DE102009033156A1

DE102009033156A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Messen und/oder Erzeugen von elektrischen Größen

Info

Publication number: DE102009033156A1
Application number: DE200910033156
Authority: DE
Inventors: Dirk Dipl.-Ing. Hasse; Robert Dipl.-Ing. Polnau; Andreas Dipl.-Ing. Hostmann
Original assignee: Dspace GmbH; Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH
Current assignee: Dspace GmbH
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2029-07-14
Also published as: JP6124934B2; US8942948B2; CN102472775A; JP5916606B2; US20120179413A1; DE102009033156B4; JP2012533072A; CN102472775B; WO2011006757A1; JP2015158499A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von elektrischen Größen, umfassend einen externen Messanschluss (1), der mit einer zu testenden elektronischen Vorrichtung verbindbar ist, die einen Wandler (3) aufweist, der eingerichtet ist, mehrere über den Messanschluss (1) messbare/gemessene Messgrößen verschiedener zu messenden Größenarten, insbesondere der Größenarten Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand, zu wandeln in jeweilige elektrische Messgrößen einer einzigen vorgegebenen/vorgebbaren Größenart, insbesondere der Größenart Spannung, wobei eine Steuereinrichtung (2) zur Ansteuerung des Wandlers (3) vorgesehen ist und mittels einer Ansteuerung wenigstens eine der mit dem Wandler (3) zu messenden Größenart auswählbar ist und ein Wandler (3) für mindestens zwei zu messende Größenarten jeweils wenigstens eine eigenständige Eingangsstufe (3a, 3b) aufweist, mittels der die Messgröße der zu messenden Größenart erfassbar und in eine vorgegebene/vorgebbare Größenart wandelbar ist, wobei die gewandelte Messgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart an einem Signalausgang (5a, 5b) der Eingangsstufe (3a, 3b) bereitsteht. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischen Größen sowie auch Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtungen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen von elektrischen Größen, umfassend wenigstens einen externen Messanschluss, der mit einer zu testenden elektronischen Vorrichtung verbindbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Messen von elektrischen Größen eines elektrischen Signals einer zu testenden elektronischen Vorrichtung, wobei das Signal, welches zu messen ist, an einen externen Messanschluss einer Messvorrichtung angelegt wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischen Größen, umfassend wenigstens einen externen Anschluss, der mit einer zu testenden elektronischen Vorrichtung verbindbar ist. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer elektrischen Größe mittels wenigstens einer Erzeugungsvorrichtung, wobei die Erzeugungsvorrichtung wenigstens einen externen Anschluss aufweist, der mit einer zu testenden elektronischen Vorrichtung verbunden wird.
Die Vorrichtung zum Messen elektrischer Größen bildet eine Anordnung die oftmals im Sprachgebrauch auch als ein Messkanal bezeichnet wird. Dabei wird unter dem Begriff eines Messkanals eine Anordnung von elektronischen Komponenten verstanden, wobei ein Messkanal eingangsseitig einen Messanschluss aufweist, an welchen ein zu messendes elektrisches Signal anlegbar ist und ausgangsseitig einen Messwert zur Verfügung stellt, z. B. an einem Ausgangsanschluss oder in einem abrufbaren Speicher oder durch andere Maßnahmen.
In äquivalenter Weise handelt es sich bei der Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Größen um eine Anordnung die oftmals im Sprachgebrauch auch als Erzeugungskanal bezeichnet wird. Im Sinne der Erfindung handelt es sich dabei um einen Anordnung von elektronischen Komponenten an die eingangsseitig eine Information, z. B. ein Wert oder ein elektrisches Signal bereit gestellt wird und der ausgangsseitig einen Ausgangsanschluss aufweist, an dem ein aus der Information gebildetes Signal abgreifbar ist.
Die eingangs genannten Vorrichtungen bzw. Verfahren können eingesetzt werden, um jegliche Arten von elektrischen bzw. elektronischen Vorrichtungen zu testen. In einer beispielhaften und hier bevorzugten Anwendung ist es vorgesehen, Steuergeräte für Kraftfahrzeuge zu testen. Diese spezielle Anwendung beschränkt die nachfolgend beschriebene Erfindung in keiner Weise und dient lediglich als Beispiel zur Verdeutlichung der Funktion. Soweit in einem Beispiel die Anwendung an einem Kraftfahrzeug-Steuergerät genannt ist, ist dieses Beispiel allgemein auch für jegliche andere Art von elektronischer Vorrichtung zu verstehen.
