CN111201450A - 可自测试的测量系统和用于运行可自测试测量系统的方法 - Google Patents
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Abstract
建议了一种可自测试的测量系统(SS)，其可以具有至少三个状态：运行状态和至少两个测试状态。在第三测试状态下，数字信号产生单元(DSO)用检查信号直接刺激数字输入电路(DSI)，从而可以检查信号链。在第二测试状态下，数字信号产生单元(DSO)用检查信号刺激模拟信号链(DR，AS)和数字输入电路(DSI)，从而可以对该信号链进行检查。在第一测试状态下，数字信号产生单元(DSO)用检查信号刺激模拟信号链(DR，AS)、测量单元(TR)(典型地是超声换能器)和数字输入电路(DSI)，从而可以然后检查该信号链并监视参数是否符合要求，特别是信号幅度。在运行状态下，数字信号产生单元(DSO)用输出信号刺激模拟信号链(DR，AS)、测量单元(TR)(典型地是超声换能器)和数字输入电路(DSI)，然后可以监视该信号链的参数是否符合要求，特别是信号幅度。
Description
本发明涉及一种可自测试的测量系统，特别是一种用于汽车应用的超声传感器测量系统，以及一种用于运行可自测试的测量系统的方法。
一般介绍
在汽车领域按照ISO标准26262引入功能安全的过程中，超声传感器系统还必须满足这样的功能安全要求。当涉及诸如自动驻车的自主功能时，这些要求特别高。为了能够更好地识别隐藏的错误，自诊断能力也是必要的，尤其是在运行期间。一个问题是，这样的超声测量系统的测量结果例如用于机动车的自动驻车。因此，隐藏错误的识别至关重要。
背景技术
DE-A-10 2013 021 328公开了一种超声传感器设备和一种用于借助于超声脉冲进行测量的相应方法。为了进行诊断，在该公开方法中通过控制命令在第一测试状态下发送、接收和评估处于测试状态含义下的脉冲，并在接收器中进行评估。在第二测试状态下，经由直接连接发送、接收来自发送器的脉冲并且在接收器中进行评估。
在DE-A-10 2008 042 820中描述了一种传感器设备，该传感器设备具有超声传感器和功能监视设备，该功能监视设备用于借助于电压水平来确定阻抗，该电压水平由声换能器上的放大器、滤波器和微控制器确定。在该文献中还描述了在比较器上对电压信号的评估，其中形成了与电压或阻抗有关的监视信号。
发明内容
本发明的任务是说明一种可自测试的测量系统和一种用于运行该测量系统的方法，利用所述测量系统和所述方法可以实现改进的自测试功能。
为了解决该任务，建议了根据权利要求1、30、33和36的可自测的测量系统以及根据权利要求39、40、41和42的方法。本发明的各个实施例是从属权利要求的主题。因此，为了简单起见，没有提及权利要求版本的措辞，而是参考权利要求版本。
可以在建议的测量系统(SS)的初始自测试期间或者在特定于客户的诊断措施的范围内进行各种用于系统诊断的测试：
1.检查数字信号处理
优点：可以精确确定数字信号处理的系统响应的刺激和期望值。
2.内部信号路径检查
(激励脉冲串发生器，使用向下划分的驱动器电流，在第一放大器级之后的输入耦合，在回波评估之后的评估)。
优点：该方法快速且全面。
3.对测量单元(TR)(例如超声换能器(TR))的阻抗的阻抗值检查(执行扫频并评估谐振曲线)
优点：该方法检查包括外部元件在内的完整信号路径。可以在已经根据方法1已经检查的数字信号处理中对测量单元(TR)(即超声换能器(TR))的谐振曲线进行评估，所述谐振曲线是所述测量单元(TR)对扫频形式的刺激的系统响应。所述扫频本身也可以在已经根据上面的数字1进行了检查的数字信号处理中产生。
4.传感器操控装置上的比较器，用于监视外部组件和驱动器晶体管优点：即使在运行期间也可以连续检查传感器激励。
5.即使在运行期间也可以通过对称性检查装置进行对称性检查
优点：可以识别所述测量单元(例如，超声传输系统)的对称性的与运行相关的干扰。
6.即使在运行期间也要进行谐波检查
优点：可以识别所述测量单元(例如，超声换能器/变换器子系统)的与运行相关的干扰，这些干扰不会损害对称性，但会改变振荡频谱。
检查数字信号处理
通过馈入至少一个测试信号来检查数字信号处理，所述至少一个测试信号对应于相关测量单元的可能的临界信号，所述测量单元例如是超声换能器形式的超声传感器系统。该馈入在所述超声传感器系统的信号路径中在传感器系统的第三测试状态下在模数转换器(ADC)之后进行、或在所述传感器系统的第二测试状态下在所述模数转换器(ADC)之前进行。然后，以在正常运行中对真实的超声回波信号或测量单元的测量信号进行的形式进行评估。由于所述测试信号及其预期结果都是已知的，因此可以在运行中非常快速地检查所述信号路径的连续性和功能性。这可以在运行中完成，而不会损失性能，例如在非运行时间，或者在启动或重新启动所述系统时或在关闭时。在此过程中，馈入所述模数转换器(ADC)之前的信号路径经由模拟多路复用器(AMX)模拟地进行。在此过程中，馈入所述模数转换器(ADC)之后的信号路径例如经由数字多路复用器(DMX)数字地进行。对于数字馈入，所述系统在所述信号路径末端的响应必须与预设完全一致，而对于作为模拟信号的馈入，必须或应当预定容差范围，或者产生具有以下提前量的模拟信号，即在考虑到过程波动和运行参数波动的情况下排除错误评估。根据本发明的该方法的优点在于，它特别快速和精确。
由此，在所述超声传感器系统的正常运行中可以保持相当高的功能测试覆盖率。但是，这些原理可以推广到类似的测量系统，在这些测量系统中根据本发明可以使用其他测量单元。
原理：
这里建议的自测试方法的原理包括在模拟输入电路(AS)中的模数转换器(ADC)之后或之前馈入测试信号，并在随后的数字输入电路(DSI)中进行回声评估之后进行评估。在此过程中，可以在所述模拟输入电路(AS)和后续的数字输入电路(DSI)中通过不同的路径，以使这些检查尽可能精确地适配于所述测量系统(SS)的各自应用。
在绕过非数字信号路径部分的情况下通过数字输入电路(DSI)用定义的输入信号进行激励会在所述数字输入电路(DSI)中的信号链输出端产生固定的、可重现的回声信息(例如，关于时刻，回声大小，与预期的、确切已知的信号变化曲线的相关性等)。
在本发明中，该可预测性应当用于利用所述测量系统的一种运行状态和三种测试状态的自测试。
因此，建议了一种可自测试的测量系统(SS)，该测量系统具有：
-用于产生刺激的数字信号产生单元(DSO)，
-驱动器级(DR)，用于对数字形式的刺激进行功率放大和模拟信号整形，
-测量单元(TR)例如超声换能器，用于在测量介质(例如在超声情况下是空气)中将功率放大的刺激转换为测量信号，并以接收信号的形式从测量信道(CH)接收信道响应，
-模拟输入电路(AS)，用于放大、预处理和数字化所述接收信号，以及
-数字输入电路(DSI)，用于处理数字化的接收信号。在现有技术中，测量系统的这些组件可以在典型的超声测量系统中找到，例如为了在汽车驻车辅助系统中使用。
因此，作为本发明的起点的上述测量系统一般来说具有测量单元，该测量单元将激励信号或输出信号作为测量信号发送到测量信道或测量段中，并作为对其的反应接收响应信号。就此而言，所述测量单元总体上具有至少一个执行器和至少一个传感器，它们经由所述测量信道或所述测量段有效连接。所述测量系统具有激励(或前向)信号路径和响应(或反向)信号路径。出于数字信号处理的目的，两个信号路径均设有数字电路部分和模拟电路部分。数字激励信号在前向信号路径中被转换为模拟激励信号，利用该模拟激励信号操控所述测量单元。所述测量单元在反向信号路径上提供模拟响应信号，该模拟响应信号将被转换为数字信号。对所述数字信号的评估在所述测量系统中进行，或者也可以在所述测量系统外部进行。在此情况下，检查所述数字激励信号是否导致了预期的响应信号。模拟信道仿真单元连接在前向和反向信号路径中的模拟电路与所述测量单元之间，所述模拟信道仿真单元与所述前向信号路径连接(或选择性地可以与所述前向信号路径连接)，而且是在模拟电路和所述测量单元之间，并且经由多路复用器等切换单元选择性地将其输出信号而不是来自所述测量单元的响应信号馈入所述反向信号路径的模拟电路中。同样，在两个信号路径的数字电路和模拟电路之间有数字信道仿真单元，它连接到所述前向信号路径(或选择性地可以与所述前向信号路径连接)，而且是在其数字电路和模拟电路之间，以及经由另一多路复用器等切换单元选择性地将其输出信号而不是来自所述反向信号路径的模拟电路的数字响应信号馈入所述反向信号路径的数字电路。所述模拟信道仿真单元模拟或仿真所述测量单元(必要时带有测量信道)，而所述数字信道仿真单元仿真两个信号路径的模拟电路和所述测量单元。一旦激活了所述模拟信道仿真单元，则所述数字信道仿真单元便会停用(即不将信号馈入所述反向信号路径)。如果激活了所述数字信道仿真单元，则应停用所述模拟信道仿真单元。但是替代地，在这种情况下也可以激活所述模拟信道仿真单元。取决于此，可以执行用于检查根据本发明的系统的组件的不同测试。
所述模拟信道仿真单元可以构造为衰减环节，其将用于操控所述测量单元的相对较高的信号电平(测量信号应当是高能量的，特别是在超声测量单元的情况下，以便覆盖相应较大的检测范围)适配于所述测量系统的响应的信号电平。反过来，如果所述测量单元的操控信号和响应信号的电平大小的比值与上述值成反比，则所述模拟信道仿真单元也可以具有放大信号。除了前面提到的之外，所述数字信道仿真单元还模拟两个信号路径的模拟电路的功能，所述两个信号路径例如在输出信号路径中被构造为数模转换器(可必要时具有信号放大)并且在反向信号路径中例如被构造为模数转换器。
因此，现在为了实现对所述测量系统(SS)的有效的自测试，建议附加地向所述可自测试的测量系统提供模拟信道仿真单元(ACS)。该模拟信道仿真单元(ACS)应当能够按照信号来模拟由测量单元(TR)(或超声换能器(TR))和测量信道(CN)构成的链。为了能够做到这一点，所述反向信号路径必须由位于所述模拟输入电路(AS)之前的模拟多路复用器(AMX)分开，以便在那里选择性地馈入所述模拟信道仿真单元(ACS)的输出信号并且限幅所述测量单元(TR)(或所述超声换能器(TR))的输出信号。当然也可以考虑的是，通过所述模拟输入电路(AS)内相应的多路复用器结构来馈入所述模拟输入电路(AS)内的模拟信道仿真单元(ACS)的输出信号，或者在所述驱动器级(DR)内实现模拟通道仿真的元件(即，所述前向信号路径的模拟电路)，所述驱动器级在此也用作数模转换器。例如，可以考虑在测试配置中减少所述驱动器级(DR)的输出幅度，并且所述模拟输入电路(AS)由所述驱动器级(TR)的输出直接操控。所述驱动器级(DR)的配置优选由控制装置(CTR)进行控制。然后，例如由所述模拟信道仿真单元实现的衰减用于在所述模拟输入电路(AS)的输入端产生接近运行的电平。因此可以仿真临界的、允许的和错误的检查和测试情况。在此情况下，所述测量系统(SS)的响应必须在可预定的预期值范围内。可以将故障情况和允许的运行状态模拟为检查情况。因此，可以在排除所述测量信道(CN)和在该测量信道(CN)之前和之后的测量单元(TR)(例如超声换能器)的情况下检查信号链是否遵守针对重要运行参数和运行情况的预定规范范围。
以相应的方式，可以设置具有数字多路复用器(DMX)的数字信道仿真单元(DCS)。优选地，数字信道仿真单元(DCS)以精确可再现的方式按照信号模拟由驱动器级(DR)、测量单元(TR)、测量信道(CN)和模拟输入电路(AS)构成的信号链的预定行为。因此，可以将关键的、允许的和错误的运行情况仿真为检查和测试情况。因此，可以在排除所述测量信道(CN)和所述测量电路(CN)之前和之后的测量单元(TR)(例如超声换能器)以及模拟电路部分的情况下检查所述信号链是否精确遵守了针对重要运行参数和运行情况的预定规范值。
因此，可以区分所建议的传感器系统(SS)的多个(优选四个)状态：
1.首先，所建议的测量系统(SS)具有以下称为“运行状态”的状态，该状态对应于进行测量的正常运行。
2.其次，所述测量系统(SS)具有在下文中被称为“第一测试状态”的状态，在该状态中检查所述测量单元(TR)例如超声换能器的功能是否正确。这可以例如通过示例性超声换能器(TR)的阻抗测量来进行。
3.第三，所述测量系统(SS)具有在下文中称为“第二测试状态”的状态，在该状态中所述测量单元(TR)本身不再是所述信号路径的一部分。而是通过模拟信道仿真单元(ACS)和模拟多路复用器(AMX)来桥接所述测量单元(TR)以及由此也桥接所述测量信道(CN)。优点在于，由此所述信号路径的行为不再取决于所述测量信道(CN)中的条件或所述测量单元(TR)的状态，例如不再取决于所述测量单元(TR)(例如超声换能器(TR))的状态，并因此是可预测的。
如果所述信号路径在所述第二测试状态下对预定刺激的响应与特定范围内的预期响应不对应，则存在错误。在此，所述预期响应必须允许一定的容差，以补偿根据经验尤其是在所述模拟电路部件和所述测量单元(TR)中起作用的制造波动。
在此可以选择所述刺激和所述信道的仿真，使得刺激和信道响应都对应于真实的根据规范允许的情况。因此在这种情况下，所述系统的响应必须与一定的可事先计算的限制范围内的预期响应相对应。
在此还可以选择所述信道的仿真，使得信道响应与真实的根据规范允许的情况相对应，但所述刺激本身应当导致接收链中的错误事件。如果由数字输入电路(DSI)和模拟输入电路(AS)组成的接收链没有识别该错误事件，则所述接收链有错误，可以发信号通知此事。在这种情况下，所述测量系统(SS)的响应必须与一定的可事先计算的限制范围内的预期响应相对应。如果不是这种情况，则存在错误。
在此还可以选择所述刺激，使得其与真实的按照规范允许的情况相对应。在此然后可以选择所述信道的仿真，使得信道响应对应于根据规范不允许的情况。在这种情况下，该错误也必须由后续的接收链加以识别。
当然，可以考虑的是，所述刺激和所述信道的仿真都会导致错误情况。随后的接收链也必须识别所述错误情况。
4.第四，所建议的测量系统(SS)可以呈现在下面称为“第三测试状态”的状态，在该状态中所述测量单元(TR)特别是超声换能器形式的测量单元(TR)以及所述模拟信号路径部分不再是剩余信号路径的一部分。所述剩余信号路径于是是纯数字的。因此，与所述测量系统(SS)的第二测试状态相反，所述剩余信号路径在该第三测试状态中对预定义刺激的响应必须精确地与可预定的期望值一致。
在此可以选择所述刺激和所述信道的仿真，使得刺激和信道响应现在都精确对应于真实的按照规范允许的情况。在这种情况下，所述系统的响应必须与分配的预期响应精确一致。如果不是这种情况，则存在错误。
在此还可以再次选择所述信道的仿真，使得所述信道响应对应于真实的按照规范允许的情况，但是所述刺激本身应当导致接收链中的错误事件。如果仅由所述数字输入电路(DSI)组成的数字接收链没有识别到该错误事件，则所述数字接收链有错误，可以发信号通知此事。在这种情况下，所述系统的响应必须与所述预期响应精确对应。
在此还可以选择所述刺激，使得其与真实的按照规范允许的情况相对应。然后在此情况下可以选择所述信道的仿真，使得所述信道响应对应于根据规范不允许的情况。在这种情况下，该错误也必须由后续的数字接收链加以识别。
当然，可以考虑的是，所述刺激和所述信道的仿真都会导致错误情况。随后的接收链也必须识别所述错误情况。
下面首先将详细讨论这四个状态。可以提供其他状态。
运行状态
在运行状态中，所述数字信号产生单元(DSO)产生形成或具有所述刺激的第一数字信号(S1)。所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的该第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，并且在此典型地执行数模转换以及功率放大。所述驱动器级(DR)利用该第二模拟信号(S2)操控所述测量单元(TR)即例如超声换能器(TR)，从而借助于所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元将输出信号(MS)发送到所述测量系统(SS)外部的外部区域(ASS)中的测量信道(CN)。例如，通过所述驱动器级(DR)可以促使超声换能器(TR)将输出信号(MS)发送到作为测量信道(CN)的空气隙中。然后，所述测量单元(TR)、即例如所述超声换能器(TR)在确定的时间根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收所述接收信号(ES)，在超声换能器(TR)的情况下，所述确定的时间优选地与发射超声测量信号的时间、即发送阶段(SP)一致。在超声换能器(TR)的情况下，优选是先前辐射的输出信号(MS)的回波，所述回波从所述测量信道(CN)到达所述超声换能器(TR)。根据所接收的接收信号(ES)，所述测量单元(TR)产生第三模拟信号(S3)，该第三模拟信号取决于从所述测量信道(CN)接收的接收信号(ES)。例如，示例性的超声换能器(TR)根据超声接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，其从所述超声测量信道(CN)将该第三模拟信号作为先前由其辐射的输出信号(MS)的回波而接收。
所述模拟多路复用器(AMX)将该第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发到所述模拟输入电路(AS)。
所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)。因此，一方面，所述模拟输入电路可以用作模数转换器(ADC)。但另一方面，所述模拟输入电路还可以包括例如滤波器和放大器以及其他对接收信号进行预处理和准备的模拟电路。在运行状态中，所述数字多路复用器(DMX)转发第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)。
所述数字输入电路(DSI)接收第六数字信号(S6)，并产生第七响应信号(S7)。例如，所述数字输入电路(DSI)可以具有数字滤波器和信号处理器系统。特别优选地使用“匹配的滤波器”(也称为最优滤波器)，其滤波器功能符合来自先前信号链的预期信号形状。例如可以考虑的是，允许其他的允许的运行配置，这些运行配置仅通过所述数字输入电路(DSI)中的信号路径区分和/或通过所述模拟输入电路(AS)中的信号路径以及通过所述数字信号产生单元(DSO)中或在所述驱动器级(DR)的配置中的所属刺激产生来区分。这些配置优选通过(系统)控制设备(CTR)设置和控制，所述控制设备(CTR)到上级整体系统组件的连接线路未在附图中显示。为简化起见，此处假定所述测量系统(SS)的唯一配置，但是在这方面不应当限制地起作用。由于所述运行状态为正常状态，因此所述数字输入电路的输出信号即第七响应信号(S7)被解释为针对测量结果的信号，并作为测量结果被进一步处理和/或向其他系统组件例如(系统)控制设备(CTR)发信号通知。相反，在以下测试状态中，所述第七响应信号(S7)被解释并用作所述测量系统(SS)的检查结果。如果这些值是合理的，则在所述运行状态下不会发生这种情况。可以考虑的是，在将所述第七响应信号(S7)用作测量结果之前或在将所述第七响应信号(S7)的值用作测量结果或这些信号的测量结果或由测量结果代表的值之前，在所述运行状态中也检查合理性，从而识别在正在进行的运行中的错误。
第一测试状态(测试整个测量系统)
在第一测试状态中，所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)。该第一数字信号包括应当导致信号链的可预测反应的预定刺激，因此可以对其进行检查。这些刺激可能是正常运行情况、错误情况和用于测量的刺激。例如可以考虑的是，在已经多次提及的超声换能器(TR)作为测量单元(TR)的情况下，激励所述超声换能器(TR)以第一振荡频率振荡，然后以可预给定的方式优选单调增加或单调减少地将所述振荡频率一直改变到第二振荡频率。在本发明的范围中，这种改变振荡频率的方法称为“扫频”。
与在所述运行状态中一样，所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为操控所述测量单元(TR)的第二模拟信号(S2)。然后，该第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)即例如所述超声换能器(TR)将输出信号(MS)即例如超声测量信号发送到所述测量系统(SS)外部的外部区域(ASS)中的测量信道(CN)即例如超声测量信道。与以前一样，在所述运行状态中，所述测量单元(TR)即例如超声换能器(TR)根据先前发送的输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收接收信号(ES)。接收到的接收信号(ES)可以是例如超声回波。所述测量单元(TR)例如超声换能器(TR)像以前一样根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)。在该第一测试状态中，像以前一样在所述运行状态中，所述模拟多路复用器(AMX)将该第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发。所述模拟输入电路(AS)将第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)。但是，与所述运行状态相反，这些现在也可以是测量值。例如可以考虑的是，确定用作测量单元(TR)的超声换能器(TR)的阻抗。该阻抗确定优选地在所述模拟输入电路(AS)中并且必要时与随后的数字输入电路(DSI)协作地进行。此处可以使用所述模拟输入电路(AS)和所述数字输入电路(DSI)的专用电路部分，这些电路部分仅在第一测试状态中应用。为了可以实现这一点，所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发。所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)，并产生第七响应信号(S7)。但是，所述第七响应信号(S7)现在用作所述测量系统的检查结果，而不是测量结果。对所激励的谐波的检查以及对操控和系统响应的对称性的测试也可以在该第一测试状态下进行，稍后将进行详细解释。
第二测试状态(具有通过所述模拟信道仿真单元对所述测量单元进行的仿真/模拟的测试)
在第二测试状态下，所述数字信号产生单元(DSO)再次产生第一数字信号(S1)作为对后续信号链的刺激。如上所述，所述驱动器级(DR)再次将所述数字信号产生单元(DSO)的该第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)。所述模拟信道仿真单元(ACS)现在将该第二模拟信号(S2)修改为第三模拟测试信号(S3t)。在此过程中，优选地对所述测量信道(CN)和所述测量单元(TR)的预给定状态进行仿真。所述模拟多路复用器(AMX)将该第三模拟测试信号(S3t)作为第四模拟信号(S4)而不是第三模拟信号(S3)转发。因此，定义以及以预定的方式桥接所述测量单元(TR)(即例如超声换能器(TR))和所述测量信道(CN)。由于这是在所述测量系统(SS)的模拟部分中发生的，因此这种桥接不会以可精确预先确定的方式进行，因为制造波动和其他无法完全影响的运行参数(例如电路温度)会导致所述测量系统(SS)内信号链的行为波动，尽管通过所述模拟信道仿真单元(ACS)和所述模拟多路复用器(AMX)提供了所述桥接。所述模拟多路复用器(AMX)还可以实施为，使得所述模拟输入电路(AS)具有两个输入端，在这两个输入端之间进行切换。因此在这种情况下，所述模拟多路复用器(AMX)集成在所述模拟输入电路(AS)中。本发明也包括这种情况。但是，所述信号链对由所述数字信号产生单元(DSO)产生的预给定刺激的行为已经可以在可预给定的限制内加以检查。像在所述运行状态中那样，所述模拟输入电路(AS)再次将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)。所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发到所述数字输入电路(DSI)。所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)，并产生第七响应信号(S7)。所述数字多路复用器(DMX)也可以通过以下方式加以实现：所述数字输入电路(DSI)具有两个输入端，在这两个输入端之间进行切换。所述数字多路复用器(DMX)于是是所述数字输入电路(DSI)的一部分。所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)，并产生第七响应信号(S7)。现在，与在第一测试状态下一样，所述第七响应信号(S7)再次被用作所述测量系统的检查结果，而不是被用作测量结果。
第三测试状态(通过所述数字信道仿真单元(DCS)对所述测量系统的模拟组件进行的仿真/模拟的测试)
在第三测试状态下，所述数字信号产生单元(DSO)再次产生第一数字信号(S1)作为预定义的刺激信号用于检查后续信号链。但是现在，所述信号链的模拟部分以及所述测量单元(TR)和所述测量信道都被桥接。该桥接以数字方式发生。因此，刺激和所述信号链对这些刺激的响应是精确且可预测的。所述数字信道仿真单元(DCS)通过优选在该第三测试状态内的多个模拟状态来模拟所述信号路径的被桥接部分。为此，所述数字信道仿真单元(DCS)优选具有通过所述控制设备(CTR)设置和配置的多个配置。所述数字信道仿真单元(DCS)将所述第一数字信号(S1)转换为第五数字测试信号(S5t)。在所述测量系统(SS)的该第三测试状态下，所述数字多路复用器(DMX)转发所述第五数字测试信号(S5t)来代替所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)。所述数字输入电路(DSI)接收第六数字信号(S6)，并产生与所述刺激相对应的第七响应信号(S7)。现在，再次与第一和第二测试状态下一样，第七响应信号(S7)被用作所述测量系统的检查结果，而不是被用作测量结果。但是，与第一测试状态和第二测试状态不同，所述第七响应信号(S7)现在必须精确地满足可预定的响应，因为在所述测量系统(SS)的该第三测试状态下，有源信号路径中的所有电路部分都是数字的，而所有其他部分都被桥接。
变型1
在所述建议的优选地涉及超声测量系统的另一种形式中，在所述测量单元(即所述超声换能器(TR))与所述驱动器级(DR)之间插入变压器(UEB)。在图2的示例中，变压器(UEB)通过第三模拟信号(S3)与所述测量单元(TR)(也就是这里例如是超声换能器)连接。因此，在图2的示例中，所述第三模拟信号(S3)既取决于所述变压器(UEB)的输出信号，又取决于所述测量单元(TR)的输入行为，并因此在超声换能器的情况下取决于接收信号(ES)。因此，在运行状态下并且在第一测试状态下，促使所述测量单元(TR)并非直接、而是借助于所述第二模拟信号(S2)经由变压器(UEB)将输出信号(MS)发送到所述测量系统(SS)外部的外部空间(ASS)中的测量信道(CN)。因此，所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)并与所述变压器(UEB)协作来产生所述第三模拟信号(S3)，其中所述第三模拟信号(S3)取决于所述第二模拟信号(S2)和通过所述测量单元(TR)接收到的接收信号(ES)。
变型2
变型2涉及一种与变型1相对应的建议的测量系统(SS)，其中，在运行状态下至少一个比较装置、特别是比较器(C2，C3)将所述第三模拟信号(S3a，S3b)的参数值与至少一个参考值(Ref2，Ref3)进行比较，并根据比较结果产生至少一个比较结果信号(v2，v3)。该参数值可以是例如电压或电流水平。
变型3
变型3涉及一种对应于变型1的建议的测量系统(SS)，其中，在运行状态下至少一个比较装置、特别是差分放大器(DI)将所述第三模拟信号(S3a，S3b)的两个参数值特别是通过形成差值相互比较，产生差别信号(d1)，并且通过将所述差别信号(d1)与至少一个参考值(Ref1)特别是借助于与所述比较装置分离的比较器(C1)进行比较来产生比较结果信号(v1)。这些参数值可以是例如电压或电流水平。
变型4
变型4涉及一种对应于变型1的建议的测量系统(SS)，其中，在运行状态下至少一个比较装置、特别是比较器(C4，C5，C6)将所述第二模拟信号(S2a，S2b，S2c)的参数值与参考值(Ref4，Ref5，Ref6)进行比较，并根据比较结果产生比较结果信号(v4，v5，v6)。该参数值可以是例如电压或电流水平。
变型5
变型5涉及一种对应于变型1的建议的测量系统(SS)，其中，在运行状态下至少一个比较装置、特别是差分放大器(D7，D6，D8)特别是通过形成差来相互比较所述第二模拟信号(S2a，S2b，S2c)的两个参数值，以及产生差别信号(d6，d7，d8)，并且通过特别是借助于与所述比较装置分离的比较器(CIO，Cll，C12)将所述差别信号(d6，d7，d8)与参考值(Ref6，Ref7，Ref8)进行比较来产生比较结果信号(v10，vll，vl2)。
变型6
