JP3274145B2 - 抵抗および漏れ測定のための回路装置 - Google Patents
抵抗および漏れ測定のための回路装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１の上位概念に記載の抵抗および漏
れ測定のための回路装置に関する。
れ測定のための回路装置に関する。
抵抗および漏れ抵抗測定は直流電流測定を用いて実施
されることが多い。申し分ないSN比が保証されなければ
ならないので、高い信号レベルによって測定される。こ
れにより、不都合な高い電磁放射が生じる。直流電流成
分を有する必要とされる発生器および増幅器が非常に煩
雑であるということも加わる。
されることが多い。申し分ないSN比が保証されなければ
ならないので、高い信号レベルによって測定される。こ
れにより、不都合な高い電磁放射が生じる。直流電流成
分を有する必要とされる発生器および増幅器が非常に煩
雑であるということも加わる。
ヨーロッパ特許公開第0689058号公報に記載されてい
る、漏れ抵抗の形の障害状態について回路点を監視する
ための回路装置では、電流源を有する検査装置がこの回
路点に結合されておりかつ少なくとも１つのコンパレー
タを有する評価装置が設けられている。作動電圧の一方
の極に対する使用の検査電流は、前以て決められた値を
有する直流電圧でありかつ、この回路点とこの極との間
の電圧が前以て決められた限界値を下回るときにだけ流
れる。漏れ電流によってこの電圧限界値を上回ると、コ
ンパレータにおける電圧変化が生じる。この回路装置で
は、この回路点を作動電圧の両方の極のそれぞれに対す
る漏れ抵抗について監視するために、反対方向の検査電
流を有する第２の電流源が設けられており、その際有利
にはウィンドウコンパレータが使用される。
る、漏れ抵抗の形の障害状態について回路点を監視する
ための回路装置では、電流源を有する検査装置がこの回
路点に結合されておりかつ少なくとも１つのコンパレー
タを有する評価装置が設けられている。作動電圧の一方
の極に対する使用の検査電流は、前以て決められた値を
有する直流電圧でありかつ、この回路点とこの極との間
の電圧が前以て決められた限界値を下回るときにだけ流
れる。漏れ電流によってこの電圧限界値を上回ると、コ
ンパレータにおける電圧変化が生じる。この回路装置で
は、この回路点を作動電圧の両方の極のそれぞれに対す
る漏れ抵抗について監視するために、反対方向の検査電
流を有する第２の電流源が設けられており、その際有利
にはウィンドウコンパレータが使用される。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19517141号公報か
ら、エアバック制御装置の点火ピル抵抗を監視するため
の回路装置が公知である。検査電流は、相互に反対の方
向から交番的に点火ピル抵抗に供給される。抵抗におい
て測定されるその都度の電圧値は、正の基準電圧と共に
差動増幅される。増幅された電圧間の差が計算され、そ
れは、２倍のレベルを有する検査電流によって引き起こ
されるはずの電圧値に等しい。
ら、エアバック制御装置の点火ピル抵抗を監視するため
の回路装置が公知である。検査電流は、相互に反対の方
向から交番的に点火ピル抵抗に供給される。抵抗におい
て測定されるその都度の電圧値は、正の基準電圧と共に
差動増幅される。増幅された電圧間の差が計算され、そ
れは、２倍のレベルを有する検査電流によって引き起こ
されるはずの電圧値に等しい。
本発明の課題は、低い信号レベルを用いた測定を可能
にしかつ同時に簡単かつコストの面で有利に構成されて
いる、抵抗および漏れ測定のための回路装置を提供する
ことである。
にしかつ同時に簡単かつコストの面で有利に構成されて
いる、抵抗および漏れ測定のための回路装置を提供する
ことである。
この課題は、本発明によれば請求項１の上位概念に記
載の回路装置において請求項１の特徴部分に記載の構成
によって解決される。
載の回路装置において請求項１の特徴部分に記載の構成
によって解決される。
この回路装置の有利な形態は従属請求項の対象であ
る。
る。
本発明の回路装置では、広帯域の信号発生器が使用さ
れ、それはその交流電流信号を電流源に供給する。これ
により、煩雑な発生器および直流電流成分を有する増幅
器が省略されかつ回路コストは比較的僅かである。更
に、広帯域信号を用いた測定によって、高い電磁放射を
回避することができ同時に、低い電磁的な感度が維持さ
れる。
れ、それはその交流電流信号を電流源に供給する。これ
により、煩雑な発生器および直流電流成分を有する増幅
器が省略されかつ回路コストは比較的僅かである。更
に、広帯域信号を用いた測定によって、高い電磁放射を
回避することができ同時に、低い電磁的な感度が維持さ
れる。