Im Stand der Technik ist es beispielsweise bekannt, Kraftfahrzeugsteuergeräte in einer simulierten Umgebung zu testen, um so das Verhalten eines Kraftfahrzeugsteuergerätes im tatsächlichen späteren realen Betrieb simulativ zu überprüfen. Ein solcher Test wird in Fachkreisen beispielsweise als HIL, „Hardware in the Loop”, bezeichnet.
Wesentlich für einen solchen Test eines Kraftfahrzeugsteuergerätes ist es dabei, dass ein solches Kraftfahrzeugsteuergerät von außen mit bestimmten elektrischen Größen beaufschlagt wird, beispielsweise mit elektrischen Größen, wie sie sich im konkreten realen Betrieb beim Fahren eines Kraftfahrzeugs ergeben.
Es kann sich dabei z. B. um elektrische Größen handeln, die von bestimmten Sensoren, betätigbaren Elementen etc. bereitgestellt werden. Dabei ist es üblicherweise vorgesehen, dass ein Kraftfahrzeugsteuergerät in Abhängigkeit von Eingangsgrößen nach einer Verarbeitung oder auch unabhängig von Eingangsgrößen Ausgangsgrößen bereitstellt, die im Rahmen eines Tests zu erfassen und auszuwerten sind. Zusammengefasst ist es also wesentlich für die Durchführung eines solchen Tests, dass zum einen an ein Kraftfahrzeugsteuergerät elektrische Größen an dessen Eingänge zur Verfügung gestellt werden und dass zum anderen von den Ausgängen eines Kraftfahrzeugsteuergerätes elektrische Größen erfasst und ausgewertet werden, insbesondere wobei das Bereitstellen von Eingangsgrößen im Rahmen einer Simulation erfolgt sowie auch das Verarbeiten von Ausgangsgrößen im Rahmen einer Simulation erfolgt.
Im Rahmen der hier beschriebenen Erfindung wird unter einer elektrischen Größe eine solche Größe verstanden, die repräsentiert wird durch einen Größenwert und eine Größenart. Typische Größenarten können beispielsweise und nicht abschließend gegeben sein durch Strom, Spannung, Widerstand etc.
Es kann im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein, allgemeine physikalische Größen, auch nicht elektrischer Art zu verarbeiten, die jedoch dann durch eine elektrische Größe technisch repräsentiert wird. Z. B. die Größenarten Kraft, Drehmoment, Gewicht, Länge, Zeit, Winkel etc. können im Rahmen eines Tests eines Kraftfahrzeugsteuergerätes durch entsprechende elektrische Größenarten repräsentiert werden, beispielsweise dadurch, dass ein Sensor, der eine solche Größenart misst, ein entsprechendes, zur Größe proportionales Ausgangssignal in Form einer elektrischen Größe, z. B. als Spannung oder eines Widerstandes oder auch eines fließenden Stroms bereitstellt.
Ein Größenwert ist weiterhin gegeben durch einen Zahlenwert und eine Maßeinheit. Beispielsweise stellt ein Strom von drei Ampere eine physikalische Größe dar der Größenart Strom mit einem Größenwert, der sich ergibt aus dem Zahlenwert 3 und der Maßeinheit Ampere. Analog gilt dies für beliebige andere physikalische, insbesondere elektrische Größen.
Da ersichtlicherweise verschiedene physikalische, insbesondere elektrische Größen nur durch verschiedene Maßnahmen erzeugt bzw. gemessen werden können, ist es im Stand der Technik bekannt, dass zum Messen bzw. Erzeugen einer bestimmten physikalischen bzw. elektrischen Größe eine für diese spezielle Größenart angepasste Vorrichtung zur Verwendung kommt.
Oft sind mehrere solcher Vorrichtungen zum Messen bzw. Erzeugen einer bestimmten physikalischen bzw. elektrischen Größe auf einer gemeinsamen Schnittstellenkarte bzw. Einsteckkarte für eine Datenverarbeitungskarte realisiert.
Dies bedeutet, dass im Rahmen eines Tests einer elektrischen Vorrichtung, wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugsteuergerätes, eine Vielzahl verschiedener Vorrichtungen bereitgestellt werden muss, um die Vielzahl der verschiedenen, während eines Tests anfallenden, zu messenden bzw. auch zu erzeugenden physikalischen und insbesondere elektrischen Größen verarbeiten zu können.