变型6涉及一种与变型2、3、4或5或以下变型相对应的建议的测量系统，所述以下变型同样根据设定-实际比较来产生比较结果信号或比较结果，其中所述测量系统(SS)被设计为在运行状态下根据至少一个比较结果信号(v1，v2，v3，v4，v5，v6，v10，vll，vl2，vl3，vl4，vl5，vl6，vl7，vl8，vl9)产生或不产生错误通知。
变型7
变型7涉及一种对应于变型6的建议的测量系统(SS)，其中该测量系统具有控制设备(CTR)，该控制设备评估所述比较结果信号(v1，v2，v3，v4，v5，v6，v10，vll，vl2，vl3，vl4，vl5，vl6，vl7，vl8，vl9)并产生所述错误通知。
变体8
在变型8中，所述测量单元(TR)是超声换能器(TR)，该超声换能器将超声测量信号作为输出信号(MS)发送到作为测量信道(CN)的超声测量信道中以及作为接收信号(ES)接收在所述超声测量信道(CN)中的对象上反射的超声波接收信号。替代地，所述测量单元(TR)可以具有至少一个有源元件，用于产生声、光、电、感应、电容、电磁的IR或UV输出信号(MS)作为测量信号，以及具有至少一个传感器元件，用于响应于所述有源元件的输出信号而将信号检测作为接收信号。优选地规定，所述测量单元(TR)具有超声波换能器、由至少一个超声波发射器和超声接收器构成的配对、照相机(特别是TOF照相机)、由加热元件和温度传感器构成的配对、由光学发射器和光学接收器构成的配对、或由彼此作用连接的执行器和传感器构成的至少一个另外的配对、风速计、流量计、测量桥、基于材料变形工作的压力传感器和/或加速度传感器(其具有用于为测试目的而使材料变形的有源元件)、MEMS(微电子机械系统)、MEOS(微电子光学系统)、MEMOS(微电子机械光学系统)等。
变型9
在变型9中，建议的测量系统(SS)具有控制设备(CTR)，该控制设备在第一或第二或第三测试状态下将所述数字输入电路(DSI)的第七响应信号(S7)与预给定响应进行比较并确定比较结果。
变型10
在变型10中，建议的测量系统(SS)具有控制设备(CTR)，该控制设备在第一或第二或第三测试状态中借助于操控信号(SO)控制所述数字信号产生单元(DSO)，并且在第一或第二或第三测试状态下将所述数字输入电路(DSI)的第七响应信号(S7)与预给定响应进行比较，并确定比较结果。在此，这些预给定响应与所述控制设备(CTR)的操控信号(SO)相互依赖。
变型11
在变型11中，建议的测量系统(SS)具有控制设备(CTR)，该控制设备在第二测试状态下控制所述模拟信道仿真单元(ACS)，使得取决于对所述模拟信道仿真单元(ACS)的该控制，像所述模拟信道仿真单元(ACS)那样将所述第二模拟信号(S2)转换为所述第三模拟测试信号(S3t)，并且其中所述控制设备(CTR)在第二测试状态下将所述数字输入电路(DSI)的第七响应信号(S7)与预给定响应进行比较，并确定比较结果。在此过程中，这些预给定响应和对所述模拟信道仿真单元(ACS)的控制相互依赖。
变型12
在变型12中，建议的测量系统(SS)具有控制设备(CTR)，该控制设备在第三测试状态下控制所述数字信道仿真单元(DCS)，使得取决于对所述数字信道仿真单元(DCS)的控制，像所述数字信道仿真单元(DCS)那样将所述第一数字信号(S1)转换为第五数字测试信号(S5t)，并且其中所述控制设备(CTR)在第三测试状态下将所述数字输入电路(DSI)的第七响应信号(S7)与预给定响应进行比较，并确定比较结果。这些预给定响应和对所述数字信道仿真单元(DCS)的控制相互依赖。
变型13
在所建议的测量系统(SS)的第十三变型中，所述数字输入电路(DSI)具有用于在发送阶段(SP)中测量所述第六数字信号(S6)的振荡频率的设备。当将超声换能器用作测量单元(TR)时，对所述振荡频率的该测量使得能够探测到对所述超声换能器(TR)的振荡电路的各种类型的损坏。
变型14
在所建议的测量系统(SS)的第十四变型中，所述数字输入电路(DSI)具有用于在停振阶段(AP)中测量所述第六数字信号(S6)的停振时间的装置。对停振时间的测量使得能够在将超声波换能器(TR)用作测量单元(TR)时探测到对所述超声波换能器(TR)的振荡电路的各种类型的损坏。为了测量所述停振时间，在所述模拟输入电路(AS)或所述数字输入电路中优选地由所述第三模拟信号(S3)的信号电平变化曲线或所述第六数字信号(S6)的值变化曲线构成包络曲线信号。如果在停振阶段(AP)中该包络曲线信号低于针对所述包络曲线信号的值的参考值，则可以说明所述测量单元(TR)或所述超声换能器(TR)的停振已结束。然后，典型地所述停振阶段(AP)也结束。于是，从发送阶段(SP)结束到这样定义的停振结束之间的时间就是所述停振时间。
变型15
在所建议的测量系统(SS)的基于第十三和第十四变型的第十五变型中，所述数字输入电路(DSI)或控制设备(CTR)将测得的振荡频率与针对所述振荡频率的额定值或额定值范围进行比较以及将测得的停振时间与针对所述停振时间的额定值或额定值范围进行比较。然后，相关的子装置必要时推断出所述测量单元(TR)、特别是“内部”超声换能器(TRi)的短路或所述测量单元(TR)的不存在部分，特别是未连接的“内部”超声换能器(TRi)，或在次级侧没有连接到所述第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的变压器(UEB)，或其他一般错误。当确定的振荡频率高于所述振荡频率的额定值或按照值高于所述振荡频率的额定值范围时，以及当确定的停振时间短于所述停振时间的额定值或按照值低于所述停振时间的额定值范围时，会发生这种情况。然后，所述数字输入电路(DSI)或所述控制设备(CTR)会产生错误通知。
变型16
在建议的测量系统(SS)的基于第十三和第十四变型的第十六变型中，所述数字输入电路(DSI)或所述控制设备(CTR)将测得的停振时间与针对该停振时间的额定值或额定值范围进行比较，并在必要时推断出所述测量单元(TR)的不存在的部分、特别是未连接的“内部”超声换能器(TRi)，或推断出错误。当所确定的停振时间短于所述停振时间的额定值或按照值低于所述停振时间的额定值范围时，会发生这种情况。在这种情况下，所述数字输入电路(DSI)或所述控制设备(CTR)产生错误通知。
变型17
在建议的测量系统(SS)的第十七变型中，所述测量系统(SS)具有用于确定第二信号(S2)或所述第二信号(2S)的子信号(S2c)中的偶数信号分量(A2c_b)的幅度值的装置，以及具有用于确定第二信号(S2)或所述第二信号(S2)的子信号(S2c)中的奇数信号分量(A2c_a)的幅度值的装置。
设置有作为所述测量系统(SS)一部分的比较装置(arctan，C18)，用于将所述偶数信号分量的幅度值(s3b)与该偶数幅度值(s3b)的阈值(A2c_b)进行比较，并且为所述偶数信号分量(s3b)产生相应的比较结果信号(vl8)。
设置有作为所述测量系统(SS)一部分的另一比较装置，用于将所述奇数信号分量(A2c_a)的幅度值(s3a)与该奇数幅度值的阈值进行比较，并为该奇数信号分量产生相应的比较结果信号。如果针对所述奇数信号分量的相应比较结果信号和针对所述偶数信号分量的相应比较结果信号不与允许的值组合相对应，则所述测量系统(SS)的子装置会产生错误通知或输出错误信号。
下面基于第三子信号的变化过程(S2c)来定义术语“偶数信号分量”和“奇数信号分量”。在图51中示例性地示出了所述第三子信号(S2c)的变化过程。所述第三子信号(S2c)具有基频和所属的相位。所述子信号(S2c)的“偶数信号分量”具有与所述子信号(S2c)相同的基频和相同的相位。而所述子信号(S2c)的“奇数信号分量”具有与所述子信号(S2c)相同的基频和移动90°的相位。如果例如所述子信号(S2c)具有余弦变化过程，则该子信号(S2c)的“偶数信号分量”具有余弦变化过程，而“奇数信号分量”具有正弦变化过程。
变型18
在建议的测量系统(SS)的第十八变型中，所述第二模拟信号(S2)包括至少一个第一子信号(S2a)和第二子信号(S2b)。通过对称化所述测量单元(TR)或所述超声换能器(TR)以及必要时对称化现有的变压器(UEB)来将所述测量系统(SS)设计为，使得所述第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和所述第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)在无错误的情况下相同，除了在随时间的变化过程中有180°的相移。所述相移可以与180°偏离最大±10°。然而，更小的偏差是优选的。在该第十八变型中的测量系统具有子装置，该子装置被设置为测量所述第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和所述第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的相等性，并确定针对所述相等性的测量值。在此，在比较之前进行相位补偿。为此，这两个信号之一优选通过所述控制设备(CTR)或所述数字输入电路(DSI)中的适当中间存储装置延迟180°。在该变型中现在建议，所述测量系统(SS)具有比较设备，该比较设备将针对所述相等性的测量值与参考值进行比较，并且如果以此方式确定的所述相等性的值低于针对所述相等性的参考值，则产生错误信号。该第十八变型的测量方法的优点在于，可以识别出超声换能器电路的对称性的最小干扰。
变型19
在建议的测量系统(SS)的第十九变型中，可以对所述测量系统(SS)进行配置，使得在第一测试状态下可以确定所述测量单元(TR)的阻抗值或内部超声换能器(TRi)的阻抗值，所述内部超声换能器是作为测量单位的超声换能器的一部分。该阻抗值确定优选地在所述模拟输入电路(AS)或所述数字输入电路(DSI)中进行。所述数字输入电路(DSI)或所述(系统)控制设备(CTR)将确定的阻抗值与阻抗额定值或阻抗额定值范围进行比较。如果检测到的阻抗值偏离所述阻抗额定值或位于所述阻抗额定值范围之外，则所述测量系统(SS)会产生错误通知或提供所述错误通知。优选地，这也可以在所述控制设备(CTR)或所述数字输入电路(DSI)中发生。
变型20
在建议的测量系统(SS)的第二十变型中，可以将所述测量系统(SS)配置为，使得在运行状态下通过所述数字接收电路(DSI)和/或所述控制设备(CTR)检查特别是测量结果和测量值形式的第七响应曲线(S7)的值变化过程和/或值的合理性，特别是通过与额定值和额定值范围进行比较。例如，在建议的测量系统(SS)的构造期间，可以考虑到在确定的条件下确定的测量值在物理上是不可能的。因此，在这些条件下出现这种测量值可解释为错误指示。因此可以规定，在这种情况下，所述数字接收电路(DSI)和/或所述控制设备(CTR)产生或提供错误通知。
变型21
在建议的测量系统(SS)的第二十一变型中，仅当对所述第七响应信号(S7)的所述值变化过程和/或值成功进行了合理性检查时，才能在运行状态中通过所述控制设备(CTR)和/或所述数字输入电路(DSI)进行所述第七响应信号(S7)的、可以特别是以测量结果和测量值形式存在的值变化过程和/或值的转发。如果对所述第七响应信号(S7)的值变化过程和/或值的合理性检查不成功，则例如可以由所述控制设备(CTR)和/或所述数字输入电路(DSI)产生或提供错误通知。
变型22
在建议的测量系统(SS)的第二十二变型中，将所述数字接收电路(DSI)和/或所述模拟接收电路(AS)设置和设计为：在由所述数字信号产生单元(DSO)产生的第一数字信号(S1)的不同信号频率情况下或在由所述数字信号产生单元(DSO)产生的第一数字信号(S1)的不同时间信号变化曲线模式的情况下检测所述第三模拟信号(S3)的直流分量和/或幅度和/或相位和/或其他信号参数。可以理解，在这种情况下，所述数字信号产生单元(DSO)能够产生所述第一数字信号(S1)的不同信号频率和/或所述第一数字信号(S1)的不同时间信号变化曲线模式。可以由所述数字信号产生单元(DSO)产生的扫频、相位跳变信号和相位调制信号是特别适合的。
变型23
在建议的测量系统(SS)的第二十三变型中，由所述数字信号产生单元(DSO)产生的第一数字信号(S1)的信号变化曲线模式在其变化过程中具有信号频率和相位跳变。
用于运行的方法
建议如下运行上述装置并在必要时运行其变型：
首先，优选通过所述测量系统(SS)来进入第三测试状态以及通过由所述控制设备(CTR)产生与测试情况相对应的操控信号(SO)来仿真至少一个测试情况、以及通过所述控制设备(CTR)检测所述第七响应信号(S7)，以及将所述第七响应信号(S7)与所述第七响应信号(S7)的预给定模式进行比较。在此，基于所述第七响应信号(S7)的与所述控制设备(CTR)产生的操控信号(SO)相对应的预给定模式。在此应当指出，必要时可以不同地配置所述数字信号产生单元(DSO)、所述数字信道仿真单元(DCS)和所述数字输入电路(DSI)。这些配置优选地也通过所述控制设备(CTR)执行。然后，所述控制设备的操控信号(SO)取决于所使用的这些配置，这些配置优选由所述控制设备(CTR)借助于附图中未示出的相应控制线路来设置，并且还取决于各自的检查目的。因此，所述第七响应信号(S7)的所述预给定模式还取决于所使用的操控信号(SO)、优选由所述控制设备(CTR)控制的这些配置以及所述检查目的。如果所述第七响应信号(S7)与所述第七响应信号(S7)的所述预给定模式没有精确对应，则确定存在错误。优选地，该确定由所述控制设备(CTR)进行并且以预给定方式发信号通知给预给定位置。例如，在存在这种错误的情况下可以由所述控制设备(CTR)设置标志。为了进行该检查，所述控制设备(CTR)将所述第七响应信号(S7)与针对所述第七响应信号(S7)的所述预给定模式进行比较。优选地，这是通过逐位检查来发生的。如果不需要其他测量，则可以离开第三测试状态，而进入另一测试状态，或者在没有错误的情况下进入运行状态。在没有错误的情况下，特别优选在检查完第三测试状态下的所有测试情况之后检查第二测试状态下的所有测试情况(测试情况)，因为所述信号链的数字部分的数字逻辑于是被评估为正常工作。
因此，优选在第三测试状态下的检查之后进行第二测试状态下的检查。但是，第二测试状态也可以直接从运行状态或另外的测试状态进入。
为此，通过所述测量系统(SS)进入第二测试状态，通过由所述控制设备(CTR)产生与测试情况相对应的操控信号(SO)作为对后续信号链的刺激来仿真至少一个测试情况，并且通过所述控制设备(CTR)检测所述第七响应信号(S7)，以及将所述第七响应信号(S7)与所述第七响应信号(S7)的预给定模式通道进行比较。与第三测试状态相比，不再能够精确预测所述信号链的反应，其中所述信号链现在也包括模拟电路部分(DR，AS)。因此，必须为所述第七响应信号(S7)的允许值的允许变化过程预给定信号通道(模式通道)。所述第七响应信号(S7)可以是一维信号，但也可以是多维信号。因此在多维状态空间中，必须为所述第七响应信号(S7)的每个时间步长或每个要检查的参数指定范围，所述第七响应信号(S7)的值允许在该范围内移动。针对每个参数的不允许离开的简单的容差间隔是特别优选的。所述模式通道优选应为简单的线性“软管”。但是，也可以考虑用于所述第七响应信号(S7)的允许值/参数组合的相当复杂的拓扑。只要所述第七响应信号(S7)的值/参数组合离开允许的模式通道，所述控制设备(CTR)就可以确定存在错误并发信号通知。如果所述第七响应信号(S7)不在所述第七响应信号(S7)的预给定模式通道内，则会发生这种情况。一旦处理完所有检查情况(测试情况)，优选离开第二测试状态。
在无错误的情况下，特别优选地在检查完第三和第二测试状态下的所有测试情况之后，检查第一测试状态下的所有测试情况(测试情况)，因为所述信号链的数字部分的数字逻辑和所述信号链的模拟电路部分于是被评估为正常工作。
因此，优选在第二测试状态下的检查之后是在第一测试状态下的检查。但是也可以直接从运行状态或另外的测试状态中进入第一测试状态。
为此，通过所述测量系统(SS)进入第一测试状态以及通过由所述控制设备(CTR)产生与至少一个测试情况相对应的操控信号(SO)来仿真该至少一个测试情况，以及通过所述控制设备(CTR)检测所述第七响应信号(S7)，以及将所述第七响应信号(S7)与所述第七响应信号(S7)的预给定模式通道进行比较。在该测试情况下，特别重要的是，在此优选测量所述测量单元(TR)的其他参数。在这方面，产生所述操控信号(SO)优选地涉及产生用于测量所述测量单元(TR)、即所述超声换能器(TR)的合适刺激，以及将为所述测量单元(TR)、即所述超声换能器(TR)的参数而确定的测量值以第七响应信号(S7)的形式转发到所述控制设备(CTR)。如果所述第七响应信号(S7)不在所述第七响应信号(S7)的预给定模式通道内，则所述控制设备(CTR)优选地确定存在错误。例如，如果示例性超声换能器的阻抗不在预给定值范围内、或者如果在预期对称性的情况下存在不对称性。为此，所述控制设备(CTR)和/或所述数字输入电路(DSI)典型地还评估来自比较设备的比较结果信号。
在无错误的情况下，特别优选地在检查完第三、第二和第一测试状态的所有检查情况之后返回到运行状态，因为所述信号链的数字部分的数字逻辑以及所述信号链的模拟电路部分和所述测量单元(即例如所述超声换能器(TR))于是被评估为正常工作。因此，这样的测量系统也可以被评估为正常工作。这也可以由所述控制设备(CTR)确定，并在必要时进一步发信号通知。
因此，在第三测试状态下的检查之后优选进入运行状态。但是，所述运行状态也可以直接从所有测试状态中进入。
在运行状态下也可以监视振幅水平、具有和不具有相移的这种振幅水平的差异以及监视是否在预期对称性的情况下存在不对称性。为此，所述控制设备(CTR)和/或所述数字输入电路(DSI)典型地在运行状态下的正常运行期间也评估来自相应比较设备的比较结果信号。
根据本发明，还建议了一种可自测试的超声传感器系统(SS)，该超声传感器系统具有“内部”超声换能器(TRi)、变压器(UEB)和换能器电阻(RTR)，所述换能器电阻可以是所述“内部”超声换能器(TRi)的一部分，并具有换能器电容(CTR)，所述换能器电容可以是所述“内部”超声传感器(TRi)的一部分。第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)和第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)和第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)是所建议的子系统的最少电气节点。然后，所述超声测量系统(SS)的时间运行典型地至少具有发送阶段(SP)。所述第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)与所述变压器(UEB)的第一初级侧连接端连接。所述第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)与所述变压器(UEB)的第二初级侧连接端连接。所述第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)与所述变压器(UEB)的第一次级侧连接端和所述换能器电阻(RTR)的第一连接端连接，并且与所述换能器电容(CTR)的第一连接端连接，与所述内部超声换能器(TRi)的第一连接端连接。所述第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)与所述变压器(UEB)的第二次级侧连接端和所述换能器电阻(RTR)的第二连接端连接，以及与所述换能器电容(CTR)的第二连接端和所述内部超声换能器(TRi)的第二连接端连接。由内部超声换能器(TRi)和换能器电阻(RTR)以及换能器电容(CTR)和变压器(UEB)构成的电路网络的拓扑以及这些组件的特征值及其操控被选择为，使得在发送阶段(SP)的正常运行中所述第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)对应于所述第二模拟信号(S2)的相移180°(具有特别是允许的偏差+/-10°)的第二子信号(S2b)，该第二子信号具有小于10％的幅度偏差，并且在所述发送阶段(SP)的正常运行中所述第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)对应于所述第二模拟信号(S2)的相移180°(具有特别是允许的偏差+/-10°)的第二子信号(S2b)，该第二子信号具有小于10％的幅度偏差。至少这些子信号(S2a，S2b，S3a，S3b)与所述发送阶段(SP)中的周期T具有共同的周期性。超声传感器设备(SS)包括至少一个系数监视子装置(KUE)。所述系数监视子装置(KUE)分析从这些子信号(S2a，S2b，S3a，S3b)中选择的至少一个子信号、即待分析信号(ZA)是否失真，并形成所属的比较结果信号(vl5，vl6，vl7，vl8，vl9)(比较结果信号v_X)。
所述系数监视子装置(KUE)的示例性实施例包括所述系数监视子装置(KUE)的第一子装置(M1，sla，F1，s2a，S&H_Ca)，该第一子装置由第一分析信号(A_a)和所述待分析信号(ZA)形成第一内部系数信号(s3a)形式的标量积，所述示例性实施例还包括第二子装置(M2，slb，F2，s2b，S&H_Cb)，该第二子装置由第二分析信号(A_b)和所述待分析信号(ZA)形成第二内部系数信号(s3b)形式的标量积。所述第一分析信号(A_a)和所述第二分析信号(A_b)具有与所述待分析信号(ZA)相同的周期(T)。所述第一分析信号(A_a)和所述第二分析信号(A_b)彼此不同。在此，针对在所述发送阶段(SP)中的正常运行的所述第一内部系数信号(s3a)的确定值与所述第二内部系数信号(s3b)的确定值之比不同于针对所述发送阶段(SP)中存在至少一个错误情况下的运行的所述第一内部系数信号(s3a)的确定值与所述第二内部系数信号(s3b)的确定值之比。这两个系数信号(s3a，s3b)之差用于产生所述比较结果信号(v_X)。
本发明的优点
这种超声传感器测量系统使得能够在正常运行中对所述系统进行有效并且高效的测试。但是优点不限于此。
附图说明
下面基于各种实施例并参考附图对本发明进行更详细的解释：
图1示意性地示出了所建议的可自测试的测量系统(SS)的基本结构。
图2对应于图1，其中在测量单元(TR)和驱动器级(DR)之间插入了变压器(UEB)。
图3对应于图2，其中有源信号路径在运行状态和第一测试状态下以粗体标记。
图4对应于图2，其中在第二测试状态下有源信号路径以粗体标记。
图5对应于图2，其中在第三测试状态下有源信号路径以粗体标记。
图6对应于图2，不同之处在于，在运行中借助于第二比较器(C2)形式的比较单元监视第二模拟信号(S2)，以及借助于第三比较器(C3)形式的比较单元监视第三模拟信号(S3)。
图7示意性地示出了具有三相初级侧的变压器(UEB)的可能实现方式，该变压器具有三个初级连接端(S2a，S2b，S2c)和在次级侧的两个次级连接端(S3a，S3b)，并且在次级侧具有连接的超声换能器(TR)。
图8对应于图2，不同之处在于，第二模拟信号(S2)被实施为三相的并且第三模拟信号(S3)被实施为两相的，其中在运行中借助于比较单元监视第三模拟信号(S3)。
图9对应于图2，不同之处在于，第二模拟信号(52)被实施为三相的并且在运行中借助于星形配置的比较单元加以监视，而第三模拟信号(53)被实施为两相的。
图10对应于图2，不同之处在于，第二模拟信号(52)被实施为三相的并且在运行中借助于三角形配置的比较单元加以监视，而第三模拟信号(53)被实施为两相的。
图11示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)。
图12对应于图11在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图13示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(S2c，S2a，S2b，S5)，其中现在在内部超声换能器(Ti)上第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)与第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)之间存在短路。
图14对应于图13在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图15示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(S2c，S2a，S2b，S5)，其中现在内部超声换能器(Tri)未连接，即第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)或第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)未与超声换能器(TR)连接。
图16对应于图15在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图17示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中现在变压器(UEB)在次级侧的连接端没有连接到第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)。
图18对应于图17在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图19示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中现在变压器(UEB)在次级侧的连接端没有连接到第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)。
图20对应于图19在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图21示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中变压器(UEB)在初级侧的连接端没有连接到第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)。
图22对应于图21在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图23示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中变压器(UEB)在初级侧的连接端没有连接到第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)。
图24对应于图23在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图25示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中变压器(UEB)在初级侧的中间连接端未连接至第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)。
图26对应于图25在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图27示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2b，S5)，其中在初级侧上变压器(UEB)的两个连接端即第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)短路。
图28对应于图27在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图29示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S5)，其中在初级侧上变压器(UEB)的两个连接端即第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)短路。
图30对应于图29在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图31示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在次级侧换能器电阻(RTR)未连接，也就是说，第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)或第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)未连接到换能器电阻(RTR)。
图32对应于图31在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图33示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在次级侧换能器电容(CTR)未连接，也就是说，第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)或第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)未连接到换能器电容(CTR)。
