DE19728596C2 - Procedure for monitoring a potentiometer - Google Patents

Procedure for monitoring a potentiometer

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers, wobei eine Versorgungsspannung des Potentiometers gemessen und ausgewertet wird.The invention relates to a method for monitoring a potentiometer, with a supply voltage of the potentiometer is measured and evaluated.

Stand der TechnikState of the art

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.It is known in many areas of the potentiometer Technology, for example as a donor for a change bare size. Potentiometers become known usually with a constant supply voltage connected, using a wiper of the potentiometer according to an external event can change his position and over here resulting partial tension on the external event is closable.

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.Due to errors or incorrect operation a circuit with the potentiometer the supply voltage or the wiper to ground be pulled so that due to a short circuit a high current flows, resulting in a high loss power of the potentiometer or the supply chip leads IC's. This power loss exceeds  a maximum power loss of the potentiometer or of the supply voltage IC, it comes to it Destruction.

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.From the generic DE 40 00 521 A1 is a transmitter for a change known size with a potentiometer, at the one with an additional circuit of components Malfunction due to a contact resistance in the Potentiometer can be prevented.

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.DE 40 20 106 A1 describes a device for Failure detection of a potentiometer known at which is a signal applied to a wiper connection is compared with a threshold.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

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.The inventive method with the in claim 1 mentioned features offers the advantage that in simple cher way, without additional components a potentiometer. Thereby, that the supply voltage is sampled periodically is, the sampled supply voltage digitali and compared with a predefinable limit and, if the limit is undershot, the Ver supply voltage is switched off, the peri odic scanning even after switching off the supply voltage is continued, it is advantageous possible to permanently monitor the potentiometer and only if a short occurs the supply voltage at the potentiometer switch off. This prevents that  maximum power loss is exceeded. By the brief restart of the supply voltage after detected short circuit can continue fend be checked whether the short circuit still exists or is fixed. A diagnosis of the  Potentiometers instead, which continuously detects whether a There is a short circuit or not.

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.By continuously scanning the supply chip and their comparison with a predefinable limit Can be worth a short circuit threshold that a shutdown the supply voltage means chosen arbitrarily become. So adjustments to different, circuits with a potentiometer without great effort possible.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genann­ ten Merkmalen.Advantageous refinements of the invention result from the rest, called in the subclaims characteristics.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs­ beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:The invention is in one embodiment example with reference to the accompanying drawings purifies. Show it:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines Potentio­ meters und Fig. 1 shows a circuit arrangement of a potentiometer and

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 is a block diagram for performing the method according to the invention.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

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. Fig. 1 shows a potentiometer 10 which is on the one hand to ground and on the other hand is connected to a supply voltage VCC. A grinder 12 of the potentiometer 10 takes in a known manner according to the current position of the grinder 12 from a partial voltage of the supply voltage VCC, which is present at a node K1. This partial tension can be used to infer the position of the grinder 12 and thus an external event causing the position of the grinder 12 .

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.A first input 14 of a microprocessor 16 , which can for example be part of a control device, not shown, is connected via a voltage divider from the resistors R1 and R2 to the supply voltage VCC. A second input 18 of the microprocessor 16 is connected via a voltage divider of the resistors R3 and R4 to the node K1. The inputs 14 and 16 are respectively applied to analog / digital converter channels 20 and 22 of the microprocessor 16 , via which the tapped supply voltage VCC or the voltage applied to the node K1 is digitized. The microprocessor 16 has further control modules which can influence, among other things, switching the supply voltage VCC off or on.

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.The supply voltage VCC of the potentiometer 10 is monitored by means of the microprocessor 16 . The method for monitoring the supply voltage VCC is explained using the block diagram shown in FIG. 2.

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.At a start time S, a short waiting time t w begins to run, which can be set using a variable flag 24 . The variable flag 24 can be, for example, 10 ms (b_10 mstic), the short waiting time t w being adjustable via a predefinable constant. If, for example, a constant = 20 is selected, the total short waiting time t w is 20 × 10 ms = 200 ms. This short waiting time t w determines the point in time at which the supply voltage VCC is scanned. In the example given, the supply voltage VCC is sampled every 200 ms. If the short waiting time t w has expired, the supply voltage VCC is switched on in accordance with field 26 and an internal flag is set that the supply voltage VCC is switched on.

