DE19728596C2 - Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers - Google Patents
Verfahren zur Überwachung eines PotentiometersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung
eines Potentiometers, wobei eine Versorgungsspannung
des Potentiometers gemessen und ausgewertet wird.
Es ist bekannt, Potentiometer in vielen Gebieten der
Technik, beispielsweise als Geber für eine veränder
bare Größe, einzusetzen. Potentiometer werden bekann
terweise mit einer konstanten Versorgungsspannung
verbunden, wobei ein Schleifer des Potentiometers
entsprechend eines von außen einwirkenden Ereignisses
seine Stellung verändern kann und über die sich hier
aus ergebende Teilspannung auf das äußere Ereignis
schließbar ist.
Aufgrund eintretender Fehler oder von Fehlbedienungen
einer das Potentiometer aufweisenden Schaltung können
die Versorgungsspannung oder der Schleifer auf Masse
gezogen werden, so daß infolge eines Kurzschlusses
ein hoher Strom fließt, der zu einer hohen Verlust
leistung des Potentiometers oder des Versorgungsspan
nungs IC's führt. Übersteigt diese Verlustleistung
eine maximale Verlustleistung des Potentiometers oder
des Versorgungsspannungs IC's, kommt es zu dessen
Zerstörung.
Aus der gattungsbildenden DE 40 00 521 A1 ist ein Geber für eine verän
derbare Größe mit einem Potentiometer bekannt, bei
dem mit einer Zusatzschaltung von Bauelementen eine
Fehlfunktion aufgrund eines Übergangswiderstandes im
Potentiometer verhindert werden kann.
Aus der DE 40 20 106 A1 ist eine Einrichtung zur
Ausfallerkennung eines Potentiometers bekannt, bei
der ein an einem Schleiferanschluß anliegendes Signal
mit einem Schwellenwert verglichen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Anspruch 1
genannten Merkmalen bietet den Vorteil, daß in einfa
cher Weise, ohne zusätzliche Bauelemente eine Überwa
chung eines Potentiometers erfolgen kann. Dadurch,
daß die Versorgungsspannung periodisch abgetastet
wird, die abgetastete Versorgungsspannung digitali
siert und mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen
wird, und bei Unterschreiten des Grenzwertes die Ver
sorgungsspannung abgeschaltet wird, wobei die peri
odische Abtastung auch nach Abschalten der Versor
gungsspannung fortgeführt wird, ist es vorteilhaft
möglich, permanent den Potentiometer zu überwachen
und lediglich im Falle des Auftretens eines Kurz
schlusses am Potentiometer die Versorgungsspannung
abzuschalten. Hierdurch wird verhindert, daß dessen
maximale Verlustleistung überschritten wird. Durch
das kurzzeitige Wiedereinschalten der Versorgungs
spannung nach detektiertem Kurzschluß kann fortlau
fend überprüft werden, ob der Kurzschluß noch besteht
oder behoben ist. Es findet somit eine Diagnose des
Potentiometers statt, die fortlaufend erkennt, ob ein
Kurzschluß vorliegt oder nicht.
Durch die fortlaufende Abtastung der Versorgungsspan
nung und deren Vergleich mit einem vorgebbaren Grenz
wert kann eine Kurzschlußschwelle, die ein Abschalten
der Versorgungsspannung bedeutet, beliebig gewählt
werden. Somit sind Anpassungen an unterschiedliche,
ein Potentiometer aufweisende, Schaltungen ohne
großen Aufwand möglich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genann
ten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs
beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines Potentio
meters und
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt ein Potentiometer 10, das einerseits an
Masse liegt und andererseits mit einer Versorgungs
spannung VCC verbunden ist. Ein Schleifer 12 des
Potentiometers 10 greift in bekannter Weise entspre
chend der momentanen Stellung des Schleifers 12 eine
Teilspannung der Versorgungsspannung VCC ab, die an
einem Knotenpunkt K1 anliegt. Über diese Teilspannung
kann auf die Stellung des Schleifers 12 und somit auf
ein die Stellung des Schleifers 12 bewirkendes
äußeres Ereignis geschlossen werden.
