DE102007025001B4

DE102007025001B4 - Verfahren zum Testen einer Messbrücke, Messbrückenanordnung, Testanordnung zum Testen einer Messbrücke, Verfahren zum Herstellen einer getesteten Messbrückenanordnung und Computerprogramm

Info

Publication number: DE102007025001B4
Application number: DE102007025001.2A
Authority: DE
Inventors: Dr. Ausserlechner Udo
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2027-05-31
Also published as: US7928743B2; DE102007025001A1; US20080297181A1

Abstract

Verfahren (500) zum Testen einer Messbrücke (210; 310) mit vier resistiven Elementen (212–218; 312–318), zumindest einem ersten Versorgungsanschluss (222; 322), einem ersten Messsignalanschluss (232; 332) und einem zweiten Messsignalanschluss (236; 336), mit folgenden Schritten: Bringen der Messbrücke (210; 310) in vier verschiedene Betriebszustände, die unterschiedliche Arbeitspunkte der Messbrücke festlegen, und Erfassen eines jedem Betriebszustand zugeordneten Messwerts; Charakterisieren der vier resistiven Elemente (212–218; 312 –318) der Messbrücke (210; 310) basierend auf den erfassten Messwerten, wobei in einem ersten Betriebszustand die Messbrücke (210; 310) über den zumindest einen Versorgungsanschluss (222; 322) gespeist wird, wobei in einem zweiten Betriebszustand die Messbrücke (210; 310) über den ersten Messsignalanschluss (232; 332) gespeist wird, wobei in einem dritten Betriebszustand die Messbrücke (210; 310) über den zweiten Messsignalanschluss (236; 336) gespeist wird, und wobei in einem vierten Betriebszustand ein Nebenschlusselement (252, 254; 352, 354), das einen parallelen Strompfad zu einem der resistiven Elemente der Messbrücke (210; 310) liefert, aktiviert ist.

