DE19930149B4

DE19930149B4 - Verfahren zum Messen einer elektrischen Spannung und Anordnungen zur Durchführung der Verfahren

Info

Publication number: DE19930149B4
Application number: DE1999130149
Authority: DE
Inventors: Lutz Bierl
Original assignee: Texas Instruments Deutschland GmbH
Current assignee: Texas Instruments Deutschland GmbH
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: DE60037224D1; EP1070965B1; EP1070965A2; EP1070965A3; DE19930149A1; DE60037224T2

Abstract

Eine elektrische Spannung wird unter Verwendung eines an einer Versorgungsspannung liegenden Mikrocomputers gemessen, der als Meßeingang den Eingang eines SCHMITT-Triggers benutzt, der einen oberen und einen unteren Umschaltschwellenwert aufweist. Im Laufe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden drei Zeitdauern gemessen, in deren Verlauf ein mit dem Meßeingang verbundener Meßkondensator jeweils von einem bekannten Anfangs-Ladespannungswert so lange geladen wird, bis der obere Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers überschritten wird. Aus den drei gemessenen Zeitdauern kann mit Hilfe des Mikrocomputers dann der gewünschte Spannungswert berechnet werden, wobei bei dieser Berechnung alle die Genauigkeit der Messung beeinträchtigenden Parameter wie die Umschaltschwellenwerte des SCHMITT-Triggers oder die sich aufgrund von Umgebungs- oder Alterungseinflüssen ändernden Werte der beteiligten Schaltungselemente eliminiert werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Messen einer elektrischen Spannung unter Verwendung eines an einer Versorgungsspannung liegenden Mikrocomputers, sowie auf Anordnungen zur Durchführung dieser Verfahren.
Aus der Zeitschrift "electronic industry", Heft 2, 1999, Seiten 24 bis 32, ist ein Verfahren zur Spannungsmessung beschrieben, bei dem als zentraler Baustein der Mikrocomputer des Typs MSP430 der Firma Texas Instruments Incorporated verwendet wird. In der in dieser Anwendung beschriebenen Ausführung weist der Mikrocomputer einen Meßeingang auf, der vom Eingang eines Komparators gebildet ist, dessen Schwellenspannung genau bekannt ist. Zwischen diesem Meßeingang und dem Masseanschluß des Mikrocomputers liegt ein Meßkondensator, der in aufeinanderfolgenden Zyklen zunächst auf die zu messende Spannung aufgeladen, dann entladen, anschließend auf den Wert der Versorgungsspannung des Mikrocomputers geladen und schließlich wieder entladen wird. Jeweils beim Entladen des Kondensators wird vom Mikrocomputer gemessen, wie lange es dauert, bis die Ladespannung des Meßkondensators im einen Entladezyklus von der zu messenden Spannung auf die Schwellenspannung des Komparators und im anderen Entladezyklus von der Versorgungsspannung ebenfalls bis auf die Schwellenspannung des Komparators abgesunken ist. Das Messen dieser Zeitperioden wird vom Mikrocomputer einfach dadurch erreicht, daß jeweils mit Beginn jedes Entladevorgangs ein Zähler gestartet wird, der erst dann wieder angehalten wird, wenn die Ladespannung am Meßkondensator den Schwellenwert des Komparators im Mikrocomputer unterschreitet. Der jeweils erreichte Zählerstand ist dann ein Maß für die für den Entladevorgang benötigte Zeitdauer. Grundsätzlich könnte zwar bereits mit einer Zeitmessung der gewünschte Spannungswert berechnet werden, da sich die Zeitkonstante des Entladevorgangs aus den Werten des Meßkondensators und den im Entladekreis befindlichen Widerständen berechnen läßt. Diese Zeitkonstante ist aber von Umgebungseinflüssen, insbesondere der Temperatur, und von Alterungsvorgängen der im Entladekreis liegenden Bauelementen abhängig. Die Durchführung von zwei Entladevorgängen ermöglicht es, die Zeitkonstante τ aus der Berechnung zu eliminieren, so daß das Meßergebnis unabhängig von den geschilderten Einflüssen wird. Das bekannte Meßverfahren setzt jedoch das Vorhandensein eines Komparators mit genau bekannter Schwellenspannung im Mikrocomputer voraus. Es gibt jedoch neuere Generationen von Mikrocomputern, in denen kein Komparatoreingang mit genau bekanntem Schwellenwert mehr zur Verfügung steht. Diese Mikrocomputer haben lediglich einen mit dem Eingang eines SCHMITT-Triggers verbundenen Eingang, wobei dieser SCHMITT-Trigger bekanntlich zwei Umschaltschwellerwerte aufweist, nämlich einen oberen und einen unteren Schwellenwert. Die Schwellenwerte sind dabei nicht sehr genau und auch die zwischen den beiden Schwellenwerten vorhandene Hysterese ist nicht konstant.