アナログ信号発生器、例えばアナログ値を有するラン
ダム発生器およびDA変換器を使用することができる。し
かし有利にはデジタル信号変換器が設けられており、そ
れは僅かな回路コストで間に合いかつ例えば信号レベル
＋１および−１を送出する。可能な構成の１つは、長さ
ｎおよびクロック周波数Ｆを有する帰還結合されたレジ
スタである。その場合この信号の帯域幅はこの種のレジ
スタでは、ＦとF/（2n−１）との間にとることができ
る。
ダム発生器およびDA変換器を使用することができる。し
かし有利にはデジタル信号変換器が設けられており、そ
れは僅かな回路コストで間に合いかつ例えば信号レベル
＋１および−１を送出する。可能な構成の１つは、長さ
ｎおよびクロック周波数Ｆを有する帰還結合されたレジ
スタである。その場合この信号の帯域幅はこの種のレジ
スタでは、ＦとF/（2n−１）との間にとることができ
る。
信号発生器のクロック制御される出力信号は、相応の
電流信号を送出する電流源に供給される。これらの交流
電流信号によって生じる電圧降下は、電圧増幅器の２つ
の回路点間で検出されかつ相関器に供給される。
電流信号を送出する電流源に供給される。これらの交流
電流信号によって生じる電圧降下は、電圧増幅器の２つ
の回路点間で検出されかつ相関器に供給される。
本発明の回路装置の原理は次の通りである：理想の場
合（漏れなし、検査される回路部分に外乱信号がな
い）、増幅器において、供給された発生器信号を有する
純然たる、減衰されていない検査信号が得られるとき、
相関器に直接供給される発生器信号との関連において、
100％の一致、従って最大の相関器信号が生じる。相関
器は時間シフトされた信号値を検査しかつ相関されない
信号値を抑圧する。例えば統計学的に無関係な雑音信号
のような外乱信号は除去されかつ、電流源から到来する
信号成分のみが考慮される。従って純然たる障害信号が
相関器に供給されると、発生器信号との０％の一致が生
じかつ相関器の出力側には、最小のレベルを有する信号
が現れる。漏れがありかつ障害信号がないとき高いレベ
ルを有する出力信号が生じる。というのは、電流源信号
に対する相関が成り立っているからである。漏れがあり
かつ同時に障害信号がある場合、相関器の出力側に、そ
れに代わって、低いレベルを有する信号が現れる。
合（漏れなし、検査される回路部分に外乱信号がな
い）、増幅器において、供給された発生器信号を有する
純然たる、減衰されていない検査信号が得られるとき、
相関器に直接供給される発生器信号との関連において、
100％の一致、従って最大の相関器信号が生じる。相関
器は時間シフトされた信号値を検査しかつ相関されない
信号値を抑圧する。例えば統計学的に無関係な雑音信号
のような外乱信号は除去されかつ、電流源から到来する
信号成分のみが考慮される。従って純然たる障害信号が
相関器に供給されると、発生器信号との０％の一致が生
じかつ相関器の出力側には、最小のレベルを有する信号
が現れる。漏れがありかつ障害信号がないとき高いレベ
ルを有する出力信号が生じる。というのは、電流源信号
に対する相関が成り立っているからである。漏れがあり
かつ同時に障害信号がある場合、相関器の出力側に、そ
れに代わって、低いレベルを有する信号が現れる。
相関器の一例は乗算器および後置接続されている低域
フィルタを有する構成である。乗算器は、それらの関係
を検査しようとする２つの入力される信号を乗算する。
後置接続されているフィルタにおいて、遮断周波数まで
の積分を行い、その際障害成分は除去される。
フィルタを有する構成である。乗算器は、それらの関係
を検査しようとする２つの入力される信号を乗算する。
後置接続されているフィルタにおいて、遮断周波数まで
の積分を行い、その際障害成分は除去される。
本発明の回路装置は殊に、エアバック制御装置のため
に構想されている。これにより例えば点火ピル抵抗を測
定することができる。更に、トリガ回路における漏れ電
流を検出することができ、かつしかも、点火ピルとアー
スとの間および点火ピルとバッテリー電圧極との間の漏
れ電流の測定を実施することができる。必要であれば、
アース接続端子およびバッテリー電圧接続端子に対する
漏れを区別することを断念することができる。その場合
には、回路装置の２つの測定部分だけが、即ち２つの相
関器、２つの電流源だけが必要である。
に構想されている。これにより例えば点火ピル抵抗を測
定することができる。更に、トリガ回路における漏れ電
流を検出することができ、かつしかも、点火ピルとアー
スとの間および点火ピルとバッテリー電圧極との間の漏
れ電流の測定を実施することができる。必要であれば、
アース接続端子およびバッテリー電圧接続端子に対する
漏れを区別することを断念することができる。その場合