图34对应于图33中在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图35示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中不存在对用于第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的驱动器的操控。
图36对应于图35在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图37示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中用于第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的驱动器被对地短路。
图38对应于图37在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图39示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中不存在对用于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的驱动器的操控。
图40对应于图39在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图41示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中用于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的驱动器被对地短路。
图42对应于图41在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图43示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中不存在对用于第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的驱动器的操控。
图44对应于图43在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图45示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中用于第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的驱动器被对地短路。
图46对应于图45在发送阶段(SP)中的时间上的放大。
图47示出了优选的测试流程。
图48示出了使用对称性检查的装置。
图49示出了与图48相对应的装置，具有针对变压器(UEB)的次级侧进行对称性检查的具体实施。
图50示出了与图48相对应的装置，具有针对变压器(UEB)的初级侧进行对称性检查的具体实施。
图51示例性地在换能器电容器(CTR)的电容器撕裂的情况下(参见图34)将第二模拟信号(S2)的未受干扰的第三子信号(S2c)(也参见图11)与第二模拟信号(S2)的受干扰的第三子信号(S2c)进行比较，并分支出示例性的分析信号。
图52示例性地示出了模拟系数监视子装置(KUE)的可能的内部结构。
图53对应于图8，其中未示出电平监视。而是示出了可能的系数监视子装置。
图54对应于图52，其中现在设置两个比较器用于两个内部系数信号的附加监视。
图55对应于图54，其中两个内部系数信号之比现在未被监视。
图56对应于图55，其中现在仅监视一个内部系数信号。
图57对应于图2，不同之处在于，通过模拟滤波器或模拟放大器(AV)将模拟多路复用器(AMX)之前的第三模拟信号(S3)分离为第三模拟信号(S3)和放大的第三模拟信号(S3')。
具体实施方式
图1示意性简化地示出了基于示例性超声传感器系统的所建议的可自测试的测量系统(SS)的示例性基本结构。控制设备(CTR)经由数据接口(10)从其他、典型地更高级别的计算机接收数据和/或程序和/或指令。这些更高级别的计算机例如可以是机动车的控制设备，其控制和检查所建议的测量系统(SS)。控制设备(CTR)将从测量系统(SS)的自测试中确定的测量值、错误通知和检查结果发送到该更高级别的计算机。控制设备(CTR)经由操控信号(SO)控制数字信号产生单元(DSO)。此外，控制设备(CTR)优选地从测量系统(SS)的所有其他可配置子装置来配置。为了更好的概述，在图1和随后的相应图中未示出相应的控制线路和信号。
操控信号(SO)优选是由多个数字信号组成的数据总线。
根据先前的历史记录和控制信号(SO)，数字信号产生单元(DSO)为由测量系统(SS)的在所述信号路径中后续的子装置构成的后续信号路径链产生刺激以及有用信号、测量信号和检查信号。因此，建议按照以下方式设计数字信号产生单元(DSO)，使其既可以用作测量信号发生器、又可以用作检查信号发生器、也可以用作测试模式发生器。数字信号产生单元(DSO)为所述后续信号路径链产生刺激、有用信号、测量信号和检查信号作为第一数字信号(S1)。第一数字信号(S1)优选是数字数据总线。可能的是，在测量系统(SS)的允许状态中的若干状态下，第一数字信号(S1)的若干线路没有显示任何活动，但在测量系统(SS)的另外的允许状态下所述若干线路是有效的。
驱动器级(DR)根据第一数字信号(S1)产生第二模拟信号(S2)。因此，驱动器级(DR)将第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)。第二模拟信号(S2)可以由多个第二模拟子信号(S2a，S2b，S2c)组成。在此，在测量系统(SS)的所有状态下，也并非第二模拟信号(S2)的所有子信号都必须是有效的(aktiv)。在这里公开的示例中，第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)相对于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)在时间上相移180°。但是，在此不是反转。在所述示例中，第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)是第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二子信号(S2b)之和。
这不必一定只涉及借助于第一数字信号(S1)传送到驱动器级(DR)的数字值的数模转换。而是驱动器级还可以包括更复杂的、必要时反馈的电路，这些电路根据测量系统(SS)的状态以及必要时还根据发送/接收序列内的当前时刻来更改其有源拓扑。例如，可以将作为示例性测量系统(SS)的超声传感器系统的这种发送/接收序列划分为三个阶段。在示例性发送序列(超声序列)的第一阶段(以下称为发送阶段(SP))中，激励示例性超声换能器(TR)用于机械振荡、以及由此用于将超声脉冲作为输出信号(MS)发射到示例性超声测量信道(CN)中。在该第一阶段、即发送阶段中，驱动器级(DR)根据超声发送频率向超声换能器(TR)施加测量刺激。然后，驱动器级(DR)将能量传输到超声换能器(TR)中。
在时间上随后的第二阶段即停振阶段(AP)中，驱动器阶段(DR)向超声换能器(TR)施加测量刺激，该测量刺激与仍在振荡的超声换能器的振荡频率相反。由此减弱了超声换能器(TR)的振荡。然后，驱动器级(DR)从超声换能器(TR)获取能量。在该阶段中，超声换能器(TR)在辐射幅度减小的情况下将输出信号(MS)发射到测量系统(SS)外部的外部区域(ASS)中的超声测量信道(CN)中。在测量系统(SS)外部的外部区域(ASS)中的超声信道(CN)内，典型地存在一个或多个对象，这些对象典型地会产生超声测量信号的强烈衰减、延迟和失真的回波。以下将所述回波称为超声接收信号(ES)。
在第三阶段即接收阶段(EP)中，超声换能器(TR)不由驱动器台(DR)驱动。驱动器级(DR)不从超声换能器(TR)获取能量，但是也不向超声换能器(TR)传输任何能量。在该阶段即接收阶段(EP)中，超声换能器(TR)可以很好地接收超声回波作为接收信号(超声接收信号)(ES)。超声换能器(TR)通过超声接收信号(ES)振荡，并由于其压电特性而产生第三模拟信号(S3)。第三模拟信号(S3)可以由多个模拟子信号(S3a，S3b)组成。
模拟多路复用器(AMX)在测量系统(SS)的预给定状态下使第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)通过。模拟多路复用器(AMX)通过哪个信号取决于测量系统(SS)的状态。模拟多路复用器(AMX)典型地由控制设备(CTR)控制，该控制设备优选控制和检查测量系统(SS)的状态和配置。在此，也并非第四模拟信号(S4)的所有子信号在测量系统(SS)的所有状态下都必须是有效的。
模拟输入电路(AS)接收第四模拟信号(S4)。该接收可以取决于操控信号(SO)和测量系统(SS)的状态以及其他因素。通过模拟输入电路(AS)的接收如何精确地进行优选地由控制设备(CTR)借助于相应的、未示出的控制信号预先给定。优选地，模拟输入电路(AS)中的接收方法与所使用的由数字信号产生单元(DSO)和驱动器级(DR)产生的刺激或测量信号或检查信号相关以及与测量系统(SS)的优选由控制设备(CTR)设置的配置相关。例如，可以考虑将模拟滤波器、电平、放大等特定于情况地适配于预给定的刺激、有用信号、测量信号和检查信号。该适配优选地由控制设备(CTR)检查。模拟输入电路(AS)根据第四模拟信号(S4)产生第五数字信号(S5)。因此，模拟输入电路(AS)优选还具有模数转换器(ADC)的功能。第五数字信号(S5)可以包括多个数字子信号。在此，也并非第五数字信号(S5)的所有子信号都必须在测量系统的所有状态下是有效的。
数字多路复用器(DMX)在测量系统(SS)的预给定状态下使第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)通过。数字多路复用器(DMX)通过哪个信号作为第六信号(S6)再次取决于测量系统(SS)的状态。数字多路复用器(DMX)典型地由控制设备(CTR)控制，该控制设备优选控制和检查测量系统(SS)的状态及其配置。同样，在此并非第六数字信号(S6)的所有子信号在测量系统(SS)的所有状态下都必须是有效的。
数字输入电路(DSI)接收第六数字信号(S6)，并根据测量系统(SS)的状态处理第六数字信号(S6)。通过数字输入电路(DSI)的接收如何精确地进行优选地由控制设备(CTR)借助于未示出的相应控制信号来预先给定。数字输入电路(DSI)中的接收方法优选与所使用的、由数字信号产生单元(DSO)和驱动器级(DR)产生的刺激或测量信号或检查信号相关，并与模拟输入电路(AS)中选择的接收方法和测量系统(SS)的配置相关。例如，可以考虑的是，特定于情况地使数字滤波器(特别是匹配滤波器)、数字信号处理方法适配于预给定的刺激、有用信号、测量信号和检查信号以及在模拟输入电路(AS)中选择的接收方法。该适配优选地由控制装置(CTR)检查。因此，数字输入电路(DSI)根据第六数字信号(S6)产生应当已经包括测量结果、检查结果或其他结果的第七数字信号(S7)。其他结果也可能是例如发送给控制设备(CTR)的错误通知。但是，控制设备(CTR)还可以将测量和检查结果与额定值或针对这些额定值的容差间隔进行比较，并在必要时产生错误通知。因此，在测量系统的预给定状态下，数字输入电路(DSI)不仅具有信号准备的功能，而且还可以表现出检查装置的功能，以检查测量系统(SS)的信号处理链是否提供对数字信号产生单元(DSO)的刺激的响应，该响应对应于已知系统配置情况下的预给定值或预给定信号序列或者不偏离预给定值或预给定信号序列。同样，在此，并非第七数字信号(S7)的所有子信号都必须在测量系统的所有状态下是有效的。
现在为了能够测试测量系统(SS)，建议的测量系统(SS)在所述信号路径中具有两个旁路路径。
第一旁路信号路径从所述信号路径中排除了测量单元(TR)，即超声换能器(TR)。由此电子装置可以进行自我测试。对于测量系统(SS)的第二测试状态(第一测试状态包括测量单元(TR)，即超声换能器(TR)。)，将第二模拟信号(S2)优选直接在测量单元(TR)、即超声换能器(TR)之前抽取，然后借助于模拟多路复用器(AMX)代替第三模拟信号(S3)地定相接入到模拟输入电路(AS)中。但是，这不会直接发生。模拟输入电路(AS)的输入端通常会过调制。因此，第二模拟信号(S2)在作为第四模拟信号(S4)馈入模拟输入电路(AS)之前通过在附加建议的模拟信道仿真单元(ACS)中的模拟多路复用器(AMX)至少加以衰减。模拟信道仿真单元(ACS)的输出信号是第三模拟测试信号(S3t)。在测量系统(SS)的第二测试状态下，第三模拟测试信号(S3t)代替第三模拟信号(S3)通过模拟多路复用器(AMX)作为第四模拟信号(S4)输送到模拟输入电路(AS)。优选地，作为模拟信道仿真单元(ACS)，可配置信号模型被实现为电子模拟电路，其可以仿真经由超声换能器(TR)和超声信道(CN)的信号段的重要配置情况。这样做的优点是，可以在此基础上来仿真后续的不可避免未准确定义的信号路径以及通过仿真的测量单元(TR)或通过仿真的超声换能器(TR)和仿真的超声测量信道(CN)来针对重要的预给定情况来仿真数字和模拟电路部分的功能。在此过程中，要仿真的不同情况尤其是通过模拟信道仿真单元(ACS)的不同配置产生的。例如，可以考虑的是，在模拟信道仿真单元(ACS)中能够实现不同的衰减，以便在测量信道(CN)、即超声传输信道(CN)中提供不同的衰减。例如通过借助于数字信号产生单元(DSO)相应地延迟的信号，可以至仿真超声传输信道(CN)中的对象的不同距离。当然可以考虑其他仿真目标。根据测量系统(SS)的状态和规定的检查目的，模拟信道仿真单元(ACS)的精确配置优选由控制设备(CTR)借助于未显示的信号预先给定。在对测量系统(SS)的第二测试状态下的检查进行的测量中，测量结果存在一定的不确定性，因为一方面模拟电路部件的参数存在制造波动，另一方面所述模拟电路部件会承受波动的环境参数，例如不可预测的运行温度，这会导致测量结果的波动。因此，在第二测试状态中，在评估测量系统(SS)的信号响应时，额定/实际比较将优选始终针对所述信号响应的特征值的容差间隔、而不是针对精确的单个值进行。
第二旁路从所述信号链中排除了测量系统(SS)的模拟部分。由此数字电子装置可以进行自我测试。对于测量系统(SS)的第三测试状态，将第一数字信号(S1)优选直接在驱动器级(DR)、即数模转换器之前加以抽取，并借助于数字多路复用器(DMX)代替第五数字信号(S5)定相接入到数字输入电路(DSI)中。但是，这典型地在此也不直接发生。与在第二测试状态下类似，现在第一数字信号(S1)在作为第六数字信号(S6)馈入数字输入电路(DSI)之前通过在附加建议的数字信道仿真单元(DCS)中的数字多路复用器(DMX)适当地加以修改。数字信道仿真单元(DCS)的输出信号是第五数字测试信号(S5t)。在测量系统(SS)的第三测试状态下，第五数字测试信号(S5t)代替第五数字信号(S5)通过数字多路复用器(DMX)作为第六数字信号(S6)输送到数字输入电路(DSI)。然而，在此明确可以考虑的是，在测量系统(SS)的预定配置中，在第三测试状态下通过将第一数字信号(S1)作为第五数字测试信号(S5t)接通通过数字信道仿真单元(DCS)而将第一数字信号(S1)复制到第六数字信号(S6)。在这方面，数字信道仿真单元(DSI)还只能由接线桥——也就是第一数字信号(S1)和第五数字测试信号(S5t)之间的直接连接——组成。作为数字信道仿真单元(DCS)，优选再次将可配置的信号模型实现为电子数字电路，其可以仿真在驱动器级(DR)、超声换能器(TR)、超声信道(CH)、模拟输入电路(AS)和其他辅助电路上延伸的信号段的重要配置情况。
根据测量系统(SS)的状态和规定的检查目的，优选地由控制设备(CT)借助于未示出的信号来预先给定数字信道仿真单元(DCS)的精确配置。这种仿真能力的优点在于，基于此可以再次仿真后续的不可避免未准确定义的信号路径，并且通过通过仿真的超声换能器(TR)和仿真的超声测量信道(CN)和仿真的模拟部分来针对重要的预给定情况精确仿真数字电路部分的功能。在此过程中，要仿真的不同情况通过数字信道仿真单元(DCS)的不同配置产生。例如，可以考虑的是，仿真后续信号路径的各种有错和无错的信号响应，并检查所述数字输入电路的正确响应。当然可以考虑其他仿真目标。在对所述测量系统的第三测试状态下的检查进行的测量中，测量结果不存在不确定性并因此是精确的。数字电路部件相对不受所述制造波动和所述环境参数波动的影响。因此，在第三测试状态中，在评估所述测量系统的信号响应时，额定/实际比较将优选始终针对精确值进行。
数字输入电路(DSI)借助于第七数字信号(S7)向控制设备(CTR)发信号通知测量结果和检查结果以及必要时产生的错误通知，该第七数字信号可以包括多个数字子信号。
图2对应于图1，其中变压器(UEB)插入在测量单元(TR)(即超声测量系统)与驱动器级(DR)之间。在该示例中，第三模拟信号(S3)在变压器(UEB)的次级侧上获得，而第二模拟信号(S2)在此示例中连接到变压器(UEB)的初级侧上。在运行状态和第一测试状态下，可以借助于模拟输入电路(AS)和数字输入电路(DSI)观察和评估变压器(UEB)和超声换能器(TR)的相互作用。
图3对应于图2，具有在运行状态和第一测试状态下以粗体标记的有源信号路径。在运行状态下，按照现有技术以这种途径获得所述超声传感器系统的测量值。因此，如果测量系统(SS)不进行自我测试，所述超声传感器系统将表现所述信号路径。在第一测试状态下也选择该信号路径。在该第一测试状态下，适当地刺激超声换能器(TR)，并且测量超声换能器(TR)的反应。为此，例如可以在不同的刺激频率和刺激模式情况下评估第三模拟信号(S3)的直流分量、幅度和相位。例如，可以检测对相位跳变的反应。检测超声换能器(TR)的阻抗是特别有利的，因为该阻抗也取决于所述超声测量信道的特性。例如，如果超声换能器(TR)结冰，则其声阻抗会改变，由此其电阻抗也会改变。
图4对应于图2，具有在第二测试状态下以粗体标记的有源信号路径。
图5对应于图2，具有在第三测试状态下以粗体标记的有源信号路径。
图6与图2相对应，不同之处在于，在运行中借助于以第二比较器(C2)形式的比较单元监视第二模拟信号(S2)和借助于第三比较器(C3)形式的比较单元监视第三模拟信号(S3)。在此过程中，所述监视看起来可以使这些比较器(C2，C3)将最大值或最小值或绝对值与其各自的参考值(Ref2，Ref3)进行比较。在此过程中，特别优选将各自的模拟信号(S2，S3)的值与相应的参考值(Ref2，Ref3)进行比较。如果超过该参考值(Ref2，Ref3)，则产生相应的比较结果信号(v2，v3)。例如，该比较结果信号(v2，v3)可以直接传递到上级单元或控制设备(CTR)或数字接收电路(DSI)。然而，优选通过控制设备(CTR)对相关比较结果信号(v2，v3)进行评估。优选地，所述控制设备评估比较结果信号(v2，v3)，并且必要时产生合适的状态通知或错误通知，所述控制设备将所述状态通知或错误通知经由数据接口(IO)转发到上级单元(例如，机动车中的控制设备)。在图6的示例中，第二比较器(C2)将第二模拟信号(S2)的电平值与第二参考值(Ref2)进行比较，并根据该比较产生第二比较结果信号(v2)。优选是数字信号的比较结果信号的极性在此过程中无关紧要，因为在此仅逻辑意义是重要的。例如，在发送序列的第一阶段中检查第二模拟信号(S2)的最小幅度是有意义的，在该发送序列的第一阶段中超声换能器(TR)从驱动器级(DR)获得能量。
因此，第二模拟信号(S2)的瞬时值必须超过第二参考值(Ref2)。然而，由于第二模拟信号(S2)通常是脉冲信号，所以仅在该脉冲期间可以预期到所述超过，因此也仅在那时才检查所述超过。在这方面，应当提供测量值的适当同步。相反，在第二模拟信号(S2)上不存在脉冲时，必须低于参考值。因此有意义的是，提供多个第二参考值而不是唯一的第二参考值(Ref2)，以便能够检查驱动器级(TR)对超声换能器(TR)或变压器(UEB)的正确操控。对所述检查的时间控制可以由单独的检查装置执行，或者例如由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)执行。
因此，第三模拟信号(S3)的瞬时值必须超过第三参考值(Ref3)。然而，由于第三模拟信号(S3)通常是正弦振荡，因此仅在波峰的最大值期间才可以预期到所述超过并因此只能在那时检查所述超过。但是，第三模拟信号(S3)可以具有直流分量。因此，不仅检查所述波峰的最大值、而且检查波谷的最小值也是有意义的。因此，第三模拟信号(S3)的瞬时值于是必须低于另外的第三参考值(Ref3)。在这方面有意义的是，为两个第三比较器(C3)设置两个不同的第三参考值(Ref3)，以便能够相位正确地在预定时刻与变压器(UEB)协作地检查超声换能器(TR)的正确功能。对所述检查的时间控制可以再次由单独的检查装置执行，或者例如由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)执行。
图7示意性地示出了变压器(UEB)的可能实现，该变压器具有带三个初级连接端(S2a，S2b，S2c)的三相初级侧和在两相次级侧上的两个次级连接端(S3a，S3b)和在次级侧上连接的超声换能器(TR)。超声换能器(TR)包括换能器电阻(RTR)、换能器电容(CTR)和内部超声换能器(TRi)作为子组件，所述内部超声换能器包括压电振荡元件并辐射输出信号(MS)以及接收超声接收信号(ES)。在该示例中，变压器(UEB)在初级侧具有对称的中间抽头，该中间抽头与第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)连接。变压器(UEB)的另外的初级侧连接端之一与第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)连接。变压器(UEB)第三初级侧连接端与第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)连接。在次级侧，所有组件(UEB，RTR，CTR，TRi)并联连接在第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)和第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)之间。得到振荡电路，其自然振荡频率和品质取决于次级侧的元件和初级侧的操控。在短路和断线的情况下，该谐振电路的振荡特性会改变并且可以被检测到。
图8对应于图2，不同之处在于第二模拟信号(S2)被实施为三相的，而第三模拟信号(S3)被实施为两相的，具有第一子信号(S3a)和第二子信号(S3b)，其中在运行中借助于比较单元监视第三模拟信号(S3)。因此，在该示例中，第三模拟测试信号(S3t)也被实施为两相的，具有第一子信号(S3ta)和第二子信号(S3tb)。于是当测量系统(SS)处于第二测试状态时，模拟信道仿真单元(ACS)从第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)和第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)中产生第三模拟测试信号(S3t)的第一子信号(S3ta)和第三模拟测试信号(S3t)的第二子信号(S3tb)。变压器(UEB)和超声换能器(TR)在此应当与图7对应并进行相应地连接。
第一差分放大器(D1)例如通过形成第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的参数值和第三模拟信号(53)的第二子信号(S3b)的参数值之差来形成第一差别信号(d1)。例如，这可以是简单地形成第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)相对于参考电势的电势瞬时值和第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)相对于参考电势的电势瞬时值之间的差。在这种情况下，第一差别信号(d1)代表第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)对于参考电势的参考电势的瞬时值与第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)相对于参考电势的瞬时值之间的电压差的值。代替相对于优选公共的参考电势的电势值，也可以在另外的应用中比较电流值。
第一比较器(C1)将第一差别信号(d1)的瞬时值与第一参考值(Ref1)进行比较，并形成第一比较结果信号(v1)。如前所述，在确定的时间探测到超过以及在另外的时间在超声发送序列内探测到低于是有意义的。因此，有意义的是针对这些不同的时间和时刻提供多个第一参考值(Ref1)，这些第一参考值优选地应当是不同的。必要时，可以为这些第一参考值(Ref1)中的每个设置自己的第一比较器(C1)，每个第一比较器产生所属的第一比较结果信号(v1)。第一比较结果信号(v1)优选地由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。哪个第一比较结果信号(v1)有效并且应当被评估的时刻优选地由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)确定。
第二比较器(C2)将第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的瞬时值与第二参考值(Ref2)进行比较，并形成第二比较结果信号(v2)。如前所述，在确定的时间探测到超过并在另外的时间在超声发送序列内探测到低于是有意义的。因此，对于这些不同的时间和时刻提供多个第二参考值(Ref2)可能是有意义的，这些第二参考值优选地应当是不同的。必要时可以为这些第二参考值(Ref2)中的每个设置自己的第二比较器(C2)，每个第二比较器都会产生所属的第二比较结果信号(v2)。第二比较结果信号(v2)优选地由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。哪个第二比较结果信号(v2)有效并且应当被评估的时刻优选地由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)确定。
第三比较器(C3)将第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的瞬时值与第三参考值(Ref3)进行比较，并形成第三比较结果信号(v3)。与以前一样，在确定的时间探测到超过并在另外的时间、例如在超声发送序列内探测到低于可能是有意义的。因此，对于这些不同的时间和时刻提供多个第三参考值(Ref3)可能是有意义的，这些第三参考值优选应当是不同的。必要时可以为这些第三参考值(Ref3)中的每个设置自己的第三比较器(C3)，每个第三比较器都会产生所属的第三比较结果信号(v3)。第三比较结果信号(v3)优选地由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。哪个第三比较结果信号(v3)有效并且应当被评估的时刻优选地由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)确定。
图9对应于图2，不同之处在于第二模拟信号(S2)被实施为三相的并且在运行中借助于比较单元以星形配置加以监视，而第三模拟信号(S3)被实施为两相的。
第四比较器(C4)将第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的瞬时值与第四参考值(Ref4)进行比较，并形成第四比较结果信号(v4)。与以前一样，在确定的时间探测到超过并在另外的时间、例如在超声发送序列内探测到低于可能是有意义的。因此，为这些不同的时间和时刻提供多个第四参考值(Ref4)可能是有意义的，这些第四参考值优选应当是不同的。必要时可以为这些第四参考值(Ref4)中的每个设置自己的第四比较器(C4)，每个第四比较器都会产生所属的第四比较结果信号(v4)。第四比较结果信号(v4)优选地由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。优选由数字信号发生单元(DSO)或控制设备(CTR)确定哪个第四比较结果信号(v4)有效和应当被评估的时间。