Aus der DE 197 25 204 C1 ist ebenfalls ein Verfahren bekannt, bei dem mit Hilfe eines Mikroprozessors eine Gleichspannung über Lade- und Entladezeiten eines Kondensators ermittelt werden kann. Das angewendete Verfahren setzt jedoch die Kenntnis der Schwellenspannung des mit dem Meßeingang des Mikroprozessors verbundenen Komparators voraus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Anordnungen zum Messen einer elektrischen Spannung zu schaffen, wobei ein Mikrocomputer verwendet werden soll, der
nicht über einen Komparatoreingang mit genau bekanntem Schwellenwert verfügt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den Patentanspruchen 1 oder 3 beschriebenen Verfahren gelöst. Zur Durchführung dieser Verfahren werden erfindungsgemäß Anordnungen gemäß den Patentansprüchen 2 bzw. 4 verwendet.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden drei Entladevorgänge des Meßkondensators mit bekannten Anfangs- und End-Ladezuständen durchgeführt, so daß drei Entladezeitperioden gemessen werden können. Anhand dieser drei Entladezeitperioden kann bei der Berechnung des gesuchten Spannungswerts nicht nur die Entladezeitkonstante eliminiert werden, sondern es kann auch der bei der Entladezeitmessung zur Festlegung des Startzeitpunkts ausgenutzte obere Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers eliminiert werden, so daß das Meßergebnis nur noch von den drei erfaßten Entladezeitperioden abhängt. Auf diese Weise läßt sich unter Verwendung eines kostengünstigen Mikrocomputers ein genauer Meßwert für die gesuchte Spannung erhalten, der unbeeinflußt von Umgebungs- und Alterungseinflüssen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Schaltbild einer Anordnung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Meßverfahren und
2 ein Zeitdiagramm, das den Verlauf der Spannung am Meßkondensator zeigt, wobei zu den jeweiligen Zeitabschnitten angegeben ist, wie sich die Schaltung von 1 verhält.
Die in 1 dargestellte Meßschaltung enthält als zentrales Element einen Mikrocomputer 10. Bei diesem Mikrocomputer handelt es sich um den Typ MSP430 der Firma Texas Instruments. Für den Zweck der anschließenden Erläuterung des Meßverfahrens genügt es, vier Anschlüsse dieses Mikrocomputers 10 zu betrachten. Zunächst weist er einen Masseanschluß 12 zum Anlegen des Massepotentials Vss sowie einen Versorgungsspannungsanschluß 14 zum Anlegen der Versorgungsspannung Vcc auf. Außerdem besitzt er einen Steuersignalanschluß 16 und einen Meßanschluß 18. Der Mikrocomputer 10 kann den Steuersignalanschluß 16 in einen hochohmigen Zustand versetzen; er kann diesen Anschluß aber auch an die Versorgungsspannung Vcc oder an das Massepotential Vss legen. Der Meßanschluß 18 ist der Eingang eines im Mikrocomputer 10 vorhandenen SCHMITT-Triggers, der einen oberen Umschaltschwellenwert V_IT+ und einen unteren Umschaltschwellenwert V_IT– hat. Dieser SCHMITT-Trigger ist bekanntlich eine Schaltung, deren Ausgangssignal von einem ersten Wert zu einem zweiten Wert kippt, wenn seine Eingangsspannung den oberen Umschaltschwellenwert überschreitet, während die Ausgangsspannung erst dann wieder vom zweiten Wert auf den ersten Wert kippt, wenn die Eingangsspannung den unteren Umschaltschwellenwert unterschreitet, der deutlich niedriger als der obere Umschaltschwellenwert liegt. Der SCHMITT-Trigger weist also eine Schalthysterese auf und unterscheidet sich somit von einem Komparator, der sein Ausgangssignal jeweils dann ändert, wenn seine Komparatorschwellenspannung nach oben oder nach unten überschritten wird. Da bei dem oben erwähnten Mikrocomputer MSP430 für den SCHMITT-Trigger nur ein geringer Schaltungsaufwand getrieben wird, um die Herstellungskosten niedrig zu halten, sind die Umschaltschwellenwerte sehr ungenau, was auch für die Differenz zwischen dem oberen und dem unteren Umschaltschwellenwert gilt.