Ein erster Eingang 14 eines Mikroprozessors 16, der
beispielsweise Bestandteil eines nicht dargestellten
Steuergerätes sein kann, ist über einen Spannungstei
ler aus den Widerständen R1 und R2 mit der Versor
gungsspannung VCC verbunden. Ein zweiter Eingang 18
des Mikroprozessors 16 ist über einen Spannungsteiler
der Widerstände R3 und R4 mit dem Knoten K1 ver
bunden. Die Eingänge 14 und 16 liegen jeweils an
Analog/Digital-Wandlerkanälen 20 beziehungsweise 22
des Mikroprozessors 16 an, über die die abgegriffene
Versorgungsspannung VCC beziehungsweise die am Knoten
K1 anliegende Spannung digitalisiert wird. Der Mikro
prozessor 16 besitzt weitere Steuerbausteine, die
unter anderem auf ein Ab- beziehungsweise Zuschalten
der Versorgungsspannung VCC Einfluß nehmen können.
Mittels des Mikroprozessors 16 wird die Versorgungs
spannung VCC des Potentiometers 10 überwacht. Das
Verfahren zur Überwachung der Versorgungsspannung VCC
ist anhand des in Fig. 2 gezeigten Blockschaltbildes
erläutert.
Zu einem Startzeitpunkt S beginnt eine Kurzwartezeit
tw zu laufen, die über ein variabel setzbares Flag 24
einstellbar ist. Das variabel setzbare Flag 24 kann
beispielsweise 10 ms (b_10 mstic) betragen, wobei die
Kurzwartezeit tw über eine vorgebbare Konstante ein
stellbar ist. Wird beispielsweise eine Konstante = 20
gewählt, beträgt die gesamte Kurzwartezeit tw 20 × 10
ms = 200 ms. Diese Kurzwartezeit tw bestimmt den
Zeitpunkt, zu dem die Versorgungsspannung VCC abgeta
stet wird. Beim genannten Beispiel wird die Versor
gungsspannung VCC also alle 200 ms abgetastet. Ist
die Kurzwartezeit tw abgelaufen, wird entsprechend
des Feldes 26 die Versorgungsspannung VCC eingeschal
tet und ein interner Merker gesetzt, daß die Versor
gungsspannung VCC angeschaltet ist.
Mit Einschalten der Versorgungsspannung VCC läuft
eine Kurzzeit tK, die wiederum durch ein variables
Flag 28 bestimmbar ist. Dieses kann ebenfalls 10 ms
(b_10 mstic) betragen, wobei über eine vorgebbare
Konstante die gesamte Kurzzeit tK einstellbar ist.
Die Konstante beträgt beispielsweise 1, so daß die
Kurzzeit tK 1 × 10 ms = 10 ms beträgt. Durch die
Kurzzeit tK wird eine Wartezeit zum Einschwingen der
Versorgungsspannung VCC nach dessen Einschalten gemäß
Feld 26 definiert. Ist die Kurzzeit tK abgelaufen,
wird gemäß Feld 30 der sich aus der momentanen Ver
sorgungsspannung VCC ergebene digitale Spannungswert,
der über den Analog/Digital-Kanal 20 dem Mikroprozes
sor 16 bereitgestellt wird, mit einem vorgebbaren
Grenzwert verglichen. Hierbei wird überprüft, ob der
Grenzwert unterschritten wird, da im Kurzschlußfalle
der Strom stark ansteigt und die Spannung entspre
chend abfällt. Der Grenzwert kann beispielsweise
2 Volt betragen. Ergibt der Vergleich 32 ein Unter
schreiten des Grenzwertes durch die Versorgungsspan
nung VCC, wird gemäß Feld 34 ein Kurzschluß erkannt
und die Versorgungsspannung VCC abgeschaltet. Gleich
zeitig wird ein interner Merker gesetzt, daß die
Versorgungsspannung VCC ausgeschaltet ist. Mit dieser
Ausgangsfunktion ist das Überwachungsverfahren gemäß
dem Feld Ende E zunächst abgeschlossen. Über das Feld
36 wird dem Feld Ende E mitgeteilt, daß die Kurzwar
tezeit tw abgelaufen ist und über das Feld 38 wird
ebenfalls dem Feld Ende E mitgeteilt, daß die Kurz
zeit tK ebenfalls abgelaufen ist.
