreis als die Wirkung von komplexen, frequenzabhängigen elektrischen Größen von passiven elektrischen Bauelementen, insbesondere Admittanzen oder Impedanzen, und eines Quellelements, insbesondere einer Spannungs- und/oder einer Stromquelle, beschrieben wird, wobei das Verhaltensmodell durch Messung einer Impedanz/Admittanzmatrix im passiven, unbelasteten Zustand der Anschlüsse mithilfe eines Netzwerkanalysators und durch Bestimmen der komplexen, frequenzabhängigen elektrischen Größen der Quellenelemente mithilfe der Messung der Ströme und/oder Spannungen an den Anschlüssen unter einer einzigen Lastbedingung ermittelt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Messanordnung zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Messanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Insbesondere wird ein Verfahren zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle zur Verfügung gestellt, wobei für jeden von mindestens einem Pol der Störquelle jeweils ein Richtkoppler an einer den Pol der Störquelle mit einer Last verbindenden Leitung zwischen einer ersten Kalibrierebene und einer zweiten Kalibrierebene angeordnet wird, wobei für jeden des mindestens einen Pols für zwei Lastzustände jeweils:

a) in beide Richtungen durch den Richtkoppler laufende Anteile von HF-Signalen mittels einer Zeitbereichsmesseinrichtung erfasst werden,
b) ausgehend von den erfassten Anteilen absolute Wellengrößen an den Kalibrierebenen im Frequenzbereich bestimmt werden, und
c) ausgehend von den bestimmten absoluten Wellengrößen Spannungen und Ströme an den Kalibrierebenen bestimmt werden;

Ferner wird insbesondere eine Messanordnung zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle geschaffen, umfassend mindestens einen Richtkoppler, wobei der mindestens eine Richtkoppler an einer einen von mindestens einem Pol der Störquelle mit einer Last verbindenden Leitung zwischen einer ersten Kalibrierebene und einer zweiten Kalibrierebene angeordnet ist oder angeordnet werden kann, wobei der mindestens eine Richtkoppler zum Erfassen von in beiden Richtungen durch den Richtkoppler hindurchlaufenden Anteilen von HF-Signalen eingerichtet ist; eine Zeitbereichsmesseinrichtung, eingerichtet zum Erfassen der Anteile der HF-Signale an dem mindestens einen Richtkoppler, wobei die Messanordnung dazu eingerichtet ist, das Erfassen bei zwei Lastzuständen durchzuführen, und eine Datenverarbeitungseinrichtung, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, für die zwei Lastzustände jeweils ausgehend von den erfassten Anteilen absolute Wellengrößen an den Kalibrierebenen im Frequenzbereich zu bestimmen, und ausgehend von den bestimmten absoluten Wellengrößen Spannungen und Ströme an den Kalibrierebenen zu bestimmen, ferner für den mindestens einen Pol ausgehend von einem Verhältnis einer durch die zwei Lastzustände hervorgerufenen Spannungsdifferenz zu einer hervorgerufenen Stromdifferenz eine Impedanz zu bestimmen und bereitzustellen, und ausgehend von der bestimmten Impedanz für den mindestens einen Pol eine Störleistungswelle und/oder eine Störquellenspannung und/oder einen Störquellenstrom zu bestimmen und bereitzustellen.
Das Verfahren und die Messanordnung ermöglichen es, elektrische Größen für ein Verhaltensmodell, insbesondere ein EMV-Verhaltensmodell, zu bestimmen. Hierdurch kann der mindestens eine Pol der Störquelle nachgebildet werden. Die Störquelle ist insbesondere eine zu vermessene und/oder zu überprüfende elektrische oder elektronische Komponente, insbesondere eine Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere ermöglicht es das Verfahren, in einer vollständig kalibrierten Umgebung auch bei einer unbekannten Last die Verhältnisse an dem mindestens einen Pol an der Störquelle zu charakterisieren. Insbesondere können hierdurch auch aktive Lasten bzw. aktive Abschlüsse (im Gegensatz zu passiven Lasten bzw. passiven Abschlüssen) berücksichtigt werden.
Das Verhaltensmodell beschreibt insbesondere ein Verhalten an einem oder mehreren elektrischen Anschlüssen (bzw. Polen) einer als elektrische Störquelle wirkenden Komponente, indem das elektrische Verhalten an jedem der Anschlüsse (bzw. Polen) der Komponente durch einen Äquivalenzschaltkreis als die Wirkung von komplexen, frequenzabhängigen elektrischen Größen von passiven elektrischen Bauelementen, insbesondere Impedanzen, und eines Quellelements, insbesondere einer Spannungs- und/oder einer Stromquelle, beschrieben wird (z.B. als Norton- oder Thevenin-Modell). Im einfachsten Fall weist die Komponente einen Anschluss (bzw. einen Pol) auf.
Um auch aktive Lasten berücksichtigen zu können, werden die aktiven Wellengrößen bei zwei Lastzuständen bestimmt. Die zwei Lastzustände umfassen insbesondere keinen unbelasteten Zustand. Nachfolgend wird das Vorgehen näher erläutert.