Nach 1 ist der Mikrocomputer 10 mit einer Meßschaltung verbunden, die eine Serienschaltung aus einem ersten Widerstand R1, einem zweiten Widerstand R2 und einem Meßkondensator Cm enthält. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R1 und dem Widerstand R2 ist mit dem Steuersignalanschluß 16 verbunden, während der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R2 und dem Meßkondensator Cm über einen dritten Widerstand R3 mit dem Meßanschluß 18 verbunden ist. Die zu messende Spannung Vin wird dem einen Ende der erwähnten Serienschaltung zugeführt, deren anderes Ende an Masse liegt.
Anhand von 2 wird nun erläutert, wie mit Hilfe der Schaltung von 1 die Spannung Vin gemessen werden kann. Im Ruhe-Zustand der Schaltung, also vor Beginn der Spannungsmessung befindet sich der SCHMITT-Trigger im zurückgesetzten Zustand.
In einem ersten Schritt wird dafür gesorgt, daß der Meßkondensator Cm auf eine Spannung aufgeladen wird, die der zu messenden Spannung Vin proportional ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Mikrocomputer 10 seinen Steuersignalanschluß 16 in einen hochohmigen Zustand versetzt und daß er seinen Meßanschluß 18 an Massepotential legt. Dadurch bilden die Widerstände R1, R2 und R3 einen Spannungsteiler, mit dessen Abgriff, der vom Verbindungspunkt der Widerstände R2 und R3 gebildet ist, der Meßkondensator Cm verbunden ist. Die Meßschaltung verhält sich daher so, wie in 2 im Abschnitt A dargestellt ist. Die Spannung, auf die sich der Meßkondensator Cm auflädt, beträgt dabei k·Vin, wobei k der Proportionalitätsfaktor ist, der sich wie folgt ergibt:
Wie in 2 zu erkennen ist, liegt der sich einstellende Wert k·Vin der Ladespannung des Kondensators Cm unter dem unteren Umschaltschwellenwert V_IT– des mit dem Meßanschluß 18 verbundenen SCHMITT-Triggers.
Mit dem nächsten Schritt legt der Mikrocomputer 10 an seinen Steuersignalanschluß 16 die Versorgungsspannung an, und seinen Meßanschluß 18 benutzt er als Eingang des in ihm enthaltenen SCHMITT-Triggers. Die mit dem Mikrocomputer 10 verbundene Meß schaltung nimmt dabei die im Abschnitt B von 2 angegebene Form an, wobei sich der Meßkondensator Cm von seiner bereits vorhandenen Ladespannung aus auflädt. Mit Beginn des Aufladevorgangs startet der Mikrocomputer 10 einen Zeitmeßvorgang, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß ein Zähler gestartet wird. Sobald die Ladespannung des Meßkondensators Cm nach Ablauf der Zeitdauer tin den oberen Umschaltschwellenwert V_IT+ des SCHMITT-Triggers erreicht, kippt dieser in seinen anderen Zustand, was im Mikrocomputer 10 das Anhalten des zuvor gestarteten Zählers bewirkt. Auf diese Weise wird ein zur Zeitdauer tin proportionaler Zählerstand erhalten, der aufgrund der festen Taktrate, mit der der Zähler fortgeschaltet wird, auch eine unmittelbare Aussage über die Zeitdauer tin beinhaltet: Diese Zeit tin wird im Mikrocomputer 10 gespeichert.
Im Anschluß daran wird in einem weiteren Verfahrensschritt der Meßkandensator Cm bis auf einen Referenzspannungswert Vref entladen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Mikrocomputer 10 an seinen Steuersignalanschluß 16 die Versorgungsspannung Vcc anlegt, und daß er an seinem Meßanschluß das Massepotential abgibt. Die äußere Beschaltung des Mikrocomputers 10 nimmt dabei die in 2 im Abschnitt C angegebene Form an. Im beschriebenen Beispiel liegt die Referenzspannung Vref unter dem unteren Umschaltschwellenwert V_IT– des SCHMITT-Triggers, was zur Folge hat, daß dieser wieder in seinen ursprünglichen Schaltzustand kippt.