Aus diesem Grund sind bisherige Testaufbauten höchst komplex und jeweils individuell an eine zu lösende simulierende Aufgabe angepasst. Bekannte Testvorrichtungen sind daher aufwändig, kostenintensiv und unflexibel, da sie nur für eine konkrete zu betrachtende Simulationsaufgabe verwendet werden können. Sollen andere Aspekte im Rahmen einer Simulation betrachtet werden, so besteht die Notwendigkeit, die entsprechende Testvorrichtung zu ändern und an die neue Aufgabe anzupassen, was ebenfalls aufwändig und kostenintensiv ist.
Eventuell bleiben auch Kanäle zum Messen oder Erzeugen einer bestimmten physikalischen oder elektrischen Größe auf einer Karte ungenutzt und dennoch muss eine weitere Karte mit eventuell ebenfalls überschüssigen Kanälen zum Messen oder Erzeugen einer anderen physikalischen oder elektrischen Größe eingesetzt werden, wodurch Platzverbrauch und Kosten des Systems steigen.
Darüber hinaus ist es bislang im Stand der Technik als sehr nachteilig angesehen, dass auch übergeordnete Datenverarbeitungsanlagen, insbesondere in ihren darauf laufenden Programmen, entsprechend angepasste Schnittstellen aufweisen müssen, um mit Messwerten physikalischer, insbesondere elektrischer Größen verschiedener Größenarten umgehen zu können, sowie auch um gegebenenfalls verschiedene Größenarten simulativ erstellen zu können.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen, mit denen die Handhabung verschiedener elektrischer Größen zur Messung und Erzeugung von elektrischen Größen in/für elektrische Signale vereinfacht werden können. Insbesondere soll auch eine nachgeschaltete bzw. vorgeschaltete Datenverarbeitung zur Weiterverarbeitung gemessener oder zur Erzeugung bestimmter elektrischer Größen vereinfacht werden. Bevorzugt soll der Verschaltungsaufwand reduziert werden, indem die benötige Anzahl von elektrischen Anschlüssen (Eingänge/Ausgänge) oder auch Kanälen, die bislang für verschiedene Aufgaben benötigt wurden, reduziert wird.
Gemäß einem ersten Aspekt wird diese Aufgabe durch eine eingangs genannte Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Messen von elektrischen Größen gelöst, bei denen ein Wandler vorgesehen ist, der eingerichtet ist, mehrere über den Messanschluss messbare/gemessene Messgrößen verschiedener zu messenden Größenarten, insbesondere der Größenarten Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand, zu wandeln in jeweilige elektrische Messgrößen einer einzigen vorgegebenen/vorgebbaren Größenart, insbesondere der Größenart Spannung, wobei eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Wandlers vorgesehen ist und mittels einer Ansteuerung wenigstens eine der mit dem Wandler zu messenden Größenart auswählbar ist und ein Wandler für mindestens zwei zu messende Größenarten jeweils wenigstens eine eigenständige Eingangsstufe aufweist, mittels der die Messgröße der zu messenden Größenart erfassbar und in eine vorgegebene/vorgebbare Größenart wandelbar ist, wobei die gewandelte Messgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart an einem Signalausgang der Eingangsstufe bereitsteht.
Es ist hier also der wesentliche Gedanke bei einer solchen Vorrichtung bzw. dem Verfahren der erfindungsgemäßen Art, dass eine Normierung durchgeführt wird, nämlich in dem Sinne, dass mittels eines Wandlers der Vorrichtung mehrere, insbesondere nacheinander mehrere über denselben Messanschluss messbare bzw. gemessene Messgrößen verschiedener zu messender Größenarten gewandelt werden in jeweilige elektrische Messgrößen nur einer einzigen vorgegebenen/vorgebbaren Größenart.
Eine solche Vorrichtung bzw. das Verfahren hat aufgrund der stattfindenden Normierung auf eine Größenart eine hohe Flexibilität, da eingangsseitig beliebige elektrische Größen eines elektrischen Signals einer Vorrichtung, z. B. eines Kraftfahrzeugsteuergerätes, erfasst werden können, dabei jedoch innerhalb der Vorrichtung oder auch ausgangsseitig bzw. auch für eine spätere Weiterverarbeitung unabhängig von der eingehenden Größenart immer eine Größe derselben Größenart vorliegt.