には、回路装置の２つの測定部分だけが、即ち２つの相
関器、２つの電流源だけが必要である。
その都度相関されない発生器信号が生じるようにすれ
ば、点火ピル抵抗および漏れ抵抗の測定を同時に実施す
ることができる。このようにして、点火ピル抵抗および
／または漏れ抵抗をアース接続端子およびバッテリー接
続端子に関連して測定することができる。このような場
合、発生器信号は時間シフトされ、例えば異なったレジ
スタ出力側から時間シフトされる。１つの発生器信号の
みによって動作される場合、測定は時間的に相前後して
行われなければならない。
ば、点火ピル抵抗および漏れ抵抗の測定を同時に実施す
ることができる。このようにして、点火ピル抵抗および
／または漏れ抵抗をアース接続端子およびバッテリー接
続端子に関連して測定することができる。このような場
合、発生器信号は時間シフトされ、例えば異なったレジ
スタ出力側から時間シフトされる。１つの発生器信号の
みによって動作される場合、測定は時間的に相前後して
行われなければならない。
本発明の回路装置によれば、持続する抵抗および／ま
たは漏れ抵抗測定を実施することが可能になる。その際
広帯域信号の使用に基づいて、回路装置は発生器電流測
定の場合におけるよりも障害に敏感でない。
たは漏れ抵抗測定を実施することが可能になる。その際
広帯域信号の使用に基づいて、回路装置は発生器電流測
定の場合におけるよりも障害に敏感でない。
測定精度を高めようとする場合、２点測定を実施する
ことができる。その場合異なった電流が供給される。こ
のために例えば、電流源に供給される、信号発生からの
信号を異なった係数によって乗算することができる。Ｒ
を求める抵抗、Ｕを電圧かつＩを電流とすれば、次式 Ｒ＝（U2−U1）／（I2/I1） が成り立つ。
ことができる。その場合異なった電流が供給される。こ
のために例えば、電流源に供給される、信号発生からの
信号を異なった係数によって乗算することができる。Ｒ
を求める抵抗、Ｕを電圧かつＩを電流とすれば、次式 Ｒ＝（U2−U1）／（I2/I1） が成り立つ。
この種の２点測定により、例えばオフセット電圧の影
響を低減することが可能になる。
響を低減することが可能になる。
次に本発明の有利な実施例を図面に基づいて説明す
る。その際： 第１図は、本発明の回路装置の第１実施例のブロック回
路略図であり、 第２図は、第１図の回路に対する相関器の１例の略図で
あり、 第３図は、第１図の回路に対する信号発生器の１例の略
図であり、 第４図は、本発明の回路装置の第２実施例の回路略図で
ある。
る。その際： 第１図は、本発明の回路装置の第１実施例のブロック回
路略図であり、 第２図は、第１図の回路に対する相関器の１例の略図で
あり、 第３図は、第１図の回路に対する信号発生器の１例の略
図であり、 第４図は、本発明の回路装置の第２実施例の回路略図で
ある。
次に、エアバック制御装置に対する抵抗および漏れ測
定のための回路装置について説明する。第１図には、回
路装置の基本構成がブロック図に基づいて示されてい
る。10は、その抵抗を測定すべきである回路部分であっ
て、回路点１およびS2を有している。並列に、回路点S3
およびS4を有する電流源12が接続されている。電流源12
はその作動のための制御入力側を有している。増幅器14
は回路点S1およびS2の間に接続されておりかつ相関器16
の入力側に接続されている。相関器の出力側は図示され
ていない評価ユニットに導かれている。広帯域信号発生
器18はその出力側を介して相関器の第２入力側および電
流源の制御入力側に接続されている。
定のための回路装置について説明する。第１図には、回
路装置の基本構成がブロック図に基づいて示されてい
る。10は、その抵抗を測定すべきである回路部分であっ
て、回路点１およびS2を有している。並列に、回路点S3
およびS4を有する電流源12が接続されている。電流源12
はその作動のための制御入力側を有している。増幅器14
は回路点S1およびS2の間に接続されておりかつ相関器16
の入力側に接続されている。相関器の出力側は図示され
ていない評価ユニットに導かれている。広帯域信号発生
器18はその出力側を介して相関器の第２入力側および電
流源の制御入力側に接続されている。
信号発生器18は電流源13に電流が流れるようにし（例
えば20mA）、その際この電流は直流電流成分はなくかつ
検査すべき回路部分10を介して流れかつ回路点S1とS2と
の間に電圧降下を引き起こす。この電圧降下は増幅器１
を介して検出されかつ増幅器出力信号は相関器に供給さ
れる。相関器には更に信号発生器の出力信号が供給され
る。
えば20mA）、その際この電流は直流電流成分はなくかつ
検査すべき回路部分10を介して流れかつ回路点S1とS2と
の間に電圧降下を引き起こす。この電圧降下は増幅器１
