JPH06500397A - センサ用検査回路 - Google Patents
センサ用検査回路Info
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- JPH06500397A JPH06500397A JP4507959A JP50795992A JPH06500397A JP H06500397 A JPH06500397 A JP H06500397A JP 4507959 A JP4507959 A JP 4507959A JP 50795992 A JP50795992 A JP 50795992A JP H06500397 A JPH06500397 A JP H06500397A
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- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
センサ用検査回路
本発明は、センサの機能状態を検査するための回路に関する。センサは正常機能
するか、またはエラーのある信号を出力し得る。このことは例えばアースへの短
絡、供給電圧への短絡または断線に起因する。
以下トランジスタに関連して、“電子受容電極”という概念を使用する。N導電
形トランジスタではこれは、ドレインないしコレクタであり、P導電形トラン従
来の技術
比較的長い時間間隔でのみ観察され得、またはそのンサに対しては、状態識別が
特に重要である。このような場合では通常、動作パラメータが連続的に監視され
、2値状態信号が出力される。
センサの機能正常性を検査する際には、種々異なる機能状態をできるだけ簡単に
識別し得ることが所望される。従って種々異なる機能状態を簡単に識別し得るセ
ンサ用検査回路を提供するのが課題である。
発明の開示
本発明のセンサ用回路は、構成される。
3つの検査トランジスタの切換状態を前記のように組合わせることにより、3つ
のトランジスタ信号しがない4つのセンサ機能状態を検査することができる。
有利な実施例のように2つまたは3つの検査トランジスタを直列に接続すると評
価がさらに簡単になる。もちろんこの場合も、トランジスタ直列回路と残りの検
査トランジスタの切換状態の組合せから、センサのそれぞれの機能状態が明白に
なる。トランジスタの遮断状態が“1“により、導通状態(アースへの接続)が
“O”により表されれば、4つの状態は2ビット信号として“00″、101″
、”10″および“11”で相互に区別される。
図面
図1は、センサ検査用回路の有利な実施例の回路図である。この回路はそれぞれ
2つの状態のうちから1つをとる2つの検査信号により、全部で4つのセンサ機
能状態を区別する。
図2は、2つの検査信号の状態とセンサの機能状態とを関連付ける表を示す。
実施例の説明
図1は、熱電素子IIがセンサとして2つの入力側ELとEHを介して接続され
た検査回路10を示す。
入力側ELとは、熱電素子11の線路のうち他方の線路(高電位線路HPL)よ
りの電位の低い線路(低電位線路LPI、)が接続されている。高電位線路は他
方の入力側E Hに接続されている。これら入力側の信号は高電位線路HPLな
いし低電位線路LPLを介して直接信号出力側SAHないしSALに送出される
。この出力側にて後続の処理のためにこれらの信号が取り出される。2つの線路
の信号はまた検査回路10でも評価され、評価信号は2つの検査出力側PALと
PA2に出力される。
熱電素子11には全部で以下の3つのエラーが発生し得る。図1にIで示したア
ースへの短絡、IIで示した供給電圧への短絡、IIIで示した断線である。
短絡および断線は2つのセンサ線路の片方のみでまたは両方で生じ得る。
そのために、電圧源の電圧として+12Vのバッテリ電圧U Bat、tが印加
され、トランジスタにより検査回路10で+5Vの供給電圧+Vccが使用され
ることを前提とする。
検査回路10の機能に対して重要なのは、検査回路がオフセット電圧源V OS
を有していることである。
この電圧源は低電位線路LPLの電位をアースの対してプルアップする。すなわ
ち、トランジスタ最小制御電圧よりも高いオフセット電圧だけ高くする0図1の