So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass Eingangsgrößen der Größenarten Strom, Spannung, Widerstand oder sonstigen elektrischen Eingangsgrößenarten mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. verfahrensgemäß immer in eine Größe der Größenart Spannung gewandelt wird. Alle in der Vorrichtung nachfolgenden Komponenten brauchen dann nur noch darauf ausgerichtet zu sein, elektrische Größen der Größenart Spannung zu verarbeiten, was die folgenden Verarbeitung erheblich vereinfacht, und auch auf einfache Weise es zulässt verschiedene Verabeitungsarten wahlweise zu kombinieren.
Dabei kann es weiterhin vorgesehen sein, dass ein eingangsseitiger Größenwert der innerhalb eines bestimmten eingangsseitigen zahlenmäßigen Intervalls liegt mit der Wandlung in ein vorgegebenes ausgangsseitiges Zahlenwertintervall überführt wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ausgangsseitig in Abhängigkeit der eingangsseitig zu messenden elektrischen Größe immer eine Spannung im Intervall von 0 bis 5 Volt zur Verfügung gestellt wird. So erfolgt demnach eine Wandlung bzw. Normierung hinsichtlich der Größenart und bevorzugterweise in einer Weiterbildung auch des Größenwertes.
Eine solche Vorrichtung bzw. das beschriebene Verfahren hat dabei den Vorteil, dass eine übergeordnete Datenverarbeitungsanlage, welche gemessene elektrische Größen von Vorrichtungen, wie beispielsweise Kraftfahrzeugsteuergeräten weiterbearbeitet, wie beispielsweise im Rahmen einer Simulation, nicht mehr wie bisher im Stand der Technik verschiedenartige Schnittstellen zur Verfügung stellen muss, sondern es reicht im vorliegenden Fall aus, dass mittels einer Datenverarbeitungsanlage lediglich Eingangsgrößen der einen und einzigen bestimmten vorgegebenen bzw. vorgebbaren Größenart, wie beispielsweise der Größenart Spannung verarbeitet werden können, insbesondere mit der weiteren Maßgabe, dass die Größen nur in einem bestimmten Zahlenintervall, z. B. von 0 bis 5 gegeben sind.
Es können demnach in einer Datenverarbeitungsanlage, mit welcher eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art zusammenarbeitet bzw. die das erfindungsgemäße Verfahren alleine oder mit einer solchen Vorrichtung ausführt, wesentliche Ressourcen für Speicherplatz und Prozessorbelastung sowie für Harwarekomponenten eingespart werden. Darüber hinaus ergeben sich neue Möglichkeiten der Interaktion oder Skalierbarbeit, da eine Datenverarbeitungsanlage mit einer bestimmten Schnittstelle mit einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen auf dieselbe Art zusammenarbeiten kann.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren ist weiterhin eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Wandlers vorgesehen, wobei mittels einer Ansteuerung wenigstens eine der mit dem Wandler zu messenden Größenarten auswählbar ist.
Es besteht so die Möglichkeit, durch eine Software, die beispielsweise innerhalb der Steuereinrichtung ablaufen kann, z. B. eine solche Software, die durch eine übergeordnete Datenverarbeitungsanlage in die Steuereinrichtung eingespeichert ist und gestartet wurde, oder auch durch programmierte Logik-Gatter (FPGA) und deren Funktion individuell festzulegen, welche Größenart zu einem bestimmten Zeitpunkt zu Messzwecken ausgewählt wird. Es besteht somit die Möglichkeit, ein- und dieselbe Vorrichtung zum Messen von elektrischen Größen zu verwenden, um zu einer bestimmten Zeit ein elektrisches Signal hinsichtlich einer ersten Größenart zu vermessen und zu einem anderen Zeitpunkt hinsichtlich einer anderen elektrischen Größenart.
Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung bei der Vorrichtung und dem Verfahren vorgesehen, dass ein Wandler für mindestens zwei verschiedene zu messende Größenarten jeweils wenigstens eine eigenständige Eingangsstufe aufweist. Mit jeder dieser eigenständigen Eingangsstufen kann demnach die Messgröße einer festgelegten Größenart erfasst werden und in eine Messgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart gewandelt/normiert werden, wobei es sodann vorgesehen ist, dass die gewandelte Messgröße an einem Signalausgang der betrachteten Eingangsstufe in dieser gegebenen Größenart bereitsteht für eine Weiterverarbeitung.