を介して検出されかつ増幅器出力信号は相関器に供給さ
れる。相関器には更に信号発生器の出力信号が供給され
る。
相関器16が信号発生器の出力信号に対して付加的に、
検査電流成分を含んでいる電圧信号を得るとき、相関器
は相関を検出しかつ例えばハイレベルを有する相応の相
関信号を送出する。検査電流成分が存在していなけれ
ば、相関信号は低いレベルを有している。
検査電流成分を含んでいる電圧信号を得るとき、相関器
は相関を検出しかつ例えばハイレベルを有する相応の相
関信号を送出する。検査電流成分が存在していなけれ
ば、相関信号は低いレベルを有している。
第２図には、第１図の回路装置に使用することができ
る相関器の例が示されている。相関器は乗算器161とフ
ィルタ162を有している。乗算器は増幅器14からと信号
発生器18からの２つの入力信号を乗算し、かつフィルタ
は乗算器161から得られた積の積分を時間に関して実施
する。図示の例では低域フィルタであることがわかる。
公知のように、計算は周波数領域においても実施するこ
とができる。
る相関器の例が示されている。相関器は乗算器161とフ
ィルタ162を有している。乗算器は増幅器14からと信号
発生器18からの２つの入力信号を乗算し、かつフィルタ
は乗算器161から得られた積の積分を時間に関して実施
する。図示の例では低域フィルタであることがわかる。
公知のように、計算は周波数領域においても実施するこ
とができる。
第３図には、第１図の回路装置に対して有利に使用さ
れる関数発生器18の１例が示されている。それは、帰還
結合路182（正結合）を有するｎ桁のレジスタ181（例え
ばｎ＝８）を有している。図示の例において、クロック
周波数は10kHである。しかし本発明はこの周波数または
この周波数領域に制限されていない。レジスタ出力信号
は増幅器183を介して増幅される。信号発生器18は、デ
ジタルモジュールである。それ旗と絵場信号＋１および
−１を送出する。
れる関数発生器18の１例が示されている。それは、帰還
結合路182（正結合）を有するｎ桁のレジスタ181（例え
ばｎ＝８）を有している。図示の例において、クロック
周波数は10kHである。しかし本発明はこの周波数または
この周波数領域に制限されていない。レジスタ出力信号
は増幅器183を介して増幅される。信号発生器18は、デ
ジタルモジュールである。それ旗と絵場信号＋１および
−１を送出する。
エアバック制御装置における用途例が第４図に示され
ている。そこに図示の回路には第１図の回路装置が３つ
示されているが、信号発生器は１つしか存在していな
い。測定すべき抵抗は１つには点火ピル抵抗40であり、
別の２つの場合において、バッテリーないしアースに対
する漏れ抵抗50,60である。第１図の場合と同じよう
に、電流源42,52および62、増幅器44,54および64並びに
相関器46,56および66が設けられている。漏れ抵抗50お
よび60は、点火ピルの回路点42を有するローサイド側と
バッテリー58ないしアース接続端子68との間で測定され
る。分かり易くするために、回路点S51,S53,S54,S56お
よびS58,S61,S62,S64,S66およびS68が示されている。
ている。そこに図示の回路には第１図の回路装置が３つ
示されているが、信号発生器は１つしか存在していな
い。測定すべき抵抗は１つには点火ピル抵抗40であり、
別の２つの場合において、バッテリーないしアースに対
する漏れ抵抗50,60である。第１図の場合と同じよう
に、電流源42,52および62、増幅器44,54および64並びに
相関器46,56および66が設けられている。漏れ抵抗50お
よび60は、点火ピルの回路点42を有するローサイド側と
バッテリー58ないしアース接続端子68との間で測定され
る。分かり易くするために、回路点S51,S53,S54,S56お
よびS58,S61,S62,S64,S66およびS68が示されている。
信号発生器18の出力側は回路点S7,S8およびS9を介し
て相関器46,56および66に接続されている。更に、信号
発生器18の出力側は乗算器20を介して電流源42,52およ
び62に接続されている。乗算器の第２入力側には制御入
力側22から信号KIが供給される、この信号は例えば係数
１または２（KI＝１または＝２）を表している。係数KI
の使用により、種々異なったレベルの電流源信号の生
成、ひいては測定精度を高めるための２点測定が可能に
なる。信号発生器18の信号は、すべての相関器および電
流源に同時に供給される。このようにして、同時にかつ
循環的に漏れテストを実施することができ、その際電流
源はこの期間にしか作動状態である必要はない。
て相関器46,56および66に接続されている。更に、信号
発生器18の出力側は乗算器20を介して電流源42,52およ