実施例では、ベース−エミッタ電圧降下が約0.7VであるNPNシリコントラ
ンジスタが使用される。実施例のオフセット電圧は従いIVが選択されている。
高電位線路とアースとの間にはプルダウン抵抗PDが接続されている。この抵抗
を介して連続的に、熱電素子11の内部抵抗R1で電圧降下を引き起こす電流が
流れるから、この抵抗は測定精度に相応するよりも僅かしかセンサ信号に影響を
与えないほど高低値に選択されている。選択的にセンサの内部抵抗で降下する電
圧をセンサ信号の評価の際に考慮することができる。
しかしこれは、センサの内部抵抗の抵抗値とプルダウン抵抗の抵抗値とが時間的
に実質上一定であるような適用例でのみ実用となる。
センサが正常に動作しているかぎり、低電位線路LPLの電位はオフセット電位
に相応し、高電位線路の電位はそれよりセンサ電圧だけ高い。これに対して断線
の場合には、高電位線路の電位はプルダウン抵抗PDによりアース電位に引き下
げられる。同様に高電位線路がアースに短絡した場合は、高電位線路はアース電
位になる。低電位線路LPLがアースに短絡した場合は、この低電位線路はアー
ス電位になり、高電位線路HP Lの電位はこれよりセンサ電圧だけ高い。これ
に対して、アース線路が電圧J(バッテリー)の高電位と、または供給電圧の電
位のみと接触すると、アース線路は相応の電位をとる。その際高電位線路の電位
はセンサ電圧だけこれより高い。これに対して、高電位線路が前記2つの比較的
に高い電位の1つと接触すると、高電位線路はそれぞれ比較的に高い電位をとる
。
一方低零位線路LPLの電位はセンサ電圧だけそれより低い、2つの線路の電位
差はアースへの短絡または前述の比較的に高い電位への短絡の場合、最大センサ
電圧がトランジスタの導通電圧よりも低ければ無視できる。このことは実施例に
おいて有利である。
高電位線路HPLの電位により制御されるトランジスタは図1にTRIとして示
されている。このトランジスタのベースは高電位線路と抵抗装置を介して接続さ
れているう抵抗装置は1つの抵抗として図示されている。コレクタは抵抗を介し
て動作電圧Vccと接続され、エミッタはアースと接続されている。コレクタか
らは、第2の検査出力側PA2に供給される信号が取り出される。この信号はト
ランジスタが導通しているかぎり、アース電位に相応する(状i”o“)。これ
は高電位線路の電位が少な(ともオフセット電圧源U O3の電位にある場合で
ある。これに対して電位が、断線またはアースへの短絡のためこの値を下回ると
、トランジスタは遮断され、前記の信号は動作電圧の電位を有する(状態“1”
)。
相応して、トランジスタTRIが高電位線路にオフセット電位を上回るかまたは
下回る電位が存在するか否かを検査するのと同じように、トランジスタTR2は
この関係を低電位線路LPLに対して検査する。このトランジスタもN P N
S i−トランジスタである。
そのベースは抵抗装置を介して低電位線路と接続されている。コレクタは抵抗を
介して動作電圧Vccと接続されている。コレクタの信号は第1の検査出力(I
IPA1に供給される。エミッタはトランジスタTRIの場合のように直接はア
ースされず、エミッタとアースとの間にトランジスタTR3の切換区間が接続さ
れている。従い第1の検査出力側TRIには、トランジスタTR2が導通したと
きに既に信号″0″が発生するのではなく、トランジスタTR3も開放したとき
に初めて発生する。この2つのトランジスタの1つが遮断されるとき、検査出力
側PALの信号は状態“1”をとる。
上記のトランジスタTR3のベースはトランジスタTR4により制御される。こ
のトランジスタはP−チャネル−MOSFETであり、そのソースは+5vの供
給電圧に接続されている。ゲートは抵抗を介して高電位線路HPLと接続されて
いる、そのドレインはトランジスタTR3を制御する。このP−チャネル−MO
SFETは、そのゲートに電位が印加されるとき、すなわち高電位線路の電位が
ソース電位、つまり供給電圧よりも低いときに導通する。次いでトランジスタT
R3も導通する。しかしこれは変化し、高電位線路の電位は少なくとも+5■の
供給電圧Vccの電位まで上昇する。これは例えば、電圧!(バッテリー)の1
2Vの電圧に対して短絡した場合である。トランジスタTR4が前記の場合に正
