DE10034866A1 - Schaltungsanordnung - Google Patents
SchaltungsanordnungInfo
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Abstract
Schaltungsanordnung (1) zur Erfassung des Schaltzustandes von mindestens einem elektrischen Schaltelement (3.1, 3.2), insbesondere zur Erfassung einer Betätigung eines Kraftfahrzeugtürgriffs, mit einem Signaleingang zur Verbindung mit dem Schaltelement (3.1, 3.2), einem Signalausgang zur Abgabe eines den Schaltzustand des Schaltelementes (3.1, 3.2) wiedergebenden Zustandssignals, einem Versorgungseingang zur Verbindung mit einer separaten Stromversorgung (Kl.30), einem eingangsseitig mit dem Versorgungseingang verbundenen Generator (5) zur Bestromung des Schaltelementes (3.1, 3.2) sowie einer zwischen dem Signaleingang und dem Signalausgang angeordneten Spannungsmesseinheit (OP) zur Erfassung der über dem Schaltelement (3.1, 3.2) in Abhängigkeit von dem Schaltzustand abfallenden elektrischen Spannung, wobei der Generator (5) ausgangsseitig permanent mit dem Schaltelement (3.1, 3.2) verbunden ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erfassung
des Schaltzustandes von mindestens einem elektrischen Schalt
element, insbesondere zur Erfassung einer Betätigung eines
Kraftfahrzeugtürgriffs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Bei modernen Kraftfahrzeugen erfolgt die Steuerung elektri
scher Verbraucher wie beispielsweise der Innenraumbeleuchtung
durch einen Mikroprozessor in Abhängigkeit von dem Schaltzu
stand mehrerer Schaltelemente wie beispielsweise Türkontakt
schalter, Kofferraumverschlussschalter und Zündschlossschal
ter. Nachteilig hieran ist, dass der Mikroprozessor bei der
Überprüfung des Schaltzustandes der einzelnen Schaltelemente
Strom verbraucht, was insbesondere bei längeren Standzeiten
des Kraftfahrzeugs zu einer erheblichen Belastung der Fahr
zeugbatterie führt.
Zur Lösung dieses Problems ist aus der deutschen Patent
schrift DE 44 14 734 C2 eine Schaltungsanordnung bekannt,
welche die Schaltelemente überwacht und den Mikroprozessor
lediglich im Falle einer Betätigung eines der Schaltelemente
in einen aktiven Modus schaltet, wohingegen der Mikroprozes
sor ansonsten in einem sog. Stand-By-Modus mit geringem
Stromverbrauch betrieben wird. Hierdurch wird der Strom
verbrauch des Mikroprozessors während der Standzeit des
Kraftfahrzeugs wesentlich verringert. Die Überwachung des
Schaltzustandes der einzelnen Schaltelemente erfolgt hierbei,
indem diese jeweils über Vorwiderstände mit getakteten Span
nungsimpulsen beaufschlagt werden, wobei eine Spannungsmess
einheit die über den einzelnen Schaltelementen abfallende
Spannung misst, welche den Schaltzustand des jeweiligen
Schaltelementes wiedergibt. Die Ansteuerung der einzelnen
Schaltelemente mit getakteten Spannungsimpulsen führt vorteilhaft
zu einer Verringerung des Stromverbrauchs im Stand-
By-Modus, da nur während der relativ kurzen Impulse Strom
verbraucht wird. Trotz dieser Maßnahme ist der Stromverbrauch
der bekannten Schaltungsanordnung im Stand-By-Betrieb noch
unbefriedigend hoch.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die vorste
hend beschriebene bekannte Schaltungsanordnung dahingehend zu
verbessern, dass der Stromverbrauch im Stand-By-Betrieb mög
lichst gering ist.