Für jeden von mindestens einem Pol der Störquelle wird jeweils ein Richtkoppler an einer die Störquelle mit einer Last verbindenden Leitung zwischen einer ersten Kalibrierebene und einer zweiten Kalibrierebene angeordnet. Sind mehrere Pole vorhanden, so ist insbesondere für jeden Pol bzw. jede Leitung zwischen einem Pol und einer Last ein Richtkoppler vorgesehen, wobei die Maßnahmen für jeden Pol bzw. jeden Richtkoppler analog ausgeführt werden.
Insbesondere wird ein erster Anteil eines ersten HF-Signals, welches ausgehend von der Last in Richtung der Störquelle durch den Richtkoppler läuft, ausgekoppelt und mittels der Zeitbereichsmesseinrichtung an einem ersten Messeingang erfasst. Die Zeitbereichsmesseinrichtung kann beispielsweise ein Oszilloskop sein.
Ferner wird insbesondere ein zweiter Anteil eines zweiten HF-Signals, welches ausgehend von der Störquelle in Richtung der Last durch den Richtkoppler läuft, ausgekoppelt und mittels der Zeitbereichsmesseinrichtung an einem zweiten Messeingang erfasst.
Die erfassten Anteile werden insbesondere mittels einer ersten mathematischen Operation in den Frequenzbereich überführt. Die mathematische Operation ist insbesondere eine inverse Fouriertransformation, insbesondere eine inverse Fast Fourier Transform (IFFT).
Ausgehend von den erfassten Anteilen werden insbesondere unter Verwendung von Kalibrierparametern (mit Bezug insbesondere auf die beiden Kalibrierebenen und Kalibrierebenen, die durch Abgriffe am Richtkoppler zum Oszilloskop definiert werden) absolute Wellengrößen in den Kalibrierebenen im Frequenzbereich bestimmt.
Die bestimmten absoluten Wellengrößen werden im Frequenzbereich mittels einer zweiten mathematischen Operation jeweils in eine elektrische Spannung und einen elektrischen Strom in den beiden Kalibrierebenen umgerechnet.
Die voranstehenden Maßnahmen werden jeweils im Zeitbereich zum gleichen Zykluszeitpunkt ausgeführt. Anders ausgedrückt, sollen die zeitlichen Bedingungen bei den beiden Lastzuständen für die Messungen die gleichen sein. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Maßnahmen bei jedem der beiden Lastzustände, insbesondere das Erfassen der Anteile, mittels eines Triggersignals gestartet werden. Das Triggersignal wird beispielsweise mittels einer hierfür eingerichteten Vorrichtung erzeugt und bereitgestellt, wobei hierzu beispielsweise in der zu vermessenden Komponente auftretende Zyklen, also regelmäßig wiederkehrende Zustandsabfolgen, ausgewertet und in diesen wiederkehrende Zykluszustände (z.B. Zustände in Taktzyklen eines Mikroprozessors oder Mikrocontroller, Winkelstellungen einer Pumpe, Zustände in PWM-Zyklen eines Stromrichters/Umrichters usw.) erkannt werden, auf die dann getriggert wird.
Sind die beiden Lastzustände durchlaufen worden, so wird eine mit dem mindestens einen Pol korrespondierende Impedanz der Störquelle ausgehend von einem Verhältnis einer durch die zwei Lastzustände hervorgerufenen Spannungsdifferenz zu einer durch die zwei Lastzustände hervorgerufenen Stromdifferenz bestimmt und bereitgestellt. Dies erfolgt ebenfalls im Frequenzbereich.
Ausgehend von der für den mindestens einen Pol bestimmten Impedanz werden insbesondere unter Verwendung eines Reflexionsfaktors an der zweiten Kalibrierebene für den mindestens einen Pol eine Störquellenleistungswelle und/oder eine Störquellenspannung und/oder ein Störquellenstrom bestimmt und bereitgestellt. Die zweite Kalibrierebene ist hierbei insbesondere die Kalibrierebene zwischen dem Richtkoppler und dem mindestens einen Pol der Störquelle. Der Reflexionsfaktor wurde insbesondere mit Hilfe einer der Messung vorangehenden Kalibrierung bestimmt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Richtkoppler ein kontaktlos messender Richtkoppler ist. Hierdurch muss zur Messung nicht in den Messaufbau eingegriffen werden, das heißt, der Messaufbau muss an sich nicht verändert oder anders verschaltet und/oder kontaktiert werden. Der Messaufbau ist nach der Messung der gleiche wie vor und bei der Messung. Ferner ist eine kontaktlose Messung rückwirkungsärmer als eine kontaktbasierte Messung.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Netznachbildung verwendet wird, wobei zum Einstellen der zwei Lastzustände ein Gleichstromanteil konstant gehalten wird und ein Wechselstromanteil der HF-Signale verändert wird. Durch die Integration einer Netznachbildung kann eine AC-Last variiert werden, ohne dass die DC-Last verändert wird oder verändert werden muss. Hierdurch kann ein Arbeitspunkt einer zu prüfenden Komponente konstant gehalten werden. Dies ist vor allem bei leistungselektronischen Komponenten von Vorteil, bei denen das Schaltverhalten und damit auch eine Störcharakteristik von einem DC-Lastzustand abhängt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor Durchführen der Messungen eine Through Open Short Match-(TOSM)-Kalibrierung durchgeführt wird. Dies kann beispielsweise mittels eines Vektoriellen Netzwerkanalysators durchgeführt werden. Alternativ können auch ein geeigneter Signalgenerator und ein Oszilloskop hierfür verwendet werden.
Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Messanordnung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Verfahrens. Die Vorteile der Messanordnung sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Verfahrens.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Messanordnung zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle;
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Messanordnung mit Netznachbildung;
3a,b schematische Darstellungen zur Verdeutlichung einer Kalibrierung des Messaufbaus;
4 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Messanordnung 1 zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle 10. Die Ausführungsform verdeutlicht das in dieser Offenbarung beschriebene Verfahren für eine Störquelle 10 mit einem Pol bzw. einem Anschluss.
Die Messanordnung 1 umfasst einen Richtkoppler 2, eine Zeitbereichsmesseinrichtung 3 und eine Datenverarbeitungseinrichtung 4. Die Datenverarbeitungseinrichtung 4 kann auch Teil der Zeitbereichsmesseinrichtung 3 sein.
Der Richtkoppler 2 ist an einer den Pol der Störquelle 10 mit einer Last 11 verbindenden Leitung 12 zwischen einer ersten Kalibrierebene P1 und einer zweiten Kalibrierebene P2 angeordnet. Der Richtkoppler 2 ist zum Erfassen von in beiden Richtungen durch den Richtkoppler 2 hindurchlaufenden Anteilen v₃, v₄ von HF-Signalen eingerichtet, wobei die Anteile v₃, v₄ insbesondere mit Bezug auf Kalibrierebenen P3, P4 erfasst werden. Das Erfassen erfolgt insbesondere im Zeitbereich (d.h., die Anteile v₃, v₄ werden zeitaufgelöst erfasst).
Die Zeitbereichsmesseinrichtung 2 ist zum Erfassen der Anteile v₃, v₄ der HF-Signale an dem Richtkoppler 2 eingerichtet. Die Zeitbereichsmesseinrichtung 2 ist beispielsweise ein Oszilloskop.
Die Messanordnung 1 ist dazu eingerichtet, das Erfassen bei zwei Lastzuständen durchzuführen. Hierzu wird insbesondere ein Zustand der Last 11 verändert, beispielsweise durch entsprechendes Ansteuern und/oder Treiben. Der Lastzustand wird insbesondere über eine Änderung eines Leitungsabschlusses (hier insbesondere an der Kalibrierebene P2) geändert. Hierzu können insbesondere Kalibrierstandards verwendet werden.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 4 umfasst eine Recheneinrichtung 4-1, beispielsweise einen Mikroprozessor, und einen Speicher 4-2. Die Datenverarbeitungseinrichtung 4 ist dazu eingerichtet, für die zwei Lastzustände jeweils ausgehend von den erfassten Anteilen v₃, v₄ absolute Wellengrößen a₁, b₁, a₂, b₂ an den Kalibrierebenen P1, P2 im Frequenzbereich zu bestimmen, und ausgehend von den bestimmten absoluten Wellengrößen a₁, b₁, a₂, b₂ Spannungen v₁, v₂ und Ströme i₁, i₂ an den Kalibrierebenen P1, P2 zu bestimmen. Dies erfolgt ebenfalls im Frequenzbereich. Ferner bestimmt die Datenverarbeitungseinrichtung 4 für den Pol ausgehend von einem Verhältnis einer durch die zwei Lastzustände hervorgerufenen Spannungsdifferenz zu einer hervorgerufenen Stromdifferenz eine Impedanz Z_S und stellt die bestimmte Impedanz Z_S bereit. Ausgehend von der für den Anschluss bzw. Pol bestimmten Impedanz Z_S bestimmt die Datenverarbeitungseinrichtung 4 eine Störleistungswelle a₀ und/oder eine Störquellenspannung U_S und ein Störquellenstrom I_S und stellt diese bereit.
Nachfolgend werden die Maßnahmen unter Zuhilfenahme von mathematischen Formeln näher erläutert und verdeutlicht.