Description

Hintergrund
Aus der DE 101 33 525 A1 ist ein Sensor mit Selbsttestfunktion bekannt. Eine Messbrücke kann zwischen einem Messbetrieb und einem Testbetrieb umgeschaltet werden, wobei sich die relative Anordnung der Brückenelemente zueinander ändert. Somit soll durch die Verwendung zweier Betriebsmodi erfasst werden, ob ein Defekt vorliegt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf ein Verfahren zum Testen einer Messbrücke, eine Messbrückenanordnung, eine Testanordnung zum Testen einer Messbrücke, auf ein Verfahren zum Herstellen einer getesteten Messbrückenanordnung und auf ein Computerprogramm.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Testen einer Messbrücke nach Anspruch 1, ein Computerprogramm nach Anspruch 10, ein Verfahren zum Herstellen einer getesteten Messbrückenanordnung nach Anspruch 11, eine Messbrückenanordnung nach Anspruch 12, eine Testanordnung nach Anspruch 28 und eine Messbrückenanordnung nach Anspruch 29
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Messbrückenanordnung, gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2a zeigt ein Blockschaltbild einer Messbrückenanordnung, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2b zeigt ein Blockschaltbild einer Stromquellenschaltung, die alternativ zu der anhand der 2a gezeigten Stromquellenschaltung eingesetzt werden kann;
3 zeigt ein Schaltbild einer Messbrückenanordnung, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Anwendungsfalls einer Messbrückenanordnung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Testen einer Messbrücke, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6a zeigt einen ersten Teil eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Testen einer Messbrücke, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6b zeigt einen zweiten Teil eines Flussdiagramms eines Verfahrens gemäß der 6a;
7 zeigt ein Blockschaltbild einer Testschaltanordnung zum Testen einer Messbrücke, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer getesteten Messbrücke, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Messbrückenanordnung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Messbrückenanordnung gemäß 1 ist in ihrer Gesamtheit mit 100 bezeichnet.
Die Messbrückenanordnung 100 umfasst eine Messbrücke 110 mit einem ersten Versorgungsanschluss 112, einen zweiten Versorgungsanschluss 114, einem ersten Messsignalanschluss 116 und einem zweiten Messsignalanschluss 118. Die Messbrückenanordnung 100 umfasst ferner eine Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung 120, die beispielsweise mit dem ersten Versorgungsanschluss 112 und dem ersten Messsignalanschluss 116 gekoppelt ist.
Die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung 120 ist beispielsweise ausgelegt, um in einem Messbetriebszustand die Messbrücke 110 über zumindest den ersten Versorgungsanschluss 112 zu speisen, und um in einem Testbetriebszustand ein Signal an einen der Messsignalanschlüsse, beispielsweise an den ersten Messsignalanschluss 116, anzulegen, um die Messbrücke 110 an einem Test-Arbeitspunkt zu bringen, der sich von einem Mess-Arbeitspunkt in dem Mess-Betriebszustand unterscheidet.
Die Messbrücke 110 umfasst im Übrigen einen Test-Abgriff 130, wobei an dem Test-Abgriff der Messbrücke ein Testsignal abgreifbar ist, das von resistiven Eigenschaften zumindest eines Elements der Messbrücke abhängt.
Die Messbrückenanordnung 100 bietet erweiterte Diagnosemöglichkeiten. Indem durch die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung 120 ermöglicht wird, die Messbrücke sowohl an dem ersten Versorgungsanschluss (bzw. über den ersten Versorgungsanschluss) als auch an einem der Messsignalanschlüsse zu speisen, kann die Messbrücke an zwei verschiedenen Arbeitspunkten betrieben werden. Dies ermöglicht bei einigen Ausführungsbeispielen die Durchführung einer erweiterten Diagnose. Sind beispielsweise zwei resistive Elemente der Messbrücke 110 bekannt, so können anhand von zwei Messwerten für ein Signal an dem Abgriff 130 beispielsweise die übrigen zwei resistiven Elemente rechnerisch ermittelt werden. Sind hingegen weniger als zwei der resistiven Elemente bekannt, so können immer noch Aussagen über ein Verhältnis zwischen Elementwerten getroffen werden.
Ferner ermöglicht die Messbrückenanordnung 100 eine problemlosen Erweiterung der Diagnosemöglichkeiten. Beispielsweise kann die Messbrücke 110 an mehr als zwei verschiedene Arbeitspunkte gebracht werden, wodurch die einzelnen Widerstandswerte noch genauer (beispielsweise in absoluten Werten und nicht nur als Verhältniswerte) bestimmt werden können.
Durch die beschriebene Diagnosefähigkeit, also beispielsweise durch die Möglichkeit, Elementwerte von einzelnen resistiven Elementen der Messbrücke 110 basierend auf Messungen eines Signals an dem Abgriff rechnerisch zu bestimmen, kann im übrigen ein Test einer Messbrücke wesentlich vereinfacht werden. Dadurch, dass bei manchen Ausführungsbeispielen der Erfindung einzelne Elementwerte separat ermittelbar sind, ist es bei manchen Ausführungsbeispielen zum Testen der Messbrücke nicht erforderlich, die Messbrücke mit einer Messgröße zu beaufschlagen, wie sie in einer tatsächlichen Anwendung auftritt (z. B. einem stark inhomogenen Magnetfeld). Vielmehr kann es bei manchen Ausführungsbeispielen ausreichend sein, die einzelnen resistiven Elemente der Messbrücke mit bestimmten leicht erzeugbaren Konfigurationen der Messgröße (z. B. mit einem homogenen Magnetfeld) zu beaufschlagen, wobei dennoch ein zuverlässiger Test der Messbrücke bzw. der zu der Messbrücke gehörigen resistiven Elemente möglich ist.
Somit ist festzuhalten, dass bei manchen Ausführungsbeispielen der Erfindung ein Test der Messbrücke wesentlich vereinfacht werden kann, indem Elementwerte von einzelnen resistiven Elementen der Messbrücke separat bestimmt werden. Diese separate Bestimmung wird ermöglicht, indem die Messbrücke von Außen, also beispielsweise durch Speisung an einem ersten Versorgungsanschluss, und, alternativ dazu, an dem ersten Messsignalanschluss, an verschiedene Arbeitspunkte gebracht wird.
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist es im Übrigen möglich, Elementwerte von einzelnen resistiven Elementen der Messbrücke 110 zu bestimmen, ohne die Messbrücke aufzutrennen. In anderen Worten, bei manchen Ausführungsbeispielen enthält die Messbrücke selbst keine Schalter, die durch ihre parasitären Widerstände zu einer Verfälschung eines Messergebnisses in dem Messbetriebszustand führen könnten. In anderen Worten, die Verschaltung der Messbrücke kann bei der Bestimmung der Elementewerte (z. B. der Widerstandswerte) einzelner resistiver Elemente unverändert bleiben, wenn die Bestimmung der Elementwerte der einzelnen resistiven Elemente im Wesentlichen durch die Einstellung verschiedener Arbeitspunkte ermöglicht wird. Somit besteht bei manchen Ausführungsbeispielen die Möglichkeit zum Testen der Messbrücke 110 bzw. zum Bestimmen von Elementwerten von einzelnen resistiven Elementen der Messbrücke, ohne eine Genauigkeit der Messbrücke (beispielsweise durch zusätzliche Schalter) zu verringern.
2a zeigt ein Blockschaltbild einer Messbrückenanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Messbrückenanordnung gemäß der 2 ist in ihrer Gesamtheit mit 200 bezeichnet. Die Messbrückenanordnung 200 umfasst eine Messbrücke 210. Die Messbrücke 210 umfasst ein erstes resistives Element 212, ein zweites resistives Element 214, ein drittes resistives Element 216 und ein viertes resistives Element 218. Die resistiven Elemente 212 bis 218 sind zu einer Brückenschaltung verschaltet. So sind beispielsweise das erste resistive Element 212 und das dritte resistive Element 216 in Serie zwischen einen ersten Versorgungsanschluss 222 und einen zweiten Versorgungsanschluss 224 geschaltet. Ferner sind das zweite resistive Element 212 und das vierte resistive Element 218 ebenso in Serie zwischen den ersten Versorgungsanschluss 222 und den zweiten Versorgungsanschluss 224 geschaltet. Somit bestehen zwei parallele Zweige bzw. Brückenzweige, nämlich ein erster Zweig, der das erste resistive Element 212 und das dritte resistive Element 216 umfasst, und ein zweiter Zweig, der das zweite resistive Element 214 und das vierte resistive Element 218 umfasst. Ein Knoten 220, der elektrisch zwischen dem ersten resistiven Element 212 und dem dritten resistiven Element 216 gelegen ist (an dem beispielsweise das erste resistive Element 212 und das dritte resistive Element 216 verbunden sind) ist elektrisch wirksam mit einem ersten Messsignalanschluss 222 verbunden. In anderen Worten, der Messsignalanschluss 222 kann als ein Abgriff zwischen dem ersten resistiven Element 212 und dem dritten resistiven Element 216 angesehen werden. Ferner ist ein Knoten 224, der elektrisch zwischen dem zweiten resistiven Element 214 und dem vierten resistiven Element 218 gelegen ist, mit dem zweiten Messsignalanschluss 226 gekoppelt. In anderen Worten, ein Abgriff zwischen dem zweiten resistiven Element 214 und dem vierten resistiven Element 218 kann als der zweite Messsignalanschluss 226 angesehen werden.
Die Messbrückenanordnung 200 umfasst ferner eine schaltbare Stromquelle 240. Die schaltbare Stromquelle 240 umfasst einen ersten Ausgang 242 für ein erstes Stromsignal, einen zweiten Ausgang 244 für ein zweites Stromsignal und einen dritten Ausgang 246 für ein drittes Stromsignal. Der erste Ausgang 242 der schaltbaren Stromquelle 240 ist dabei mit dem ersten Versorgungsanschluss 222 der Messbrücke 210 gekoppelt. Der zweite Ausgang 244 der schaltbaren Stromquelle 240 ist ferner mit dem ersten Messsignalanschluss 232 gekoppelt. Der dritte Anschluss 246 der schaltbaren Stromquelle 240 ist ferner mit dem zweiten Messsignalanschluss 222 gekoppelt.
Die Messbrückenanordnung 200 umfasst ferner einen ersten Kurzschlussschalter 252, der parallel zu dem zweiten resistiven Element 216 geschaltet ist (der aber alternativ auch parallel zu dem ersten resistiven Element 212 geschaltet sein kann), um wahlweise (also beispielsweise in Abhängigkeit von einem Steuersignal) das zweite resistive Element überbrücken bzw. kurzschließen zu können. Die Messbrückenanordnung 200 umfasst ferner einen zweiten Kurzschlussschalter 254, der parallel zu dem vierten resistiven Element 218 geschaltet ist, um wahlweise (also beispielsweise abhängig von einem Steuersignal) das vierte resistive Element 218 kurzschließen zu können (wobei der zweite Kurzschlussschalter aber alternativ auch parallel zu dem dritten resistiven Element 214 geschaltet sein kann, um das dritte resistive Element 214 kurzschließen zu können).
Basierend auf der obigen strukturellen Beschreibung wird im Folgenden die Funktionsweise der Schaltungsanordnung 200 kurz erläutert. Die schaltbare Stromquelle 240 ist konfiguriert, um wahlweise (beispielsweise gesteuert durch ein oder mehrere Steuersignale) an dem ersten Anschluss 242 und/oder an dem zweiten Anschluss 244 und/oder an dem dritten Anschluss 246 einen Strom bereitzustellen. In anderen Worten, es kann angenommen werden, dass bei einem Ausführungsbeispiel an dem ersten Anschluss 242 ein im Wesentlichen vorbestimmter Strom eine Stromquellenschaltung eingeprägt werden kann (wobei beispielsweise der Innenwiderstand der Stromquellenschaltung mindestens doppelt so hoch, besser aber zehnmal so hoch, ist wie Widerstandswerte der resistiven Elemente 212 bis 218). Der Strom, der von der schaltbaren Stromquelle 240 an den ersten Anschluss 242 geliefert wird, kann bei einem Ausführungsbeispiel eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Wird an dem ersten Ausgang 242 ein Strom bereitgestellt (ist also der erste Ausgang 242 eingeschaltet) so wird die Messbrücke 210 durch diesen Strom über den ersten Versorgungsanschluss 222 gespeist. In diesem Fall liegt beispielsweise ein Messbetriebszustand vor, und eine Brückenausgangsspannung kann beispielsweise als Differenzspannung zwischen dem ersten Messsignalanschluss 232 und dem zweiten Messsignalanschluss 236 bestimmt werden.
An dem zweiten Anschluss 244 der schaltbaren Stromquelle 240 kann ferner ebenso durch eine Stromquellenanordnung (beispielsweise mit einem hohen Innenwiderstand) ein Strom zur Verfügung gestellt werden. Der an dem zweiten Anschluss 244 bereitgestellte Strom kann in Abhängigkeit von einem oder mehreren Steuersignalen eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Somit kann die Brückenschaltung 210 auch über den ersten Messsignalanschluss 232 gespeist werden, wenn der Stromfluss an dem zweiten Anschluss 244 der schaltbaren Stromquelle 240 eingeschaltet ist.
Ferner ist die schaltbare Stromquelle 240 bei einem Ausführungsbeispiel ausgelegt, um an dem dritten Anschluss 246 einen schaltbaren Strom bereitzustellen. Die Bereitstellung des Stroms an dem dritten Anschluss 246 erfolgt dabei wiederum über eine Stromquellenschaltung (beispielsweise mit einem hohen Innenwiderstand). Somit kann die Messbrücke 210 auch über den zweiten Messsignalanschluss 236 gespeist werden, wenn die schaltbare Stromquelle 240 an dem dritten Anschluss 246 einen Strom liefert.