第五比较器(C5)将第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的瞬时值与第五参考值(Ref5)进行比较，并形成第五比较结果信号(v5)。与以前一样，在确定的时间探测到超过并在另外的时间、例如在超声发送序列内探测到低于可能是有意义的。因此，为这些不同的时间和时刻提供多个第五参考值(Ref5)可能是有意义的，这些第五参考值优选应当是不同的。必要时可以为这些第五参考值(Ref5)中的每个设置自己的第五比较器(C5)，每个第五比较器都会产生所属的第五比较结果信号(v5)。第五比较结果信号(v5)优选地由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。哪个第五比较结果信号(v5)有效并应被评估的时刻优选地由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)确定。
第六比较器(C6)将第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的瞬时值与第六参考值(Ref6)进行比较，并形成第六比较结果信号(v6)。如前所述，在确定的时间探测到超过并在另外的时间、例如在超声发送序列内探测到低于可能是有意义的。因此，为这些不同的时间和时刻提供多个第六参考值(Ref6)可能是有意义的，这些第六参考值优选应当是不同的。必要时可以为这些第六参考值(Ref6)中的每个提供自己的第六比较器(C6)，每个第六比较器都会产生所属的第六比较结果信号(v6)。第六比较结果信号(v6)优选由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。哪个第六比较结果信号(v6)有效并应当被评估的时刻优选地由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)确定。
图10对应于图6，不同之处在于，第二模拟信号(S2)被实施为三相的并且在运行中借助于比较单元以三角形配置加以监视，而第三模拟信号(S3)被实施为两相的。
第二差分放大器(D2)例如通过形成第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的参数值和第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的参数值之差来形成第二差别信号(d2)。例如，这可以是简单地形成第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)相对于参考电势的电势瞬时值和第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)相对于参考电势的电势瞬时值之间的差。在这种情况下，第二差别信号(d2)表示第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)相对于参考电势的电势瞬时值和第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)相对于参考电势的电势瞬时值之间的电压差值。代替相对于优选公共的参考电势的电势值，也可以在另外的应用中比较电流值。
第十比较器(C10)将第二差别信号(d2)的瞬时值与第七参考值(Ref7)进行比较，并形成第十比较结果信号(v10)。与以前一样，在确定的时间探测到超过并在另外的时间、例如在超声发送序列内探测到低于可能是有意义的。因此，为这些不同的时间和时刻提供多个第七参考值(Ref7)可能是有意义的，这些第七参考值优选应当是不同的。必要时可以为这些第七参考值(Ref7)中的每个设置自己的第十比较器(C10)，每个第十比较器都会产生所属的第十比较结果信号(v10)。第十比较结果信号(v10)优选地由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。哪个第十比较结果信号(v10)有效并且应当被评估的时间优选地由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)确定。
第三差分放大器(D3)例如通过形成第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的参数值和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的参数值之差来形成第三差别信号(d3)。例如，这可以是简单地形成第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)相对于参考电势的电势瞬时值和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)相对于参考电势的电势瞬时值之间的差。在这种情况下，第三差别信号(d3)表示第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)相对于参考电势的电势瞬时值和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)相对于参考电势的电势瞬时值之间的电压差值。代替相对于优选公共的参考电势的电势值，也可以在另外的应用中比较电流值。
第十一比较器(Cll)将第三差别信号(d3)的瞬时值与第八参考值(Ref8)进行比较，并形成第十一比较结果信号(vle)。如前所述，在确定的时间探测到超过并在另外的时间、例如在超声发送序列内探测到低于可能是有意义的。因此，为这些不同的时间和时刻提供多个第八参考值(Ref8)可能是有意义的，这些第八参考值优选应当是不同的。必要时可以为这些第八参考值(Ref8)的每个设置自己的第十一比较器(Cll)，每个第十一比较器都会产生所属的第十一比较结果信号(vll)。第十一比较结果信号(vll)优选地由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。哪个第十一比较结果信号(vll)有效并且应当被评估的时刻优选地由数字信号产生单元(DSO)或控制设备(CTR)确定。
第四差分放大器(D4)例如通过形成第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的参数值和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的参数值之差来形成第四差别信号(d4)。例如，这可以是简单地形成第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)相对于参考电势的电势瞬时值和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)相对于参考电势的电势瞬时值之间的差。在这种情况下，第四差别信号(d4)表示第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)相对于参考电势的电势瞬时值和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)相对于参考电势的电势瞬时值之间的电压差值。代替涉及优选公共的参考电势的电势值，也可以在另外的应用中比较电流值。
第十二比较器(C12)将第四差别信号(d4)的瞬时值与第九参考值(Ref9)进行比较，并形成第十二比较结果信号(vl2)。如前所述，在确定的时间探测到超过并在另外的时间、例如在超声发送序列内探测到低于可能是有意义的。因此，为这些不同的时间和时刻提供多个第九参考值(Ref9)可能是有意义的，这些第九参考值优选应当是不同的。必要时可以为这些第九参考值(Ref9)中的每个设置自己的第十二比较器(C12)，每个第十二比较器都会产生所属的第十二比较结果信号(vl2)。第十二比较结果信号(v12)优选地由控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)评估。哪个第十二比较结果信号(v12)有效并且应当被评估的时刻优选地由数字信号产生单元(OSO)或控制设备(CTR)确定。
图11示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)的时序。可以清楚地看到：
1.发送序列的第一阶段，即发送阶段(SP)，在该发送阶段中所述驱动器级驱动超声换能器(TR)并且通过所述超声换能器发射输出信号(MS)；以及
2.所述发送序列的第二阶段，即停振阶段，在该停振阶段中，所述驱动器级从超声换能器(TR)提取能量并衰减其机械振荡，以及
3.接收阶段(EP)，在所述接收阶段中超声换能器(TR)可以接收输出信号(MS)的回波。
还显示了以下内容：
1.第一差别信号(d1)，其是第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)和第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)之间的电势差的差分幅度，以及
2.第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)，该第三子信号反映了变压器(UEB)的中间抽头处的电势的电平，
3.第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)，该第一子信号反映了变压器(UEB)的第一连接端处的电势的电平，以及
4.第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2c)，该第二子信号反映了变压器(UEB)的第二连接端处的电势的电平，以及
5.第五数字信号(S5)的数字化值，该第五数字信号反映了模拟放大的、滤波的和数字化的值。
图12对应于图11的时间上的放大，其中该部分在时间上位于发送阶段(SP)中。
图13示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(S2c，S2a，S2b，S5)，其中现在在内部超声换能器(TRi)上在第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)与第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)之间存在短路。
症状
超声波传感器未正确振荡。因此，可以通过数字输入电路(DSI)进行频率测量和停振时间测量。因此利用所建议的设备，可以识别出超声换能器(TR)短路的情况，其中第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)与第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)连接。
图14对应于图13的时间上的放大。
图15示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(S2c，S2a，S2b，S5)，其中内部超声换能器(TRi)现在未连接，即第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)或者第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)未与超声换能器(TR)连接。
症状
超声换能器没有正确振荡。因此，可以通过数字输入电路(DSI)测量停振时间。因此利用所建议的设备，可以识别出内部超声换能器(TRi)未连接的情况。
图16对应于图15的时间上的放大。
图17显示了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中现在变压器(UEB)次级侧的连接端未与第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)连接。
症状
没有连接第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)导致内部超声波换能器(TRi)没有被充分地供应能量。因此，可以通过评估所述停振时间和所述振荡频率来检测该错误。
图18对应于图17的时间上的放大。
图19示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中现在变压器(UEB)在次级侧的连接端未连接到第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)。
症状
没有连接第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)导致内部超声波换能器(TRi)没有被充分地供应能量。因此，又可以通过评估所述停振时间和所述振荡频率检测到该错误。
图20对应于图19的时间上的放大。
图21示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中变压器(UEB)在初级侧的连接端未连接到第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)。
症状
没有连接第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)导致超声换能器(TR)没有被充分地供应能量。但是，不能通过评估所述停振时间和所述振荡频率来检测该错误。
通过与第六参考值(Rref6)比较，第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)上的第六比较器(C6)(也参见图9)可以在发送阶段(SP)和/或在接收阶段(EP)中探测到持续地低于该第六参考值(Ref6)，从而得出结论：变压器(UEB)在次级侧的连接端未连接到第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)。相应第六比较信号(v6)的设置可以由(系统)控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)识别。然后控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)发送相应的错误信号或相应的错误通知。
图22对应于图21的时间上的放大。
图23示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中变压器(UEB)在初级侧的连接端未连接到第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)。
症状
没有连接第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)导致超声换能器(TR)没有被充分地供应能量。但是，无法通过评估所述停振时间和所述振荡频率来检测该错误。
通过与第四参考(Rref4)比较，第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)上的第四比较器(C4)(也可以参见图9)可以在发送阶段(SP)和/或在接收阶段(EP)中探测到持续地低于该第四参考值(Ref4)，从而得出这样的结论：变压器(UEB)在次级侧的连接端未连接到第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)。相应的第四比较信号(v4)的设置可以由(系统)控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)识别。然后(系统)控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)优选地发送相应的错误信号或优选地发送相应的错误通知。
图24对应于图23的时间上的放大。
图25示出了在运行状态中发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中变压器(UEB)在初级侧的中间连接端未连接至第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)。
症状
未连接第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)导致超声换能器(TR)没有被充分地供应能量。可以通过评估所述停振时间和所述振荡频率来检测该错误。
图26对应于图25的时间上的放大。
图27示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2b，S5)，其中变压器(UEB)在初级侧的两个连接端、即第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)与第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)短路。
症状
第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)与第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)短路的事实导致超声换能器(TR)不能被供应足够的能量。可以通过评估所述停振时间和所述振荡频率来检测该错误。
由于该短路，第二信号(S2)的第二子信号(S2b)处的振幅也减小，因此可以由第四比较器(C4)借助于与第四参考(Ref4)进行比较来加以识别。
通过与第四参考(Rref4)比较，第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)上的第四比较器(C4)(也参见图9)可以在发送阶段(SP)和/或在接收阶段(EP)中探测到持续地低于该第四参考值(Ref4)，从而得出结论：第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)可能短路。相应的第四比较信号(v4)的设置可以由(系统)控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)识别。控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)然后发送相应的错误信号或发送相应的错误通知。在此应当指出，通过多个不同的第四参考值(Ref4)以及必要时还有其他第四比较器(C4)，可以更好地区分不同的错误情况。
图28对应于图27的时间上的放大。
图29示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S5)，其中在初级侧上变压器(UEB)的两个连接端即第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)与第二第二模拟信号(S2)的子信号(S2b)短路。
症状
第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)与第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)彼此短路的事实导致超声换能器(TR)没有被充分地供应能量。可以通过评估所述停振时间和所述振荡频率来检测该错误。
由于该短路，第二信号(S2)的第一子信号(S2a)处的振幅也减小，因此可以由第六比较器(C6)通过与第六参考值(Ref6)进行比较来加以识别。
通过与第六参考值(Rref6)相比较，第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)上的第六比较器(C6)(也参见图9)可以在发送阶段(SP)中和/或在接收阶段(EP)中探测到持续地低于该第六参考值(Ref6)，从而得出这样的结论：第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)可能短路。相应的第六比较信号(v6)的设置可以由(系统)控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)识别。然后，控制设备(CTR)或数字输入电路(DSI)发送相应的错误信号或发送相应的错误通知。在此应当指出，可以通过多个不同的第六参考值(Ref6)以及必要时其他第六比较器(C6)来更好地区分不同的错误情况。
图30对应于图29的时间上的放大。
图31示出了在运行状态中发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在次级侧未连接换能器电阻(RTR)，也就是说，没有在换能器电阻(RTR)上连接第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)、或者连接第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)。
未连接换能器电阻(RTR)的结果是，超声换能器(TR)无法在停振阶段(AP)开始时按规定地那样快速地降低其存储在所述超声换能器中的振荡能量。因此，通过评估停振时间可以很容易地检测到该错误。
图32对应于图31的时间上的放大。
图33示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在次级侧未连接换能器电容(CTR)。该“未连接”可以涉及换能器电容(CTR)与第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的连接，或涉及换能器电容(CTR)与第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的连接。
未连接换能器电容(CTR)导致信号变化难以被探测到。振荡频率略有降低。然而，这些变化是如此之小，以致于典型地无法通过评估停振时间或振荡频率来可靠地检测到该错误。
但是，可以通过其他途径实现可检测性。为此需要图34的详细考虑。
图34对应于图33的时间上的放大。
图12的正常情况与图34的图像之间的最大区别在于，变压器(UEB)的中间抽头处的信号、即第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)与正常情况相比(参见图11)不再是对称的近三角形，而是具有更多的锯齿形变化过程。因此为了探测该错误，例如变换到另一信号范围是有意义的。这样的变换可以是例如傅立叶变换、离散傅立叶变换、拉普拉斯变换或小波变换等。例如，也可以考虑借助于PLL产生相同频率的锯齿参考信号和三角信号，并且在发送阶段期间将第二信号(S2)的第三子信号(S2c)与这两个信号相乘，然后进行低通滤波，也就是形成这两者的标量积(也参见图50至53)。在所产生的锯齿信号处于正确的相位位置情况下，与锯齿信号的相乘应得到零，而在所产生的锯齿信号处于正确的相位位置情况下，与三角信号的相乘应得到非零的值。(仅出于完整性考虑：三角信号应理解为具有以下时间幅度变化曲线的信号，其中该时间幅度变化曲线的特征在于相关信号的直接连续的三角形电压变化曲线，并且这些三角形应近似为等腰(也参见图51的信号A2c_b)。锯齿信号应理解为具有以下时间幅度变化曲线的信号，其中该时间幅度变化曲线的特征在于相关信号的直接连续的三角形电压变化曲线，并且这样的三角形的一个侧边比另一个侧边明显陡峭(也参见图51的信号A2c_a)。该较陡的侧边优选相对于时间轴几乎垂直。该计算可以在作为模拟混合器的模拟输入电路(AS)或在数字输入电路(DSI)中轻松实现。
以这种方式，可以确定第二信号(S2)的第三子信号(S2c)中的奇数信号分量的第一值和第二信号(S2)的第三子信号(S2c)中的偶数信号分量的第二值。
相应的比较装置可以将所述第一值与分配给所述奇数信号分量的参考值进行比较，并且如果该第一值高于分配给所述奇数信号分量的参考值，则促使输出错误信号。
其他相应的比较装置可以将所述第二值与分配给所述偶数信号分量的参考值进行比较，并且如果该第二值低于分配给所述偶数信号分量的参考值，则促使输出错误信号。在图50至图53的描述中加深了该概念。
图35示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧在驱动器级(DR)中不存在对用于第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的驱动器的操控。
例如，如果用于第二信号(S2)的第一子信号(S2a)的驱动器晶体管在驱动器单元(DR)中不起作用，则会出现该错误。然后，该晶体管无法将第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)接地。
确定该错误的一种可能性是在接通该晶体管后几μs借助于第六比较器(C6)检查该相关晶体管的“接地”。为此，第六比较器(C6)(参见图9)将第二信号(S2)的第一子信号(S2a)处的电压电平与第六参考值(Ref6)进行比较。如果在接通所述晶体管后不久的该时刻不低于该第六参考值，则存在错误。
另一可能性再次在于如图34的描述所示对偶数和奇数信号分量的分析，但是现在对第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的偶数和奇数信号分量进行分析。
另一可能性在于，由于设备的对称性，第二信号(S2)的第一子信号(S2a)的信号变化曲线和第二信号(S2)的第二子信号(S2b)的信号变化曲线除了相移180°之外必须彼此相同(前提是根据图7的变压器(UEB))。因此，可以考虑的是，在一个或多个周期中检测第二信号(S2)的第一子信号(S2a)的信号变化曲线在确定的时刻的一个或多个值，并在相应的时刻与其相位偏移180°地检测第二信号(S2)的第二子信号(S2b)的信号变化曲线在确定的时刻的一个或多个值，然后计算由第二信号(S2)的(S2a)的信号变化曲线在对应时刻的值和第二子信号(S2)的第二子信号(S2b)的信号变化曲线在对应时刻的值构成的对应对的差，并进行累加。如果该差或该差的绝对值超过预定值，则所述设备的对称性受到干扰，并且可以触发错误信号。该计算优选在数字输入电路(DSI)中或在控制设备(CTR)中进行。这样的设备于是适合于检测第二模拟信号(S2)的两个子信号(S2a，S2b)的对称性。将结合图49深入地解释该概念。
图36对应于图35的时间上的放大。
图37示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中用于第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的驱动器对地短路。
症状
驱动器级(DR)中用于第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的驱动器在初级侧对地短路导致超声换能器(TR)没有被供应足够的能量。可以通过评估停振时间和振荡频率来检测该错误。
图38对应于图37的时间上的放大。
图39示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中不存在对用于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的驱动器的操控。
例如，如果在驱动器单元(DR)中用于第二信号(S2)的第二子信号(S2b)的驱动器晶体管不起作用，则可能出现该错误。然后，该晶体管无法将第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)接地。
确定该错误的一种可能性是，在接通该晶体管后几μs借助于第四比较器(C4)检查涉及的晶体管的“接地”。为此，第四比较器(C4)(参见图9)将第二信号(S2)的第二子信号(S2b)处的电压电平与第四参考值(Ref4)进行比较。如果在接通该晶体管后不久的该时刻没有低于该第四参考值，则存在错误。
另一可能性再次在于如图34的描述中所示对偶数和奇数信号分量的分析，但是现在是分析第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的偶数和奇数信号分量。
另一可能性在于，由于设备的对称性，第二信号(S2)的第一子信号(S2a)的信号变化曲线和第二信号(S2)的第二子信号(S2b)的信号变化曲线除了相移180°之外必须彼此相同(前提是根据图7的变压器(UEB))。因此可以考虑在一个或多个周期中检测第二信号(S2)的第一子信号(S2a)的信号变化曲线在确定的时刻的一个或多个值，并在相应的时刻与其相位偏移180°地检测第二信号(S2)的第二子信号(S2b)的信号变化曲线在确定的时刻的一个或多个值，然后计算由第二信号(S2)的(S2a)的信号变化曲线在对应时刻的值和第二子信号(S2)的第二子信号(S2b)的信号变化曲线在对应时刻的值构成的对应对的差，并进行累加。如果该差或该差的绝对值超过预定值，则所述设备的对称性受到干扰，并且可以触发错误信号。该计算优选在数字输入电路(DSI)中或在控制设备(CTR)中进行。这样的设备于是适合于检测第二模拟信号(S2)的两个子信号(S2a，S2b)的对称性。将结合图49深入地解释该概念。
图40对应于图39的时间上的放大。
图41示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中用于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的驱动器对地短路。