Es besteht so die Möglichkeit, neben einer zeitlichen Nacheinanderumschaltung (Zeitmultiplexing) der verschiedenen vorgesehenen Eingangsstufen auch einen Parallelbetrieb der wenigstens zwei Eingangsstufen zu ermöglichen, d. h. es können wenigstens zwei der Eingangsstufen von allen vorgesehenen Eingangsstufen parallel betrieben werden, wobei es in einem Parallelbetrieb auch vorgesehen sein kann, dass diese Eingangsstufen ihre jeweilige gewandelte Messgröße derselben vorgegebenen/vorgebbaren Größenart gleichzeitig jeweils an ihrem Signalausgang bereitstellen.
Z. B. besteht so die Möglichkeit, von einem elektrischen Signal, welches in einer elektrischen Vorrichtung (Steuergerät) an einem Messanschluss bereitgestellt wird, dieses Signal parallel hinsichtlich wenigstens zweier verschiedener Kriterien zu untersuchen. Beispielsweise kann sowohl die Spannung am Messanschluss als auch der über den Messanschluss fließende Strom erfasst werden, wenn in diesem Beispiel wenigstens zwei Eingangsstufen in der Vorrichtung vorgesehen sind, die eingesetzt werden, um einerseits mit einer Eingangsstufe die Spannung zu messen und andererseits mit einer anderen Eingangsstufe den Strom zu messen, wobei beide Messgrößen erfindungsgemäß in die vorgegebene bzw. vorgebbare Messgröße gewandelt werden.
In einer Weiterbildung kann es zusätzlich zu den verschiedenartigen Eingangsstufen für verschiedene zu messende Größenarten vorzusehen sein, dass ein Wandler für wenigstens eine, bevorzugt jede zu messende Größenart, wenigstens zwei eigenständige Eingangsstufen mit jeweils unterschiedlicher elektrischer Funktion/Funktionalität aufweist, mittels denen jeweils dieselbe Messgröße der zu messenden Größenart erfassbar und in eine Messgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart wandelbar ist. Z. B. können unterschiedliche Funktionen/Funktionalitäten darin gesehen werden, dass die verschiedenen Eingangsstufen eingerichtet sind, Größen sehr genau zu erfassen, sehr schnell zu erfassen, auf verschiedene Arten zu filtern etc. Beispielsweise kann auch eine Eingangsstufe eingerichtet sein, die Messgröße digital zu erfassen und eine andere Eingangsstufe eingerichtet sein, die Messgröße analog zu erfassen.
Auch so besteht die Möglichkeit, ein elektrisches Signal hinsichtlich unterschiedlicher Kriterien in derselben Größenart auszuwerten, beispielsweise wenn eine analoge Eingangsstufe zur Erfassung einer Spannung eines elektrischen Signals und gleichzeitig eine digitale Eingangsstufe zur Erfassung der Spannung vorgesehen ist.
Ein Signal kann z. B. mit der digitalen Eingangsstufe besonders schnell und zeitaufgelöst erfasst werden, wohingegen es bei einer analogen Eingangsstufe vorgesehen sein kann, eine Filterung des anliegenden elektrischen Signals vorzunehmen und demnach das gefilterte elektrische Eingangssignal hinsichtlich der gewünschten elektrischen Größe, wie in diesem Beispiel der Spannung, zu erfassen. Selbstverständlich gilt dieses Beispiel nicht nur für die Erfassung von Spannung als Messgröße, sondern auch für jegliche andere Arten von Messgrößen.
In einer bevorzugten Weiterbildung sowohl des Verfahrens sowie auch der Vorrichtung kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Vorrichtung wenigstens zwei Signalauswerteeinheiten umfasst und verfahrensgemäß mittels dieser wenigstens zwei Signalauswerteeinheiten die gewandelte Messgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart hinsichtlich eines gewünschten oder gewählten technischen Kriteriums auswertbar/bearbeitbar ist bzw. ausgewertet oder bearbeitet wird, wobei jeder Signalauswerteeinheit ein anderes technisches Kriterium zugeordnet ist.
Verschiedene technische Kriterien können z. B. darin erkannt werden, dass von der gewandelten vorgegebenen/vorgebbaren Größenart der zahlenmäßige Größenwert bestimmt wird. Gemäß einem anderen technischen Kriterium kann der Größenwert z. B. verglichen werden mit einem Vergleichswert, der in der Vorrichtung vorgegeben ist und gegebenenfalls änderbar ist. Hier sind beliebige technische Kriterien denkbar.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn eine Signalauswerteeinheit wahlweise durch Ansteuerung mittels einer Steuereinheit an einen von wenigstens zwei Signalausgängen schaltbar ist, wobei jeder Signalsausgang einer anderen Eingangsstufe zugeordnet ist.