Bei einigen Ausführungsbeispielen wird durch die schaltbare Stromquelle 240 somit ermöglicht, die Messbrücke 210 an verschiedenen Arbeitspunkten, also mit verschiedenartiger Speisung, zu betreiben. So kann die schaltbare Stromquelle 240 beispielsweise konfiguriert sein (oder angesteuert werden), um in einem ersten Zustand die Brückenschaltung 210 über den ersten Versorgungsanschluss 222 zu speisen (wobei beispielsweise über den zweiten Anschluss 244 und den dritten Anschluss 246 der schaltbaren Stromquelle 240 kein Strom bzw. nur ein vernachlässigbar geringer Strom geliefert wird), um in einem zweiten Zustand die Messbrücke 210 über den ersten Messsignalanschluss 232 zu speisen (wobei beispielsweise über den zweiten Anschluss 244 der schaltbaren Stromquelle 240 ein Strom geliefert wird, und wobei beispielsweise über den ersten Anschluss 242 und den dritten Anschluss 246 der schaltbaren Stromquelle 240 kein Strom bzw. nur ein vernachlässigbar geringer Strom geliefert wird), und um in einem dritten Zustand die Brückenschaltung 210 über den zweiten Messsignalanschluss 236 zu speisen (wobei die schaltbare Stromquelle 240 über den dritten Anschluss 246 einen Strom liefert und wobei über den ersten Anschluss 242 und den zweiten Anschluss 244 der schaltbaren Stromquelle kein Strom geliefert wird). Somit kann die Messbrücke 210 an drei verschiedenen Arbeitspunkten betrieben werden, und es können für die drei genannten Zustände jeweilige Signale gemessen werden. Beispielsweise kann in den drei verschiedenen genannten Zuständen ein Spannungspegel gemessen werden, der an dem ersten Versorgungsanschluss 242 der Messbrücke 210 anliegt. Die Messung kann dabei beispielsweise im Bezug auf ein Bezugspotential GND erfolgen, das beispielsweise an dem zweiten Versorgungsanschluss 242 der Messbrücke 210 anliegt.
Allerdings können in den genannten drei Zuständen auch andere Signal gemessen werden, beispielsweise eine Spannung an dem ersten Messsignalanschluss 232 (beispielsweise bezogen auf das Bezugspotential GND), eine Spannung an dem zweiten Messsignalanschluss 236 (beispielsweise bezogen auf das Bezugspotential GND) oder auch, alternativ oder zusätzlich, eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Messsignalanschluss 232 und dem zweiten Messsignalanschluss 236. Ferner sei darauf hingewiesen, dass in den verschiedenen Zuständen auch Spannungen an verschiedenen Knoten der Messbrücke 210 gemessen werden können.
Weiterhin kann die Messbrücke 210 an einen vierten Arbeitspunkt versetzt werden, indem einer oder beide der Kurzschlussschalter 252, 254 geschlossen werden. Beispielsweise kann in einem vierten Zustand die Messbrücke 210 über den ersten Versorgungsanschluss 222 gespeist werden (wobei beispielsweise die schaltbare Stromquelle 240 an dem ersten Anschluss 242 einen Strom liefert, und wobei beispielsweise die schaltbare Stromquelle über den zweiten Anschluss 244 und den dritten Anschluss 246 keinen Strom liefert). Ferner können in dem vierten Zustand beispielsweise sowohl der erste Kurzschlussschalter 252 als auch der zweite Kurzschlussschalter 254 geschlossen sein, so dass beispielsweise das dritte resistive Element 216 und das vierte resistive Element 218 niederohmig überbrückt sind (wobei bei einem Ausführungsbeispiel ein Widerstand der Kurzschlussschalter 252, 254 kleiner ist als ein Widerstand der resistiven Elemente 216, 218). In dem vierten Zustand kann beispielsweise eine Spannung an dem ersten Versorgungsanschluss 222 bestimmt werden.
Aus den in den verschiedenen oben genannten Zuständen (z. B. in dem ersten Zustand, dem zweiten Zustand, dem dritten Zustand und dem vierten Zustand) gemessenen Spannungen an einem Knoten der Brückenschaltung 210 (oder alternativ, an verschiedenen Konten der Brückenschaltung 210) können anschließend beispielsweise Elementwerte der resistiven Elemente 212, 214, 216, 218 (oder nur eines oder einiger der genannten resistiven Elemente) berechnet werden.
Im Hinblick auf die Realisierung der schaltbaren Stromquelle 240 sei darauf hingewiesen, dass beispielsweise jeder der Anschlüsse 242, 244, 246 der schaltbaren Stromquelle 240 mit einer eigenen schaltbaren Stromquelle gekoppelt sein kann. Somit können beispielsweise an den verschiedenen Anschlüssen 242, 244, 246 der schaltbaren Stromquelle 240 unterschiedliche Ströme bereitgestellt werden. Die in der 2a gezeigte schaltbare Stromquelle eignet sich beispielsweise auch dafür, dass gleichzeitig an mehreren der Ausgänge 242, 244, 246 jeweilige Ströme bereitgestellt werden, falls dies zur Einstellung eines Arbeitspunkts der Brückenschaltung 210 gewünscht ist. Auch bei Speisung der Brücke über mehrere Anschlüsse gemessene Spannungen können zur Bestimmung der Elementewerte verwendet werden.
Die 2b zeigt ein Blockschaltbild einer alternativen Schaltungsanordnung zur Realisierung der schaltbaren Stromquelle 240. Die schaltbare Stromquelle der 2b ist in ihrer Gesamtheit mit 240a bezeichnet und kann beispielsweise an die Stelle der schaltbaren Stromquelle 240 gemäß der 2a treten. Wie aus der 2b ersichtlich, umfasst die schaltbare Stromquelle 240a beispielsweise eine einzige Stromquelle 250a, deren Gesamtstrom beispielsweise über drei Schalter 252a, 254a, 256a an die entsprechenden Ausgänge 242a, 244a, 246a geleitet werden kann. In anderen Worten, bei der Stromquellenschaltung gemäß der 2b ist der Gesamtstrom, der in der Summe an den Ausgängen 242a, 244a, 246a anliegt, vorgegeben. Die Stromquellenanordnung 240a eignet sich somit beispielsweise zur alternativen Versorgung der Messbrücke 210 entweder über den ersten Versorgungsanschluss 222 oder über den ersten Messsignalanschluss 222 oder über den zweiten Messsignalanschluss 226.
3 zeigt ein Schaltbild einer Messbrückeanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Messbrückenanordnung gemäß der 3 ist in ihrer Gesamtheit mit 300 bezeichnet. Die Messbrückenanordnung umfasst eine Messbrücke 310. Die Messbrücke 310 umfasst einen ersten GMR-Widerstand 312, einen zweiten GMR-Widerstand 314, einen dritten GMR-Widerstand 316 und einen vierten GMR-Widerstand 318. Die Messbrücke 310 umfasst ferner einen ersten Versorgungsanschluss 322 sowie einen ersten Messsignalanschluss 332 und einen zweiten Messsignalanschluss 336. Der erste GMR-Widerstand 312 und der dritte GMR-Widerstand 316 sind in Serie zwischen den ersten Versorgungsanschluss 322 und ein Bezugspotential GND geschaltet. Ein Knoten 330 zwischen dem ersten GMR-Widerstand 312 und dem dritten GMR-Widerstand 316 ist im Übrigen mit dem ersten Messsignalanschluss 332 verbunden. Der zweite GMR-Widerstand 314 und der vierte GMR-Widerstand 318 sind in Serie zwischen den Versorgungsanschluss 322 und das Bezugspotential GND geschaltet. Ein Knoten 334 zwischen dem zweiten GMR-Widerstand 314 und dem vierten GMR-Widerstand 318 ist mit dem zweiten Messsignalanschluss 336 gekoppelt. Die Brückenschaltungsanordnung 300 umfasst ferner eine schaltbare Stromquelle 340. Die Stromquelle 340 umfasst einen zugehörigen Stromquellen-Versorgungsanschluss 341, der mit einem Versorgungspotential VDDA gekoppelt ist, sowie einen ersten Ausgangsanschluss 342, der mit dem ersten Versorgungsanschluss 322 der Brückenschaltung 310 gekoppelt ist, einen zweiten Ausgangsanschluss 344, der mit dem ersten Messsignalanschluss 332 gekoppelt ist, und einen dritten Ausgangsanschluss 346, der mit dem zweiten Messsignalanschluss 336 gekoppelt ist. Die schaltbare Stromquelle 340 umfasst ferner einen Strombereitstellungstransistor 360, bei dem es sich beispielsweise um einen P-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor handeln kann. Die Stromquellenschaltung 340 umfasst ferner einen ersten Kaskodentransistor 362, einen zweiten Kaskodentransistor 364 und einen dritten Kaskodentransistor 366. Bei den Kaskodentransistoren 362, 364, 366 kann es sich beispielsweise um P-Kanal-MOS-Feldeffekttransistoren handeln.
Ein Source-Anschluss des Strombereitstellungstransistors 360 ist beispielsweise mit dem Versorgungspotential VDDA gekoppelt (von dem beispielsweise angenommen wird, dass es in einem Betrieb positiver als das Bezugspotential GND ist). Ein Drain-Anschluss des Strombereitstellungstransistors 360 ist beispielsweise mit den Source-Anschlüssen des ersten Kaskoden-Transistors 362, des zweiten Kaskoden-Transistors 364 und des dritten Kaskoden-Transistors 366 gekoppelt.
Ferner ist ein Drainanschluss des ersten Kaskoden-Transistors 362 mit dem ersten Ausgangsanschluss 342 gekoppelt. Ein Drain-Anschluss des zweiten Kaskoden-Transistors 364 ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss 344 gekoppelt, und ein Drainanschluss des dritten Kaskoden-Transistors 366 ist mit dem dritten Ausgangsanschluss 346 gekoppelt.
Im Hinblick auf die schaltbare Stromquelle 340 wird darauf Der Strom-Bereitstellungstransistor 360 kann beispielsweise Teil einer Stromspiegelanordnung sein kann, so dass also beispielsweise der Gate-Anschluss des Strombereitstellungstransistors 360 mit einem Gate-Anschluss eines weiteren Stromspiegel-Transistors (der hier nicht gezeigt ist) gekoppelt ist.
Ferner sind die Gate-Anschlüsse der drei Kaskoden-Transistoren 362, 364, 366 beispielsweise mit einer geeigneten Ansteuerschaltung gekoppelt, die ausgelegt ist, um beispielsweise genau einen der Kaskoden-Transistoren 362, 364, 366 einzuschalten. Alternativ dazu kann die Steuerschaltung aber auch in der Lage sein, andere (beispielsweise drei verschiedene) Kombinationen von Kaskoden-Transistoren 362, 364, 366 zu aktivieren. Ferner können die Gateanschlüsse der Kaskoden-Transistoren 362, 364, 366 beispielsweise mit Anschlüssen (beispielsweise Pins oder Pads einerintegrierten Schaltung) verbunden sein, die eine Ansteuerung der Kaskoden-Transistoren 362, 364, 366 bzw. ein Einschalten und Ausschalten der Kaskoden-Transistoren ermöglichen.
Die Schaltungsanordnung 300 umfasst ferner einen ersten Kurschluss-Transistor bzw. Kurzschluss-Schalt-Transistor 352 und einen zweiten Kurzschluss-Transistor bzw. Kurzschluss-Schalt-Transistor 354. Bei den Kurzschluss-Schalt-Transistoren 352, 354 kann es sich beispielsweise um niederohmige NMOS-Schalter bzw. NMOS-Schalttransistoren handeln. Beispielsweise ist ein Drain-Anschluss des ersten Kurzschluss-Schalttransistors 352 mit dem ersten Messsignalanschluss 332 gekoppelt, während ein Source-Anschluss des ersten Kurzschluss-Schalt-Transistors 352 mit dem Bezugspotential GND elektrisch wirksam gekoppelt ist. Ein Drain-Anschluss des zweiten Kurzschluss-Schalt-Transistors 354 ist mit dem zweiten Messsignalanschluss 336 gekoppelt, und ein Source-Anschluss des zweiten Kurzschluss-Schalt-Transistors 354 ist mit dem Bezugspotential GND gekoppelt. Somit sind der erste Kurzschluss-Schalt-Transistor 352 und der zweite Kurzschluss-Schalt-Transistor 354 mit der Brückenschaltung 310 gekoppelt, um wahlweise (in Abhängigkeit von Steuersignalen an den Gate-Anschlüssen der entsprechenden Kurzschluss-Schalt-Transistoren) das dritte GMR-Element 316 und/oder das vierte GMR-Element 318 zu überbrücken bzw. kurzzuschließen.
Bei der Schaltungsanordnung 300 können bei einem Ausführungsbeispiel einige Leitungen besonders dick bzw. mit besonders geringem Widerstand ausgeführt sein. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die in der 3 dick eingezeichneten Leitungen bzw. Linien niederohmig. Bei einem Ausführungsbeispiel weisen beispielsweise die dick gezeichneten Linien bzw. Leitungen einen Widerstand von weniger als zehn Ohm auf, wenn beispielsweise davon ausgegangen wird, dass die GMR-Elemente 312, 314, 316, 318 einen Widerstand von etwa zehn Kiloohm (kΩ) aufweisen.
Im Übrigen kann die Schaltungsanordnung 300 optional eine Auswerteschaltung 380 umfassen. Die Auswerteschaltung 380 kann beispielsweise einen Vorverstärker 382 umfassen. Der Vorverstärker 382 weist beispielsweise einen ersten Eingang 384 und einen zweiten Eingang 386 auf. Ferner umfasst die Auswerteschaltung 380 beispielsweise einen ersten Messsignal-Schalttransistor 388 (beispielsweise einen N-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor), dessen Drain-Source-Strecke zwischen den zweiten Messsignalanschluss 336 und den ersten Eingang 384 des Vorverstärkers 382 geschaltet ist. Die Auswerteschaltung 380 umfasst ferner einen zweiten Messsignal-Schalttransistor 390 (beispielsweise einen N-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor), dessen Drain-Source-Strecke zwischen den ersten Messsignalanschluss 332 und den zweiten Eingang 386 des Vorverstärkers 382 geschaltet ist. Ferner umfasst die Auswerteschaltung beispielsweise einen dritten Schalttransistor 392 (beispielsweise einen N-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor), dessen Drain-Source-Strecke zwischen den ersten Eingang 384 und den zweiten Eingang 386 des Vorverstärkers 382 geschaltet ist.
Im Folgenden wird die Funktionalität der Schaltungsanordnung 300 kurz zusammengefasst. Ein Versorgungsstrom für die GMR-Elemente bzw. GMR-Sensorelemente 312, 314, 316, 318 (die beispielsweise basierend auf einem gigantischen magnetoresistiven Effekt durch eine Widerstandsänderung auf ein anliegendes Magnetfeld reagieren) wird von einer PMOS-Stromquelle 360 (auch mit P_mir bezeichnet) zur Verfügung gestellt. Bei der PMOS-Stromquelle 360 handelt es sich beispielsweise um einen Transistor, der Teil einer Stromspiegelschaltung ist. Die Stromquelle 360 wird beispielsweise „kaskodiert”, es werden also beispielsweise drei Kaskodentransistoren 362, 364, 366 an einen Stromausgang (beispielsweise an den Drain-Anschluss) des Transistors 360 angeschlossen. Die drei Kaskoden-Transistoren 362, 364, 366 (auch mit P_kask1 bis P_kask3 bezeichnet) sind beispielsweise selektiv einschaltbar (beispielsweise durch geeignete Ansteuerung der zugehörigen Gate-Anschlüsse). In einem Normalbetrieb ist beispielsweise nur der erste Kaskodentransistor 362 (auch mit P_kask2 bezeichnet) eingeschaltet. Ferner können zwei niederohmige NMOS-Schalter 352, 354 in einem Testbetrieb (bzw. in einer bestimmten Phase in dem Testbetrieb) das dritte GMR-Element 316 (GMR3) bzw. das vierte GMR-Element 318 (GMR4) kurzschließen.
Der Normalbetrieb kann daher wie folgt zusammengefasst werden:

Normalbetrieb P_kask1 P_kask2 P_kask3 N_schalt4 N_schalt5 Operation

1. Phase aus an aus aus aus Ud messen
Im Rahmen der obigen Aufstellung gibt der Wert „Aus” an, dass ein entsprechender Transistor ausgeschaltet ist, dass also an dem Gate-Anschluss des entsprechenden Transistors ein Potential angelegt ist, das den Transistor in einen hochohmigen Zustand versetzt. Die Bezeichnung „ein” gibt hingegen an, dass der entsprechende Transistor eingeschaltet ist, sich also in einem niederohmigen bzw. leitenden Betriebszustand befindet. Dies wird beispielsweise durch eine geeignete Ansteuerung der Gate-Anschlüsse erreicht.
In dem Normalbetrieb wird somit die Brückenschaltung 310 über den ersten Versorgungsanschluss 322 gespeist, während hingegen eine Speisung über den ersten Messsignalanschluss 332 und den zweiten Messsignalanschluss 336 deaktiviert ist. Ferner kann auch die Kurzschluss-Schalt-Transistoren 352, 354 deaktiviert.

Im Folgenden wird ein beispielhafter Testmodus beschrieben, der beispielsweise aus vier Phasen besteht. Zustände, die in den verschiedenen Phasen eingenommen wird, sind in der folgenden Tabelle gezeigt:

	P_kask1	P_kask2	P_kask3	N_schalt4	N_schalt5	Operation
1. Phase	an	aus	aus	aus	aus	Ug messen: = U1
2. Phase	aus	ein	aus	aus	aus	Ug messen: = U2
3. Phase	aus	aus	ein	aus	aus	Ug messen: = U3
4. Phase	aus	ein	aus	ein	ein	Ug messen: = U4