An der Zeitbereichsmesseinrichtung 3, insbesondere an dem Oszilloskop, werden die Anteile v₃(t) (Kalibrierebene P3) und v₄(t) (Kalibrierebene P4) als zeitabhängige Spannungen erfasst. Über die erfassten Spannungen können die Wellengrößen an den Eingängen der Zeitbereichsmesseinrichtung 3, insbesondere an den Oszilloskopeingängen, mittels einer inversen Fouriertransformation (insbesondere eine IFFT) im Frequenzbereich bestimmt werden (in diskreter Form): $b_{3} [n] = \frac{1}{\sqrt{Z_{0}}} \sum_{k = 0}^{N - 1} ν_{3} (k Δ t) e^{- j 2 π \frac{k n}{N}}$
und $b_{4} [n] = \frac{1}{\sqrt{Z_{0}}} \sum_{k = 0}^{N - 1} ν_{4} (k Δ t) e^{- j 2 π \frac{k n}{N}}$
Hierbei ist N eine Anzahl der Messwerte für $n = 0,1, \dots, N - 1$
und einer äquidistanten Schrittweite Δt. Für das erleichterte Verständnis werden im weiteren die Indizes [n] nicht weiter aufgeführt. Nachdem das Übertragungsverhalten des Richtkopplers 2 und die Messwerte b₃ (Kalibrierebene P3) und b₄ (Kalibrierebene P4) bekannt sind, können die Wellengrößen a₁, b₁, a₂, b₂ auf der Leitung 12 bestimmt werden. Unter Verwendung von Kalibrierparametern (siehe nachfolgenden Abschnitt) kann eine Übertragung von den Kalibrierebenen P3 und P4 zur Kalibrierebene P2 mit $b_{2} = \frac{b_{3} e_{10}}{1 - e_{11} Γ}$
bestimmt werden. Durch die zusätzliche Bestimmung der von der Kalibrierebene P2 ausgehenden Welle $a_{2} = \frac{b_{4} - b_{3} e_{00}}{e_{01}}$
sind die Wellengrößen an der Kalibierebene P2 komplett bestimmt. Die Wellengrößen können über das [I]-Fehlerzweitor (siehe Kalibrierung weiter unten) bestimmt werden. Analog zur Kalibrierebene P2 kann mit $b_{2} = \frac{a_{1} i_{10}}{1 - i_{11} Γ}$
die von der Kalibrierebene P1 ausgehende Welle $a_{1} = b_{2} \frac{1 - Γ i_{11}}{i_{10}}$
bestimmt werden. Über die Reflexion von a₁ an dem Koppelnetzwerk mit i₀₀ und der Transmission von a₂ mit i₁₀ kann die auf die Kalibrierebene P1 einfallende Welle $b_{1} = a_{1} i_{00} + a_{2} i_{01}$
bestimmt werden.
Hierdurch sind alle Wellengrößen a₁, b₁, a₂, b₂ an den beiden Enden der Leitung 12 bekannt. Durch die Wellengrößen a₂, b₂ an der Kalibierebene P2 an der zu vermessenen Störquelle 10 (bzw. dem zu vermessenen Pol/Anschluss der Störquelle 10) (Prüfling) können die Spannung $ν_{2} = \sqrt{Z_{1}} (a_{2} + b_{2})$
und der Strom $i_{2} = \frac{1}{\sqrt{Z_{1}}} (a_{2} - b_{2})$
an der Kalibrierebene P2 (im Frequenzbereich) bestimmt werden. Hierbei ist Z₁ insbesondere eine Systemimpedanz, die als (wählbare) Bezugsimpedanz für die Wellengrößen während einer Kalibrierung festgelegt wird. Z₁ entspricht in der Praxis meist 50 Ohm. Analog können ebenso die Größen $ν_{1} = \sqrt{Z_{1}} (a_{1} + b_{1})$
und $i_{1} = \frac{1}{\sqrt{Z_{1}}} (a_{1} - b_{1})$
an der Kalibrierebene P1 bestimmt werden. Mit einer Fouriertransformation (insbesondere FFT) können die Werte daraufhin auch im Zeitbereich bestimmt werden.
Mit den im Frequenzbereich bestimmten Größen für die Spannung und den Strom kann die Impedanz eines passiven Anschlusses: $Z_{x} = \frac{ν_{x}}{i_{x}} = Z_{1} \frac{1 + \frac{a_{x}}{b_{x}}}{1 - \frac{a_{x}}{b_{x}}}$
über eine Reflexion $\frac{b_{x}}{a_{x}}$
an der jeweiligen Kalibrierebene bestimmt werden. Die passive Impedanz kann sowohl an der Kalibrierebene P1 angeschlossen werden, wodurch sich $a_{x} = a_{1}$
und $b_{x} = b_{1}$
ergibt, als auch an der Kalibrierebene P2, wodurch sich $a_{x} = a_{2}$
und $b_{x} = b_{2}$
ergibt.
Für die Bestimmung einer aktiven Last kann jedoch nicht auf diese Weise verfahren werden. Bei einem aktiven Abschluss, der beispielsweise an der Kalibrierebene P2 angeschlossen wird, stellt die Welle a₂ nicht die Reflexion an der Kalibrierebene P2 dar. Die Größe a₂ besteht hingegen aus der Reflexion b₂ in Überlagerung mit einer aus der Störquelle 10 eingespeisten Störleistungswelle a₀. Ein Verhältnis $\frac{b_{2}}{a_{2}}$
ergibt also nicht die Reflexion an der Kalibrierebene P2 an und es kann hierüber daher nicht auf die Impedanz Z_S des aktiven Abschlusses (bzw. der Störquelle 10) geschlossen werden. Die Impedanz Z_S einer (Ersatz-)Störquelle 10 kann jedoch über eine Änderung der Last 11 bestimmt werden. Daher werden die voranstehend beschriebenen Messungen bei zwei Lastzuständen durchgeführt.