In einer Abwandlung dieses Verfahrensschritts ist es auch möglich, den SCHMITT-Trigger intern im Mikrocomputer 10 in seinen ursprünglichen Schaltzustand zu versetzen, was zur Folge hat, daß die Referenzspannung auch einen höheren Wert haben könnte, der über dem unteren Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers liegt. Der anschließend durchzuführende erneute Ladevorgang des Meßkondensators könnte dann von einem höheren Spannungswert aus beginnen, so daß er weniger Zeit in Anspruch nehmen würde.
Im hier geschilderten Beispiel wird aber in Übereinstimmung mit dem Diagramm von 2 angenommen, daß die Referenzspannung Vref niedriger als der untere Umschaltschwellenwert V_IT– des SCHMITT-Triggers ist. Die im Diagramm von 2 angegebene Zeitdauer tchref wird dabei so lang gewählt, daß mit Sicherheit die Entladung des Kondensators Cm auf die Referenzspannung Vref eintritt.
Der Mikrocomputer 10 startet nun einen erneuten Ladevorgang des Meßkondensators Cm, indem er an seinem Steueranschluß 16 wieder die Versorgungsspannung Vcc abgibt und seinen Meßanschluß 16 als SCHMITT-Triggereingang benutzt. Die äußere Beschaltung des Mikrocomputers 10 hat dann die im Abschnitt D von 2 dargestellte Form.
Mit Beginn dieses Schritts wird wieder im Mikrocomputer 10 ein Zähler gestartet, der während des Aufladevorgangs des Meßkondensators Cm fortgeschaltet wird, bis die Ladespannung den oberen Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers erreicht. An diesem Zeitpunkt kippt der SCHMITT-Trigger in seinen anderen Schaltzustand, was das Anhalten des Zählers bewirkt. Der dabei erreichte Zählerstand ist zu der in 2 angegebenen Zeitdauer tref proportional. Der der Zeitdauer tref entsprechende Zählerstand wird im Mikrocomputer 10 abgespeichert.
Nun wird der Meßkondensator Cm erneut entladen, wobei dieser Entladevorgang so lange fortgesetzt wird, bis die Ladespannung dem Massepotential entspricht. Dies wird dadurch erreicht, daß der Mikrocomputer 10 sowohl seinen Steuersignalanschluß als auch seinen Meßanschluß an Masse legt, so daß sich die äußere Beschaltung des Mikrocomputers 10 so darstellt, wie im Abschnitt E von 2 angegeben ist. Die zu dieser Entladung benötigte Zeit ist im Diagramm als Zeitdauer tchvcc angegeben.
Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, daß der Meßkondensator Cm so lange aufgeladen wird, bis seine Ladespannung den oberen Umschaltschwellen des SCHMITT-Triggers überschreitet. Diese Aufladung des Meßkondensators Cm wird dadurch erreicht, daß der Steueranschluß 16 an die Versorgungsspannung Vcc gelegt wird, während der Meßanschluß 18 als Eingang des SCHMITT-Triggers benutzt wird. Die Beschaltung des Mikrocomputers 10 hat dabei die im Abschnitt F von 2 angegebene Form. Wie zuvor wird die zum Aufladen des Meßkondensators Cm benötigte Zeitdauer unter Verwendung eines im Mikrocomputer 10 fortgeschalteten Zählers festgehalten, wobei der Zählerstand, der erreicht wird, wenn die Ladespannung des Meßkondensators Cm den oberen Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers überschreitet, der Zeitdauer tvcc proportional ist.
Nach Durchführung dieser Verfahrensschritte stehen im Speicher des Mikrocomputers 10 drei Zählerstände zur Verfügung, die unmittelbar der Zeitdauer tin, der Zeitdauer tref und der Zeitdauer tvcc entsprechen.
Unter Anwendung bekannter Formeln für die Aufladung eines Kondensators können die Zeitdauern tin, tref und tvcc wie folgt dargestellt werden:
In diesen Gleichungen sind:
Aus den obigen Gleichungen können die unbekannten Größen τ und V_IT+ eliminiert werden, so daß sich die zu messende Spannung Vin aus folgender Formel ergibt:
Wie aus der Formel zu erkennen ist, wird auf diese Weise bei der Messung der Spannung Vin sowohl der Einfluß der Zeitkonstanten τ als auch der Einfluß des Umschaltschwellenwerts V_IT+ eliminiert, so daß ein Meßergebnis erhalten wird, das gerade von den Größen unabhängig ist, die einerseits ungenau sind und andererseits aufgrund der Alterung von Bauelementen und von Temperatureinflüssen veränderlich sind.