症状
驱动器级(DR)中用于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的驱动器在初级侧对地短路导致超声换能器(TR)没有被供应足够的能量。可以通过评估停振时间和振荡频率来检测该错误。
图42对应于图41的时间上的放大。
图43示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2c，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中不存在对用于第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的驱动器的操控。
在第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)处既可以通过评估停振时间又可以通过借助于第六比较器(C6)进行测量来检测所产生的错误图像。
图44对应于图43的时间上的放大。
图45示出了在运行状态下发射超声脉冲串时的重要信号(d1，S2a，S2b，S5)，其中在初级侧，在驱动器级(DR)中用于第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的驱动器对地短路或未被操控。
在驱动器晶体管低欧姆短路的情况下，发送电流会大大增加。可以基于停振时间来探测到这一点。
然而，在接收阶段(EP)中通过由第六比较器(C6)将第二信号(S2)的第一子信号(S2a)与第六参考值(Ref6)进行比较来进行探测是特别有利的。在正常情况下，那里的电平为零。在错误情况下，那里的电平上升。这可以通过评估在比较期间产生的第六比较信号(v6)进行探测，并可以用作触发事件以用于通过数字输入电路(DSI)或(系统)控制设备(CTR)产生错误信号。
在接收阶段(EP)中通过由第四比较器(C4)将第二信号(S2)的第二子信号(S2b)与第四参考值(Ref4)进行比较来进行探测也是有利的。在正常情况下，那里的电平为零。在错误情况下，那里的电平上升。这可以通过评估在比较期间产生的第四比较信号(v4)进行探测，并且可以用作触发事件以用于通过数字输入电路(DSI)或(系统)控制设备(CTR)产生错误信号。
图46对应于图45的时间上的放大。
图47示出了所建议的测量系统(SS)的优选的自测试流程。在接通或重置建议的测量系统(SS)后，建议的测量系统(SS)处于接通状态(EZ)。在该接通状态(EZ)中，建议的测量系统(SS)优选不输出测量值，而是经由数据接口(IO)仅输出关于该接通过程的进度的状态消息。
然后，建议的测量系统(SS)切换到第三测试状态(3.TZ)。在这种情况下，建议的测量系统(SS)检查数字信号产生单元(DSO)和数字输入电路(DSI)的正确功能。在此过程中，信号变化曲线对应于图5的信号变化曲线。数字信号产生单元(DSO)产生预定的测试模式和测试序列。特别地，可以仿真与安全相关的关键错误情况。在这种关联下，然后可以检查数字输入电路(DSI)是否以安全相关的方式正确反应并正确探测到模拟的(vorgespielten)与安全相关的错误。相反，可以通过数字信号产生单元(DSO)检查信号产生。通过这种方式，数字信号产生单元(DSO)和数字输入电路(DSI)优选按照通过控制设备(CTR)的规定检查数字信号路径的所有检查情况。如果出现错误，则建议的测量系统(SS)优选切换到无法轻易离开的错误状态(FZ)，并且在所述错误状态下典型地不会没有特殊标记地将测量值和测量结果转发到更高级别的单元。
顺便提及，在这方面，接通状态(EZ)是特殊错误状态(FZ)。因此，也可以提供多个错误状态，根据所确定的错误而进入这些错误状态。纯数字测试的优点是在此可以精确检查门电路，并可以识别各个门电路的失效。这些电路部分的自测试的检查覆盖范围增加了。
但是，如果在第三测试状态(3.TZ)中的所有检查均已成功，则建议的测量系统将切换到第二测试状态(2.TZ)。由此，现在修改了所建议的测量系统(SS)的内部信号路径，使其对应于图4。由此，建议的测量系统(SS)的内部信号路径现在也包括模拟电路部分。如果现在出现错误，则可以将该错误追溯到模拟电路部分，因为以前数字电路部分已被评估为“无错误”。如前所述，数字信号产生单元(DSO)和数字输入电路(DSI)以此方式再次检查当前组合的模拟和数字信号路径的所有检查情况，优选按照控制设备(CT)的规定。如果出现错误，则建议的测量系统(SS)优选再次切换到错误状态(FZ)，该错误状态不能轻易离开并且在该错误状态下典型地不会无特殊标记地将测量值和测量结果转发给更高级别的单元。数字信号产生单元(DSO)再次产生在第二测试状态下针对该组合的模拟/数字信号路径定制的预定测试模式和测试序列。特别地，可以再次仿真与安全性相关的关键错误情况。在这种关联下，然后可以检查：数字输入电路(DSI)与模拟输入电路(AS)组合是否以安全相关的方式正确反应并正确探测到模拟的与安全相关的错误。相反，该信号产生可以检查数字信号产生单元(DSO)和驱动器级(DR)是否正常作用。此外，可以仿真可能的后续传输信道的各种与安全相关的配置，并且可以评估仿真结果。
但是，如果第二测试状态(2.TZ)下的所有检查均成功，则建议的测量系统(SS)切换到第一测试状态(1.TZ)。由此，现在修改了所建议的测量系统(SS)的内部信号路径，使其对应于图3。因此，现在所述信号路径还包括测量单元(TR)(典型的是超声换能器(TR))以及测量信道(CN)。
现在，数字信号产生单元(DSO)产生检查信号和检查模式，这些检查信号和检查模式在通过直到测量单元(TR)即超声换能器(TR)的所述信号路径后与该测量单元相互作用。测量单元(TR)即超声换能器(TR)的响应信号被馈入返回信号路径，并在通过该信号路径后由数字输入电路(DSI)进行评估。
此外，有意义的是，正好是在该第一测试状态(1.TZ)下，例如通过比较器或其他设备监视测量单元(TR)即超声换能器(TR)的信号。在此，数字信号产生单元(DSO)也可以为特别与安全性相关的情况产生特别关键的检查信号和检查模式。如果此处出现错误，则建议的测量系统再次切换到错误状态(FZ)。这些检查可以包括例如幅度、幅度差(有和没有相移)和信号分量(例如谐波分量)。
图48在很大程度上与图8相对应，不同之处在于图48不具有比较器(C1，C2，C3)和差分放大器(D1)。然而，它们可以与图48组合。在图48中利用了以下事实：测量单元(TR)即超声换能器(TR)和变压器(UEB)通常被实施为对称的。实际上不能完美地实现这种对称性，因此必须向对称性比较提供阈值。
因此，在图48中设置有第一对称性检查装置(SPA)，其检查第二模拟信号(S2)的两个或更多个子信号(S2a，S2b，S2c)的对称性并且根据该比较的结果产生相应的第十三比较结果信号(v13)。在此过程中，第一对称性检查装置(SPA)优选地以以下方式执行内部相移，使得所得到的移位的子信号应当一致。
此外，在图48设置有第二对称性检查装置(SPB)，其检查第三模拟信号(S3)的两个(或者必要时在此是未处理的更多个)子信号(S3a，S3b)的对称性并且根据该比较的结果产生相应的第十四比较结果信号(v14)。在此过程中，第二对称性检查装置(SPB)优选也以以下方式执行内部相移，使得所得到的移位的子信号应当一致。该检查优选仅在发送阶段(SP)中发生。在此过程中，180°的相移对应于反相，例如，通过增益为-1的反相放大器。在这方面，如果需要180°的相移，则这种反相放大器在本公开的意义下也是移相器。
图49示出了与图48相对应的装置，其具有针对变压器(UEB)的次级侧的对称性检查的具体示例性实施。第二对称性检查装置(SPB)连接到第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)和第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)。使用该第二对称性检查装置(SPB)的前提条件是，首先，由变压器(UEB)、超声换能器(TR)和超声信道(CN)组成的信号路径部分绝对对称地构建，其次，对称地通过模拟多路复用器(AMX)和模拟输入电路(AS)加载，第三，通过驱动器级(DR)和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)、第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)和第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)对称地操控。在图12中可以看到通过第二模拟信号(S2)的这些子信号的优选示例性对称操控。第二对称性检查装置(SPB)在图49中用虚线框标记。该第二对称性检查装置包括第一移相器(S&H_Ba)，该移相器优选实施为保持电路，并在第一时刻(Z1)临时存储第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的瞬时值，并作为第三临时存储的信号(S3m)的第一子信号(S3am)输出。该第二对称性检查装置包括第二移相器(S&H_Bb)，其也优选地被实施为保持电路，并且在第二时刻(Z2)临时存储第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的瞬时值，并作为第三临时存储的信号(S3m)的第二子信号(S3bm)输出。现在假设：第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)和第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)是周期性的并且具有振荡周期(T)，其中第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)相对于第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)相移了180°(＝π)，即与第二子信号(S3b)反相。将第一时刻(Z1)和第二时刻(Z2)之间的时间间隔选择为，使其对应于值(n+0.5)*T，其中n为正整数或零。第五差分放大器(D5)由第三临时存储的信号(S3m)的第一子信号(S3am)和第三临时存储的信号(S3m)的第二子信号(S3bm)形成第五差别信号(d5)。也可以是低通滤波器的第二积分器(INT2)将第五差别信号(d5)积分为积分的第五差别信号(d5i)。优选在m个时钟周期(T)之后再次删除第二积分器(INT2)，其中m是正整数。优选对第五差别信号(d5)进行整流，使得仅对第五差别信号(d5)的振幅进行积分。然后，积分的第五差别信号(d5i)是针对m个时钟周期(T)内的不对称性的量度。第十四比较器(C14)将积分的第五差别信号(d5i)与第十四参考值(Ref14)进行比较，并产生第十四比较结果信号(v14)。典型地由数字输入电路(DSI)和/或控制设备(CTR)评估该第十四比较结果信号，所述数字输入电路(DSI)和/或控制设备(CTR)必要时会产生错误通知。该检查优选仅在发送阶段(SP)中进行。
如果积分的第五差别信号(d5i)表示针对对称性的最小度量，则必须通过第五差分放大器(D5)输出第五差别信号(d5i)乘以-1并且在经过m个时钟周期(T)之后不需要再删除第二积分器(INT2)，而是必须预加载到正的预加载值。如果积分的第五差别信号(d5i)低于第十四参考值(Ref14)，则第十四比较器(C14)产生第十四比较结果信号(v14)，以发信号通知不充分的对称性。
图50示出了与图48相对应的装置，具有针对变压器(UEB)的初级侧的对称性检查的具体实施。第一对称性检查装置(SPA)连接到第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)。使用该第一对称性检查装置(SPA)的前提条件是，首先，由变压器(UEB)、超声换能器(TR)和超声信道(CN)组成的信号路径部分绝对对称地构建，其次，对称地通过模拟多路复用器(AMX)和模拟输入电路(AS)加载，第三，在正常情况下通过驱动器级(DR)和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)、第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)和第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)对称地操控。在图12中可以看到通过第二模拟信号(S2)的这些子信号的优选示例性对称操控。第一对称性检查装置(SPA)在图50中用虚线框标记。该第一对称性检查装置包括第一移相器(S&H_Aa)，该移相器优选实施为保持电路，并在第一时刻(Z1)临时存储第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的瞬时值，并作为第二临时存储的信号(S2m)的第一子信号(S2am)输出。该第一对称性检查装置包括第二移相器(S&H_Ab)，其也优选地被实施为保持电路，并且在第二时刻(Z2)临时存储第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的瞬时值，并作为第二临时存储的信号(S2m)的第二子信号(S2bm)输出。现在假设：第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)是周期性的并且具有振荡周期(T)，其中第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)相对于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)相移了180°(＝π)，即与第二子信号(S2b)反相。将第一时刻(Z1)和第二时刻(Z2)之间的时间间隔选择为，使其对应于值(n+0.5)*T，其中n为正整数或零。第六差分放大器(D6)由第二临时存储的信号(S2m)的第一子信号(S2am)和第二临时存储的信号(S2m)的第二子信号(S2bm)形成第六差别信号(d6)。也可以是低通滤波器的第一积分器(INT1)将第六差别信号(d6)积分为积分的第六差别信号(d6i)。优选在m个时钟周期(T)之后再次删除第一积分器(INT1)，其中m是正整数。优选对第六差别信号(d6)进行整流，使得仅对第六差别信号(d6)的振幅进行积分。然后，积分的第六差别信号(d6i)是针对m个时钟周期(T)内的不对称性的量度。第十三比较器(C13)将积分的第六差别信号(d6i)与第十三参考值(Ref13)进行比较，并产生第十三比较结果信号(v13)。典型地由数字输入电路(DSI)和/或控制设备(CTR)评估该第十三比较结果信号，所述数字输入电路(DSI)和/或控制设备(CTR)必要时会产生错误通知。该检查优选仅在发送阶段(SP)中进行。
如果积分的第六差别信号(d6i)应表示针对对称性的最小度量，则必须通过第六差分放大器(D6)输出第六差别信号(d6i)乘以-1并且在经过m个时钟周期(T)之后不需要再删除第一积分器(INT1)，而是必须预加载到正的预加载值。如果积分的第六差别信号(d6i)低于第十三参考值(Ref13)，则第十三比较器(C13)产生第十三比较结果信号(v13)，以发信号通知不充分的对称性。
图51示例性地在换能器电容(CTR)发生电容器撕裂的情况下将第二模拟信号(S2)的未受干扰的第三子信号(S2c)(也参见图11)与第二模拟信号(S2)的受干扰的第三子信号(S2cLC)(参见图34，带有附图标记S2c)进行比较，并且示出了两对示例性分析信号。
可以看出，由于换能器电容(CTR)的撕裂，第二模拟信号(S2)的未受干扰的第三子信号(S2c)的对称形状转换为第二模拟信号(S2)的受干扰的第三子信号(S2cLC)形式的更锯齿状形状。显然，第二模拟信号(S2)的受干扰的第三子信号(S2cLC)具有谐波。因此，用于检测该错误的基本思想是：一方面通过在合适的第一内部分析信号(A_a)和待分析信号(ZA)之间按时间段地形成第一标量积、以及另一方面通过在合适的第二内部分析信号(A_a)和待分析信号(ZA)之间按时间段地形成第二标量积来产生两个系数、即第一内部系数信号(s3a)和第二内部系数信号(s3b)并将它们相互比较，以及在与期望值有偏差的情况下产生内部比较信号(v_X)，然后可以由控制设备(CTR)和/或数字接收电路(DSI)评估该内部比较信号以用于产生错误通知。在图51的具体情况下，示例性地建议了用于分析第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2c)的两个可能的分析信号。第一对分析信号由两个数字信号组成，可以优选且特别容易地在数字信号产生单元(DSO)中产生这两个数字信号。这是用于在针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的第一示例性分析信号(A2c_a)和用于在针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的第二示例性分析信号(A2c_b)。在该示例中，第一示例性分析信号(A2c_a)与第二模拟信号(S2)的受干扰的第三子信号(S2cLC)更相似。在该示例中，第二示例性分析信号(A2c_b)与第二模拟信号(S2)的未受干扰的第三子信号(S2c)更相似。在该示例中，第一示例性分析信号(A2c_a)相对于第二示例性分析信号(A2c_b)相移了-90°。在此示例中，这是近似正弦和余弦的信号。在该建议的准备过程中，认识到换能器电容(CTR)的撕裂会改变由变压器(UEB)、换能器电阻(RTR)、“换能器电容(CTR)”和内部换能器(TRi)构成的本身仍对称的系统的固有振荡频率的配置，使得不仅存在基本振荡，而且还激励了其他振荡模式。如果应用正弦和余弦形的信号，则第一内部系数信号(s3a)和第二内部系数信号(s3b)将对应于傅立叶系数。
此外，图52示出了替代的一对可能的分析信号。它是用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的替代性第一示例性分析信号(A2c_a')和用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的替代性第二示例性分析信号(A2c_b')。在该示例中，替代性第一示例性分析信号(A2c_a')是锯齿信号，因此与第二模拟信号(S2)的受干扰的第三子信号(S2cLC)更加相似。替代性第二示例性分析信号(A2c_b')在该示例中是三角信号，因此在该示例中更类似于第二模拟信号(S2)的未受干扰的第三子信号(S2c)。然而，与先前示例相反，关于图52中建议的标量积的实现，用于针对第二模拟信号(S2c)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的替代性第一示例性分析信号(A2c_a')和用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的替代性第二示例性分析信号(A2c_b')不再彼此正交。而是它们彼此包含关于该标量积的分量。这些分析信号也可以理解为特定于分析信号的小波的排列。
于是，用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的替代性第一示例性分析信号(A2c_a')由各个锯齿形小波的时间排列组成，其中一个小波会包括一个齿。
于是，用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的替代性第二示例性分析信号(A2c_b')由各个三角形小波的时间排列组成，其中一个小波会包括一个等腰三角形。
根据分析目的，还可以选择另外的小波。但是，由于变压器(UEB)、换能器电阻(RTR)、换能器电容(CTR)和内部换能器(TRi)上的错误并不总是会破坏对称性，因此，通过这种方式可以监视这些组件的组合的光谱特性的变化。
因此，尤其是可以可靠地探测到变压器的(UEB)很大程度上对称的变压器短路、换能器电阻(RTR)的有效电阻的偏差、换能器电容(CTR)的有效电容的变化以及内部超声换能器(TRi)的阻抗的变化，如果它们影响了这些组件的组合的相关光谱特性的话。
图52示例性地示出了模拟系数监视子装置(KUE)的可能的内部结构。另外的实现也是可能的。在该示例中，待分析信号(ZA)通过第一乘法器(M1)与第一内部分析信号(A_a)相乘得到第一滤波器输入信号(sla)，并在第二乘法器(M2)中相乘得到第二滤波器输入信号(slb)。第一分析信号(A_a)例如可以接近正常运行情况，而第二分析信号(A_b)例如可以接近有错误的运行情况。第一滤波器输入信号(sla)通过第一滤波器(F1)滤波成第一滤波器输出信号(s2a)。第一滤波器(F1)优选是积分器或低通滤波器。第二滤波器输入信号(slb)通过第二滤波器(F2)滤波成第二滤波器输出信号(s2b)。第一滤波器(F1)优选是积分器或低通滤波器。第一内部采样和保持单元(S&H_Ca)在待分析信号(ZA)的一个或多个完整周期T(参见图51)的时间结束时(图51：例如时刻z1，z2，z3，z4)对第一内部滤波器输出信号(S2a)采样，并从而形成第一内部系数信号(S3a)。第二内部采样和保持单元(S&H_Cb)在待分析信号(ZA)的一个或多个完整周期T(参见图51)的时间结束时(图51：例如时刻z1，z2，z3，z4)处对第二内部滤波器输出信号(S2b)进行采样，并从而形成第二内部系数信号(S3b)。
这些采样优选仅在发送阶段(SP)或在发送阶段(SP)内的选定时间段进行。对第一内部采样和保持单元(S&H_Ca)和第二内部采样和保持单元(S&H_Cb)的控制优选由数字信号产生单元(DSO)进行。
角度计算单元(arctan)根据第一内部系数信号(s3a)和第二内部系数信号(s3b)产生角度信号(sα)。角度信号(sα)优选表示第一内部系数信号(s3a)和第二内部系数信号(s3b)的电平之比的反正切值或反余弦值。可以考虑近似值和另外的评估(例如简单的除法等)。
内部比较器(C_X)将角度信号(sα)的电平与内部参考值(Ref_X)进行比较。根据该比较的结果，内部比较器(C_X)产生内部比较结果信号(v_X)。
图52示出了用于实现相应的系数监视子装置的示例性结构，该子装置具有图53中的附图标记KUE2a、KUE2b、KUE2c、KUE3a和UE3b。可以考虑另外的实现，特别是部分和完全数字的实现，例如作为信号处理器中的程序。
当然，可以考虑使用两个以上的分析信号(A_a，Ab)，并通过相应的两个以上并行信号路径产生两个以上的系数信号，并因此进行更多的比较，这导致比较结果信号明显更多，这些比较结果信号又可以由控制设备(CTR)和/或数字接收电路(DSI)进行评估并用于产生错误通知。
图53对应于图8，其中未示出电平监视。取而代之的是，用附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b示出可能的系数监视子装置。根据受监视的信号产生各种比较结果信号(vl5，vl6，vl7，vl8，vl9)，这些比较结果信号优选由数字输入电路(DSI)和/或(系统)控制设备(CTR)评估，所述数字输入电路(DSI)和/或(系统)控制设备(CTR)必要时会触发错误通知。
图54对应于图52，其中现在提供两个比较器，用于对两个内部系数信号、即第一内部系数信号(s3a)和第二内部系数信号(s3b)进行附加监视。现在产生三个比较结果信号(V_X，V_Y，V_Z)而不是仅一个比较结果信号(V_X)。因此，图54示例性地示出了模拟系数监视子装置(KUE)的另一可能内部结构。
第二内部比较器(C_Y)将第一内部系数信号(s3a)与第二内部参考值(R_Y)进行比较。根据该比较结果，第二内部比较器(C_Y)产生第二内部比较结果信号(V_Y)，如前所述典型地由控制设备(CTR)和/或数字输入电路(DSI)对该第二内部比较结果信号进行评估，以便在必要时产生错误通知。
第三内部比较器(C_Z)将第二内部系数信号(s3b)与第三内部参考值(R_Z)进行比较。根据该比较结果，第三内部比较器(C_Z)产生第三内部比较结果信号(V_Z)，如前所述，典型地由控制设备(CTR)和/或数字输入电路(DSI)对该第三内部比较结果信号进行评估，以便在必要时产生错误通知。
图55对应于图54，其中现在未监视两个内部系数信号之比。现在仅产生两个比较结果信号(V_Y，V_Z)。因此，图55示例性地示出了模拟系数监视子装置(KUE)的另一可能内部结构。其余电路部分的功能已在图52和54的描述中描述过。
图56对应于图55，其中现在仅监视一个内部系数信号(在此为s3a)。现在仅产生一个比较结果信号(V_Y)。但是，第二比较结果信号(V_Y)仅监视第一内部系数信号(s3a)的绝对电平，这相应于监视基波或谐波幅度。在图52中是监视两个系数信号之比。因此，图56示例性地示出了模拟系数监视子装置(KUE)的另一可能内部结构。其余电路部分的功能已在图52和54的描述中描述过。
图57对应于图2，不同之处在于，将模拟多路复用器(AMX)之前的第三模拟信号(S3)通过模拟滤波器或模拟放大器(AV)分离为第三模拟信号(S3)和放大的第三模拟信号(S3')。其优点是避免了过载。缺点是，在第二测试状态下，第三模拟测试信号(S3t)在所述模拟滤波器或模拟放大器(AV)之后才经由模拟多路复用器(AMX)反馈到所述信号路径中。结果是未一起测试所述模拟滤波器或模拟放大器(AV)。当然，由模拟输入电路(AS)、模拟多路复用器(AMX)和模拟滤波器或模拟放大器(AV)构成的整体也可以理解为具有两个输入端的公共模拟输入电路，如前面已经提到的的。如果第二模拟信号(S2)的幅度足够小，使得不能通过直接施加第二模拟信号(S2)来对模拟多路复用器(AMX)的输入和模拟输入电路(AS)的输入过载，则必要时在该配置中也可以省去模拟信道仿真单元(ACS)。由此得到至少三个可能性，以防止在第二测试状态下的模拟信号路径过载：
优选通过控制设备(CTR)在第二测试状态下对驱动器级(DR)进行重新配置，使得驱动器级(DR)的输出幅度适配于模拟多路复用器(AMX)的最大输入幅度和模拟输入电路(AS)的最大输入幅度。在这种情况下，尤其是模拟信道仿真单元可以用接线桥代替。
在模拟信道仿真单元中将第二模拟信号(S2)衰减为第三模拟测试信号(S3t)，使得驱动器级(DR)的输出幅度适配于模拟多路复用器(AMX)的最大输入幅度和模拟输入电路(AS)的最大输入幅度。
消除了模拟输入电路(AS)的前置级——在图57的示例中是模拟滤波器或模拟放大器(AV)，并且将第三模拟测试信号(S3t)或甚至直接将第二模拟信号(S2)经由模拟多路复用器(AMX)馈入模拟输入电路(AS)。在此过程中要注意的还是要将驱动器级(DR)的输出幅度适配于模拟多路复用器(AMX)的最大输入幅度和模拟输入电路(AS)的最大输入幅度。在这种情况下，尤其是模拟信道仿真单元可以用接线桥代替。
优选地，再次通过控制设备(CTR)执行测量系统(SS)的相应配置。
在附图描述的最后，还应当提到，特别是图6、8、9、10、48、49、50和53的措施是可以相互组合的。本领域技术人员还在具体应用情况下从这些措施中选择最接近于预期应用目的的那些措施，以便不必执行用于错误识别的所有措施。
词汇表
扫频
在本公开的意义下，扫频被理解为这样的过程，其中第一数字信号(S1)的频率或第二模拟信号(S2)的频率或输出信号(MS)的频率在第一时刻具有起始频率，并在第二时刻具有结束频率。优选地，所述频率在第一时刻和第二时刻之间优选严格单调、但至少单调地通过位于所述起始频率和所述结束频率之间的所有频率。
超声波换能器
在本公开的意义下，超声换能器由可选的(但优选存在)换能器电阻(RTR)、可选的(但优选存在)换能器电容(CTR)和内部超声换能器(TRi)组成，所述内部超声换能器包括实际的振荡元件、其外壳和接触部。超声换能器能够优选地以时分多路复用的方式发射和接收超声信号。
测试情况/检查情况
在本公开的意义下，测试情况或检查情况被理解为信号路径及其所有组件的预定配置。该配置优选地由控制设备(CTR)进行。基本上通过来自数字信号产生单元(DSO)的预定信号来刺激该按规定的预定信号路径。在此过程中，所述信号路径内的预定信号由预定的监视设备(例如差分放大器和/或比较器)监视，并且特定于测试情况地评估所述信号路径对这种刺激的响应，优选由数字接收电路(DSO)或(系统)控制设备(CTR)进行评估。
测试状态
测试状态被理解为测量系统(SS)的用于检查测量系统(SS)的状态，该状态不是运行状态。
信号链
信号链应理解为沿着所述信号路径在测量系统(SS)的装置部分的链内对信号的传递(也参见图3、4和5)。
信号链的数字部分
信号链的数字部分应理解为主要以数字电路技术实施的电路部分。在所示的示例中，它们是数字信号产生单元(DSO)、数字多路复用器(DMX)和数字输入电路(DSI)。在第三测试状态下，数字信道仿真单元(DCS)可以理解为数字信号链的一部分。
信号链的模拟部分
信号链的模拟部分应理解为主要以模拟电路技术实施的电路部分。在所示的示例中，它们是驱动器级(DR)、模拟多路复用器(AMX)和模拟输入电路(AS)。在第二测试状态下，模拟信道仿真单元(ACS)可以理解为模拟信号链的一部分。