Um die von der Störquelle ausgehende Störleistungswelle a₀ zu bestimmen, muss der Reflexionsfaktor bestimmt werden. Dieser bestimmt den Anteil der reflektierten Leistung, der in a₂ enthalten ist, und ist abhängig von einer (Abschluss-)Impedanz. Die Impedanz Z_S der (Ersatz-)Störquelle 10 kann über eine Änderung einer Last bestimmt werden. Für eine an der Kalibrierebene P2 angeschlossene Störquelle 10 (Prüfling, DUT) geschieht dies insbesondere über eine Änderung der Spannung v₂ und des Stroms i₂ an der Kalibrierebene P2. Die Impedanz Z_S der (Ersatz-)Störquelle $Z_{s} = \frac{Δ ν_{2}}{Δ i_{2}} = \frac{u_{2, L a s t z u s t a n d 1} - u_{2, L a s t z u s t a n d 2}}{i_{2, L a s t z u s t a n d 1} - i_{2, L a s t z u s t a n d 2}}$
wird mit Werten einer Spannungsdifferenz Δv₂ und einer Stromdifferenz Δi₂ an der Störquelle 10 zwischen den beiden Lastzuständen bestimmt.
Für die in der 1 gezeigte Messanordnung 1 entspricht dies insbesondere dem Anschluss der Störquelle 10 an der Kalibrierebene P2 und verschiedenen Lastzuständen an der Kalibierebene P1. Das Vorgehen für eine an der Kalibrierebene P1 angeschlossene Störquelle 10 wäre jedoch grundsätzlich analog. Es würden dann Änderungen der Spannung Δu₁ und des Stromes Δi₁ verwendet. Die Kalibierebenen P1, P2, an die der jeweilige Abschluss angeschlossen wird, sind hierbei austauschbar.
Die Messung der beiden Lastzustände wird nacheinander durchgeführt. Hierbei ist es wichtig, dass die Messung im Zeitbereich immer zum gleichen Zeitpunkt im Zyklus des zu messenden HF-Signals durchgeführt wird. Ansonsten könnte eine Änderung einer Phase nicht festgestellt werden. Daher wird insbesondere ein Triggersignal 20 von der Störquelle 10 zur Zeitbereichsmesseinrichtung 3, insbesondere zum Oszilloskop, geführt. Die Messung muss für jeden Lastzustand insbesondere zum gleichen Zeitpunkt im Störzyklus erfolgen, damit eine Phasenbeziehung zwischen den Lastzuständen bzw. eine Phasenänderung, die durch die Laständerung verursacht wird, mit berücksichtigt wird. Bei einem Antriebsumrichter kann beispielsweise vorgesehen sein, dass auf ein PWM-Signal eines Mikrocontrollers, mit dem eine Phase einer elektrischen Maschine angesteuert wird, getriggert wird.
Mit einer bekannten Impedanz Z_S der (Ersatz-)Störquelle 10 kann auch die von der Störquelle 10 ausgehende Leistung bestimmt werden. Die auf die Kalibrierebene P2 an der Störquelle 10 (Prüfling, DUT) zulaufende Welle b₂ wird, abhängig von Z_S, mit $Γ_{S} = \frac{Z_{S} - Z_{0}}{Z_{S} + Z_{0}}$
reflektiert. Die von der Störquelle 10 ausgehende Leistungswelle $a_{0} = a_{2} - b_{2} Γ_{S}$
kann bestimmt werden, indem von der gemessenen Größe a₂ der reflektierte Teil von b₂ subtrahiert wird. Mit Z_S und a₀ sind alle Größen, die für eine Bestimmung der (Ersatz-)Störquelle 10 benötigt werden, das heißt, alle elektrischen Größen für das (EMV-)Verhaltensmodell, bekannt. Ein beliebiges Impedanznetzwerk kann nun mit a₀ angeregt werden. Außerdem können mit a₀ und Z_S eine Störquellenspannung $U_{S} = \sqrt{Z_{S}} a_{0}$
und ein Störquellenstrom $I_{S} = \frac{1}{\sqrt{Z_{S}}} a_{0}$
bestimmt werden.
Der Lastzustand kann zum einen direkt an einem Leitungsende, insbesondere an der Last 11, variiert werden. Das ist bei einigen Störquellen 10 jedoch kritisch. Insbesondere bei leistungselektronischen Komponenten als zu vermessende Störquellen 10 ändert sich ein Verhalten mit einer Änderung des Lastzustandes. Mit einem anderen Lastzustand ändert sich beispielsweise bei einem Umrichter das Schaltverhalten für eine Pulsweitenmodulation.
Indem nur die Last für den hochfrequenten Bereich (nur ein Wechselstromanteil des HF-Signals) verändert wird, kann dennoch Z_S bestimmt werden, ohne eine Störcharakteristik der zu prüfenden Störquelle 10 (Prüfling, DUT) zu beeinflussen. Dies kann insbesondere durch die Integration des Messverfahrens in den CISPR 25-Messaufbau für die Bestimmung leitungsgebundener Störungen erreicht werden. Mit diesem kann die Störquelle 10 über eine Netznachbildung (engl. Line Impedance Stabilization Network, LISN) von einer Gleichstromquelle versorgt werden. Ein Messport, der in der CISPR-Messumgebung für einen Netzwerkanalysator oder ein Oszilloskop vorgesehen ist, kann hierbei als Kalibrierebene verwendet werden und eine Laständerung dort eingestellt werden (insbesondere Kalibrierebene P1 in 2).