Mit Hilfe des geschilderten Verfahrens ist es natürlich nicht nur möglich, eine unbekannte Spannung Vin zu messen, sondern es können auch andere Parameter gemessen werden, die sich durch eine Spannung darstellen lassen. Beispielsweise kann ein unbekannter Strom gemessen werden, indem zwischen dem Anschluß der Schaltung von 1, an dem die zu messende Spannung Vin anliegt, und Masse ein bekannter Meßwiderstand angeschlossen wird, der von dem zu messenden Strom durchflossen wird. Die zu diesem Strom proportionale Spannung stellt sich dann als Spannung Vin' dar, die dann unter Anwendung des oben geschilderten Verfahrens gemessen werden kann. Aus diesem Meßwert ergibt sich dann der gesuchte Stromwert.
Die Berechnung der zu messenden Spannung unter Anwendung der oben angegebenen Formel wird vom Mikrocomputer unter Anwendung eines in ihm gespeicherten Programms durchgeführt.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht die Anwendung eines Mikrocomputers, der keinen aufwendigen Komparator mit bekannter Umschaltschwelle enthält, sondern der nur einen SCHMITT-Trigger enthält, der mit wesentlich geringerem Aufwand verwirklicht werden kann, so daß sich der Mikrocomputer insgesamt kostengünstiger herstellen läßt.

Claims

Verfahren zum Messen einer an einem Spannungseingang anliegenden elektrischen Spannung unter Verwendung eines an einer Versorgungsspannung liegenden Mikrocomputers, der als Meßeingang den Eingang eines SCHMITT-Triggers benutzt, der einen oberen und einen unteren Umschaltschwellenwert aufweist, wobei der Mikrocomputer zusätzlich zu seinem Meßeingang einen Versorgungsspannungsanschluß, einen Masseanschluß und einen Steuersignalausgang aufweist und wobei zwischen dem Spannungseingang und dem Steuersignalausgang ein erster Widerstand (R1), zwischen dem Steuersignalausgang und dem Masseanschluß in Serie ein zweiter Widerstand (R2) und der Meßkondensator sowie zwischen dem Meßeingang und dem Verbindungspunkt des zweiten Widerstandes (R2) mit dem Meßkondensator ein dritter Widerstand (R3) liegen, bei dem a) ein mit dem Meßeingang in Verbindung stehender Meßkondensator auf eine zur zu messenden Spannung proportionale Meß spannung geladen wird, die kleiner als der obere Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers ist, b) der Meßkondensator von der erreichten Ladespannung aus mit Hilfe der Versorgungsspannung so lange weitergeladen wird, bis seine Ladespannung den oberen Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers überschreitet, wobei die für diesen Ladevorgang benötigte erste Zeitdauer gemessen wird, c) der Meßkondensator auf eine bekannte, zur Versorgungsspannung des Mikrocomputers proportionale, von dieser abgeleitete Referenzspannung geladen wird, die kleiner als der untere Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers ist, d) der Meßkondensator dann von der Referenzspannung aus mit Hilfe der Versorgungsspannung so lange aufgeladen wird, bis seine Ladespannung den oberen Schwellenwert des SCHMITT-Triggers überschreitet, wobei die für diesen Ladevorgang benötigte zweite Zeitdauer gemessen wird, e) der Meßkondensator dann vollständig entladen wird, f) der Meßkondensator so lange aufgeladen wird, bis seine Ladespannung den oberen Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers überschreitet, wobei die für diesen Ladevorgang benötigte dritte Zeitdauer gemessen wird, g) der Wert der zu messenden Spannung aus der folgenden Formel berechnet wird:
mit: Vcc = Versorgungsspannung des Mikrocomputers
tin = erste Zeitdauer tref = zweite Zeitdauer tvcc = dritte Zeitdauer.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der der Mikrocomputer so ausgebildet ist, daß er für den Verfahrensschritt a) den Steuersignalausgang hochohmig macht und den Meßeingang auf Massepotential legt, für den Verfahrensschritt b) am Steuersignalausgang die Versorgungsspannung abgibt und die am Meßeingang anliegende Ladespannung des Meßkondensators dem SCHMITT-Triggereingang zuführt, für den Verfahrensschritt c) am Steuersignalausgang die Versorgungsspannung abgibt und am Meßeingang das Massepotential einstellt, für den Verfahrensschritt d) am Steuersignalausgang die Versorgungsspannung abgibt und die am Meßeingang anliegende Ladespannung des Meßkondensators dem SCHMITT-Triggereingang zuführt, für den Verfahrensschritt e) sowohl den Steuersignalausgang als auch den Meßeingang auf Massepotential legt, für den Verfahrensschritt f) am Steuersignalausgang die Versorgungsspannung abgibt und die am Meßeingang anliegende Ladespannung des Meßkondensators dem SCHMITT-Triggereingang zuführt und für den Verfahrensschritt g) in seinem Rechenwerk den Wert der zu messenden Spannung berechnet.