错误通知
在本公开的意义下是关于探测到的故障的信息，所述信息经由相应的装置部分(例如线路)传送，或者在装置部分中的预定位置或可确定位置处加以提供。在本公开的意义下，这种信息的提供是产生。
三角信号
三角信号应理解为具有以下时间幅度变化曲线的信号，其中该时间幅度变化曲线的特征是相关信号的直接连续的三角形电压变化曲线，其中这些三角形应近似为等腰(也参见图51的信号A2c_b)。
锯齿信号
锯齿信号应理解为具有以下时间幅度变化曲线的信号，其中该时间幅度变化曲线的特征在于相关信号的直接连续的三角形电压变化曲线，并且其中这种三角形的一个侧边比另一个侧边明显陡峭(还参见图51的信号A2c_a)。
附图标记列表
1.TZ 第一测试状态
2.TZ 第二测试状态
3.TZ 第三测试状态
A2a_a 用于针对第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的系数监视子装置(KUE2a)中的系数监视的第一示例性分析信号
A2a_b 用于针对第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的系数监视子装置(KUE2a)中的系数监视的第二示例性分析信号
A2b_a 用于针对第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的系数监视子装置(KUE2b)中的系数监视的第一示例性分析信号
A2b_b 用于针对第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的系数监视子装置(KUE2b)中的系数监视的第二示例性分析信号
A2c_a 用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的第一示例性分析信号
A2c_b 用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的第二示例性分析信号
A2c_a' 在此在替代的示例性实施例中用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的第一示例性分析信号，
A2c_b' 在此在替代的示例性实施例中用于针对第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)中的系数监视的第二示例性分析信号，
A3a_a 用于针对第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的系数监视子装置(KUE3a)中的系数监视的第一示例性分析信号
A3a_b 用于针对第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的系数监视子装置(KUE3a)中的系数监视的第二示例性分析信号
A3b_a 用于第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的系数监视子装置(KUE3b)中的系数监视的第一示例性分析信号
A3b_b 用于针对第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的系数监视子装置(KUE3b)中的系数监视的第二示例性分析信号
A_a 相关系数监视子装置(KUE)的第一内部分析信号。例如，这可以是具有以下附图标记的以下信号之一：A2a_a，A2b_a，A2c_a，A3a_a，A3b_a。也可以通过这种方式监视另外的内部对称信号。所述第一内部分析信号必须被选择为始终与待分析信号(ZA)的现有时间对称性匹配并且与待分析信号(ZA)具有相同的周期持续时间T。例如，如果要监视第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)，则所述第一内部分析信号不应如图51中针对对应的第一分析信号(A2c_a)的第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)所示那样在每个周期T中都有脉冲，而是相位正确地仅在每第二个周期中具有脉冲。所述第一内部分析信号优选地由数字信号产生单元(DSO)以数字方式产生。
A_b 相关系数监视子装置(KUE)的第二内部分析信号。例如，这可以是具有以下附图标记的以下信号之一：A2a_b，A2b_b，A2c_b，A3a_b，A3b_b。也可以通过这种方式监视另外的内部对称信号。所述第二内部分析信号必须被选择为始终与待分析信号(ZA)的现有时间对称性匹配并具有与待分析信号(ZA)相同的周期持续时间T。例如，如果要监视第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)，则所述第二内部分析信号不应如图51中针对对应的第二分析信号(A2c_b)的第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)所示那样在每个周期T中都具有脉冲，而是相位正确地仅在每第二个周期中具有脉冲。所述第二内部分析信号优选地由数字信号产生单元(DSO)以数字方式产生。
ADC 模数转换器
ACS 模拟信道仿真单元
AMX 模拟多路复用器
AP 停振阶段
arctan 角度计算单元。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选具有角度计算单元。所述角度计算单元从第一内部系数信号(s3a)和第二内部系数信号(s3b)中产生角度信号(sα)。所述角度信号优选地表示第一内部系数信号(s3a)和第二内部系数信号(s3b)的电平之比的反正切或反余弦，可以考虑近似和另外的评估(例如简单的除法等)。
AS 模拟输入电路(具有模数转换器(ADC)的功能)
ASS 在测量系统(SS)之外的外部区域
AV 模拟滤波器或模拟放大器
C_X 内部比较器。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则系数监视子装置(KUE)优选具有内部比较器(C_X)。参考图53，这可以是具有附图标记C15，C16，C17，C18和C19的比较器，这些比较器为简单起见未在图53中示出并且应当位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内。所述内部比较器将角度信号(sα)的电平与内部参考值(Ref_X)进行比较。参考图53，内部参考值(Ref_X)可以特别是具有附图标记Refl5，Refl6，Refl7，Refl8和Refl9的参考值，这些参考值为简化起见未在图53中示出并且应当位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内。取决于该比较的结果，所述内部比较器产生内部比较结果信号(v_X)。参考图53，内部比较结果信号(v_X)特别可以是具有附图标记vl5，vl6，vl7，vl8和vl9的比较结果信号，它们在具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置中形成。
C_Y 第二内部比较器。在一种实现形式中，如果以图54的形式实现系数监视子装置(KUE)，则系数监视子装置(KUE)优选具有第二内部比较器(C_Y)。特别地，参考图53，这可以是比较器，这些比较器为了简化未在图53中示出并且可以位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内。所述第二内部比较器将第一内部系数信号(s3a)的电平与第二内部参考值(Ref_Y)进行比较。参考图53，第二内部参考值(Ref_Y)可以特别是为简单起见未在图53中示出并且可以位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内的参考值。取决于该比较的结果，第二内部比较器产生第二内部比较结果信号(v_Y)。参考图53，第二内部比较结果信号(v_Y)特别可以是在具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内形成并且为了简化起见未在图53中示出的比较结果信号。
C_Z 第三内部比较器。在一种实现形式中，如果以图54的形式实现系数监视子装置(KUE)，则系数监视子装置(KUE)优选具有第三内部比较器(C_Z)。特别地，参考图53，它可以是比较器，这些比较器为简单起见未在图53中示出并且可以位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内。所述第三内部比较器将第二内部系数信号(s3b)的电平与第三内部参考值(Ref_Z)进行比较。参考图53，第三内部参考值(Ref_Z)特别可以是为简化起见未在图53中示出并且可以位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内的参考值。取决于该比较的结果，所述第三内部比较器产生第三内部比较结果信号(v_Z)。参照图53，第三内部比较结果信号(v_Z)特别可以是在具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内形成并且为了简化起见未在图53中示出的比较结果信号。
Cl 第一比较器。所述第一比较器将第一差别信号(dl)与第一参考值(Ref1)进行比较，并产生第一比较结果信号(v1)
C2 第二比较器。所述第二比较器将第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)与第二参考值(Ref2)进行比较，并产生第二比较结果信号(v2)
C3 第三比较器。所述第三比较器将第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)与第三参考值(Ref3)进行比较，并产生第三比较结果信号(v3)
C4 第四比较器。所述第四比较器将第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)与第四参考值(Ref4)进行比较，并产生第四比较结果信号(v4)
C5 第五比较器。所述第五比较器将第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)与第五参考值(Ref5)进行比较，并产生第五比较结果信号(v5)
C6 第六比较器。所述第六比较器将第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)与第六参考值(Ref6)进行比较，并产生第六比较结果信号(v6)
C1O 第十比较器。所述第十比较器将第二差别信号(d2)与第七参考值(Ref7)进行比较，并产生第十比较结果信号(v10)
Cll 第十一比较器。所述第十一比较器将第三差别信号(d3)与第八参考值(Ref8)进行比较，并产生第十一比较结果信号(vll)
C12 第十二比较器。所述第十二比较器将第四差别信号(d4)与第九参考值(Ref9)进行比较，并产生第十二比较结果信号(vl2)
C13 第十三比较器。所述第十三比较器将积分的第五差别信号(d5i)与第十三参考值(Refl3)进行比较，并产生第十三比较结果信号(vl3)
C14 第十四比较器。所述第十四比较器将积分的第五差别信号(d5i)与第十四参考值(Refl4)进行比较，并产生第十四比较结果信号(vl4)
C15 第十五比较器。所述第十五比较器将第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的系数监视子装置(KUE3a)内的角度信号(sα)与第十五参考值(Refl5)进行比较，并产生第十五比较结果信号(vl5)。第十五比较器(C15)位于第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的系数控制部装置(KUE3a)内
C16 第十六比较器。所述第十六比较器将第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的系数监视子装置(KUE3b)内的角度信号(sα)与第十六参考值(Ref16)进行比较，并产生第十六比较结果信号(v16)。第十六比较器(C16)位于第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的系数监视子装置(KUE3b)内。
C17 第十七比较器。所述第十七比较器将第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的系数监视子装置(KUE2b)内的角度信号(sα)与第十七参考值(Ref17)进行比较，并产生第十七比较结果信号(v17)。第十七比较器(C17)位于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的系数监视子装置(KUE2b)内。
C18 第十八比较器。所述第十八比较器将第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)内的角度信号(sα)与第十八参考值(Ref18)进行比较，并产生第十八比较结果信号(v18)。第十八比较器(C18)位于第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)内。
C19 第十九比较器。所述第十九比较器将第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的系数监视子装置(KUE2a)内的角度信号(sα)与第十九参考值(Ref19)进行比较，并产生第十九比较结果信号(v19)。第十九比较器(C19)位于第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的系数监视子装置(KUE2a)内。
CN 测量信道，特别是超声波测量信道
CTR 控制设备
CTR 换能器电容
dl 第一差别信号。在图3的示例中，所述第一差别信号表示第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)和第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)之间的信号幅度值(作为示例性参数值)的差。
d2 第二差别信号。在图5的示例中，所述第二差别信号表示第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)和第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)之间的信号幅度值(作为示例性参数值)的差。
d3 第三差别信号。在图5的示例中，所述第三差别信号表示第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)之间的信号幅度值(作为示例性参数值)的差。
d4 第四差别信号。在图5的示例中，所述第四差别信号表示第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)之间的信号幅度值(作为示例性参数值)的差。
d5 第五差别信号。在图49的示例中，所述第五差别信号表示第三临时存储信号(S3m)的第一子信号(S3am)和第三临时存储信号(S3m)的第二子信号(S3bm)之间的信号幅度值(作为示例性参数值)的差。
d5i 积分的第五差别信号。在图49的示例中，所述积分的第五差别信号表示第二积分器(INT2)的输出，该第二积分器在m个时钟周期T上对第五差别信号(d5)进行积分，然后优选地再次被复位。这里m是正整数。在m个时钟周期的末尾，所述积分的第五差别信号的值表示针对第三模拟信号(S3)的两个子信号的不对称性的度量。
d6 第六差分信号。在图50的示例中，所述第六差别信号表示第二临时存储信号(S2m)的第一子信号(S2am)和第二临时存储信号(S2m)的第二子信号(S2bm)之间的信号幅度值(作为示例性参数值)的差。
d6i 积分的第六差别信号。在图50的示例中，所述积分的第六差别信号表示第一积分器(INT1)的输出，第一积分器(INT1)在m个时钟周期T上对第六差别信号(d6)进行积分，然后优选被再次复位。这里m是正整数。在m个时钟周期的末尾，所述积分的第六差别信号的值表示针对第二模拟信号(S3)的两个子信号的不对称性的度量。
Dl 第一差分放大器。所述第一差分放大器例如通过形成第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的参数值和第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的参数值之差来形成第一差别信号(d1)。
D2 第二差分放大器。所述第二差分放大器例如通过形成第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的参数值和第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的参数值之差来形成第二差别信号(d2)。
D3 第三差分放大器。所述第三差分放大器例如通过形成第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的参数值和第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的参数值之差来形成第三差别信号(d3)。
D4 第四差分放大器。所述第四差分放大器例如通过形成第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的参数值和第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的参数值之差来形成第四差别信号(d4)。
D5 第五差分放大器。所述第五差分放大器例如通过形成第三临时存储信号(S3m)的第一子信号(S3am)的参数值和第三临时存储信号(S3m)的第二子信号(S3bm)的参数值之差来形成第五差别信号(d5)。
D6 第六差分放大器。所述第六差分放大器例如通过形成第二临时存储信号(S2m)的第一子信号(S2am)的参数值和第二临时存储信号(S2m)的第二子信号(S2bm)的参数值之差来形成第六差别信号(d6)。
DCS 数字信道仿真单元
DMX 数字多路复用器
DR 驱动器级
DSI 数字输入电路
DSO 数字信号产生单元
EP 接收阶段
ES 接收信号，特别是超声接收信号
EZ 接通状态
Fl 第一滤波器。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第一滤波器。所述第一滤波器将第一内部滤波器输入信号(sla)滤波为第一滤波器输出信号(s2a)。所述第一滤波器优选是积分器或至少一个低通滤波器。由此第一滤波器与第一乘法器(M1)形成第一标量积单元，并因此与第一乘法器(M1)一起形成待分析信号(ZA)和第一分析信号(A_a)的标量积。因此，第一滤波器输出信号(s2a)代表以此方式确定的标量积。但是，该第一标量积的极限仍未确定。因此，需要随后的第一内部采样和保持单元(S&H_Ca)来完成所述第一标量积单元。
F2 第二滤波器。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第二滤波器。所述第二滤波器将第二内部滤波器输入信号(slb)滤波为第二滤波器输出信号(s2b)。所述第二滤波器优选是积分器或至少一个低通滤波器。由此第二滤波器与第二乘法器(M2)形成第二标量积单元，并且因此与第二乘法器(M2)一起形成待分析信号(ZA)和第二分析信号(A_b)的标量积。因此，第二滤波器输出信号(s2b)代表以此方式确定的标量积。但是，第二标量积的极限仍未确定。因此，需要随后的第二内部采样和保持单元(S&H_Cb)来完成该标量积单元。
FZ 错误状态
INT1 第一积分器
INT2 第二积分器
IO 数据接口
KUE 系数监视子装置
KUE2a 第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的系数监视子装置
KUE2b 第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的系数监视子装置
KUE2c 第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置
KUE3a 第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的系数监视子装置
KUE3b 第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3a)的系数监视子装置
m 在此期间进行积分的时钟周期的数目
Ml 第一乘法器。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第一乘法器。所述第一乘法器在相关系数监视子装置(KUE)中将适用于相关系数监视子装置(KUE)的第一内部分析信号A_a与用于相关系数监视子装置(KUE)的待分析信号(ZA)相乘，以获得第一内部滤波器输入信号(sla)。
M2 第二乘法器。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第二乘法器。所述第二乘法器在相关系数监视子装置(KUE)中将适用于相关系数监视子装置(KUE)的第二内部分析信号A_b与用于相关系数监视子装置(KUE)的待分析信号(ZA)相乘，以获得第二内部滤波器输入信号(slb)。
MS 测量信号，特别是超声测量信号
Ref_X 内部参考值。如果以图52的形式实现系数监视装置(KUE)，则系数监视装置(KUE)优选使用内部参考值。参考图53，所述内部参考值(Ref_X)可以特别是具有附图标记Refl5，Refl6，Refl7，Refl8和Refl9的参考值，为简化起见它们在图53中被未示出并且应当位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内。
Ref_Y 第二内部参考值。如果以图54、55或56的形式实现系数监视子装置(KUE)，则系数监视子装置(KUE)优选使用第二内部参考值(Ref_Y)。参考图53，所述第二内部参考值(Ref_Y)可以是为简单起见在图53中未示出并且应当位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内的参考值。
Ref_Z 第三内部参考值。如果以图54、55或56的形式实现系数监视装置(KUE)，则系数监视装置(KUE)优选使用第三内部参考值(Ref_Z)。参考图53，所述第三内部参考值(Ref_Z)可以是为简单起见在图53中未示出并且应当位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应的系数监视子装置内的参考值。
Ref1 第一参考值。所述第一参考值用作第一差别信号(d1)的比较值，以用于由第一比较器(C1)产生第一比较结果信号(v1)。
Ref2 第二参考值。所述第二参考值用作第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的比较值，以通过第二比较器(C2)产生第二比较结果信号(v2)。
Ref3 第三参考值。所述第三参考值用作第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的比较值，以通过第三比较器(C3)产生第三比较结果信号(v3)。
Ref4 第四参考值。所述第四参考值用作第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的比较值，以通过第四比较器(C4)产生第四比较结果信号(v4)。
Ref5 第五参考值。所述第五参考值用作第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的比较值，以通过第五比较器(C5)产生第五比较结果信号(v5)。
Ref6 第六参考值。所述第六参考值用作第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的比较值，以通过第六比较器(C6)产生第六比较结果信号(v6)。
Ref7 第七参考值。所述第七参考值用作第二差别信号(d2)的比较值，以通过第十比较器(C1O)产生第十比较结果信号(v10)。
Ref8 第八参考值。所述第八参考值用作第三差别信号(d3)的比较值，以通过第十一比较器(Cll)产生第十一比较结果信号(vll)。
Ref9 第九参考值。所述第九参考值用作第四差别信号(d4)的比较值，以通过第十二比较器(C12)产生第十二比较结果信号(vl2)。
Refl3 第十三参考值。所述第十三参考值用作积分的第六差别信号(d6i)的比较值，以通过第十三比较器(C13)产生第十三比较结果信号(v13)。
Refl4 第十四参考值。所述第十四参考值用作积分的第五差别信号的比较值(d5i)，以通过第十四比较器(C14)产生第十四比较结果信号(v14)。
Refl5 第十五参考值。所述第十五参考值用作第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的系数监视子装置(KUE3a)内的角度信号(sα)的比较值，用于由第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的系数监视子装置(KUE3a)中的第十五比较器(C15)产生第十五比较结果信号(vl5)。
Ref16 第十六参考值。所述第十六参考值用作第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的系数监视子装置(KUE3b)内的角度信号(sα)的比较值，以通过第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的系数监视子装置(KUE3b)内的第十六比较器(C16)产生第十六比较结果信号(v16)。
Ref17 第十七参考值。所述第十七参考值用作第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的系数监视子装置(KUE2b)内的角度信号(sα)的比较值，以通过第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的系数监视子装置(KUE2b)内的第十七比较器(C17)产生第十七比较结果信号(v17)。
Ref18 第十八参考值。所述第十八参考值用作第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)内的角度信号(sα)的比较值，以通过第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)内的第十八比较器(C18)产生第十八比较结果信号(v18)。
Ref19 第十九参考值。所述第十九参考值用作第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的系数监视子装置(KUE2a)内的角度信号(sα)的比较值，以通过第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的系数监视子装置(KUE2a)内的第十九比较器(C19)产生第十九比较结果信号(v19)。
RTR 换能器电阻
sα 角度信号。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有角度信号。所述角度信号由系数监视子装置(KUE)的角度计算单元产生。所述角度信号优选地表示第一内部系数信号(s3a)和第二内部系数信号(s3b)的电平之比的反正切或反余弦。可以考虑近似和另外的评估(例如简单的除法等)。
S&H_Aa 第一对称性检查装置(SPA)的第一移相器
S&H_Ab 第一对称性检查装置(SPA)的第二移相器
S&H_Ba 第二对称性检查装置(SPB)的第一移相器
S&H_Bb 第二对称性检查装置(SPB)的第二移相器
S&H_Ca 第一内部采样和保持单元。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第一内部采样和保持单元。在待分析信号(ZA)的一个或多个完整周期T的时间结束时，所述第一内部采样和保持单元对第一内部滤波器输出信号(S2a)进行采样，从而形成第一内部系数信号(S3a)。优选仅在发送阶段(SP)中或在发送阶段(SP)内的选定时间段进行所述采样。所述第一内部采样和保持单元优选地由数字信号产生单元(DSO)控制。
S&H_Cb 第二内部采样和保持单元。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第二内部采样和保持单元。在待分析信号(ZA)的一个或多个完整周期T的时间结束时，所述第二内部采样和保持单元对第二内部滤波器输出信号(S2b)采样，从而形成第二内部系数信号(S3b)。优选仅在发送阶段(SP)中或在发送阶段(SP)内的选定时间段进行所述采样。所述第一内部采样和保持单元优选地由数字信号产生单元(DSO)控制。