Die 2 zeigt eine Ausführungsform der Messanordnung 1, bei der vorgesehen ist, dass eine Netznachbildung 5 verwendet wird, wobei zum Einstellen der zwei Lastzustände ein Gleichstromanteil konstant gehalten wird und ein Wechselstromanteil der HF-Signale verändert wird. Hierzu ist neben der Last 11 eine Gleichstromquelle 6 vorgesehen, welche bei den zwei Lastzuständen eine konstante Leistung liefert und hierdurch einen Arbeitspunkt der Störquelle 10 konstant hält. Die zwei Lastzustände werden dann über einen Wechselstromanteil der Last 11 eingestellt. Grundsätzlich ist die Ausführungsform ansonsten wie die in der 1 gezeigte Ausführungsform ausgestaltet, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Merkmale und Begriffe.
Die 3a und 3b zeigen schematische Darstellungen zur Verdeutlichung einer Kalibrierung einer Messung, die mittels eines Richtkopplers 2 durchgeführt wird. Das Kalibrieren erfolgt mittels eines Vektoriellen Netzwerkanalysators 7. Der in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendete Richtkoppler 2 ist ein Viertor mit 16 S-Parametern. Grundsätzlich ist auch eine Ausführung eines Richtkopplers 2 mit mehr Messtoren möglich.
Da das Viertor des Richtkopplers 2 an den Kalibrierebenen P3 und P4 durch die Zeitbereichsmesseinrichtung 3 (1) mit insbesondere Z₀ = 50 Ω abgeschlossen ist, sind diese reflexionsfrei abgeschlossen. Die Vereinfachung a₃ = a₄ = 0 kann daher genutzt werden. Des Weiteren wird die auf Kalibrierebene P3 einfallende Welle als auf das Netzwerk einfallende Welle betrachtet. Damit kann das Viertor in zwei Zweitore zerlegt werden, was zur Verdeutlichung schematisch in der 3b gezeigt ist. Das Viertor des Richtkopplers 2 kann dadurch mit $[\begin{matrix} b_{1} \\ b_{2} \end{matrix}] = [\begin{matrix} i_{00} & i_{01} \\ i_{10} & i_{11} \end{matrix}] [\begin{matrix} a_{1} \\ a_{2} \end{matrix}] = [I] [\begin{matrix} a_{1} \\ a_{2} \end{matrix}]$
und $[\begin{matrix} b_{4} \\ b_{2} \end{matrix}] = [\begin{matrix} e_{00} & e_{01} \\ e_{10} & e_{11} \end{matrix}] [\begin{matrix} b_{3} \\ a_{2} \end{matrix}] = [E] [\begin{matrix} b_{3} \\ a_{2} \end{matrix}]$
beschrieben werden. Das vollständige Übertragungsverhalten kann durch Messungen mit bekannten (Leitungs-)Abschlüssen bestimmt werden. Für eine Reflexion am Leistungsende gilt:

- Anpassung/Match: Γ_M = 0, durch die Wahl Z_e = Z₀ wird eine eingespeiste Leistung komplett absorbiert;
- Leerlauf/Open: Γ₀ = 1, durch die Wahl Z_e → ∞ entsteht eine Totalreflexion in Phase;
- Kurzschluss/Match: Γ_S = -1, durch Wahl Z_e = 0 entsteht eine Totalreflexion mit einer Phasendrehung um 180°.

Für die Fehlertorbestimmung müssen die Streuparameter (d.h. die 16 S-Parameter) der Anordnung gemessen werden. Diese werden mit dem Vektoriellen Netzwerkanalysator 7 gemessen. Der Vektorielle Netzwerkanalysator 7 speist eine Leistung in das System ein und misst eine Reflexion und Transmission zwischen den Anschlüssen des Richtkopplers 2. Alternativ kann anstelle des Vektoriellen Netzwerkanalysators 7 eine Anordnung aus einem Oszilloskop und einem geeigneten Signalgenerator verwendet werden. Hierfür muss ein entsprechendes Signal von einem Signalgenerator in das System eingespeist werden. Das eingespeiste Signal kann daraufhin mit dem Oszilloskop gemessen werden.
