CN103370631B - 用于在电容特性的电路零件上进行连接断开识别的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在具有电容特性的电路零件(1)上的连接断开识别的装置，所述电路零件与有用信号源(3)电连接。依据本发明设置有分析电路(10)，其与具有电容特性的所述电路零件(1)的输入节点(5)电连接并且在具有电容特性的所述电路零件(1)的所述输入节点(5)处获取由所述有用信号源(3)输出的脉冲的有用信号(UNUTZ)并且分析信号特征用于连接断开识别。

Description

用于在电容特性的电路零件上进行连接断开识别的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的装置以及涉及一种用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的方法。
背景技术
在用于机动车的已知的有线传感器中，为安全性关键的焊线设置有监控。其背后的工作原理是电流源将较小的测量直流电馈入焊线，该测量直流电将经由其他的焊线重新流回来。当两个焊线中的一个焊线为断开的或者中断的时，该电流不能被正确地收到并且能够例如通过置位用信号表示焊线断开或者焊线中断的故障标志位的方式识别出这样的断开或者这样的中断。然而，通过所描述的焊线断开识别并不能监控与具有电容特性的电路零件连接的焊线，因为不能馈入任何的测量直流电。因此，并不能监控一些安全性重要的焊线。
在公开文献DE102004026971A1中例如描述了具有故障识别的微机械传感器。所描述的传感器包括微机械功能部件和电子分析电路，他们相互之间存在电连接。此外，如此地设置用于执行传感器的自检的装置，从而实现至少一个电连接的故障识别。在自检期间，激励模块向微机械功能部件发送一种信号模式。接下来，将产生测量信号，其由信号分析模块转变为传感器输出信号。该激励模块除了测试信号以外还提供相关信号。该相关信号和传感器输出信号将提供给解调模块，在该解调模块中进行该信号的相关的解调。经解调的输出信号被提供给评估模块，最后，在该评估模块中基于经分析的信号模式来评估至少一个电连接的状态并且输出相应的信号。
发明内容
与之相反地，依据本发明所述的、用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的、具有独立权利要求1的特征的装置和依据本发明所述的、用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的、具有独立权利要求7的特征的方法具有以下优点，即获取总是施加在具有电容特性的电路零件上的脉冲的有用信号并且分析其用于连接断开识别。由此以有利的方式能够具有较低的硬件花销并且在没有附加的用于生成测试信号的信号发生器的情况下执行快速的且安全的连接断开识别，并且由此以有利的方式解决至安全的运行的大的缺陷。
本发明的实施形式以有利的方式充分利用了如下情景，即至该具有电容特性的电路零件的电连接位置受具有充电和放电的时钟方案的影响。在断开的电连接中，所述放电曲线的外观变化。能够在监控至具有电容特性的电路零件的输入节点时识别出并且分析该变化。
本发明的实施形式提供了一种用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的装置，所述电路零件与有用信号源电连接。依据本发明设置了分析电路，其与具有电容特性的所述电路零件的输入节点电连接并且在具有电容特性的所述电路零件的输入节点处获取从所述有用信号源所输出的脉冲的有用信号并且分析信号特征用于所述连接断开识别。
此外，本发明的实施形式提供了一种用于在具有电容特性的电路零件上的连接断开识别的方法，所述电路零件与有用信号源电连接。依据本发明，在具有电容特性的所述电路零件的输入节点处获取从所述有用信号源所输出的脉冲的有用信号并且分析信号特征用于所述连接断开识别。
通过在从属权利要求中列示的措施和改进方案能够有利地改善在独立权利要求1中给出的用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的装置和在独立权利要求7中给出的用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的方法。
特别有利地，所述分析电路将所述脉冲的有用信号的放电曲线分析为信号特征。所述分析能够例如通过将所述脉冲的有用信号的实际获取的电压值与阈值作比较来实现。
在依据本发明所述的装置的有利的设计方案中，当所述脉冲的有用信号获取的电压值在测量时刻时位于预先给定的阈值之上时，所述分析电路例如识别出断开的电气连接或者断开的焊线。替代地，当所述脉冲的有用信号的所述获取的电压值在测量时刻(TM)时位于所述预先给定的阈值之下时，所述分析电路能够识别出正常的电气连接或者闭合的焊线。