S0 操控信号
S1 第一数字信号
sla 第一内部滤波器输入信号。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第一内部滤波器输入信号。在图52的示例中，通过由第一乘法器(M1)将待分析信号(ZA)与第一内部分析信号(A_a)相乘来产生所述第一滤波器输入信号。
slb 第二内部滤波器输入信号。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第二内部滤波器输入信号。在图52的示例中，通过由第二乘法器(M2)将待分析信号(ZA)乘以第二内部分析信号(A_a)来产生所述第二滤波器输入信号。
S2 第二模拟信号
s2a 第一内部滤波器输出信号。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第一内部滤波器输出信号。在图52的示例中，通过在第一内部滤波器(F1)中对第一滤波器输入信号(sla)滤波来产生第一滤波器输出信号。
S2a 第二模拟信号(S2)的第一子信号
S2am 第二临时存储信号(S2m)的第一子信号
s2b 第二内部滤波器输出信号。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第二内部滤波器输出信号。在图52的示例中，通过在第二内部滤波器(F2)中对第二滤波器输入信号(slb)进行滤波来产生第二滤波器输出信号。
S2b 第二模拟信号(S2)的第二子信号
S2bm 第二临时存储信号(S2m)的第二子信号
S2c 第二模拟信号(S2)的第三子信号
S2cLC 当换能器电容(CTR)撕裂时第二模拟信号(S2)的第三子信号(第二模拟信号(S2)的受干扰的第三子信号)
S2m 第二临时存储信号
S3 第三模拟信号
S3' 放大的第三模拟信号
s3a 第一内部系数信号。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第一内部系数信号。第一内部采样和保持单元(S&H_Ca)通过在待分析信号(ZA)的一个或多个完整周期T的时间结束时对第一内部滤波器输出信号(s2a)进行采样来形成所述第一内部系数信号。优选仅在发送阶段(SP)或在发送阶段(SP)内的选定时间段进行所述采样。优选地由数字信号产生单元(DSO)来控制所述采样。
s3b 第二内部系数信号。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则每个系数监视子装置(KUE)优选地具有第二内部系数信号。第二内部采样和保持单元(S&H_Cb)通过在待分析信号(ZA)的一个或多个完整周期T的时间结束时对第二内部滤波器输出信号(s2b)进行采样来形成第一内部系数信号。优选地，仅在发送阶段(SP)或在发送阶段(SP)内的选定时间段进行所述采样。所述采样优选地由数字信号产生单元(DSO)控制。
S3a 第三模拟信号(S3)的第一子信号
S3am 第三临时存储信号(S3m)的第一子信号
S3b 第三模拟信号(S3)的第二子信号
S3bm 第三临时存储信号(S3m)的第二子信号
S3m 第三缓临时存储信号
S3t 第三模拟测试信号
S3ta 第三模拟测试信号的第一子信号
S3tb 第三模拟测试信号的第二子信号
S4 第四模拟信号
S5 第五数字信号
S5t 第五数字测试信号
S6 第六数字信号
S7 第七响应信号
SBA 第一对称性检查装置
SPB 第二对称性检查装置
SP 发送阶段
SS 传感器系统
T 时钟周期
TR 测量单元，特别是超声换能器
TRi 内部超声换能器
UEB 变压器
v_X 内部比较信号。如果以图52的形式实现系数监视子装置(KUE)，则系数监视子装置(KUE)优选具有内部比较信号(v_X)。参考图53，它特别可以是具有附图标记vl5，vl6，vl7，vl8和vl9的比较信号，为了简化起见这些比较信号在图53中不是具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的系数监视子装置的输出信号。各自系数监视子装置(KUE)的各自内部比较器(C_X)将相关角度信号(sα)的电平与相应系数监视子装置(KUE)的内部参考值(Ref_X)进行比较(也参见图52)。参考图53，内部参考值(Ref_X)可以特别是具有附图标记Refl5，Refl6，Refl7，Refl8和Refl9的参考值，这些参考值为简化起见在图53中未示出并且应当位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内。因此，它们代表各自系数监视子装置(KUE)的内部参考值(Ref_X)。据该比较的结果，内部比较器(C_X)产生内部比较结果信号(v_X)。参考图53，内部比较结果信号(v_X)可以特别是具有附图标记vl5，vl6，vl7，vl8和vl9的比较结果信号，其在具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置中形成。控制设备(CTR)和/或数字输入电路(DSI)优选评估内部比较结果信号(v_X)，并且在必要时产生错误通知。
v_Y 第二内部比较信号。如果采用图54、55或56的形式实现系数监视子装置(KUE)，则系数监视子装置(KUE)优选具有第二内部比较信号(v_Y)。参考图53，这可以特别是如下比较信号，这些比较信号为了简化起见在图53中不是具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置的输出信号。各自系数监视子装置(KUE)的各自第二内部比较器(C_Y)将第一内部系数信号(s3a)的电平与相应系数监视子装置(KUE)的第二内部参考值(Ref_Y)进行比较(还参见图54、55或56)。参考图53，第二内部参考值(Ref_Y)特别可以是在图53中为简化起见未示出并且可以位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内的参考值。因此，它们表示相应系数监视子装置(KUE)的第二内部参考值(Ref_Y)。根据该比较的结果，第二内部比较器(C_Y)产生第二内部比较结果信号(v_Y)。参考图53，第二内部比较结果信号(v_Y)特别可以是在图53中为了简化起见未示出并且在具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内形成的比较结果信号。控制设备(CTR)和/或数字输入电路(DSI)优选评估第二内部比较结果信号(v_Y)，并且在必要时产生相应的错误通知。
v_Z 第三内部比较信号。如果以图54、55或56的形式实现系数监视子装置(KUE)，则系数监视子装置(KUE)优选具有第三内部比较信号(v_Z)。参考53，它特别可以是如下比较信号，所述比较信号为了简化起见在图53中不是具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置的输出信号。各自系数监视子装置(KUE)的各自第三内部比较器(C_Z)将第二内部系数信号(s3b)的电平与相应系数监视子装置(KUE)的第三内部参考值(Ref_Z)进行比较(还参见图54、55或56)。参考图53，第三内部参考值(Ref_Z)特别可以是为了简化起见在图53中未示出并且可以位于具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置中的参考值。因此，它们表示各自系数监视子装置(KUE)的第三内部参考值(Ref_Z)。根据该比较的结果，第三内部比较器(C_Z)产生第三内部比较结果信号(v_Z)。参考图53，第三内部比较结果信号(v_Z)可以特别是为了简化起见在图53中未示出并且在具有附图标记KUE2a，KUE2b，KUE2c，KUE3a和KUE3b的相应系数监视子装置内形成的比较结果信号。控制设备(CTR)和/或数字输入电路(DSI)优选评估第三内部比较结果信号(v_Z)，并在必要时产生相应的错误通知。
v1 第一比较结果信号。在图3的示例中，第一比较结果信号表示第一差别信号(d1)的值与第一参考值(Refl)之间的比较结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
v2 第二比较结果信号。在图3的示例中，第二比较结果信号表示第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的值与第二参考值(Ref2)之间的比较结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
v3 第三比较结果信号。在图3的示例中，第三比较结果信号表示第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的值与第二参考值(Ref2)之间的比较结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
v4 第四比较结果信号。在图4的示例中，第四比较结果信号表示第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的值与第四参考值(Ref4)之间的比较结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
v5 第五比较结果信号。在图4的示例中，第五比较结果信号表示第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的值与第五参考值(Ref5)之间的比较结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
v6 第六比较结果信号。在图4的示例中，第六比较结果信号表示第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的值与第六参考值(Ref6)之间的比较结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
v10 第十比较结果信号。在图8的例子中，第十比较结果信号表示通过第十比较器(CIO)在第二差别信号(d2)的值与第七参考值(Ref7)之间比较的结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
vll 第十一比较结果信号。在图8的示例中，第十一比较结果信号表示由第十一比较器(Cll)在第三差别信号(d3)的值与第八参考值(Ref8)之间比较的结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
vl2 第十二比较结果信号。在图8的例子中，第十二比较结果信号表示通过第十二比较器(C12)在第四差别信号(d4)的值与第九参考值(Ref9)之间比较的结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
vl3 第十三比较结果信号。在图50的例子中，第十三比较结果信号表示由第十三比较器(C13)在积分的第六差别信号(d6i)的值与第十三参考值(Refl3)之间比较的结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
vl4 第十四比较结果信号。在图49的例子中，第十四比较结果信号表示由第十四比较器(C14)在积分的第五差别信号(d5i)的值与第十四参考值(Ref14)之间比较的结果。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
v15 第十五比较结果信号。在图53的示例中，第十五比较结果信号优选地表示通过第十五比较器(C15)在第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的两个系数的确定角度(例如arctan(α))与第十五参考值(Refl5)之间比较的结果，所述第十五比较器优选地位于第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)的系数监视子装置(KUE3a)内。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
vl6 第十六比较结果信号。在图53的示例中，第十六比较结果信号优选地表示通过第十六比较器(C16)在第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的两个系数的确定角度(例如arctan(α))与第十六参考值(Refl6)之间比较的结果，所述第十六比较器优选地位于第三模拟信号(S3)的第二子信号(S3b)的系数监视子装置(KUE3b)内。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
vl7 第十七比较结果信号。在图53的示例中，第十七比较结果信号优选地表示通过第十七比较器(C17)在第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的两个系数的确定角度(例如arctan(α))与第十七参考值(Ref17)之间比较的结果，所述第十七比较器优选地位于第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的系数监视部分设备(KUE2a)内。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
vl8 第十八比较结果信号。在图53的示例中，第十八比较结果信号优选地表示通过第十八比较器(C18)在第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的两个系数的确定角度(例如arctan(α))与第十八参考值(Ref18)之间比较的结果，所述第十八比较器优选地位于第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)的系数监视子装置(KUE2b)内。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
vl9 第十九比较结果信号。在图53的示例中，第十九比较结果信号优选地表示通过第十九比较器(C19)在第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的两个系数的确定角度(例如arctan(α))与第十九参考值(Refl9)之间比较的结果，所述第十九比较器优选地位于第二模拟信号(S2)的第三子信号(S2c)的系数监视子装置(KUE2c)内。该比较可以在不考虑符号或考虑符号的情况下进行。优选纯按照数值的比较，即绝对值的比较。
Z1 第一时刻
Z2 第二时刻
zl 用于存储确定的系数的第一时刻
z2 用于存储确定的系数的第二时刻
z3 用于存储确定的系数的第三时刻
z4 用于存储确定的系数的第四时刻
ZA 将要由相关系数监视子装置(KUE)分析的信号。例如，这可以是具有以下附图标记的以下信号之一：S2a，S2b，S2c，S3a，S3b。也可以通过这种方式监视另外的内部对称信号。
zn 用于存储确定的系数的第n时刻
Claims (46)
1.一种自测试的测量系统(SS)，具有
-数字信号产生单元(DSO)，
-驱动器级(DR)，
-测量单元(TR)，其发射模拟输出信号(MS)作为测量信号并响应于该测量信号而接收接收信号(ES)，
-模拟输入电路(AS)，
-数字输入电路(DSI)，
-模拟信道仿真单元(ACS)，
-数字信道仿真单元(DCS)，
-模拟多路复用器(AMX)，和
-数字多路复用器(DMX)，
-其中所述测量系统(SS)能够
-在运行阶段中进入运行状态，以及
-在测试阶段中除了进入第一测试状态外，还进入
-第二测试状态和/或第三测试状态，
以及
-其中，在运行状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收所述接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，以及
-所述第七响应信号(S7)能够用作测量结果或用于形成所述测量结果，
-其中在所述第一测试状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到所述测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将第五数字信号作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生所述第七响应信号(S7)，
-所述第七响应信号(S7)能够用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查结果，
-其中在第二测试状态下，只要所述第二测试状态存在，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，其中所述第三模拟测试信号(S3t)也能够是所述第二模拟信号(S2)的副本，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟测试信号(S3t)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，以及
-所述第七响应信号(S7)能够用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查结果，
-其中在第三测试状态下，只要所述第三测试状态存在，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述数字信道仿真单元(DCS)将所述第一数字信号(S1)转换为第五数字测试信号(S5t)，其中所述第五数字测试信号(S5t)也能够是所述第一数字信号(S1)的副本，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字测试信号(S5t)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，以及
-所述第七响应信号(S7)能够用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查结果。
2.根据权利要求1所述的测量系统(SS)，其特征在于
-变压器(UEB)，该变压器布置在一方面的所述测量单元(TR)与另一方面的所述驱动器级(DR)和所述模拟多路复用器(AMX)之间，
-其中在所述运行状态和第一测试状态下，
-所述驱动器级(DR)的第二模拟信号(S2)能通过所述变压器(UEB)输送到所述测量单元(TR)，以及
-所述测量单元(TR)将所述接收信号输送到所述变压器(UEB)，并且所述变压器将所述接收信号作为第三模拟信号(S3)转发到所述模拟多路复用器(AMX)。
3.根据权利要求2所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述运行状态下，至少一个比较装置、特别是比较器(C2，C3)将所述第三模拟信号(S3a，S3b)的参数值与至少一个参考值(Ref2，Ref3)进行比较，并根据比较结果产生至少一个比较结果信号(v2，v3)。
4.根据权利要求2所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述运行状态下，至少一个比较装置、特别是差分放大器(D1)将所述第三模拟信号(S3a，S3b)的两个参数值相互比较，特别是通过形成差进行相互比较，以及产生差别信号(dl)，并且通过将所述差别信号(d1)特别是借助于与所述比较装置分开的比较器(C1)与至少一个参考值(Ref1)进行比较而产生比较结果信号(v1)。
5.根据权利要求2所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述运行状态下，至少一个比较装置、特别是比较器(C4，C5，C6)将所述第二模拟信号(S2a，S2b，S2c)的参数值与参考值(Ref4，Ref5，Ref6)进行比较并根据比较结果产生比较结果信号(v4，v5，v6)。
6.根据权利要求2所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述运行状态下，至少一个比较装置、特别是差分放大器(D7，D6，D8)将所述第二模拟信号(S2a，S2b，S2c)的两个参数值相互比较，特别是通过形成差进行相互比较，并产生差别信号(d6，d7，d8)，并且通过将所述差别信号(d6，d7，d8)特别是借助于与所述比较装置分开的比较器(C10，Cl1，C12)与参考值(Ref6，Ref7，Ref8)比较而产生比较结果信号(v10，v11，v12)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述运行状态下，能够根据至少一个比较结果信号(v1，v2，v3，v4，v5，v6，v10，v11，vl2，vl3，vl4，vl5，vl6，vl7，vl8，vl9)产生错误通知。
8.根据权利要求7所述的测量系统(SS)，其特征在于控制设备(CTR)，所述控制设备评估所述比较结果信号(v1，v2，v3，v4，v5，v6，v10，vl1，vl2，vl3，vl4，vl5，vl6，vl7，vl8，vl9)并产生所述错误通知。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述测量单元(TR)是超声换能器，其作为输出信号(MS)将超声测量信号作为测量信号发射到作为测量信道(CN)的超声测量信道中、并且接收在所述超声测量信道(CN)中的对象上反射的超声接收信号作为接收信号(ES)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于控制设备(CTR)，所述控制设备用于操控所述数字信号产生单元(DSO)并用于接收所述数字输入电路的所述第七模拟信号(S7)，其中在第一或第二或第三测试状态下，所述控制设备(CTR)将所述数字输入电路(DSI)的所述第七响应信号(S7)与预给定响应进行比较，并确定比较结果。
11.根据权利要求10所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述控制设备(CTR)在第一或第二或第三测试状态下利用测试信号(SO)来操控所述数字信号产生单元(DSO)，并且所述控制设备(CTR)在第一或第二或第三测试状态下将所述数字输入电路(DSI)的所述第七响应信号(S7)与预给定响应进行比较并确定比较结果，其中所述预给定响应取决于所述测试信号(SO)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于控制设备(CTR)，其中，所述控制设备(CTR)在所述第二测试状态下经由所述驱动器级(DR)操控所述模拟信道仿真单元(ACS)，并且在所述信道仿真单元(ACS)中从所述第二模拟信号(S2)中形成所述第三模拟测试信号(S3t)取决于对所述模拟信道仿真单元(ACS)的所述操控，其中所述控制设备(CTR)在所述第二测试状态下将所述数字输入电路(DSI)的所述第七响应信号(S7)与预给定响应进行比较并确定比较结果，其中所述预给定响应与对所述模拟信道仿真单元(ACS)的所述操控相互依赖。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于控制设备(CTR)，其中，所述控制设备(CTR)在所述第三测试状态下操控所述数字信道仿真单元(DCS)，并且所述数字信道仿真单元(DCS)如何从第一数字信号(S1)转换出第五数字信号(S5t)的形成取决于对所述数字信道仿真单元(DCS)的所述操控，其中所述控制设备(CTR)在所述第三测试状态下将所述数字输入电路(DSI)的所述第七响应信号(S7)与预给定响应进行比较并确定比较结果，其中所述预给定响应和对所述数字信道仿真单元(DCS)的所述操控相互依赖。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述模拟多路复用器(AMX)是所述模拟信道仿真单元(ACS)或所述模拟输入电路(AS)的一部分，反之亦然，和/或所述数字多路复用器(DMX)是所述数字信道仿真单元(DCS)或所述数字输入电路(DSI)的一部分，反之亦然。
15.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，第二、第三和第四模拟信号(S2，S3，S4)分别是振荡信号，第一、第五和第六数字信号(S1，S5)S6)分别代表振荡信号，所述数字输入电路(DSI)是用于在所述测量单元(TR)的输出信号(MS)的发射阶段中测量所述第六数字信号(S6)的振荡频率的装置和/或用于在发送阶段之后和/或在从所述测量单元(TR)接收到所述接收信号(ES)之后的停振阶段中测量所述第六数字信号(S6)的停振时间的装置。
16.根据权利要求15所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述数字输入电路(DSI)或控制单元(CTR)将测得的振荡频率与额定值或额定值范围进行比较，和/或所述数字输入电路(DSI)或控制单元(CTR)将测得的停振时间与额定值或额定值范围进行比较，并且如果所确定的振荡频率高于所述振荡频率的额定值或按照值高于所述振荡频率的额定值范围和/或如果所确定的停振时间短于所述停振时间的额定值或按照值低于所述停振时间的额定值范围，则特别是推断出所述测量单元(TR)的短路、或所述测量单元(TR)有缺失的部分或不工作的部分、或变压器(UEB)的次级侧未连接到所述第三模拟信号(S3)的第一子信号(S3a)、或另外的错误，其中在这种情况下或这些情况下，所述数字输入电路(DSI)或控制单元(CTR)产生错误通知。
17.根据权利要求15或16所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述数字输入电路(DSI)或控制单元(CTR)将测得的停振时间与额定值或额定值范围进行比较，以及如果所确定的停振时间短于所述停振时间的额定值或按照值低于所述停振时间的额定值范围，则推断出所述测量单元(TR)有缺失的部分或不工作的部分，其中在这种情况下，所述数字输入电路(DSI)或控制单元(CTR)产生错误通知。
18.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于
-作为测量单元(TR)或其一部分的超声换能器或由超声发射器和超声接收器构成的配对，
-用于确定第二信号(S2)或第二信号(S2)的子信号(S2a，S2b，S2c)中的偶数信号分量的幅度值的装置，
-用于确定第二信号(S2)或第二信号(S2)的子信号(S2a，S2b，S2c)中的奇数信号分量的幅度值的设备，
-其中，偶数信号分量具有与在所述第二信号(S2)中相同的基本频率和相同的相位，并且奇数信号分量具有与在所述第二信号(S2)中相同的基本频率和相对于第二信号(S2)中偏移了90°的相位，
-比较装置，其将所述偶数信号分量的幅度值与针对偶数幅度值的阈值进行比较，并产生与所述偶数信号分量有关的相应比较结果信号，
-比较装置，其将所述奇数信号分量的幅度值与针对奇数幅度值的阈值进行比较，并产生与所述奇数信号分量有关的相应比较结果信号，以及
-子装置，如果与所述奇数信号分量有关的比较结果信号和与所述偶数信号分量有关的比较结果信号具有与一组预给定的允许值组合的值组合不同的值组合，则所述子装置产生错误通知或输出错误信号。
19.根据权利要求1至17中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，
-所述测量单元(TR)具有超声换能器或由超声发射器和超声接收器构成的配对，
-其中所述第二模拟信号(S2)至少包括第一子信号(S2a)和第二子信号(S2b)，
-其中在连同变压器(UEB)、所述超声换能器或由超声发射器和超声接收器构成的配对无故障的情况下，所述第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)和所述第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)除相移180°之外在时间变化曲线方面是相同的，
-其中子装置(SPA)用所述第二模拟信号(S2)的第二子信号(S2b)测量所述第二模拟信号(S2)的第一子信号(S2a)的对称性，或者反过来，并且在补偿所述相移的情况下来确定对称性程度的测量值(d6i)或者在补偿所述相移的情况下确定与所述对称性的偏离程度的测量值(d6i)，
-其中比较设备(C13)将对称性程度的测量值(d6i)与两个子信号(S2a，S2b)相等性的参考值(Ref13)进行比较，或将所述与所述对称性的偏离程度的测量值(d6i)与针对两个子信号(S2a，S2b)的相等性偏离的参考值(Refl3)进行比较，以及