Verfahren zum Messen einer an einem Spannungseingang anliegenden elektrischen Spannung unter Verwendung eines an einer Versorgungsspannung liegenden Mikrocomputers, der als Meßeingang den Eingang SCHMITT-Triggers benutzt, der einen oberen und einen unteren Umschaltschwellenwert aufweist, wobei der Mikrocomputer zusätzlich zu seinem Meßeingang einen Versorgungsspannungsanschluß, einen Masseanschluß und einen Steuersignalausgang aufweist und wobei zwischen dem Spannungseingang und dem Steuersignalausgang ein erster Widerstand (R1), zwischen dem Steuersignalausgang und dem Masseanschluß in Serie ein zweiter Widerstand (R2) und der Meßkondensator sowie zwischen dem Meßeingang und dem Verbindungspunkt des zweiten Widerstandes (R2) mit dem Meßkondensator ein dritter Widerstand (R3) liegen, bei dem a) ein mit dem Meßeingang in Verbindung stehender Meßkondensator auf eine zur zu messenden Spannung proportionale Meßspannung geladen wird, die kleiner als der obere Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers ist, b) der Meßkondensator von der erreichten Ladespannung aus mit Hilfe der Versorgungsspannung so lange weitergeladen wird, bis seine Ladespannung den oberen Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers überschreitet, wobei die für diesen Ladevorgang benötigte erste Zeitdauer gemessen wird, c) der SCHMITT-Trigger durch Anlegen einer unter seiner unteren Umschaltschwelle liegenden Spannung an seinem Eingang in seinen Ausgangszustand versetzt wird, d) der Meßkondensator auf eine bekannte, zur Versorgungsspannung des Mikrocomputers proportionale Referenzspannung geladen wird, die kleiner als der untere Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers ist, e) der Meßkondensator dann von der Referenzspannung aus so lange aufgeladen wird, bis seine Ladespannung den oberen Schwellenwert des SCHMITT-Triggers überschreitet, wobei die für diesen Ladevorgang benötigte zweite Zeitdauer gemessen wird, f) der Meßkondensator dann vollständig entladen wird, g) der Meßkondensator so lange aufgeladen wird, bis seine Ladespannung den oberen Umschaltschwellenwert des SCHMITT-Triggers überschreitet, wobei die für diesen Ladevorgang benötigte dritte Zeitdauer gemessen wird, h) der Wert der zu messenden Spannung aus der folgenden Formel berechnet wird:
mit: Vcc = Versorgungsspannung des Mikrocomputers
tin = erste Zeitdauer tref = zweite Zeitdauer tvcc = dritte Zeitdauer.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, bei der der Mikrocomputer so ausgebildet ist, daß er für den Verfahrensschritt a) den Steuersignalausgang hochohmig macht und den Meßeingang auf Massepotential legt, für den Verfahrensschritt b) am Steuersignalausgang die Versorgungsspannung abgibt und die am Meßeingang anliegende Ladespannung des Meßkondensators dem SCHMITT-Triggereingang zuführt, für den Verfahrensschritt c) den SCHMITT-Trigger in seinen Anfangszustand versetzt, für den Verfahrensschritt d) am Steuersignalausgang die Versorgungsspannung abgibt und am Meßeingang das Massepotential einstellt, für den Verfahrensschritt e) am Steuersignalausgang die Versorgungsspannung abgibt und die am Meßeingang anliegende Ladespannung des Meßkondensators dem SCHMITT-Triggereingang zuführt, für den Verfahrensschritt f) sowohl den Steuersignalausgang als auch den Meßeingang auf Massepotential legt, für den Verfahrensschritt g) am Steuersignalausgang die Versorgungsspannung abgibt und die am Meßeingang anliegende Ladespannung des Meßkondensators dem SCHMITT-Triggereingang zuführt und für den Verfahrensschritt h) in seinem Rechenwerk den Wert der zu messenden Spannung berechnet.