在依据本发明所述的装置的另一个有利的设计方案中，所述分析电路如此地选择所述测量时刻，使得所述有用信号的相应的分析脉冲的脉冲持续时间的约80至95％，优选地90％已经过去，因为在该时刻，所述电路零件的电容性部分的相应的充电或者放电过程基本上已经结束。此外提出了，所述分析电路连续地、在可预先给定的时刻和/或周期性地获取或者分析所述脉冲的有用信号。通过该措施，能够最优地将分析时刻适配所述待监控的电路零件的电容特性并且以有利的方式实现安全的连接断开识别。
在依据本发明所述的方法的有利的设计方案中，将所述脉冲的有用信号的放电曲线分析为信号特征，其中，当所述脉冲的有用信号的获取的电压值在测量时刻位于预先给定的阈值之上时识别出断开的电连接，并且其中，当所述脉冲的有用信号的所述获取的电压值在测量时刻位于所述预先给定的阈值之下时识别出正常的电连接。如此地选择所述测量时刻，使得所述有用信号的相应的分析脉冲的脉冲持续时间的约80至95％，优选地90％已经过去，因为在该时刻，所述电路零件的电容性部分的相应的充电或者放电过程基本上已经结束。
在依据本发明所述的方法的另一个有利的设计方案中，连续地、在可预先给定的时刻和/或周期性地获取或者分析所述脉冲的有用信号。
本发明的实施例将在附图中示出并且将在接下来的说明书中进一步阐述。在附图中，相同的附图标记描述实施相同的或者相似的功能的部件或者元件。
附图说明
图1示出了依据本发明所述的、用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的、具有正常的电连接的装置的实施例的示意方块图；
图2示出了依据本发明所述的、用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的、具有分离的或者断开的电连接的装置的实施例的示意方块图；
图3示出了在正常的电连接时的具有电容特性的该电路零件的输入节点处的有用信号的曲线和在分离的或者断开的电连接时的具有电容特性的该电路零件的输入节点处的有用信号的曲线的总的示意图示以及恒定的阈值的图示；
图4示出了图3的详细图示。
具体实施方式
如图1和图2所示，依据本发明，所示出的实施例包括一种用于在具有电容特性的电路零件1上进行连接断开识别的装置包括分析电路10，该电路零件与有用信号源3电连接。该分析电路10与具有电容特性的电路零件1的输入节点5电连接并且在具有电容特性的电路零件1的输入节点5处获取从有用信号源3输出的脉冲的有用信号UNUTZ。此外，该分析电路分析该信号特征用于连接断开识别。
如图1和图2进一步所示，由电容器C来表示电路零件1的电容特性并且通过焊线B来表示在输入节点5和电容器之间的电连接。图1和图2的图示的区别在于，依据图1的图示示出了具有正常的电连接B的电气的电路零件1，并且依据图2的图示示出了具有切断的或者断开的电连接B’的电气的电路零件1。
图3示出了在正常的电连接B时的具有电容特性的该电路零件1的输入节点5处的有用信号UNUTZ的曲线和在分离的或者断开的电连接B’时的具有电容特性的该电路零件1的输入节点5处的有用信号UNUTZ的曲线的总的示意图示以及恒定的阈值S的图示。图4为图3的详细图示，其示出了有用信号UNUTZ的脉冲。
如图3和图4所示，分析电路10将脉冲的有用信号UNUTZ的放电曲线E分析为信号特征，其中，该有用信号UNUTZ的曲线E表示电连接B的正常的状态。该电路零件1的电容特性受具有充电和放电的时钟方案的影响。由此，在断开的或者分离的电连接B’时，该有用信号UNUTZ的放电曲线改变，这将引起虚线地示出的故障曲线F。
当该脉冲的有用信号UNUTZ的获取的电压值在测量时刻TM时位于预先给定的阈值S之上，分析电路10识别出断开的电连接B’，该有用信号在这样的情况下通过虚线地示出的故障信号F的曲线来表示。然后，该分析电路10输出作为测试结果的信号，该信号例如通过置位故障位来表示非正常的连接状态ni0(非正常)。
与之相反地，当脉冲的有用信号UNUTZ的获取的电压值在测量时刻TM时位于预先给定的阈值S之下时，分析电路10识别出正常的电连接B，在该情况下通过放电曲线E的走向来表示该有用信号。非，该分析电路输出作为测试结果的信号，该信号表示正常的连接状态i0(正常)。
如图4所示，分析电路如此地选择测量时刻TM，使得该有用信号UNUTZ的相应的分析脉冲的脉冲持续时间TI的约80至95％，优选地90％已经过去，因为在该时刻电路零件1的电容性的部分C的相应的充电或者放电过程基本上已经结束。
分析电路10能够例如连续地、在可预先给定的时刻和/或周期性地获取或者分析该脉冲的有用信号UNUTZ。