び62に接続されている。乗算器の第２入力側には制御入
力側22から信号KIが供給される、この信号は例えば係数
１または２（KI＝１または＝２）を表している。係数KI
の使用により、種々異なったレベルの電流源信号の生
成、ひいては測定精度を高めるための２点測定が可能に
なる。信号発生器18の信号は、すべての相関器および電
流源に同時に供給される。このようにして、同時にかつ
循環的に漏れテストを実施することができ、その際電流
源はこの期間にしか作動状態である必要はない。
漏れ電流測定においてバッテリー電圧とアースとの間
を区別する必要がないときは、回路分岐52,54,56または
62,6,66を省略することができる。
を区別する必要がないときは、回路分岐52,54,56または
62,6,66を省略することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−40193（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−176949（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−5982（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−52466（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−12263（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/02 B60R 21/32 G01R 27/02
Claims (8)
- 【請求項１】エアバック制御装置における２つの回路点
（S1,S2;S41,S42;S51,58;S61,68）間の抵抗および／ま
たは漏れ測定のための回路装置であって、検査電流を前
記２つの回路点の一方に供給するための電流源（12;42;
52;62）と、前記検査電流と前記２つの回路点間の抵抗
とから生じる電圧を検出する回路素子（14;44;54;64）
とを有している形式のものにおいて、 広帯域の周波数を発生するための広帯域信号発生器（1
8）が設けられており、該発生器の出力側は前記電流源
（12;42;52;62）の制御入力側に接続されておりかつ前
記電圧検出回路素子（14;44;5;64）および前記信号発生
器（18）の出力側は、これらの出力信号を相関するため
の相関器（16;46;56;66）の入力側に接続されている ことを特徴とする回路装置。 - 【請求項２】前記電圧検出回路素子（14;44;54;64）は
電圧増幅器を含んでいる 請求項１記載の回路装置。 - 【請求項３】前記電圧増幅器（14;44;54;64）は演算増
幅器である 請求項２記載の回路装置。 - 【請求項４】前記広帯域信号発生器（18）はデジタル信
号発生器である請求項１記載の回路装置。 - 【請求項５】前記広帯域信号発生器（18）はレジスタ長
ｎおよびクロック周波数Ｆを有する帰還結合されたレジ
スタ（181）である 請求項４記載の回路装置。 - 【請求項６】少なくともそれぞれ２つの別の回路点（S5
1.58;S61,68）の間の測定のために、前記電流源（12;4
2）がそれぞれ少なくとも１つも別の電流源（52;62）を
含んでおり、それぞれ少なくとも２つの別の相関器（5
6;66）がその一方の入力側に前置接続されている回路素
子（54;64）を介して前記回路点に接続されておりかつ
前記広帯域信号発生器（18）の出力側は前記少なくとも
１つの別の相関器の第２の入力側および前記少なくとも
１つの別の電流源の制御入力側に接続されている 請求項１記載の回路装置。 - 【請求項７】同時に相関されない信号は前記広帯域信号
発生器（18）からその都度前記異なった電流源（42;52;
62）の制御入力側に供給され、前記信号はその都度同時
に所属の相関器（46;56;66）に供給される 請求項６記載の回路装置。 - 【請求項８】前記広帯域信号発生器の出力側（18）は乗
算器（20）の第１の入力側に接続されておりかつ該乗算
器（20）の第２の入力側は制御入力側（22）に接続され
ており、該制御入力側から該乗算器（20）の第２の入力
側に係数値信号が供給され、 前記乗算器（22）の出力側は前記電流源（42;52;62）の
制御入力側に接続されており、 前記乗算器（22）の出力側からの前記係数値信号に依存
して、電流源信号のレベルを変えることができる信号が
前記電流源（42;52;62）の制御入力側に供給されるよう
になっている 請求項１から７までのいずれか１項記載の回路装置。
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