In anderen Worten, in einer ersten Phase des Testmodus wird die Brückenschaltung 310 über den zweiten Messsignalanschluss 336 gespeist, während hingegen die Speisung über den ersten Versorgungsanschluss 322 und die Speisung über den ersten Messsignalanschluss 332 beispielsweise deaktiviert sind. Ferner sind die Kurzschluss-Schalt-Transistoren 352, 354 deaktiviert bzw. geöffnet. In dem Zustand, der in der ersten Phase eingenommen wird, wird beispielsweise die Spannung U_g an dem Abgriff 370 gemessen, um eine erste Spannung U_l zu erhalten.
In einer zweiten Phase des Testmodus wird die Brückenschaltung 310 beispielsweise über den ersten Versorgungsanschluss 322 gespeist, während hingegen die Speisung über den ersten Messsignalanschluss 332 und die Speisung über den zweiten Messsignalanschluss 336 deaktiviert sind. Ferner sind in der zweiten Phase beispielsweise die Kurzschluss-Schalt-Transistoren 352, 354 deaktiviert. Während der zweiten Phase wird im Übrigen beispielsweise die Spannung U_g an dem Abgriff 370 gemessen, um eine Spannung U₂ zu erhalten.
In einer dritten Phase wird die Messbrücke 310 beispielsweise über den ersten Messsignalanschluss 332 gespeist, während die Speisung über den ersten Versorgungsanschluss 322 und die Speisung über den zweiten Messsignalanschluss 336 deaktiviert sind. In der dritten Phase sind ferner die Kurzschluss-Schalt-Transistoren 352, 354 deaktiviert bzw. geöffnet.
In einer vierten Phase des Testmodus wird die Brückenschaltung 310 beispielsweise über den ersten Versorgungsanschluss 322 gespeist, während hingegen die Speisung über den ersten Messsignalanschluss 332 und die Speisung über den zweiten Messsignalanschluss 336 deaktiviert sind. Ferner sind beispielsweise in der vierten Phase der erste Schalter 352 und der zweite Schalter 354 geschlossen. Ferner wird im Übrigen beispielsweise in der vierten Phase die Spannung U_g an dem Abgriff 370 gemessen, um eine Spannung U₄ zu erhalten.
Mit den oben genannten vier gemessenen Spannungswerten U₁, U₂, U₃ und U₄ kann man beispielsweise zuerst die Widerstände R₂, R₃, R₄ auf R₁ zurückführen und schließlich R₁ ermitteln. R₁ bezeichnet beispielsweise den Widerstand des ersten GMR-Elements 312, R₂ bezeichnet beispielsweise den Widerstand des zweiten GMR-Elements 314, R₃ bezeichnet beispielsweise den Widerstand des dritten GMR-Elements 316, und R₄ bezeichnet beispielsweise den Widerstand des vierten GMR-Elements 318. Wird davon ausgegangen, dass der Strombereitstellungstransistor 360 (also die Stromquelle 360) an seinem Drain-Anschluss den Strom I_G liefert, so gilt:
Daraus folgt:
Aus der vierten Phase (bzw. aus der während der vierten Phase gemessenen Spannung U₄) folgt (beispielsweise unter Vernachlässigung der Schalterwiderstände der Kurzschluss-Schalt-Transistoren 352, 354) mit U₄ = I_G (R₁||R₂):
Gleichsetzen der beiden Ausdrücke für R₂ ergibt:
Somit gilt:
Als Ergebnis erhält man somit beispielsweise die vier Widerstände R₁, R₂, R₃, R₄ (bzw. Elementewerte der vier GMR-Elemente 312, 314, 316, 318) in Abhängigkeit von den gemessenen Spannungen (und von dem Strom I_G):
Es sei darauf hingewiesen, dass die oben gezeigten Berechnungsvorschriften nur als beispielhaft anzusehen sind. Alternativ könnten auch andere Berechnungsvorschriften eingesetzt werden, um aufgrund von verschiedenen Messwerten für die Spannung U_g in den verschiedenen Phasen des Testmodus Elementwerte der verschiedenen resistiven Elemente der Brückenschaltung 310 (also beispielsweise Widerstandswerte der GMR-Elemente) zu berechnen. Im Übrigen sei darauf hingewiesen, dass auch eine andere Spannung gemessen werden kann. In anderen Worten, es ist nicht erforderlich, die Spannung U_g zu messen, sondern es könnte auch eine andere Spannung an einem anderen Knoten der Brückenschaltung 310 gemessen werden.
Im Folgenden wird zur Veranschaulichung noch ein Beispiel gegeben. Nimmt man die Widerstände R₁, R₂, R₃ und R₄ mit 10.000 Ohm, 10.011 Ohm, 9.985 Ohm und 10.027 Ohm an, sowie den Strom I_G mit 200 Mikroampere, dann ergeben sich Spannungen U₁, U₂, U₃, U₄ von 1,00137 Volt, 2,00115 Volt, 0,999822 Volt und 1,00055 Volt. Setzt man die genannten Spannungen beispielsweise in die obigen Formeln ein, so erhält man wieder die angenommenen Widerstände.
Im Folgenden werden noch einige weitere Aspekte der Erfindung kurz erläutert.
So wird anhand der 4 ein Anwendungsumfeld beschrieben, in dem die oben beschriebene Messbrückenanordnung eingesetzt werden kann. Die 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Erfassung einer Rotation. Die Anordnung gemäß der 4 ist in ihrer Gesamtheit mit 400 bezeichnet. Die Anordnung 400 umfasst beispielsweise ein Zahnrad 410, das auch als ein permeables Zielrad angesehen werden kann. Die Anordnung 400 umfasst ferner eine Sensoranordnung 420. Die Sensoranordnung 420 umfasst einen Permanentmagneten 422 sowie einen Magnetfeldsensor 424. Der Magnetfeldsensor 424 umfasst magneto-empfindliche Elemente 426, die auch als XMR bzw. XMR-Elemente bezeichnet werden, und die beispielsweise zwischen dem Permanentmagneten 422 und dem Zahnrad 410 angeordnet sind. Im Übrigen sind beispielsweise der Permanentmagnet 422 und der Magnetfeldsensor 424 innerhalb einer Schutzabdeckung 428 angeordnet. Ferner besteht beispielsweise ein magnetischer Spalt bzw. ein magnetischer Luft-Spalt 430 zwischen den magneto-sensitiven Elementen und Zähnen des Zahnrads 410.
Beispielsweise wird bei ABS-Sensoren, bei Kurbelwellensensoren und bei Nockenwellensensoren eine Bewegung der Räder mittels magnetischer Sensoren detektiert. Dabei werden unter Anderem Zahnräder (z. B. ein Zahnrad 410) in Verbindung mit einem kleinen Permanentmagneten (beispielsweise dem Permanentmagneten 422) an einer Rückseite der Sensoren verwendet.
Durch eine Bewegung des Rades entsteht an dem Sensor (z. B. an dem Magnetfeldsensor 424) ein sinusförmiges Magnetfeld (bzw. ein Magnetfeld mit sinusförmiger Zeitabhängigkeit). Bei XMR-Sensoren wertet man beispielsweise eine Komponente des Magnetfelds in einer Chipebene und zugleich in einer Richtung einer Drehbewegung des Rades auf. Bei manchen Anwendungen ist ein kleiner Permanentmagnet in einem Magnetfeldsensor angeordnet, und beide sind vor einer permeablen Zahnscheibe platziert. Wird die Scheibe gedreht, passieren die Zähne vor dem Sensor und erzeugen eine kleine Feldvariation, die von dem Sensor detektiert wird, und die eine Information über eine Winkelposition und eine Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe umfasst. Eine Wellenform des Feldes ist näherungsweise sinusförmig und eine Amplitude verringert sich drastisch mit dem Luftspalt.
Zum Testen von Geschwindigkeits-GMR-Anwender-Spezifischen-Intgrierten-Schaltungen bei einem Halbleiterhersteller auf Scheibenebene (FE-Test) wie auch auf Gehäuseebene (BE-Test) wird beispielsweise eine Funktion der integrierten Schaltungen sichergestellt. In manchen Fällen ist es jedoch nicht möglich, den anhand der 4 gezeigten mechanischen Aufbau in eine Testumgebung zu integrieren. Beispielsweise würden sich dadurch Testzeiten erheblich erhöhen, weil man zum definierten Bewegen der mechanischen Massen erhebliche Zeit benötigt.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Brückenschaltung der GMR-Elemente in einem Testmodus (zumindest im Hinblick auf ein elektrisches Verhalten) aufgehoben, so dass die einzelnen GMR-Elemente unabhängig voneinander in einem homogenen Magnetfeld getestet werden können. Ein solches Magnetfeld kann man beispielsweise einfach mittels Polschuhen oder Luftspulen erzeugen. Somit können beispielsweise Fehler bedingt durch kleine Lagetoleranzen wegen einer Homogenität der Magnetfelder vermieden werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist es somit möglich, GMR-Elemente in einem Gehäuse in einem homogenen Hintergrundfeld zu charakterisieren. In diesem Fall braucht man keinen Magnetkern, sondern es reicht eine Luftspule zur Erzeugung des homogenen Magnetfelds. Damit kann man (beispielsweise bei einem Testen einer GMR-Brücke) große Positionstoleranzen erzielen (also beispielsweise eine Testanordnung unempfindlich gegenüber Positionstoleranzen machen) und ferner zusätzlich eine Hysteresefreiheit erzielen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung treffen daher ein System mit Testmodi zur Bestimmung mehrerer oder aller GMR-Widerstände in einem homogenen Magnetfeld.
So zeigt die 5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Testen einer Messbrückenanordnung. Das Verfahren gemäß der 5 ist in seiner Gesamtheit mit 500 bezeichnet. Das Verfahren 500 umfasst in einem ersten Schritt 510 ein Anlegen eines Signals an einen der Messsignalanschlüsse, um die Messbrücke an einen Test-Arbeitspunkt zu bringen, der sich von einem Mess-Arbeitspunkt in einem Messbetriebszustand, in dem die Messbrücke über zumindest einen der Versorgungsanschlüsse gespeist wird, unterscheidet. Das Verfahren 500 umfasst ferner in einem zweiten Schritt 520 ein Messen oder Bewerten eines an dem Test-Abgriff vorliegenden Testsignals. Das Testsignal wird beispielsweise gemessen oder bewertet, während das oben genannte Signal an dem zumindest einen Messsignalanschluss angelegt ist.
Das Verfahren 500 gemäß der 5 um all diejenigen Merkmale und Schritte ergänzt werden kann, die auch im Hinblick auf die vorliegenden Vorrichtungen beschrieben wurden.
6a und 6b zeigen ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Testen einer Messbrücke, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Verfahren gemäß den 6a und 6b ist in seiner Gesamtheit mit 600 bezeichnet. Das Verfahren 600 umfasst in einem ersten Schritt 610 ein Speisen der Messbrücke über einen ersten Versorgungsanschluss, und in einem zweiten Schritt 620 ein Messen eines Signalpegels an einem Abgriff (wobei davon ausgegangen wird, dass bei dem Messen in dem Schritt 620 die Messbrücke über den ersten Versorgungsanschluss gespeist wird). Somit wird beispielsweise ein erster Messwert erhalten.
Das Verfahren 600 umfasst ferner in einem dritten Schritt 630 ein Speisen der Messbrücke über einen ersten Messsignalanschluss sowie in einem vierten Schritt 640 ein Messen eines Signalpegels an dem Abgriff. Somit wird beispielsweise ein zweiter Messwert erhalten.