常にスイッチングするためには、供給電圧Vccがセンサの出力電圧子オフセッ
ト電圧+トランジスタTR’4の最小制御電圧の和よすも大きくなければならな
い。
図2は、前に述べた機能状態に対する検査出力側PA1とPA2での信号状態を
示す、4つのことなる場合が、2つの2進検査信号により明確に相互に区別され
ることがわかる。
図1の実施例では、トランジスタTR3のベースを制御するトランジスタは電界
効果トランジスタである。
これには、電界効果トランジスタが、プルダウン抵抗PDを介して流れなければ
ならないような制御電流を必要としないという利点がある。これによりプルダウ
ン抵抗を非常に高抵抗に選択することができる。このことは前に述べた理由から
、センサ信号の測定精度に対して有利である。検査回路が特に他の回路部分と共
に集積化されるべき場合、すべての回路素子が実質的に同じ方法ステップで製造
する、二とができれば、すなわち回路素子すべてがバイポーラトランジスタかま
たは電界効果トランジスタであれば有利である。従い適用例に応じて、トランジ
スタTR4は電界効果トランジスタまたはバイポーラのPNPトランジスタとし
て構成する。この場合、電界効果トランジスタを使用することは、漏れ電流が非
常に少なく、かつ無電流の制御が可能であるため、バイポーラトランジスタより
も有利である。図1の回路は相応に適用される。しかしトランジスタTRIから
TR3においてそれぞれのFETのソースがエミッタに、ゲートがベースに、ド
ラインがそれぞれのバイポーラトランジスタのコレクタに相応する。その際オフ
セット電圧はFETの比較的に高い導通制御電圧に相応して高く設定しなければ
ならない。すなわち、lVの代わりに例えば2.5■にする。
国際調査報告
Claims (4)
- 1.センサ(11)に対する検査回路(10)において、 オフセット電圧源(UOS)が、他方のセンサ線路(高電位線路、HPL)の電 位よりも電位の低い方のセンサ線路(低電位線路、LPL)と接続されており、 該オフセット電圧源は低電位線路に、アースに対するオフセット電圧を供給し、 該オフセット電圧は、トランジスタを導通制御するために制御電極に印加される 最小制御電圧(トランジスタ最小制御電圧)よりも高く選定されており、一方が 高電位線路と、他方がアースと接続されたプルダウン抵抗(PD)が設けられて おり、制御電極が抵抗装置を介して高電位線路と接続された第1の検査トランジ スタ(TR1)が設けられており、当該トランジスタは高電位線路の電位がトラ ンジスタ最小制御電圧よりも低い場合に遮断され、このような場合はセンサがア ースに短絡した場合か、またはプルダウン抵抗に起因して断線した場合であり、 制御電極が抵抗装置を介して低電位線路と接続された第2の検査トランジスタ( TR2)が設けられており、当該トランジスタは低電位線路がアースに接続した 場合に遮断され、このような場合はアース短絡の場合であり、 制御電極がPチャネルトランジスタ(TR4)の出力側と接続された第3の検査 トランジスタ(TR3)が設けられており、該Pチャネルトランジスタの制御電 極は2つのセンサ線路のうちの一方と接続されており、 当該Pチャネルトランジスタは、当該線路の電位が最小制御電圧を加えた電子受 容電極の電位に少なくとも相応し、これに基づいて第3のトランジスタが遮断さ れる場合に遮断されるように接続されており、前記3つの検査トランジスタの切 換状態の組合せによりセンサの機能状態が表され、すなわち正常機能、アースヘ の短絡、供給電圧への短絡および断線を区別することができることを特徴とする 検査回路。
- 2.3つの検査トランジスタのうちの2つのトランジスタ(TR2,TR3)は 直列に接続されており、当該トランジスタ直列回路の切換状態と残りの検査トラ ンジスタ(TR1)の切換状態の組合せによりセンサの機能状態が表される請求 の範囲第1項記載の検査回路。
- 3.前記Pチャネルトランジスタ(TR4)はP−チャネル−FETである請求 の範囲第1項または第2項記載の検査回路。
- 4.プルダウン抵抗(PD)は高抵抗である請求の範囲第1項から第3項までの いずれか1項に検査回路。
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