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.When the supply voltage VCC is switched on, a short time t K runs , which in turn can be determined by a variable flag 28 . This can also be 10 ms (b_10 mstic), the total short time t K being adjustable via a predefinable constant. The constant is 1, for example, so that the short time t K is 1 × 10 ms = 10 ms. The short time t K defines a waiting time for the supply voltage VCC to settle after it is switched on in accordance with field 26 . If the short time t K has expired, the digital voltage value resulting from the current supply voltage VCC, which is provided to the microprocessor 16 via the analog / digital channel 20 , is compared with a predefinable limit value according to field 30 . Here it is checked whether the limit is undershot, since in the event of a short circuit the current rises sharply and the voltage drops accordingly. The limit can be, for example, 2 volts. If the comparison 32 shows that the supply voltage VCC falls below the limit value, a short circuit is detected in accordance with field 34 and the supply voltage VCC is switched off. At the same time, an internal flag is set that the supply voltage VCC is switched off. With this output function, the monitoring process according to field End E is initially completed. Field 36 informs field end E that short waiting time t w has expired and field 38 also tells field end E that short time t K has also expired.

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.After going through the method steps explained, the method is started again immediately in field S, so that periodic monitoring or diagnosis of the potentiometer 10 is practically possible. The start S takes place after the expiry of the set short waiting time t w is signaled. Now the supply voltage VCC is switched on again according to field 26 and switched off again immediately after the short time t K if it turns out that the set limit value of the supply voltage VCC according to field 30 or comparison 32 is not reached.

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.This process is continuously repeated as a loop, so that every 200 ms, according to the selected example, the supply voltage VCC is switched on at least for a short time. If the check shows that after a brief switch-on of the supply voltage VCC and expiry of the short time t K, the supply voltage VCC does not fall below the predetermined limit value, field 40 is activated via comparator 32 , which nullifies the detected short circuit and that according to field 34 set flag is deleted. The supply voltage VCC then remains switched on. By choosing a relatively short short waiting time t w it is ensured that the occurrence of a short circuit is detected very quickly by the constantly repeating check of the supply voltage VCC, so that an increase in the power loss of the potentiometer or the supply voltage IC's as a result of the short-circuit current above its maximum power loss can be prevented.

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.Overall, the method according to the invention can be adapted to different potentiometers 10 or different supply voltages VCC in a simple manner. By setting the short waiting time t w or the short time t K , the regular checking rhythm can be adjusted. At the same time, a short-circuit threshold can be set as desired by specifying the limit value which must be undershot for detection of a short-circuit. According to a maximum possible power loss of the potentiometer 10 , that is, a power loss that the potentiometer 10 tolerates without being damaged, the short waiting time t w and the short time t K can also be varied. Thus, the time of repeated short-term switching on of the supply voltage VCC is adaptable even in the event of a short circuit.

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.1. A method for monitoring a potentiometer, wherein a supply voltage of the potentiometer is measured and evaluated, characterized in that the supply voltage (VCC) is sampled periodically, the sampled supply voltage (VCC) is digitized and compared with a predefinable limit value, and at If the supply voltage (VCC) is undershot below the limit value, the periodic sampling is continued for the period of the sampling even after the supply voltage (VCC) has been switched off by briefly switching on the supply voltage (VCC) again. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung (VCC) nach Ablauf einer einstellbaren Kurzwartezeit (tw) periodisch einge­ schaltet und abgetastet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the supply voltage (VCC) is switched on and sampled periodically after an adjustable short waiting time (t w ). 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.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the supply voltage (VCC) is compared with the limit value after the expiry of an adjustable short time (t K ) from the time at which the supply voltage (VCC) is switched on. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert, mit dem die Versorgungsspannung (VCC) verglichen wird, ein­ stellbar ist.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the limit with which  the supply voltage (VCC) is compared is adjustable. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung des Potentiometers zum Erkennen eines Kurzschlusses durchgeführt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the monitoring of the Potentiometer to detect a short circuit is carried out.
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