Das Verfahren 600 umfasst in einem fünften Schritt 650 ein Speisen der Messbrücke über einen zweiten Messsignalanschluss. In einem sechsten Schritt 660 wird ein Signalpegel an dem Abgriff gemessen, beispielsweise während die Messbrücke über den zweiten Messsignalanschluss gespeist wird.
Das Verfahren 600 umfasst einen siebten Schritt 670, in dem die Messbrücke über den ersten Versorgungsanschluss gespeist wird, und in dem ferner zwei resistive Elemente der Brückenschaltung kurzgeschlossen sind. Das Verfahren 600 umfasst in einem achten Schritt 680 ein Messen eines Signalpegels an dem Abgriff, beispielsweise in dem Zustand, in dem die Messbrücke über den ersten Versorgungsanschluss gespeist wird, und in dem zwei resistive Elemente der Brückenschaltung kurzgeschlossen sind.
Das Verfahren 600 umfasst ferner in einem neunten Schritt 690 ein Berechnen von Elementewerten der resistiven Elemente der Brückenschaltung, beispielsweise basierend auf den gemessenen Signalpegeln an dem Abgriff.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Reihenfolge der Schritte 610 bis 680 nicht fest vorgegeben ist. Vielmehr können die verschiedenen Zustände bzw. Arbeitspunkte der Messbrücke in einer anderen Reihenfolge eingestellt werden. Außerdem ist es nicht erforderlich, alle der Schritte 610 bis 680 durchzuführen. Vielmehr ist es ausreichend, nur einen Schritt des Speisens und einen Schritt des Messens zu verwenden. Alternativ können aber auch zwei, drei, vier oder mehr Schritte des Speisens und Messens durchgeführt werden. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass das Verfahren 600 gemäß den 6a und 6b um all diejenigen Schritte oder Merkmale ergänzt werden kann, die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung erläutert worden sind.
Die Verfahren 500, 600 können Teil eines Verfahrens zum Testen eines Richtungssensors mit GMR-Elementen, beispielsweise mit zumindest einer Messbrücke, die magnetoresistive Elemente umfasst, oder zumindest zwei Messbrücken, die magnetoresistive Elemente umfassen sein. Die Messbrücken können dabei beispielsweise den anhand der 1, 2a und 3 beschriebenen Messbrücken entsprechen und in entsprechende Messbrückenanordnungen eingebettet sein.
Beispielsweise kann an den Richtungssensor in einem ersten Richtungssensor-Test-Schritt ein ersten Magnetfeld (beispielsweise ein näherungsweise homogenes Magnetfeld) mit einer ersten Magnetfeldrichtung angelegt werden. Anschließend können, beispielsweise unter Verwendung des Verfahrens 600, Messwerte (beispielsweise vier Messwerte) erhalten werden, die das Signal an dem Abgriff bei angelegtem ersten Magnetfeld beschreiben. Aus den vier Messwerten können beispielsweise die Elementewerte von Elementen (beispielsweise von vier magnetoresistiven Elementen) einer ersten Brückenschaltung bei angelegtem ersten Magnetfeld berechnet werden. Optional können beispielsweise zusätzlich Elementewerte von Elementen (beispielsweise von vier magnetoresistiven Elementen) einer zweiten Brückenschaltung bei angelegtem ersten Magnetfeld berechnet werden. Ferner kann entschieden werden, ob die Elementwerte eine vorgegebenen Spezifikation erfüllen, also beispielsweise innerhalb von vorgegebenen Toleranzbereichen liegen.
In einem (optionalen) zweiten Richtungssensor-Test-Schritt kann beispielsweise ein zweites Magnetfeld (beispielsweise ein näherungsweise homogenes Magnetfeld) mit einer zweiten Magnetfeldrichtung an den Richtungssensor angelegt werden.
Anschließend können, beispielsweise unter Verwendung des Verfahrens 600, weitere Messwerte (beispielsweise vier weitere Messwerte) erhalten werden, die das Signal an dem Abgriff bei angelegtem zweiten Magnetfeld beschreiben. Aus den vier Messwerten können beispielsweise die Elementewerte von Elementen (beispielsweise von vier magnetoresistiven Elementen) einer ersten Brückenschaltung bei angelegtem zweiten Magnetfeld berechnet werden. Optional können beispielsweise zusätzlich Elementewerte von Elementen (beispielsweise von vier magnetoresistiven Elementen) einer zweiten Brückenschaltung bei angelegtem zweiten Magnetfeld berechnet werden. Ferner kann entschieden werden, ob die Elementwerte bei angelegtem zweiten Magnetfeld eine vorgegebenen Spezifikation erfüllen, also beispielsweise innerhalb von vorgegebenen Toleranzbereichen liegen.
Somit kann beispielsweise ein Richtungssensor, oder allgemein ein Sensor, der zumindest ein magneto-empfindliches bzw. magneto-resistives Element in einer Brückenschaltung umfasst, unter Verwendung von im wesentlichen homogenen Magnetfeldern getestet werden.
Das oben beschriebene Testverfahren ist aber auch Allgemein für den Test von Brückenschaltungen mit beliebigen resistiven Elementen einsetzbar und ermöglicht einen einfachen Test, indem ohne Auftrennen der Brückenschaltung Elementewerte von einzelnen Elementen der Brückenschaltung effektiv bestimmt werden können.
7 zeigt ein Blockschaltbild einer Testanordnung zum Testen einer Messbrücke mit zumindest einem ersten Versorgungsanschluss und einem ersten und zweiten Messsignalanschluss, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Testanordnung gemäß der 7 ist in ihrer Gesamtheit mit 700 bezeichnet. Die Messanordnung 700 umfasst eine Messbrücke 710, die beispielsweise den oben beschriebenen Messbrücken entsprechen kann. Die Messanordnung umfasst ferner eine Arbeitspunkt-Einstellschaltung 714, die mit der Messbrücke 710 gekoppelt ist, wie dies beispielsweise anhand der 1, 2a, 2b und 3 erläutert wurde.
Die Testanordnung 700 umfasst ferner eine Steuerschaltung 720, die mit der Arbeitspunkt-Einstellschaltung 714 gekoppelt ist, um der Arbeitspunkt-Einstellschaltung 714 ein Steuersignal 722 zuzuführen. Die Steuerschaltung 720 ist ferner mit dem Abgriff der Messbrücke gekoppelt, um eine Information über ein Signal an dem Abgriff 724 der Messbrücke 710 zu erhalten. Beispielsweise kann die Steuerung den Messwert-Bereitsteller 730 aufweisen, der mit dem Abgriff 720 der Messbrücke 710 gekoppelt ist, um eine Information über das an dem Abgriff 724 anliegende Signal zu erhalten. Der Messwert-Bereitsteller kann beispielsweise unmittelbar elektrisch leitend mit dem Abgriff 724 gekoppelt sein, um ein analoges Signal, das an dem Abgriff 724 anliegt, zu empfangen. Der Messwert-Bereitsteller kann aber alternativ auch konfiguriert sein, um eine digitale Information (beispielsweise von einem Analog-zu-Digital-Wandler) zu empfangen, die das Signal an dem Abgriff 724 beschreibt.
Im Hinblick auf die Funktion der Testanordnung 700 ist festzustellen, dass die Steuerung ausgelegt ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung 714 anweist, ein Signal an einem ersten Messsignalanschluss der Messgröße 710 anzulegen, um die Messbrücke 710 an einen Test-Arbeitspunkt zu bringen, der sich von einem Mess-Arbeitspunkt in dem Mess-Betriebszustand unterscheidet.
Der Messwert-Bereitsteller 730 ist beispielsweise ausgelegt, um einen Messwert zu erhalten, der eine Information über einen Wert des Testsignals bei an dem Messsignalanschluss angelegten Signal trägt.
Die Steuerung umfasst ferner beispielsweise einen Elementwert-Berechner 740, der mit dem Messwert-Bereitsteller 730 gekoppelt ist, um von dem Messwert-Bereitsteller 730 einen oder mehrere Messwerte zu erhalten. Der Elementwert-Berechner 740 ist beispielsweise ausgelegt, um einen Elementewert eines resistiven Elements in der Messbrücke zu bestimmen. Somit liefert der Messwertbestimmer 740 beispielsweise eine Elementewert-Information 742, die einen Elementwert zumindest eines Elements der Messbrücke 710 beschreibt.
Somit ermöglicht die Testanordnung bei den Ausführungsbeispielen ein Testen der Messbrücke 710 in einem homogenen Magnetfeld.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer getesteten Messbrückenanordnung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Verfahren gemäß der 8 ist in seiner Gesamtheit mit 800 bezeichnet. Das Verfahren 800 umfasst in einem ersten Schritt 810 ein Bereitstellen einer Messbrückenanordnung, wie sie beispielsweise oben beschrieben wurde. Die Messbrückenanordnung kann dabei mit allen bekannten Herstellungsverfahren hergestellt werden.
Das Verfahren 800 umfasst ferner in einem zweiten Schritt 820 ein Testen der Messbrückenanordnung gemäß einem der oben beschriebenen Testverfahren.
Es sei darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Vorrichtungen oder Verfahren wesentlich verändert werden können.
Beispielsweise können die oben beschriebene Schaltungsanordnungen wesentlich verändert werden. Die resistiven Elemente können beispielsweise durch GMR-Elemente oder beliebige andere resistiven Elemente gebildet werden. Dabei kann beispielsweise eine Mischung aus festen Widerständen und von einer Messgröße abhängigen Widerständen verwendet werden. Alternativ können auch vier von einer Messgröße abhängige Widerstände verwendet werden.
Ferner ist es nicht erforderlich, die oben beschriebenen Schaltungsanordnungen mit MOS-Feldeffekttransistoren zu realisieren. Vielmehr können auch andere Feldeffekttransistoren, beispielsweise Sperrschicht-Feldeffekttransistoren verwendet werden. Ferner können einzelne oder alle der gezeigten Transistoren auch durch Bipolartransistoren realisiert werden. So kann beispielsweise ein P-Kanal-Feldeffekttransistor durch einen PNP-Bipolartransistor ersetzt werden. Ein N-Kanal-Feldeffekttransistor kann beispielsweise durch einen NPN-Bipolartransistor ersetzt werden. Bei einer solchen Ersetzung entspricht beispielsweise ein Emitteranschluss des Bipolartransistors einem Source-Anschluss des Feldeffekttransistors. Source-Anschluss und Emitteranschluss werden allgemein als Quellenanschlüsse bezeichnet. Ein Kollektoranschluss eines Bipolartransistors entspricht beispielsweise einem Drain-Anschluss eines Feldeffekttransistors. Kollektoranschlüsse und Drainanschlüsse werden allgemein als Sammelanschlüsse bzw. Senkenanschlüsse bezeichnet. Ein Basisanschluss eines Bipolartransistors entspricht im Übrigen beispielsweise einem Gate-Anschluss eines Feldeffekttransistors. Basisanschlüsse und Gate-Anschlüsse werden allgemein als Steueranschlüsse bezeichnet.
Im Übrigen können die erfindungsgemäßen Verfahren auch in Software realisiert werden, beispielsweise unter Verwendung eines programmierbaren Computers.
Bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung kommt es zu einer oder mehrere der im Folgenden genannten Wirkungen:

1. Eine GMR-Schleife (GMR-Loop) wird nicht durch Schalter unterbrochen. Bei einigen Ausführungsbeispielen hat somit eine Testbeschaltung in einem Normalbetrieb keinen Einfluss bzw. nur einen vernachlässigbaren Einfluss.
2. Die GMR-Elemente sind nicht über Schalter, sondern über eine Verdrahtung direkt geerdet (also beispielsweise mit einem Bezugspotential GND gekoppelt). Dadurch beeinträchtigt beispielsweise der Testmodus eine Leistungsfähigkeit in einem Betrieb nicht. Bei einigen Ausführungsbeispielen kommt es selbst bei einer minimalen Versorgungsspannung nicht zu einer Beeinträchtigung bzw. nur zu einer vernachlässigbaren Beeinträchtigung. Lediglich bei hohen Temperaturen können die Kurzschluss-Schalt-Transistoren 352, 354 durch Leckströme die Brücke geringfügig beeinflussen. Allerdings gehen auch hier beispielsweise nur Unterschiede bzw. Mismatches der Leckströme ein.
3. Die GMR-Elemente bzw. GMR-Widerstände können beispielsweise durch Messen des Potentials U_g in dem Testmodus einzeln erfasst werden, wobei man nur ein homogenes Magnetfeld erzeugen muss. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist daher für ein Testen der GMR-Elemente bzw. GMR-Widerstände kein Kern nötig. Dadurch kann beispielsweise ein Einfluss einer Kernhysterese vermieden werden. Ferner entstehen bei einigen Ausführungsbeispielen keine Wirbelströme, und es gibt keine Begrenzung eines maximalen Feldes. Ferner können bei einigen Ausführungsbeispielen eine Nichtlinearität und eine Temperaturbeschränkung vermieden werden.
4. Der Testmodus kann mit verhältnismäßig kleinem Aufwand realisiert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel sind zwei zusätzliche Kaskoden-Transistoren 362, 366 (P_kask1, P_kask3) erforderlich sowie zwei niederohmige Schalter 532, 534 (N_schalt4, N_schalt5). Ferner ist bei einem Ausführungsbeispiel eine Ansteuerlogik zum Aktivieren des Testmodus vorhanden. Zudem ist bei einigen Ausführungsbeispielen das Potential U_g messbar, was beispielsweise durch eine Verwendung eines Testpads, eines Testpins oder eines Analog-Digital-Wandlers, der angeschlossen ist, um die Spannung U_g zu empfangen, realisierbar ist.