Mit $Γ = \frac{s_{11} - i_{00}}{i_{10} i_{01} + i_{11} (s_{11} - i_{00})} = \frac{\frac{s_{41}}{s_{31}} - e_{00}}{e_{10} e_{01} + e_{11} (\frac{s_{41}}{s_{31}} - e_{00})}$
können die Fehlertore bestimmt werden. Die Zweitore werden nur durch α₁ angeregt. Es werden nur die von α₁ angeregten S-Parameter $s_{x 1} = \frac{b_{x}}{a_{1}}$
verwendet. Für das Fehlerzweitor von Kalibrierebene P1 zu Kalibrierebene P2 ergibt sich $\begin{array}{l} i_{00} - S_{11, M} \\ i_{10} i_{01} = \frac{(Γ_{0} - Γ_{S}) (S_{11, O} - S_{11, M}) (S_{11, S} - S_{11, M})}{Γ_{0} Γ_{S} (S_{11, O} - S_{11, S})} \end{array}$
$i_{11} = \frac{Γ_{S} (s_{11, O} - s_{11, M}) - Γ_{0} (s_{11, S} - s_{11, M})}{Γ_{0} Γ_{S} (s_{11, O} - s_{11, S})}$
und für das Fehlerzweitor von den Kalibrierebenen P3 und P4 zu der Kalibrierebene P2 $e_{00} = \frac{s_{41, M}}{s_{31}, M}$
$e_{10} e_{01} = \frac{(Γ_{0} - Γ_{S}) (\frac{s_{41, O}}{s_{31, O}} - \frac{s_{41, M}}{s_{31, M}}) (\frac{s_{41, S}}{s_{31, S}} - \frac{s_{41, M}}{s_{31, M}})}{Γ_{0} Γ_{S} (\frac{s_{41, O}}{s_{31, O}} - \frac{s_{41, S}}{s_{31, S}})}$
$e_{11} = \frac{Γ_{S} (\frac{s_{41, O}}{s_{31, O}} - \frac{s_{41, M}}{s_{31, M}}) - Γ_{0} (\frac{s_{41, S}}{s_{31, S}} - \frac{s_{41, M}}{s_{31, M}})}{Γ_{0} Γ_{S} (\frac{s_{41, O}}{s_{31, O}} - \frac{s_{41, S}}{s_{31, S}})}$
Da das Zweitor von Kalibrierebene P1 zu Kalibrierebene P2 einer Leitung 12 entspricht, kann es als reziprok angenommen werden. Daher können mit $i_{10} = i_{01} = \pm \sqrt{i_{10} i_{01}}$
alle Einträge der [Z]-Matrix bestimmt werden. Das richtige Vorzeichen wird beispielsweise anhand der Abmessungen des Messaufbaus bestimmt (vgl. Christian Zietz et al., A General Calibration Procedure for Measuring RF Voltages and Currents Applied to the EMC Analysis of Automotive High-Voltage Power Networks, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 57 (5): 915-925, 2015). Eine alternative phasenrichtige Bestimmung von [I] kann mit einer zusätzlichen Messung des S₂₁- oder S₁₂-Parameters erfolgen. Mit dem bekannten Wert für [Z] kann mit $e_{10} = \frac{i_{10}}{s_{31}} \frac{1 - e_{11} Γ}{1 - i_{11} Γ}$
auch die [E]-Matrix für das Fehlerzweitor von Kalibrierebene P3 und Kalibrierebene P4 zu Kalibrierebene P2 bestimmt werden.
Ferner besteht zudem alternativ zur Kalibrierung auch die Möglichkeit, alle Streuparameter des Fehlertors direkt zu messen.
Die 4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle.
In einer Maßnahme 100 wird eine TOSM-Kalibrierung durchgeführt. Dies kann entweder in einer Maßnahme 100a mittels eines Vektoriellen Netzwerkanalysators oder in einer Maßnahme 100b mittels eines geeigneten Signalgenerators und eines Oszilloskops erfolgen. Dies erfolgt insbesondere in der voranstehend beschriebenen Weise.
In einer Maßnahme 101 wird die Messanordnung aus Störquelle, Last, Stromversorgung, Richtkoppler, Zeitbereichsmesseinrichtung und Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet. Dies erfolgt insbesondere gemäß der in der 1 gezeigten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist die Störquelle an der Kalibrierebene P2 angeordnet.
In einer Maßnahme 102 werden die Größen v₃ und v₄ unter einem ersten Lastzustand der Last erfasst.
In einer Maßnahme 103 werden die Wellengrößen a₁, b₁, a₂, b₂, b₃, b₄, die Spannungen v₁ und v₂ und die Ströme i₁ und i₂ für den ersten Belastungszustand berechnet. Dies erfolgt insbesondere in der voranstehend beschriebenen Weise.
In einer Maßnahme 104 werden die Größen v₃ und v₄ unter einem zweiten Lastzustand der Last erfasst.
In einer Maßnahme 105 werden die Wellengrößen a₁, b₁, a₂, b₂, b₃, b₄, die Spannungen v₁ und v₂ und die Ströme i₁ und i₂ für den zweiten Belastungszustand berechnet. Dies erfolgt insbesondere in der voranstehend beschriebenen Weise.
In einer Maßnahme 106 werden die elektrischen Größen der Störquelle berechnet. Die elektrischen Größen umfassen hierbei die Impedanz Z_S, eine Störquellenspannung U_S und einen Störquellenstrom I_S. Das Berechnen erfolgt insbesondere in der voranstehend beschriebene Weise. Die berechneten elektrischen Größen werden bereitgestellt und stehen anschließend für eine Simulation der Störquelle als Parameter für ein (EMV-)Verhaltensmodell (z.B. Norton-Modell oder Thevenin-Modell) zur Verfügung.