Die Aufgabe wird, ausgehend von der vorstehend beschriebenen
bekannten Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des An
spruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Die Erfindung umfasst die technische Lehre, die einzelnen
Schaltelemente nicht getaktet, sondern permanent zu bestro
men, was normalerweise zu einem erhöhten Stromverbrauch füh
ren würde. Eine derartige Erhöhung des Stromverbrauchs bei
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird jedoch dadurch
ausgeschlossen, dass die Bestromung der Schaltelemente nicht
- wie bei DE 44 14 734 C2 - über einen Hauptschalter direkt
durch die Batterie bzw. das Bordnetz erfolgt, sondern durch
einen in die Schaltungsanordnung integrierten Generator.
Bei dem Generator handelt es sich vorzugsweise um eine Kon
stantstromquelle, deren Ausgangsstrom vorzugsweise weniger
als 50 µA beträgt. Die schaltungstechnische Realisierung der
artiger Konstantstromquellen ist beispielsweise in Tiet
ze/Schenk: Halbleiterschaltungstechnik, 11. Auflage, Seite
306 ff., beschrieben, so dass im folgenden auf eine detail
lierte Beschreibung des schaltungstechnischen Aufbaus von
Stromquellen verzichtet werden kann und diesbezüglich auf die
vorstehende Literaturstelle verwiesen wird, deren Offenba
rungsgehalt diesbezüglich der vorliegenden Patentanmeldung
vollumfänglich zuzurechnen ist. Die Verwendung einer Konstantstromquelle
zur Bestromung der einzelnen Schaltelemente
bietet den Vorteil, dass sich der Ausgangsstrom sicher auf
einen Wert begrenzen lässt, der einen hinreichend langen
Stand-By-Betrieb ohne eine übermäßige Entladung der Fahrzeug
batterie ermöglicht. Aufgrund der Begrenzung des Strom
verbrauchs durch die Konstantstromquelle kann der Generator
im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter Abkehr von dem Lö
sungsgedanken aus dem vorstehend beschriebenen Stand der
Technik permanent mit dem bzw. den Schaltelementen verbunden
sein.
Die Erfassung des Schaltzustandes der einzelnen Schaltelemen
te erfolgt im Rahmen der Erfindung durch eine Spannungsmess
einheit, welche die über dem jeweiligen Schaltelement bei der
Bestromung abfallende Spannung misst, die den Schaltzustand
wiedergibt. So ist der Innenwiderstand des Schaltelementes im
geschlossenen Zustand sehr groß, was entsprechend zu einer
großen Spannung über dem Schaltelement führt. In geöffnetem
Zustand ist der Innenwiderstand des Schaltelementes dagegen
relativ gering, so dass über dem Schaltelement auch nur eine
relativ geringe Spannung gemessen wird.
Vorzugsweise weist die Spannungsmesseinheit zur Ermittlung
des Schaltzustandes einen Spannungsvergleicher auf, der die
über dem Schaltelement abfallende Spannung mit einer vorgege
benen Referenzspannung vergleicht. Ein derartiger Spannungs
vergleicher lässt sich schaltungstechnisch beispielsweise mit
einem Differenzverstärker realisieren, wobei der Ausgang des
Differenzverstärker durch eine Rückkopplungsschleife vorzugs
weise auf den invertierenden Eingang des Differenzverstärker
rückgekoppelt ist. Die Referenzspannung kann hierbei bei
spielsweise durch einen Kondensator bereitgestellt werden,
der zwischen dem invertierenden Eingang des Differenzverstär
kers und Masse geschaltet ist. Ein derartiger Kondensator zur
Bereitstellung der Referenzspannung für den Spannungsverglei
cher ermöglicht eine Mitführung der Referenzspannung bei
spielsweise bei thermisch bedingten Spannungsschwankungen.
Ändert sich beispielsweise die über dem Schaltelement abfal
lende Spannung aufgrund einer Temperaturveränderung langsam,
so bewirkt die Rückkopplung an dem Differenzverstärker eine
entsprechende Aufladung bzw. Entladung des die Referenzspan
nung bereitstellenden Kondensators, so dass der Spannungs
vergleicher die temperaturbedingten Spannungen berücksich
tigt.