Nach Durchlaufen der erläuterten Verfahrensschritte
wird das Verfahren sofort wieder im Feld S gestartet,
so daß praktisch eine periodische Überwachung bezie
hungsweise Diagnose des Potentiometers 10 möglich
ist. Der Start S erfolgt nachdem der Ablauf der ein
gestellten Kurzwartezeit tw signalisiert ist. Nun
wird erneut die Versorgungsspannung VCC gemäß Feld 26
eingeschaltet und nach Ablauf der Kurzzeit tK sofort
wieder abgeschaltet, wenn sich ergibt, daß der einge
stellte Grenzwert der Versorgungsspannung VCC gemäß
Feld 30 beziehungsweise Vergleich 32 unterschritten
ist.
Dieser Vorgang wird fortlaufend als Schleife wieder
holt, so daß alle, gemäß dem gewählten Beispiel, 200 ms
die Versorgungsspannung VCC zumindestens kurzzei
tig eingeschaltet wird. Ergibt die Überprüfung, daß
nach kurzzeitiger Einschaltung der Versorgungsspan
nung VCC und Ablauf der Kurzzeit tK der vorgegebene
Grenzwert durch die Versorgungsspannung VCC nicht
unterschritten wird, wird über den Vergleicher 32 das
Feld 40 aktiviert, das den erkannten Kurzschluß an
nulliert und den gemäß Feld 34 gesetzten Merker
löscht. Die Versorgungsspannung VCC bleibt dann ange
schaltet. Durch eine Wahl einer relativ kurzen Kurz
wartezeit tw wird sichergestellt, daß durch die sich
ständig wiederholende Überprüfung der Versorgungs
spannung VCC der Eintritt eines Kurzschlusses sehr
rasch erkannt wird, so daß ein Ansteigen der Verlust
leistung des Potentiometers oder des Versorgungsspan
nungs IC's infolge des Kurzschlußstromes über dessen
maximale Verlustleistung verhindert werden kann.
Insgesamt kann das erfindungsgemäße Verfahren an
unterschiedliche Potentiometer 10, beziehungsweise
unterschiedliche Versorgungsspannung VCC, in einfa
cher Weise angepaßt werden. Durch Festlegen der Kurz
wartezeit tw beziehungsweise der Kurzzeit tK kann der
turnusmäßige Überprüfungsrhytmus angepaßt werden.
Gleichzeitig kann durch Festlegen des Grenzwertes,
der zum Erkennen auf Kurzschluß unterschritten werden
muß, eine Kurzschlußschwelle beliebig festgelegt
werden. Entsprechend einer maximal möglichen Verlust
leistung des Potentiometers 10, das heißt, einer
Verlustleistung die das Potentiometer 10 verträgt,
ohne daß es Schaden nimmt, können die Kurzwartezeit
tw und die Kurzzeit tK ebenfalls variiert werden.
Somit ist der Zeitpunkt des wiederholten kurzfristi
gen Einschaltens der Versorgungsspannung VCC auch im
Kurzschlußfall anpaßbar.
Claims (5)
1. Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers,
wobei eine Versorgungsspannung des Potentiometers
gemessen und ausgewertet wird, dadurch gekennzeich
net, daß die Versorgungsspannung (VCC) periodisch
abgetastet wird, die abgetastete Versorgungsspannung
(VCC) digitalisiert und mit einem vorgebbaren Grenz
wert verglichen wird, und bei Unterschreiten des
Grenzwertes die Versorgungsspannung (VCC) abgeschal
tet wird, wobei die periodische Abtastung auch nach
Abschalten der Versorgungsspannung (VCC) durch kurz
zeitiges Wiedereinschalten der Versorgungsspannung
(VCC) für die Zeitspanne der Abtastung fortgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Versorgungsspannung (VCC) nach Ablauf einer
einstellbaren Kurzwartezeit (tw) periodisch einge
schaltet und abgetastet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung
(VCC) mit dem Grenzwert nach Ablauf einer einstellba
ren Kurzzeit (tK) ab dem Einschaltzeitpunkt der Ver
sorgungsspannung (VCC) verglichen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert, mit dem
die Versorgungsspannung (VCC) verglichen wird, ein
stellbar ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung des
Potentiometers zum Erkennen eines Kurzschlusses
durchgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19728596A DE19728596C2 (de) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19728596A DE19728596C2 (de) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers |
Publications (2)
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DE19728596A1 DE19728596A1 (de) | 1999-01-21 |
DE19728596C2 true DE19728596C2 (de) | 2000-02-17 |
Family
ID=7834641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19728596A Expired - Lifetime DE19728596C2 (de) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19728596C2 (de) |
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- 1997-07-04 DE DE19728596A patent/DE19728596C2/de not_active Expired - Lifetime
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