-其中如果在预给定时间段(SP)和/或在至少一个预给定时间段(SP)中确定的对称性程度的值(d6i)低于相等性的参考值(Refl3)，或者如果在预定时间段(SP)和/或在预定时间段(SP)中确定的偏离程度的值(d6i)高于针对相等性偏离的参考值(Ref13)，则所述比较装置(C13)产生比较结果信号(vl3)。
20.根据权利要求18或19所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述运行状态下，根据至少一个比较结果信号(v13，v14)能产生或不能产生错误通知。
21.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述测量单元(TR)具有至少一个有源元件用于产生声、光、电、电感性、电容性、电磁的IR或UV输出信号(MS)作为测量信号，并且具有至少一个传感器元件用于响应于所述有源元件的输出信号而检测作为接收信号的信号。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述测量单元(TR)具有：超声换能器，由至少一个超声发射器和超声接收器构成的配对，照相机、特别是TOF照相机，由加热元件和温度传感器构成的配对，由光发射器和光接收器构成的配对，或由彼此作用连接的执行器和传感器构成的至少一个另外的配对，风速计，流量计，测量桥，具有用于为测试目的而使材料变形的有源元件的、基于材料变形工作的压力传感器和/或加速度传感器，MEMS，MEOS，MEMOS等。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述第一测试状态下，能够确定所述测量单元(TR)或所述测量单元(TR)的一部分的阻抗值，并且所述数字输入电路(DSI)或系统控制设备(CTR)将所述阻抗值与阻抗额定值或阻抗额定值范围进行比较，其中如果检测到的阻抗值偏离所述阻抗额定值或位于所述阻抗额定值范围之外，则能够产生错误通知。
24.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述运行状态下，能够由所述数字接收电路(DSI)和/或所述控制设备(CTR)特别是通过与额定值和额定值范围进行比较来检查所述第七响应信号(S7)的值变化过程和/或值的合理性，特别是以测量结果和测量值的形式。
25.根据权利要求24所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述第七响应信号(S7)的值变化过程和/或值的转发仅在所述合理性检查成功的情况下在所述运行状态下进行，和/或如果合理性检查未成功，则进行错误通知，其中所述第七响应信号(S7)的值特别是以测量结果和测量值的形式存在。
26.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述数字接收电路(DSI)和/或所述模拟接收电路(AS)被设置和设计为：在由所述数字信号产生单元(DSO)产生的第一数字信号(S1)的不同信号频率情况下或在由所述数字信号产生单元(DSO)产生的第一数字信号(S1)的不同时间信号变化曲线模式的情况下检测所述第三模拟信号(S3)的直流分量和/或幅度和/或相位。
27.根据权利要求26所述的测量系统(SS)，其特征在于，可用的信号变化曲线模式具有信号频率并且在其变化曲线中具有相位跳变。
28.根据前述权利要求中任一项所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述测量系统(TR)具有超声换能器或由超声发射器和超声接收器构成的配对，并且所述数字接收电路(DSI)和/或所述模拟接收电路(AS)被设置和设计为：在由所述数字信号产生单元(DSO)产生的第一数字信号(S1)的不同信号频率情况下或在由所述数字信号产生单元(DSO)产生的第一数字信号(S1)的不同时间信号变化曲线模式的情况下检测所述第三模拟信号(S3)的信号参数。
29.根据权利要求28所述的测量系统(SS)，其特征在于，可用的信号变化曲线模式具有信号频率并且在其变化曲线中具有相位跳变。
30.一种自测试的测量系统(SS)，具有：
-测量单元(TR)，其具有超声换能器、变压器(UEB)、换能器电阻(RTR)和换能器电容(CTR)，
-用于操控所述测量单元(TR)的第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二子信号(S2b)，
-第三模拟响应信号(S3)的第一子信号(S3a)和第二子信号(S3b)，作为在用所述第二模拟操控信号(S2)操控所述测量单元(TR)期间和/或之后所述测量单元(TR)的响应，以及
-系数监视子装置(KUE)，
-其中所述测量单元(TR)的时间运行具有至少一个发送阶段(SP)，
-其中所述第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)能够被输送到所述变压器(UEB)的第一初级侧连接端，
-其中所述第二模拟操控信号(S2)的第二子信号(S2b)能够被输送到所述变压器(UEB)的第二初级侧连接端，
-其中在所述变压器(UEB)的第一次级侧连接端、所述换能器电阻(RTR)的第一连接端、所述换能器电容(CTR)的第一连接端和所述超声换能器的第一连接端上能够抽取第三模拟响应信号(S3)的第一子信号(S3a)，
-其中在所述变压器(UEB)的第二次级侧连接端、所述换能器电阻(RTR)的第二连接端、所述换能器电容(CTR)的第二连接端以及所述超声换能器(TRi)的第二连接端上能够抽取第三模拟响应信号(S3)的第二子信号(S3b)，并且
-其中在发送阶段(SP)的正常运行期间，第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)与其相移了170°至190°的值的第二子信号(S2b)相同，只是具有小于10％的幅度偏差，和/或在发送阶段(SP)的正常运行期间，第三模拟响应信号(S3)的第一子信号(S3a)与其相移了180°至190°的值的第二子信号(S3b)相同，只是具有小于10％的幅度偏差，
-其中至少这些子信号(S2a，S2b，S3a，S3b)在所述发送阶段(SP)中具有与所述周期(T)共同的周期性，以及
-其中所述系数监视子装置(KUE)分析至少一个子信号(S2a，S2b，S3a，S3b)、即待分析信号(ZA)的失真，并形成所属的比较结果信号(vl5，vl6，vl7，vl8，vl9)作为比较结果信号(v_X)。
31.根据权利要求30所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述系数监视子装置(KUE)设置有：
-第一子装置(M1，sla，F1，s2a，S&H_Ca)，其以第一内部系数信号(s3a)的形式形成第一分析信号(A_a)和所述待分析信号(ZA)的标量积，和
-第二子装置(M2，slb，F2，s2b，S&H_Cb)，其以第二内部系数信号(s3b)的形式形成第二分析信号(A_b)和所述待分析信号(ZA)的标量积，
-其中所述第一分析信号(A_a)和所述第二分析信号(A_b)具有与所述待分析信号(ZA)相同的周期(T)并且彼此不同，
-其中针对在所述发送阶段(SP)中的正常运行的所述第一内部系数信号(s3a)的确定值与所述第二内部系数信号(s3b)的确定值之比不同于针对所述发送阶段(SP)中存在至少一个错误情况下的运行的所述第一内部系数信号(s3a)的确定值与所述第二内部系数信号(s3b)的确定值之比，并且
-其中能够借助两个系数信号(s3a，s3b)的差别来产生比较结果信号(v_X)。
32.根据权利要求31所述的测量系统(SS)，其特征在于，在所述运行状态下，根据至少一个比较结果信号(v15，v16，v17，v18，v19)能产生或不能产生错误通知。
33.一种自测试的测量系统(SS)，具有：
-测量单元(TR)，其具有超声换能器或由超声发射器和超声接收器构成的配对，
-系数监视子装置(KUE)，和
-用于操控所述测量单元(TR)的第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二子信号(S2b)，
-其中所述测量单元(TR)的时间运行具有至少一个发送阶段(SP)，
-其中所述第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)能够被输送到所述超声换能器(TR)的第一连接端，
-其中所述第二模拟操控信号(S2)的第二子信号(S2b)能够被输送到所述超声换能器(TR)的第二连接端，
-其中在发送阶段(SP)的正常运行中，所述第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)与其相移了170°至190°的值的第二子信号(S2b)相同，只是具有小于10％的幅度偏差，
-其中至少这些子信号(S2a，S2b)在所述发送阶段(SP)中具有与所述周期(T)共同的周期性，并且
-其中所述系数监视子装置(KUE)监视至少一个子信号(S2a，S2b)、即待分析信号(ZA)的基波或谐波的最小幅度，并形成所属的比较结果信号(v_Y，v_Z)。
34.根据权利要求33所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述系数监视装置(KUE)设置有：
-第一子装置(M1，sla，F1，s2a，S&H_Ca)，该第一子装置以第一内部系数信号(s3a)的形式形成第一分析信号(A_a)和所述待分析信号(ZA)的标量积，
-其中所述第一分析信号(A_a)具有与所述待分析信号(ZA)相同的周期(T)，
-其中在所述发送阶段(SP)的正常运行中，第二内部比较器(C_Y)将所述第一内部系数信号(s3a)与第二内部参考值(Ref_Y)进行比较，以及
-其中所述第二内部比较器(C_Y)根据该比较的结果产生第二内部比较信号(v_Y)。
35.根据权利要求34所述的测量系统(SS)，其特征在于，在运行状态下，根据至少一个比较结果信号(v_Y)能产生或不能产生错误通知。
36.一种自测试的测量系统(SS)，具有：
-测量单元(TR)，其具有超声换能器和变压器(UEB)，
-用于操控所述测量单元(TR)的第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)和第二子信号(S2b)，
-第三模拟响应信号(S3)的第一子信号(S3a)和第二子信号(S3b)，作为在利用所述第二模拟操控信号(S2)操控所述测量单元(TR)期间和/或之后所述测量单元(TR)的响应，和
-系数监视子装置(KUE)，
-其中所述测量单元(TR)的时间运行具有至少一个发送阶段(SP)，
-其中所述第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)能够被输送到所述变压器(UEB)的第一初级侧连接端，
-其中所述第二模拟操控信号(S2)的第二子信号(S2b)能够被输送到所述变压器(UEB)的第二初级侧连接端，
-其中能够在所述变压器(UEB)的第一次级侧连接端和所述超声换能器(TR)的第一连接端处抽取第三模拟响应信号(S3)的第一子信号(S3a)，
-其中能够在变压器(UEB)的第二次级侧连接端和所述超声换能器(TR)的第二连接端处抽取第三模拟响应信号(S3)的第二子信号(S3b)，
-其中在发送阶段(SP)的正常运行期间，第二模拟操控信号(S2)的第一子信号(S2a)与其相移了170°至190°的值的第二子信号(S2b)相同，只是具有小于10％的幅度偏差，和/或在发送阶段(SP)的正常运行期间，第三模拟响应信号(S3)的第一子信号(S3a)与其相移了170°至190°的值的第二子信号(S3b)相同，只是具有小于10％的幅度偏差，
-其中至少这些子信号(S2a，S2b，S3a，S3b)在所述发送阶段(SP)中具有与所述周期(T)共同的周期性，并且
-其中所述系数监视子装置(KUE)监视至少一个子信号(S2a，S2b，S3a，S3b)、即待分析信号(ZA)的基波或谐波的最小幅度，并形成所属的比较结果信号(vl5，vl6，vl7，vl8，vl9)作为比较结果信号(v_X)。
37.根据权利要求36所述的测量系统(SS)，其特征在于，所述系数监视装置(KUE)设置有：
-第一子装置(M1，sla，F1，s2a，S&H_Ca)，该第一子装置以第一内部系数信号(s3a)的形式形成第一分析信号(A_a)和所述待分析信号(ZA)的标量积，
-其中所述第一分析信号(A_a)具有与所述待分析信号(ZA)相同的周期(T)，
-其中在所述发送阶段(SP)的正常运行中，第二内部比较器(C_Y)将所述第一内部系数信号(s3a)与第二内部参考值(Ref_Y)进行比较，以及
-其中所述第二内部比较器(C_Y)根据该比较的结果产生第二内部比较信号(v_Y)。
38.根据权利要求36或37所述的测量系统(SS)，其特征在于，在运行状态下，根据至少一个比较结果信号(v_X，v_Y)能产生或不能产生错误通知。
39.一种用于运行自测试的测量系统(SS)的方法，
-其中所述测量系统(SS)设置有
-数字信号产生单元(DSO)，
-驱动器级(DR)，
-测量单元(TR)，其发射模拟输出信号(MS)作为测量信号并响应该测量信号而接收接收信号(ES)，
-模拟输入电路(AS)，
-数字输入电路(DSI)，
-模拟信道仿真单元(ACS)，
-数字信道仿真单元(DCS)，
-模拟多路复用器(AMX)，和
-数字多路复用器(DMX)，
-其中所述测量系统(SS)能够
-在运行阶段中进入运行状态，以及
-在测试阶段中除了进入第一测试状态外，还进入第三测试状态，并且必要时还进入
-第二测试状态，
以及
-其中，在运行状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收所述接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，以及
-所述第七响应信号(S7)能够用作测量结果或用于形成所述测量结果，
-其中在所述第一测试状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到所述测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将第五数字信号作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生所述第七响应信号(S7)，
-所述第七响应信号(S7)能够用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查的结果，
-其中在第二测试状态下，只要所述第二测试状态存在，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，其中所述第三模拟测试信号(S3t)也能够是所述第二模拟信号(S2)的副本，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟测试信号(S3t)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，并且
-所述第七响应信号(S7)能用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查的结果，
-其中在第三测试状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述数字信道仿真单元(DCS)将所述第一数字信号(S1)转换为第五数字测试信号(S5t)，其中所述第五数字测试信号(S5t)也能够是所述第一数字信号(S1)的副本，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字测试信号(S5t)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，
-其中所述方法包括以下步骤：
-进入所述第三测试状态并通过由所述控制单元(CTR)产生与测试情况相对应的测试信号(SO)来仿真至少一个测试情况，
-通过所述控制单元(CTR)检测所述第七响应信号(S7)，
-将所述第七响应信号(S7)与用于所述第七响应信号(S7)的预给定模式进行比较，
-如果所述第七响应信号(S7)与所述第七响应信号(S7)的预给定模式不精确匹配，则确定存在错误，
-离开所述第三测试状态，以及
-进入所述运行状态。
40.一种用于运行自测试的测量系统(SS)的方法，
-其中所述测量系统(SS)设置有
-数字信号产生单元(DSO)，
-驱动器级(DR)，
-测量单元(TR)，其发射模拟输出信号(MS)作为测量信号并响应该测量信号而接收接收信号(ES)，
-模拟输入电路(AS)，
-数字输入电路(DSI)，
-模拟信道仿真单元(ACS)，
-数字信道仿真单元(DCS)，
-模拟多路复用器(AMX)，和
-数字多路复用器(DMX)，
-其中所述测量系统(SS)能够
-在运行阶段中进入运行状态，以及
-在测试阶段中除了进入第一测试状态外，还进入
-第二测试状态，并且必要时还进入第三测试状态
以及
-其中，在运行状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收所述接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，以及
-所述第七响应信号(S7)能用作测量结果或用于形成所述测量结果，
-其中在所述第一测试状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到所述测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将第五数字信号作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生所述第七响应信号(S7)，
-所述第七响应信号(S7)能用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查的结果，
-其中在第二测试状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，其中所述第三模拟测试信号(S3t)也能够是所述第二模拟信号(S2)的副本，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟测试信号(S3t)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，并且
-所述第七响应信号(S7)能用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查的结果，
-其中在第三测试状态下，只要该第三测试状态存在，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述数字信道仿真单元(DCS)将所述第一数字信号(S1)转换为第五数字测试信号(S5t)，其中所述第五数字测试信号(S5t)也能够是所述第一数字信号(S1)的副本，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字测试信号(S5t)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，
-其中所述方法包括以下步骤：
-进入第二测试状态并通过由所述控制单元(CTR)产生与测试情况相对应的测试信号(SO)来仿真至少一个测试情况，
-通过所述控制单元(CTR)检测所述第七响应信号(S7)，
-将所述第七响应信号(S7)与用于所述第七响应信号(S7)的预给定模式通道进行比较，
-如果所述第七响应信号(S7)不在所述第七响应信号(S7)的预给定模式通道内，则确定存在错误，
-离开所述第二测试状态，并且
-进入所述运行状态。
41.一种用于运行自测试的测量系统(SS)的方法，
-其中所述测量系统(SS)设置有
-数字信号产生单元(DSO)，
-驱动器级(DR)，
-测量单元(TR)，其发射模拟输出信号(MS)作为测量信号并响应于该测量信号而接收接收信号(ES)，
-模拟输入电路(AS)，
-数字输入电路(DSI)，
-模拟信道仿真单元(ACS)，
-数字信道仿真单元(DCS)，
-模拟多路复用器(AMX)，和
-数字多路复用器(DMX)，
-其中所述测量系统(SS)能够
-在运行阶段中进入运行状态，以及
-在测试阶段中除了进入第一测试状态外，必要时还进入
-第二测试状态和/或必要时还进入第三测试状态，
以及
-其中，在运行状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收所述接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，以及
-所述第七响应信号(S7)能用作测量结果或用于形成所述测量结果，
-其中在所述第一测试状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到所述测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将第五数字信号作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生所述第七响应信号(S7)，
-所述第七响应信号(S7)能用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查结果，
-其中在第二测试状态下，只要所述第二测试状态存在，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，其中所述第三模拟测试信号(S3t)也能够是所述第二模拟信号(S2)的副本，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟测试信号(S3t)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，并且
-所述第七响应信号(S7)能用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查结果，
-其中在第三测试状态下，只要所述第三测试状态存在，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述数字信道仿真单元(DCS)将所述第一数字信号(S1)转换为第五数字测试信号(S5t)，其中所述第五数字测试信号(S5t)也能够是所述第一数字信号(S1)的副本，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字测试信号(S5t)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，
-其中所述方法包括以下步骤：
-通过所述测量系统进入所述第一测试状态，并通过由所述控制单元(CTR)产生与测试情况相对应的测试信号(SO)来仿真至少一个测试情况，
-通过所述控制单元(CTR)检测所述第七响应信号(S7)，
-将所述第七响应信号(S7)与用于所述第七响应信号(S7)的预给定模式通道进行比较，
-如果所述第七响应信号(S7)不在所述第七响应信号(S7)的预给定模式通道内，则确定存在错误，
-离开所述第一测试状态，
-进入所述运行状态。
42.一种用于运行自测试的测量系统(SS)的方法，
-其中所述测量系统(SS)设置有
-数字信号产生单元(DSO)，
-驱动器级(DR)，
-测量单元(TR)，其发射模拟输出信号(MS)作为测量信号并响应于该测量信号而接收接收信号(ES)，
-模拟输入电路(AS)，
-数字输入电路(DSI)，
-模拟信道仿真单元(ACS)，
-数字信道仿真单元(DCS)，
-模拟多路复用器(AMX)，和
-数字多路复用器(DMX)，
-其中所述测量系统(SS)能够
-在运行阶段中进入运行状态，以及
-在测试阶段中除了进入第一测试状态外，还进入
-第二测试状态和/或第三测试状态，
以及
-其中，在运行状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收所述接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，以及
-所述第七响应信号(S7)能用作测量结果或用于形成所述测量结果，
-其中在所述第一测试状态下，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，
-所述第二模拟信号(S2)促使所述测量单元(TR)发射所述输出信号(MS)作为测量信号到所述测量信道(CN)中，
-所述测量单元(TR)根据所述输出信号(MS)从所述测量信道(CN)接收接收信号(ES)，
-所述测量单元(TR)根据接收到的接收信号(ES)产生第三模拟信号(S3)，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟信号(S3)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将第五数字信号作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生所述第七响应信号(S7)，
-所述第七响应信号(S7)能用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查结果，
-其中在第二测试状态下，只要所述第二测试状态存在，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述驱动器级(DR)将所述数字信号产生单元(DSO)的第一数字信号(S1)转换为第二模拟信号(S2)，其中所述第三模拟测试信号(S3t)也能够是所述第二模拟信号(S2)的副本，
-所述模拟多路复用器(AMX)将所述第三模拟测试信号(S3t)作为第四模拟信号(S4)转发，
-所述模拟输入电路(AS)将所述第四模拟信号(S4)转换为第五数字信号(S5)，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字信号(S5)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，并且
-所述第七响应信号(S7)能用作检查结果或用于形成所述测量系统的检查结果，
-其中在第三测试状态下，只要所述第三测试状态存在，
-所述数字信号产生单元(DSO)产生第一数字信号(S1)，
-所述数字信道仿真单元(DCS)将所述第一数字信号(S1)转换为第五数字测试信号(S5t)，其中所述第五数字测试信号(S5t)也能够是所述第一数字信号(S1)的副本，
-所述数字多路复用器(DMX)将所述第五数字测试信号(S5t)作为第六数字信号(S6)转发，
-所述数字输入电路(DSI)接收所述第六数字信号(S6)并产生第七响应信号(S7)，
-其中所述方法包括以下步骤：
-在接通或重置所述测量系统(SS)之后，可选地进入接通状态(EZ)，
-进入所述第三测试状态并借助于至少一个预定的测试模式或预定的测试序列来检查所述数字信号产生单元(DSO)和所述数字输入电路(DSI)的功能，并且如果出现错误，则显示和/或切换到错误状态(FZ)，
-进入所述第一测试状态以及借助于至少一个预定的测试模式或预定的测试序列对所述测量单元(TR)的功能进行参数化检查，并在出现错误时显示和/或切换到错误状态(FZ)，以及
-进入所述运行状态。
43.根据权利要求42所述的方法，其特征在于，在接通或复位所述测量系统(SS)之后的接通状态(EZ)中，不输出测量值，而是仅经由数据接口(10)输出关于接通过程的进度的状态通知。
44.根据权利要求39至42中任一项所述的方法，其特征在于，如果在相关测试状态中没有出现错误，则进入所述运行状态，或者尽管在相关测试状态中出现错误，但仍进入所述运行状态。
45.根据权利要求39至44中任一项所述的方法，其特征在于，所述测量单元(TR)具有至少一个有源元件用于产生声、光、电、电感性、电容性、电磁的IR或UV输出信号(MS)作为测量信号，并且具有至少一个传感器元件，用于响应于所述有源元件的输出信号检测作为接收信号的信号。
46.根据权利要求39至45中任一项所述的方法，其特征在于，所述测量单元(TR)具有：超声换能器，由至少一个超声发射器和超声接收器构成的配对，照相机、特别是TOF照相机，由加热元件和温度传感器构成的配对，由光发射器和光接收器构成的配对，或由彼此作用连接的执行器和传感器构成的至少一个另外的配对，风速计，流量计，测量桥，具有用于为测试目的而使材料变形的有源元件的、基于材料变形工作的压力传感器和/或加速度传感器，MEMS，MEOS，MEMOS等。
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