Bezugszeichenliste

1: Messanordnung
2: Richtkoppler
3: Zeitbereichsmesseinrichtung
4: Datenverarbeitungseinrichtung
4-1: Recheneinrichtung
4-2: Speicher
5: Netznachbildung
6: Gleichstromquelle
7: Vektorieller Netzwerkanalysator (VNA, Kalibriereinrichtung)
10: Störquelle (Prüfling/DUT)
11: Last
12: Leitung
20: Triggersignal
100-106: Maßnahmen des Verfahrens
ax: Wellengröße
bx: Wellengröße
exy: Kalibrierparameter
ixy: Kalibrierparameter
P1: Kalibrierebene
P2: Kalibrierebene
P3: Kalibrierebene
P4: Kalibrierebene
v1: Spannung
v2: Spannung
v3: (Spannungs-)Anteil (HF-Signal)
v4: (Spannungs-)Anteil (HF-Signal)
ZL: Impedanz (Last)
ZO: (Bezugs-)Impedanz (Zeitbereichsmesseinrichtung)
ZS: Impedanz (Störquelle)

Claims

Verfahren zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle (10), wobei für jeden von mindestens einem Pol der Störquelle (10) jeweils ein Richtkoppler (2) an einer den Pol der Störquelle (10) mit einer Last (11) verbindenden Leitung (12) zwischen einer ersten Kalibrierebene (P1) und einer zweiten Kalibrierebene (P2) angeordnet wird, wobei für jeden des mindestens einen Pols für zwei Lastzustände jeweils: a) in beide Richtungen durch den Richtkoppler (2) laufende Anteile (v₃, v₄) von HF-Signalen mittels einer Zeitbereichsmesseinrichtung (3) erfasst werden, b) ausgehend von den erfassten Anteilen (v₃, v₄) absolute Wellengrößen (a₁, b₁, a₂, b₂) an den Kalibrierebenen (P1,P2) im Frequenzbereich bestimmt werden, und c) ausgehend von den bestimmten absoluten Wellengrößen (a₁, b₁, a₂, b₂) Spannungen (v₁, v₂) und Ströme (i₁, i₂) an den Kalibrierebenen (P1,P2) bestimmt werden; wobei die Maßnahmen a) bis c) für die zwei Lastzustände jeweils im Zeitbereich zum gleichen Zykluszeitpunkt ausgeführt werden, wobei für den mindestens einen Pol ausgehend von einem Verhältnis einer durch die zwei Lastzustände hervorgerufenen Spannungsdifferenz zu einer hervorgerufenen Stromdifferenz eine Impedanz (Z_S) bestimmt und bereitgestellt wird, und wobei ausgehend von der bestimmten Impedanz (Z_S) für den mindestens einen Pol eine Störleistungswelle (a₀) und/oder eine Störquellenspannung (U_S) und/oder ein Störquellenstrom (I_S) bestimmt und bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Richtkoppler (2) ein kontaktlos messender Richtkoppler (2) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Netznachbildung (5) verwendet wird, wobei zum Einstellen der zwei Lastzustände ein Gleichstromanteil konstant gehalten wird und ein Wechselstromanteil der HF-Signale verändert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Durchführen der Messungen eine TOSM-Kalibrierung durchgeführt wird.
Messanordnung (1) zum Bestimmen von elektrischen Größen für ein Verhaltensmodell einer elektrischen oder elektronischen Störquelle (10), umfassend: mindestens einen Richtkoppler (2), wobei der mindestens eine Richtkoppler (2) an einer einen von mindestens einem Pol der Störquelle (10) mit einer Last (11) verbindenden Leitung (12) zwischen einer ersten Kalibrierebene (P1) und einer zweiten Kalibrierebene (P2) angeordnet ist oder angeordnet werden kann, wobei der mindestens eine Richtkoppler (2) zum Erfassen von in beiden Richtungen durch den Richtkoppler (2) hindurchlaufenden Anteilen (v₃, v₄) von HF-Signalen eingerichtet ist; eine Zeitbereichsmesseinrichtung (3), eingerichtet zum Erfassen der Anteile (v₃, v₄) der HF-Signale an dem mindestens einen Richtkoppler (2), wobei die Messanordnung (1) dazu eingerichtet ist, das Erfassen bei zwei Lastzuständen durchzuführen, und eine Datenverarbeitungseinrichtung (4), wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, für die zwei Lastzustände jeweils ausgehend von den erfassten Anteilen (v₃, v₄) absolute Wellengrößen (a₁, b₁, a₂, b₂) an den Kalibrierebenen (P1,P2) im Frequenzbereich zu bestimmen, und ausgehend von den bestimmten absoluten Wellengrößen (a₁, b₁, a₂, b₂) Spannungen (v_1; v₂) und Ströme (i₁, i₂) an den Kalibrierebenen (P1,P2) zu bestimmen, ferner für den mindestens einen Pol ausgehend von einem Verhältnis einer durch die zwei Lastzustände hervorgerufenen Spannungsdifferenz zu einer hervorgerufenen Stromdifferenz eine Impedanz (Z_S) zu bestimmen und bereitzustellen, und ausgehend von der bestimmten Impedanz (Z_S) für den mindestens einen Pol eine Störleistungswelle (a₀) und/oder eine Störquellenspannung (U_S) und/oder einen Störquellenstrom (I_S) zu bestimmen und bereitzustellen.
Messanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Richtkoppler (2) ein kontaktlos messender Richtkoppler (2) ist.
Messanordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Netznachbildung (5), wobei die Netznachbildung (5) dazu eingerichtet ist, dass zum Einstellen der zwei Lastzustände ein Gleichstromanteil konstant gehalten werden kann und ein Wechselstromanteil der HF-Signale verändert werden kann.
Messanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Kalibriereinrichtung (7), wobei die Kalibriereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, eine TOSM-Kalibrierung durchführen zu können.