Einige Ausführungsbeispiele ermöglichen es, in einem Testmodus die Brückenschaltung der GMR-Elemente aufzubrechen, so dass jedes Element bzw. GMR-Element einzeln in einem homogenen Magnetfeld charakterisiert werden kann.

Claims

Verfahren (500) zum Testen einer Messbrücke (210; 310) mit vier resistiven Elementen (212–218; 312–318), zumindest einem ersten Versorgungsanschluss (222; 322), einem ersten Messsignalanschluss (232; 332) und einem zweiten Messsignalanschluss (236; 336), mit folgenden Schritten: Bringen der Messbrücke (210; 310) in vier verschiedene Betriebszustände, die unterschiedliche Arbeitspunkte der Messbrücke festlegen, und Erfassen eines jedem Betriebszustand zugeordneten Messwerts; Charakterisieren der vier resistiven Elemente (212–218; 312 –318) der Messbrücke (210; 310) basierend auf den erfassten Messwerten, wobei in einem ersten Betriebszustand die Messbrücke (210; 310) über den zumindest einen Versorgungsanschluss (222; 322) gespeist wird, wobei in einem zweiten Betriebszustand die Messbrücke (210; 310) über den ersten Messsignalanschluss (232; 332) gespeist wird, wobei in einem dritten Betriebszustand die Messbrücke (210; 310) über den zweiten Messsignalanschluss (236; 336) gespeist wird, und wobei in einem vierten Betriebszustand ein Nebenschlusselement (252, 254; 352, 354), das einen parallelen Strompfad zu einem der resistiven Elemente der Messbrücke (210; 310) liefert, aktiviert ist.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner ein Berechnen von Elementewerten der resistiven Elemente (212–218; 312–318) der Messbrücke (210; 310) basierend auf den erfassten Messwerten umfasst.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 2, wobei das Verfahren ferner ein Entscheiden, ob die resistiven Elemente (212–218; 312–318) der Messbrücke (210; 310) eine vorgegebene Spezifikation erfüllen, basierend auf den berechneten Elementewerten umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Speisung der Messbrücke (210; 310) über den ersten Versorgungsanschluss (222; 322) deaktiviert ist, während die Messbrücke über den ersten Messsignalanschluss gespeist wird, und wobei eine Speisung der Messbrücke über den ersten Versorgungsanschluss (222; 322) deaktiviert ist, während die Messbrücke (210; 310) über den zweiten Messsignalanschluss (236; 336) gespeist wird.
Verfahren (500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das aktivierte Nebenschlusselement im Wesentlichen das resistive Element kurzschließt.
Verfahren (500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Speisung der Messbrücke (210; 310) über den ersten Versorgungsanschluss (222; 322) aktiviert ist, während das Nebenschlusselement aktiviert ist.
Verfahren (500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in dem vierten Betriebszustand ein erstes Nebenschlusselement (252, 352), das einen ersten parallelen Strompfad zu einem ersten resistiven Element (216; 316) der Messbrücke liefert, und ein zweites Nebenschlusselement (254; 354), das einen zweiten parallelen Strompfad zu einem zweiten resistiven Element (218; 318) der Messbrücke liefert, aktiviert sind.
Verfahren zum Testen einer Messbrücke mit zumindest einem magnetoresistiven Sensorelement, mit folgenden Schritten: Erzeugen eines ersten Magnetfelds, das in einem Raumbereich der Messbrücke homogen ist; Testen der Messbrücke bei angelegtem ersten Magnetfeld, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, um festzustellen, ob ein einzelnes Element der Messbrücke eine Soll-Antwort auf das erste Magnetfeld liefert; und Treffen einer Entscheidung über ein Testergebnis, basierend darauf, ob das einzelne Element der Testbrücke die Soll-Antwort liefert.
Verfahren gemäß Anspruch 8, das ferner folgende Schritte aufweist: Erzeugen eines zweiten Magnetfelds, das in dem Raumbereich der Messbrücke homogen ist, und dessen Orientierung sich von einer Orientierung des ersten Magnetfelds unterscheidet; Testen der Messbrücke bei angelegtem zweiten Magnetfeld, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, um festzustellen, ob ein einzelnes Element der Messbrücke eine Soll-Antwort auf das zweite Magnetfeld liefert.
Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
Verfahren (800) zum Herstellen einer getesteten Messbrückenanordnung, mit folgenden Schritten: Bereitstellen (810) einer Messbrückenanordnung mit zumindest einem ersten Versorgungsanschluss, einem ersten und zweiten Messsignalanschluss und einem Test-Abgriff; und Testen der Messbrückenanordnung durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300), mit folgenden Merkmalen: einer Messbrücke (110; 210; 310) mit zumindest einem ersten Versorgungsanschluss (112, 114; 222, 224; 322) und einem ersten und zweiten Messsignalanschluss (116, 118; 232, 236; 332, 336); und einer Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung (120; 240, 252, 254; 340, 352, 354), die ausgelegt ist, um die Messbrücke (110; 210; 310) in vier verschiedene Betriebszustände zu bringen, die unterschiedliche Arbeitspunkte der Messbrücke festlegen, wobei in einem Betriebszustand die Messbrücke über zumindest den ersten Versorgungsanschluss gespeist wird, wobei in einem zweiten Betriebszustand die Messbrücke (110; 210; 310) über den ersten Messsignalanschluss (116; 232; 332) gespeist wird, wobei in einem dritten Betriebszustand die Messbrücke (110; 210; 310) über den zweiten Messsignalanschluss (118; 236; 336) gespeist wird, und wobei in einem vierten Betriebszustand ein Nebenschlusselement (252, 254; 352, 354), das einen parallelen Strompfad zu einem der resistiven Elemente der Messbrücke (210; 310) liefert, aktiviert ist, wobei die Messbrücke einen Test-Abgriff (130; 370) umfasst, und wobei an dem Test-Abgriff der Messbrücke ein Testsignal abgreifbar ist, das von Eigenschaften zumindest eines resistiven Elements (212, 214, 216, 218; 312, 314, 316, 318) der Messbrücke abhängt.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 12, wobei die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung (120, 240, 252, 254; 340, 352, 354) eine Stromquellenschaltung aufweist, die ausgelegt ist, um in dem zweiten Betriebszustand den ersten Messsignalanschluss (116; 232; 332) und in dem dritten Betriebszustand den zweiten Messsignalanschluss (118; 236; 336) ein Stromsignal zuzuführen.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung (120; 240, 252, 254; 340, 352, 354) einen Schalter aufweist, der ausgelegt ist, um in dem zweiten und dritten Betriebszustand eine Speisung der Messbrücke über den ersten Versorgungsanschluss (112; 222; 322) zu unterbrechen.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung (120; 240, 252, 254; 340, 352, 354) eine Mehrzahl von Schaltern aufweist, die ausgelegt sind, um in dem zweiten und dritten Betriebszustand alternativ ein Signal an den ersten Messsignalanschluss (116; 232; 332) oder an den zweiten Messsignalanschluss (118; 236; 336) anzulegen.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 15, wobei die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung (120; 240, 252, 254; 340, 352, 354) eine schaltbare Stromquelle aufweist, die ausgelegt ist, um in dem zweiten und dritten Betriebszustand alternativ dem ersten Messsignalanschluss (116; 232; 332) oder dem zweiten Messsignalanschluss (118; 236; 336) ein Stromsignal zuzuführen.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung (120; 240, 252, 254; 340, 352, 354) eine geschaltete Stromquelle umfasst, die ausgelegt ist, um wahlweise an den ersten Versorgungsanschluss (112; 222; 322), an den ersten Messsignalanschluss (116; 232; 332) oder an den zweiten Messsignalanschluss (118; 236; 336) ein Stromsignal anzulegen.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 17, wobei die geschaltete Stromquelle (120; 240; 340) einen ersten Stromquellentransistor (362), einen zweiten Stromquellentransistor (364) und einen dritten Stromquellentransistor (366) umfasst, wobei ein Sammelanschluss des ersten Stromquellentransistors (362) elektrisch wirksam mit dem ersten Versorgungsanschluss (322) gekoppelt ist, wobei ein Sammelanschluss des zweiten Stromquellenstransistors (364) elektrisch wirksam mit dem ersten Messsignalanschluss (332) gekoppelt ist, und wobei ein Sammelanschluss des dritten Stromquellentransistors (366) elektrisch wirksam mit dem zweiten Messsignalanschluss (336) gekoppelt ist.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 18, wobei Quellenanschlüsse des ersten, zweiten und dritten Stromquellentransistoren (362, 364, 366) elektrisch wirksam mit einem Sammelanschluss eines vierten Stromquellentransistors (360) verbunden sind, wobei der vierte Stromquellentransistor (360) ausgelegt ist, um einen Arbeitspunktstrom bereitzustellen, und wobei der erste, zweite und dritte Stromquellentransistor (362, 364, 366) ausgelegt sind, um den Arbeitspunktstrom wahlweise dem ersten Versorgungsanschluss (322), dem ersten Messsignalanschluss (332) oder dem zweiten Messsignalanschluss (336) zuzuführen.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 19, wobei der erste, zweite und dritte Stromquellentransistor (362, 364, 366) konfiguriert sind, um als schaltbare Kaskoden-Transistoren zu wirken.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei die Messbrückenanordnung zumindest einen Kurzschluss-Schalter (252, 254; 352, 354) umfasst, der mit der Messbrücke gekoppelt ist, um das resistive Element (216, 218; 316, 318) der Messbrücke wahlweise zu überbrücken, um die Messbrücke in den vierten Betriebszustand zu bringen.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 21, wobei die Messbrückenanordnung einen ersten Kurzschlussschalter (252; 352) und einen zweiten Kurzschlussschalter (254; 354) aufweist, wobei der erste Kurzschlussschalter mit der Messbrücke (210; 310) gekoppelt ist, um ein erstes resistives Element (216, 316) der Messbrücke wahlweise zu überbrücken, und wobei der zweite Kurzschlussschalter mit der Messbrücke gekoppelt ist, um ein zweites resistives Element (218; 318) der Messbrücke wahlweise zu überbrücken.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 22, wobei der erste Kurzschlussschalter (252; 352) einen ersten Kurzschluss-Schalter-Transistor umfasst, wobei der zweite Kurzschlussschalter (254; 354) einen zweiten Kurzschluss-Schalter-Transistor umfasst, wobei ein Quellenanschluss des ersten Kurzschluss-Schalter-Transistors mit einem ersten Anschluss des ersten resistiven Elements (216; 316) elektrisch wirksam gekoppelt ist, wobei ein Sammelanschluss des zweiten Kurzschluss-Schalter-Transistors mit einem zweiten Anschluss des ersten resistiven Elements elektrisch wirksam gekoppelt ist, wobei ein Quellenanschluss des zweiten Kurzschluss-Schalter-Transistors mit einem ersten Anschluss des zweiten resistiven Elements (218; 318) elektrisch wirksam gekoppelt ist, und wobei ein Sammelanschluss des zweiten Kurzschluss-Schalter-Transistors mit einem zweiten Anschluss des zweiten resistiven Elements elektrisch wirksam gekoppelt ist.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß einem der Anschlüsse 12 bis 23, wobei die Messbrücke einen zweiten Versorgungsanschluss (114; 224) aufweist, der unmittelbar mit einem Bezugspotential (GND) gekoppelt ist, oder wobei zumindest zwei resistive Elemente der Messbrücke mit einer Bezugspotentialzuführung für ein Bezugspotential (GND) unmittelbar elektrisch gekoppelt sind.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 24, wobei die Messbrückenanordnung einen Analog-zu-Digital-Wandler umfasst, dessen Eingang mit dem Testabgriff elektrisch wirksam gekoppelt ist, und der ausgelegt ist, um das Testsignal zu digitalisieren.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 25, wobei die Messbrückenanordnung eine Ansteuerlogik umfasst, die ausgelegt ist, um die Betriebszustände zu aktivieren.
Messbrückenanordnung (100; 200; 300) gemäß Anspruch 26, wobei die Ansteuerlogik ausgelegt ist, um die Arbeitspunkt-Einstellungsschaltung (120; 240, 252, 254; 340, 352, 354) anzusteuern, um ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
Testanordnung (720) zum Testen einer Messbrücke (710) in einer Messbrückenanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 27, wobei die Testanordnung folgende Merkmale aufweist: eine Steuerung, die ausgelegt ist, um Steuersignale zu erzeugen, die die Messbrückenanordnung anweisen, um die Messbrücke in die vier Betriebszustände zu bringen; ein Messwert-Bereitsteller, der ausgelegt ist, um den vier Betriebszuständen zugeordnete Messwerte zu erhalten,; und einem Elementewert-Berechner, der ausgelegt ist, um Elementewerte der einzelnen resistiven Elemente in der Messbrücke basierend auf den Messwerten zu bestimmen.
Messbrückenanordnung (200; 300), mit folgenden Merkmalen: einer Messbrücke (210; 310), die ein erstes resistives Element (212; 312), ein zweites resistives Element (214, 314), ein drittes resistives Element (216; 316) und ein viertes resistives Element (218; 318) umfasst, und die einen ersten Versorgungsanschluss (225; 322), einen ersten Messsignalanschluss (232; 332) und einen zweiten Messsignalanschluss (236; 336) aufweist, wobei das erste resistive Element und das dritte resistive Element in Serie zwischen den ersten Versorgungsanschluss und einen zweiten Versorgungsanschluss oder zwischen den ersten Versorgungsanschluss und eine Bezugspotentialzuführung geschaltet sind, wobei das zweite resistive Element und das vierte resistive Element in Serie zwischen den ersten Versorgungsanschluss und den zweiten Versorgungsanschluss oder zwischen den ersten Versorgungsanschluss und die Bezugspotentialzuführung geschaltet sind, wobei ein elektrisch zwischen dem ersten resitiven Element und dem dritten resistiven Element gelegener Knoten (230; 330) mit dem ersten Messsignalanschluss gekoppelt ist, und wobei ein elektrisch zwischen dem zweiten resistiven Element (214) und dem vierten resistiven Element gelegener Knoten (234) mit dem zweiten Messsignalanschluss gekoppelt ist; einer schaltbaren Stromquelle (240; 340) mit drei Stromanschlüssen (242, 244, 246; 342, 344, 346), wobei ein erster Stromanschluss (242; 342) mit dem ersten Versorgungsanschluss gekoppelt ist, um die Messbrücke über den ersten Versorgungsanschluss zu speisen, wobei ein zweiter Stromanschluss (244; 344) mit dem ersten Messsignalanschluss gekoppelt ist, um die Messbrücke über den ersten Messsignalanschluss zu speisen, und wobei ein dritter Stromanschluss (246; 346) mit dem zweiten Messsignalanschluss gekoppelt ist, um die Messbrücke über den zweiten Messsignalanschluss zu speisen; einen ersten Kurzschlussschalter (252; 352), der ausgelegt ist, um das dritte resistive Element kurzzuschließen; und einem zweiten Kurzschlussschalter (254; 354), der ausgelegt ist, um das vierte resistive Element kurzzuschließen.