Der Begriff Differenzverstärker ist hierbei allgemein zu ver
stehen und umfasst neben den bekannten Operationsverstärkern
auch andere Bauelemente und Schaltungen, welche die Differenz
aus zwei eingangsseitig anliegenden Signalen bilden und die
Differenz verstärken.
In der Rückkopplungsschleife des Differenzverstärkers kann
beispielsweise ein ohmscher Widerstand, eine spannungsgesteu
erte Stromquelle oder ein Widerstand mit einer degressiven
Strom-Spannungskennlinie angeordnet sein.
Die spannungsgesteuerte Stromquelle verhält sich bei einem
derartigen schaltungstechnischen Aufbau bei geringen Spannun
gen in der Rückkopplungsschleife wie ein ohmscher Widerstand
und bei größeren Spannungen in der Rückkopplungsschleife wie
eine Konstantstromquelle. Dies hat den Effekt, dass der ef
fektive Widerstand in der Rückkopplungsschleife bei großen
Spannungen in der Rückkopplungsschleife sprunghaft ansteigt,
wodurch die Nachführung der Referenzspannung verzögert wird.
Bei geringfügigen Spannungsveränderungen über dem Schaltele
ment ist der effektive Widerstand in der Rückkopplungsschlei
fe also relativ gering, so dass die Referenzspannung mitge
führt wird. Ändert sich die Spannung über dem Schaltelement
dagegen sprunghaft, so ist auch die Spannung in der Rückkopp
lungsschleife relativ groß, so dass die spannungsgesteuerte
Stromquelle der Rückkopplungsschleife wie eine Konstantstrom
quelle wirkt, was zu einem relativ großen effektiven Wider
stand in der Rückkopplungsschleife und einer stark verzöger
ten Nachführung der Referenzspannung führt. In diesem Fall
tritt also am Ausgang des Differenzverstärkers ein Spannungs
impuls auf, der eine Betätigung des zugehörigen Schaltelemen
tes anzeigt.
Bei einer schaltungstechnischen Realisierung der Rückkopp
lungsschleife mit einem Widerstand mit einer degressiven
Strom-Spannungs-Kennlinie wird derselbe Effekt erreicht, da
der effektive Widerstand in der Rückkopplungsschleife mit zu
nehmender Spannung in der Rückkopplungsschleife zunimmt.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der
Spannungsmesseinheit ein Schwellenwertglied nachgeschaltet,
welches das den Schaltzustand des zugehörigen Schaltelements
wiedergebende Zustandssignal in Abhängigkeit von einem Über
schreiten und/oder Unterschreiten eines oder mehrerer vorge
gebener Grenzwerte erzeugt.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zu
mindest teilweise als integrierte Schaltung (IC) aufgebaut,
jedoch ist auch ein diskreter Aufbau der erfindungsgemäßen
Schaltung möglich.
Andere vorteilhafte Varianten der Erfindung sind in den Un
teransprüchen beschrieben bzw. werden nachstehend anhand der
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfin
dung in Zusammenhang mit den Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das bevorzugte Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen Schaltungsanordnung als Schaltbild,
Fig. 2 die Strom-Spannungs-Kennlinie einer in der Rück
kopplungsschleife des Operationsverstärkers ange
ordneten spannungsgesteuerten Stromquelle sowie
Fig. 3 eine degressive Strom-Spannungs-Kennlinie eines in
der Rückkopplungsschleife des Operationsverstärkers
angeordneten Widerstands.
Das in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 dient zur An
steuerung einer Stromversorgungsschaltung SV eines Mikropro
zessors 2 in Abhängigkeit von dem Schaltzustand zweier
Schaltelemente 3.1, 3.2, wobei der Mikroprozessor 2 wahlweise
in einem aktiven Modus mit relativ großem Stromverbrauch und
einem sog. Stand-By-Modus mit relativ geringem Stromverbrauch
betrieben werden kann.