依据本发明，依据本发明所述的、用于在具有电容特性的电路零件1上进行连接断开识别的方法的实施形式在具有电容特性的电路零件1的输入节点5上获取从有用信号源3输出的脉冲的有用信号UNUTZ并且分析该信号特征用于连接断开识别。优选地，将该脉冲的有用信号UNUTZ的放电曲线E分析为信号特征，其中，当所述脉冲的有用信号UNUTZ获取的电压值在测量时刻TM时位于预先给定的阈值S之上时识别出断开的电气连接B’，并且其中，当所述脉冲的有用信号UNUTZ的所获取的电压值在测量时刻TM时位于预先给定的阈值S之下时识别出正常的电气连接B。优选地，如此地选择该测量时刻TM，使得该电路零件1的电容性部分C的充电或者放电过程基本上已经结束。这意味着，该测量时刻TM处于这样的时刻之上，在该时刻上有用信号UNUTZ的相应的分析脉冲的脉冲持续时间TI的约80至95％，优选地90％已经过去
能够例如连续地、在可预先给定的时刻和/或周期性地获取脉冲的有用信号UNUTZ或者能够连续地、在可预先给定的时刻和/或周期性地分析该脉冲的有用信号UNUTZ用于连接断开识别。
本发明的实施形式提供了一种用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的装置，其以有利的方式能够具有较低的硬件开销并且在无需附加的用于生成测试信号的信号发生器的情况下实现连接监控并且由此解决至安全的运行的大的缺陷。

Claims (11)

1.一种用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的装置，所述电路零件与有用信号源(3)电连接，所述装置包括分析电路(10)，所述分析电路与具有电容特性的所述电路零件(1)的输入节点(5)电连接，其特征在于，所述分析电路(10)在具有电容特性的所述电路零件(1)的所述输入节点(5)处获取从所述有用信号源(3)输出的脉冲的有用信号(UNUTZ)并且分析信号特征用于所述连接断开识别，其中，所述分析电路(10)将所述脉冲的有用信号(UNUTZ)的放电曲线(E)作为信号特征来分析。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当获取的所述脉冲的有用信号(UNUTZ)的电压值在测量时刻(TM)时位于预先给定的阈值(S)之上时，所述分析电路(10)识别断开的电气连接(B’)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当获取的所述脉冲的有用信号(UNUTZ)的电压值在测量时刻(TM)时位于预先给定的阈值(S)之下时，所述分析电路(10)识别出正常的电气连接(B)。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述分析电路(10)如此地选择所述测量时刻(TM)，使得所述有用信号(UNUTZ)的相应的分析脉冲的脉冲持续时间(TI)的80%至95％已经过去。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述分析电路(10)如此地选择所述测量时刻(TM)，使得所述有用信号(UNUTZ)的相应的分析脉冲的脉冲持续时间(TI)的90％已经过去。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述分析电路(10)连续地、在可预先给定的时刻和/或周期性地获取所述脉冲的有用信号(UNUTZ)。
7.一种用于在具有电容特性的电路零件上进行连接断开识别的方法，所述电路零件与有用信号源(3)电连接，其特征在于，在具有电容特性的所述电路零件(1)的输入节点(5)处获取从所述有用信号源(3)输出的脉冲的有用信号(UNUTZ)并且分析信号特征用于所述连接断开识别，其中，将所述脉冲的有用信号(UNUTZ)的放电 曲线(E)作为信号特征来分析。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当获取的所述脉冲的有用信号(UNUTZ)的电压值在测量时刻(TM)时位于预先给定的阈值(S)之上时识别出断开的电气连接(B’)，并且其中，当获取的所述脉冲的有用信号(UNUTZ)的所述电压值在测量时刻(TM)时位于所述预先给定的阈值(S)之下时识别出正常的电气连接(B)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，如此地选择所述测量时刻(TM)，使得所述有用信号(UNUTZ)的相应的分析脉冲的脉冲持续时间(TI)的80%至95％已经过去。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如此地选择所述测量时刻(TM)，使得所述有用信号(UNUTZ)的相应的分析脉冲的脉冲持续时间(TI)的90％已经过去。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于，连续地、在可预先给定的时刻和/或周期性地获取所述脉冲的有用信号(UNUTZ)。
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