So besteht auch hier wiederum die Möglichkeit, entweder zeitlich nacheinander ein- und dieselbe Signalauswerteeinheit an verschiedene Eingangsstufen zu schalten (Zeitmultiplexing) und somit in einer beispielweisen Anwendung den Größenwert in einem ersten Fall von einer gemessenen Spannung und in einem zweiten Fall von einem gemessenen Strom oder einem Widerstand oder ähnlichem zu bestimmen, wobei in einer anderen Anwendung auch die Möglichkeit gegeben ist, gleichzeitig mittels verschiedener Signalsauswerteeinheiten eine parallele Untersuchung auf verschiedene technische/elektrische Kriterien durchzuführen, wie beispielsweise das Messen der absoluten Größe sowie des Vergleichs mit einem Vergleichswert.
So können vorteilhafterweise wenigstens zwei Signalauswerteeinheiten gleichzeitig parallel betrieben werden und ihr jeweiliges Auswertungs- bzw. Bearbeitungsergebnis einer Steuereinheit bereitstellen. In einer solchen Steuereinheit kann dieses Ergebnis gespeichert werden, beispielsweise auch zum Abruf oder zur Weiterleitung an eine übergeordnete Datenverarbeitungsanlage, um so im Rahmen einer Simulation verwendet zu werden.
Hierbei besteht die Möglichkeit, die Auswertungs- und/oder Bearbeitungsergebnisse einer jeden Signalerfassungseinheit auch in Abhängigkeit anderer Parameter zu speichern, wie beispielsweise in Abhängigkeit der Zeit oder auch eines Motordrehwinkels, die/der real oder auch durch eine Simulation durch eine Datenverarbeitungsanlage der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. im Rahmen des Verfahrens zur Verfügung gestellt wird.
Neben der Erfassung verschiedenartiger elektrischer Größen ist es im Rahmen der Erfindung gemäß einem anderen Aspekt auch vorgesehen, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mittels denen zur Lösung der Aufgabe der Erfindung auch elektrische Signale erzeugt werden können, welche gewünschte elektrische Größen aufweisen bzw. repräsentieren. Solche Signale können generiert werden, um diese an eine elektrische bzw. elektronische Vorrichtung, insbesondere ein Kraftfahrzeugsteuergerät, bereitzustellen und somit für eine solche Vorrichtung eine Eingangsgröße zu bilden, z. B. in deren Abhängigkeit die zu testende Vorrichtung eine weitere Verarbeitung vornimmt und gegebenenfalls ein Rücksignal bereitstellt.
Um auch hier eine erfindungsgemäß hohe Flexibilität zu erzielen, ist es vorgesehen, dass bei der Vorrichtung bzw. dem Verfahren ein Wandler vorgesehen ist, der eingerichtet ist, eine an dessen Eingang angelegte elektrische Größe einer einzigen vorgegebenen/vorgebbaren Größenart, insbesondere der Größenart Spannung zu wandeln in eine Größe einer Größenart, die aus mehreren verschiedenen erzeugbaren Größenarten, insbesondere der Größenarten Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand, auswählbar ist und über den Anschluß auszugeben, wobei eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Wandlers vorgesehen ist und mittels einer Ansteuerung eine der mit dem Wandler zu erzeugenden Größenart auswählbar ist und ein Wandler für wenigstens zwei zu erzeugende Größenarten jeweils wenigstens eine eigenständige Ausgangsstufe aufweist, mittels der aus einer elektrischen Größe der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart die elektrische Größe der auszugebenden Größenart ausgebbar ist, die an einem Ausgang der Ausgangsstufe bereitsteht.
In gleicher Weise, wie zur Eingangsseite bei der Erfassung elektrischer Signale zuvor beschrieben, profitiert die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das beschriebene Verfahren ausgangsseitig ebenso von einer Wandlung bzw. Normierung hinsichtlich der zu verwendenden Größenart. Jeweils ist es vorgesehen, die erfindungsgemäße Erzeugungs-Vorrichtung mit einer elektrischen Größe nur einer einzigen Größenart zu beaufschlagen und durch eine Auswahl gemäß der Erfindung zu bestimmen, welcher Art die gewandelte elektrische Größe ist.