Bei den Schaltelementen 3.1, 3.2 kann es sich beispielsweise
um einen Türkontaktschalter eines Kraftfahrzeugs oder einen
Schlüsselschalter handeln, jedoch können auch andere Arten
von Schaltelementen überwacht werden. Hierbei ist die ge
trennte Überwachung einer beliebigen Anzahl von Schaltelemen
ten 3.1, 3.2 möglich, wobei vorzugsweise jedem Schaltelement
eine Auswertungsschaltung 4.1, 4.2 zugeordnet ist.
Das in der Zeichnung dargestellte Ersatzschaltbild der
Schaltelemente 3.1, 3.2 besteht aus einem ersten ohmschen Wi
derstand R1 = 1,8 kΩ und einer parallel geschalteten Reihen
schaltung aus einem zweiten Widerstand R2 = 620 Ω und einem e
lektrischen Schalter S. Bei geschlossenem Schalter S beträgt
der Innenwiderstand der Schaltelemente 3.1, 3.2 also rund
461 Ω, wohingegen der Innenwiderstand der Schaltelemente
3.1, 3.2 bei geöffnetem Schalter S 1,8 KΩ ist.
Vorteilhaft ist hierbei zu erwähnen, dass die erfindungsgemä
ße Schaltungsanordnung 1 erstmals auch die Überwachung von
Schaltelementen 3.1, 3.2 ermöglicht, die im geöffneten Zu
stand einen Nebenwiderstand R1 aufweisen, wohingegen die be
kannten Schaltungsanordnungen in der Regel voraussetzen, dass
der Widerstand der Schaltelemente im geöffneten Zustand nahe
zu unendlich ist. Dies ist jedoch bei den bekannten Schal
tungsanordnungen problematisch, da auch Schaltelemente ohne
einen Nebenwiderstand während ihrer Lebensdauer beispielswei
se aufgrund von Verschmutzungen einen Nebenwiderstand aufbauen,
der dann zu einer Fehlfunktion der Schaltungsanordnung
führen kann.
Zur Erfassung der schaltungsbedingten Widerstandsänderungen
ist jedem Schaltelement 3.1, 3.2 in der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung jeweils eine Auswertungsschaltung 4.1,
4.2 zugeordnet, wobei die beiden Auswertungsschaltungen 4.1,
4.2 baugleich sind, so dass der schaltungstechnische Aufbau
der Auswertungseinheiten 4.1, 4.2 gemeinsam anhand der Aus
wertungseinheit 4.1 beschrieben wird und in beiden Auswer
tungseinheiten 4.1, 4.2 für einander entsprechende Bauteile
dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Zur Bestromung des
Schaltelementes 3.1 weist die Auswertungseinheit 4.1 eine
Konstantstromquelle 5 mit einem Ausgangsstrom von 10 µA auf,
wobei die Konstantstromquelle 5 permanent mit dem Bordnetz
KL. 30 des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die permanente Ver
bindung der Konstantstromquelle 5 mit dem Bordnetz KL. 30 des
Kraftfahrzeugs führt jedoch nicht zu einer wesentlichen Ent
ladung der Kraftfahrzeugbatterie, da die Konstantstromquelle
5 lediglich einen Strom von 10 µA abgibt.
Zur Messung des Innenwiderstandes des Schaltelementes 3.1
bzw. der über dem Schaltelement 3.1 aufgrund der Bestromung
durch die Konstantstromquelle 5 abfallenden Spannung weist
die Auswertungseinheit 4.1 einen Operationsverstärker OP auf,
wobei der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstär
ker OP mit dem spannubgsseitigen Anschluss des Schaltelements
3.1 verbunden ist, wohingegen der invertierende Eingang des
Operationsverstärkers OP über einen Kondensator CR an Masse 6
angeschlossen ist. Der Kondensator CR stellt hierbei an dem
invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP eine Re
ferenzspannung bereit, wie noch detailliert erläutert wird.
Der Ausgang des Operationsverstärkers OP ist über eine Rück
kopplungsschleife auf den invertierenden Eingang des Operati
onsverstärkers OP rückgekoppelt, wobei in der Rückkopplungs
schleife eine spannungsgesteuerte Stromquelle 7 angeordnet
ist, deren Strom-Spannungs-Kennlinie in Fig. 2 dargestellt
ist. Weiterhin ist der Ausgang des Operationsverstärkers OP
mit einem Schwellenwertglied 8 verbunden, welches das am Aus
gang des Operationsverstärkers OP anliegende Spannungssignal
mit vorgegebenen Grenzwertenvergleicht und beim Überschrei
ten oder Unterschreiten eines der Grenzwerte ein Ausgangssig
nal mit einem "High-Pegel" abgibt.
Ausgangsseitig sind die einzelnen Auswertungseinheiten 4.1,
4.2 mit einem ODER-Gatter 9 verbunden, das ausgangsseitig ei
nen Transistor 10 ansteuert, der wiederum mit einem Steuer
eingang der Stromversorgungsschaltung des Mikroprozessors 2
verbunden ist. Die Oder-Verknüpfung der Ausgangssignal der
einzelnen Auswertungseinheiten 4.1, 4.2 hat den Zweck, dass
der Mikroprozessor 2 bereits vom Stand-By-Modus in den akti
ven Modus geschaltet wird, wenn nur eines der Schaltelemente
3.1, 3.2 betätigt wird. Ausgangsseitig ist der Mikroprozessor
2 mit dem Steuereingang eines weiteren Transistors 11 verbun
den, wobei der Transistor 11 die Schaltelemente 3.1, 3.2 im
geschlossenen Zustand über einen Widerstand R3 direkt mit dem
Bordnetz KL. 30 verbindet, so dass die Bestromung der Schalt
elemente 3.1, 3.2 dann in herkömmlicher Weise durch das Bord
netz KL. 30 erfolgt. Die Ansteuerung der Schaltelemente 3.1,
3.2 mit der Bordnetzspannung erfolgt hierbei wie bei der ein
gangs beschriebenen bekannten Schaltungsanordnung durch ge
taktete Impulse mit einer Periodendauer von T = 5-10 ms und ei
ner Einschaltzeit von T1 = 0,5 ms.
Darüber hinaus ist der Widerstand R3 ausgangsseitig mit einem
Spannungsteiler verbunden, der aus zwei Widerständen R4, R4
besteht, wobei der Spannungsabgriff zwischen den beiden Wi
derständen R4, R5 mit einem Messeingang des Mikroprozessors 2
verbunden ist.
Schließlich ist zu den Schaltelementen 3.1, 3.2 jeweils noch
ein Kondensator CP = 10 nF parallel geschaltet, der als Puffer
kondensator dient.
Im folgenden wird nun die Funktionsweise der vorstehend be
schriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erläutert,
wobei zunächst angenommen wird, dass der Schalter S der
Schaltelemente 3.1, 3.2 geöffnet ist. In diesem Fall beträgt
der Innenwiderstand der Schaltelemente 3.1, 3.2 1,8 kΩ, so
dass die Bestromung der Schaltelemente 3.1, 3.2 durch die
Konstantstromquelle 5 mit einem Ausgangsstrom von 10 µA zu
einer Spannung an dem licht-invertierenden Eingang des Opera
tionsverstärkers OP von 18 mV führt. Im eingeschwungenen Zu
stand der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist diese
Spannung gleich der an dem Kondensator CR anliegenden Refe
renzspannung, so dass am Ausgang des Operationsverstärkers OP
das Spannungssignal 0 anliegt.
Ändert sich nun der Innenwiderstand R1 der Schaltelemente
3.1, 3.2 beispielsweise aufgrund thermischer Schwankungen, so
wird der Kondensator CR über die Rückkopplungsschleife und
die spannungsgesteuerte Stromquelle 7 so lange aufgeladen,
bis die Spannungsdifferenz an dem Operationsverstärker OP
wieder gleich 0 ist. Bei derartigen geringfügigen Schwankun
gen des Innenwiderstandes R1 der Schaltelemente 3.1, 3.2 ist
die Spannung in der Rückkopplungsschleife nur relativ gering,
so dass auch der effektive Widerstand der spannungsgesteuer
ten Stromquelle 7 relativ klein ist, was zu einer schnellen
Nachführung der Referenzspannung führt.
Wird dagegen der Schalter S des Schaltelementes 3.1 bzw. 3.2
geschlossen, so ändert sich der Innenwiderstand des Schalt
element 3.1 bzw. 3.2 sprunghaft von R = 1,8 kΩ auf R ≈ 461 Ω. In
diesem Fall führt die Spannungsdifferenz am Eingang des Ope
rationsverstärkers OP zu einer erheblichen Spannung in der
Rückkopplungsschleife des Operationsverstärkers OP, so dass
die spannungsgesteuerte Stromquelle 7 als Konstantstromquelle
wirkt, so dass die Referenzspannung nur langsam angeglichen
wird. Demzufolge wird am Ausgang des Operationsverstärkers OP
in diesen Fall ein Spannungsimpuls erzeugt, der an das
Schwellenwertglied 8 weitergegeben wird. Bei einer Überschreitung
der vorgegebenen Grenzwerte erscheint am Ausgang
des Schwellenwertgliedes 8 ein High-Pegel, der über das Oder-
Glied 9 zu einem Durchschalten des Transistors 10 führt, wo
durch der zugehörige Eingang der Stromversorgungsschaltung SV
auf Masse gezogen wird. Hierdurch wird der Mikroprozessor 2
vom Stand-By-Modus in den aktiven Modus geschaltet.
Bei dem dargestellten Ausführungbeispiel ist der Transistor
10 ausgangsseitig mit Masse (LOW-SIDE) verbunden. Es ist je
doch alternativ auch möglich, den Transistor 10 ausgangssei
tig mit der Versorgungsspannung (HIGH-SIDE) zu verbinden, so
dass beim Durchschalten des Transistors 10 die Versorgungs
spannung an den Steuereingang der Stromversorgungsschaltung
SV angelegt wird.
Anstelle der spannungsgesteuerten Stromquelle 7 in Fig. 1
kann beispielsweise auch ein Widerstand mit einer degressiven
Strom-Spannungs-Kennlinie verwendet werden, wie sie in Fig.
3 dargestellt ist. Bei einem solchen Widerstand ist der ef
fektive Widerstand bei geringfügigen, beispielsweise ther
misch bedingten Änderungen der über dem Schaltelement 3.1,
3.2 abfallenden Spannung relativ gering, was zu einer ent
sprechend zügigen Nachführung der Referenzspannung führt. Bei
von Schaltvorgängen der Schaltelemente 3.1, 3.2 herrührenden
Spannungssprüngen ist dagegen der effektive Widerstand in der
Rückkopplungsschleife relativ groß, so dass auch die Refe
renzspannung nur relativ langsam nachgeführt wird und demzu
folge am Ausgang des Operationsverstärkers OP ein Spannungs
impuls ausgegeben wird.
Die Erfindung ist nicht auf vorstehend beschriebene bevorzug
te Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl
von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfin
dungsgemäßen Gedanken ebenfalls Gebrauch machen und deshalb
ebenfalls in den Schutzbereich fallen.
Claims (14)
1. Schaltungsanordnung (1) zur Erfassung des Schaltzustandes
von mindestens einem elektrischen Schaltelement (3.1, 3.2),
insbesondere zur Erfassung einer Betätigung eines Kraftfahr
zeugtürgriffs, mit
einem Signaleingang zur Verbindung mit dem Schaltelement (3.1, 3.2),
einem Signalausgang zur Abgabe eines den Schaltzustand des Schaltelementes (3.1, 3.2) wiedergebenden Zustandssignals,
einem Versorgungseingang zur Verbindung mit einer separaten Stromversorgung (Kl. 30),
einem eingangsseitig mit dem Versorgungseingang verbundenen Generator (5) zur Bestromung des Schaltelements (3.1, 3.2) sowie
einer zwischen dem Signaleingang und dem Signalausgang ange ordneten Spannungsmesseinheit (OP) zur Erfassung der über dem Schaltelement (3.1, 3.2) in Abhängigkeit von dem Schaltzu stand abfallenden elektrischen Spannung,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Generator (5) ausgangsseitig permanent mit dem Schaltelement (3.1, 3.2) verbunden ist.
einem Signaleingang zur Verbindung mit dem Schaltelement (3.1, 3.2),
einem Signalausgang zur Abgabe eines den Schaltzustand des Schaltelementes (3.1, 3.2) wiedergebenden Zustandssignals,
einem Versorgungseingang zur Verbindung mit einer separaten Stromversorgung (Kl. 30),
einem eingangsseitig mit dem Versorgungseingang verbundenen Generator (5) zur Bestromung des Schaltelements (3.1, 3.2) sowie
einer zwischen dem Signaleingang und dem Signalausgang ange ordneten Spannungsmesseinheit (OP) zur Erfassung der über dem Schaltelement (3.1, 3.2) in Abhängigkeit von dem Schaltzu stand abfallenden elektrischen Spannung,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Generator (5) ausgangsseitig permanent mit dem Schaltelement (3.1, 3.2) verbunden ist.
2. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 1,
dass der Generator eine Konstantstromquelle (5) aufweist.
3. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Konstantstromquelle (5) einen Ausgangsstrom von we
niger als 50 µA und vorzugsweise 10 µA aufweist.
4. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannungsmesseinheit einen Spannungsvergleicher (OP)
aufweist, der eingangsseitig die über dem Schaltelement (3.1,
3.2) abfallende Spannung und eine vorgegebene Referenzspan
nung aufnimmt und diese miteinander vergleicht.
5. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spannungsvergleicher einen Differenzverstärker (OP)
aufweist, wobei der Ausgang des Differenzverstärkers durch
eine Rückkoppelungsschleife auf den invertierenden oder den
nicht-invertierenden Eingang des Differenzverstärkers (OP)
rückgekoppelt ist.
6. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Rückkoppelungsschleife des Differenzverstärkers
(OP) ein ohmscher Widerstand, eine spannungsgesteuerte Strom
quelle (7) oder ein Widerstand mit einer degressiven Strom-
Spannungskennlinie angeordnet ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Differenzverstärker ein Operationsverstärker ist.
8. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spannungsmesseinheit (OP) ein Schwellenwertglied (8)
nachgeschaltet ist, welches das Zustandssignal in Abhängig
keit von einem Überschreiten und/oder Unterschreiten eines
oder mehrerer vorgegebener Grenzwerte erzeugt.
9. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Spannungsvergleicher (OP) zur Erzeugung der Refe
renzspannung ein Kondensator (CR) vorgeschaltet ist.
10. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kondensator (CR) zwischen dem invertierenden Eingang
des Operationsverstärkers (OP) und Masse geschaltet ist.
11. Schaltungsanordnung (1) nach, einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Schaltelement (3.1, 3.2) ein Kondensator (CP) paral
lel geschaltet ist.
12. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass über den Signalausgang ein Mikroprozessor (2) ange
schlossen ist, um den Mikroprozessor (2) durch das Zustands
signal in Abhängigkeit von dem Zustand des Schaltelements
(3.1, 3.2) wahlweise in einen aktiven Modus oder einen Stand-
By-Modus zu bringen.
13. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden An
sprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass über den Signalausgang eine Stromversorgungsschaltung
(SV) eines Mikroprozessors (2) angeschlossen ist, um den Mik
roprozessor (2) durch das Zustandssignal in Abhängigkeit von
dem Zustand des Schaltelements (3.1, 3.2) wahlweise in einen
aktiven Modus oder einen Stand-By-Modus zu bringen.
14. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mikroprozessor (2) ausgangsseitig mit einem steuer
baren Hauptschalter (11) verbunden ist, der das zu überwa
chende Schaltelement (3.1, 3.2) mit einem Stromnetz (KL. 30)
verbindet oder von diesem abtrennt.
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