So besteht auch hier die Möglichkeit, eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer weiteren übergeordneten Datenverarbeitungsanlage zu betreiben, die lediglich in der Lage sein muss, Größen einer einzigen bestimmten Größenart bereitzustellen, um aus dieser einzigen elektrischen Größe aus einer Gruppe zur Auswahl stehender elektrischer Größen eine gewünschte für die Ausgabe auszuwählen.
Auch hier ist es wiederum vorgesehen, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die zur Ansteuerung des vorgenannten Wandlers dient, um so mittels der Ansteuerung eine der mit dem Wandler erzeugbaren Größenarten auszuwählen.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass nicht nur eine Wandlung/Normierung hinsichtlich der Größenart gegeben ist, sondern dass auch eine weitergehende Normierung hinsichtlich des Größenwertes verwendet wird. In demselben Beispiel, das als vorgegebene Größenart die Spannung nutzt, kann auch hier vorgesehen sein, dass Größenwerte im Bereich von 0 bis 5, demnach also elektrische Größen der vorgebbaren Größenart im Bereich von 0 bis 5 Volt Verwendung finden, um aus einem solchen elektrischen Signal, welches in der Vorrichtung oder auch extern erzeugt werden kann, ein im Wesentlichen beliebiges Ausgangssignal derselben oder bevorzugt anderen Größenart zu bilden.
Erfindungsgemäß ist es hier weiterhin vorgesehen, dass ein Wandler für wenigstens zwei zu erzeugende Größenarten wenigstens jeweils eine eigenständige Ausgangsstufe aufweist, mittels der aus einer elektrischen Größe der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart die gewünschte elektrische Größe der auszugebenden Größenart ausgebbar ist, die sodann an einem Ausgang dieser jeweiligen Ausgangsstufe bereitsteht. Sämtliche Ausgänge aller Ausgangsstufen können zu einem gemeinsamen externen Anschluß zusammengeführt sein, insbesondere, wenn die Ausgangsstufen nicht gleichzeitig, sondern zeitlich nacheinander arbeiten. Dann kann es auch vorgesehen sein, nicht genutzte Ausgangsstufen an Ihren Ausgang hochohmig zu schalten, um keine anderen Ausgangsstufen zu beeinflussen.
Hier kann es auch vorgesehen sein, dass die jeweiligen Ausgänge aller vorhandenen Ausgangsstufen des Wandlers mittels einer Schalteranordnung wahlweise auf den externen Anschluß der Vorrichtung schaltbar sind, bzw. anwendungsspezifisch geschaltet werden, insbesondere so, dass der externe Anschluß der Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Größen zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur mit exakt einem Ausgangsanschluss einer ausgewählten Ausgangsstufe verbunden ist. So kann auch ein zeitliches Multiplexing bei der Auswahl der zu nutzenden Ausgangsstufen erfolgen.
Auch hier ist es vorgesehen, dass mittels einer Steuereinheit, die in der Vorrichtung vorgesehen ist, eine Umschaltung zwischen den verschiedenen vorgesehenen Ausgangsstufen vorgenommen wird. Je nach Auswahl der betreffenden Ausgangsstufe können dabei gegebenenfalls auch mit derselben elektrischen Eingangsgröße der vorgegebenen Größenart zeitlich nacheinander elektrische Größen verschiedener auszugebender Größenarten erzeugt werden.
Weiterhin kann es hier vorgesehen sein, dass ein Wandler für wenigstens eine, bevorzugt jede zu erzeugende Größenart wenigstens zwei eigenständige Ausgangsstufen aufweist, wobei jede dieser Ausgangsstufen eingerichtet ist, dieselbe Größe mit unterschiedlichen elektrischen Kriterien und/oder Funktionen zu generieren, beispielsweise kann eine Ausgangsstufe eingerichtet sein, eine Größe digital auszugeben und eine Ausgangsstufe kann eingerichtet sein, die Größe analog auszugeben.
Weiterhin kann es in vorteilhafter Ausbildung vorgesehen sein, dass eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art wenigstens zwei Generatoreinheiten umfasst, mittels denen eine elektrische Größe der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart generierbar ist, um diese dann zu wandeln, wobei jede Generatoreinheit einer anderer technischer Generierungsart zugeordnet ist. Beispielsweise kann eine Generierungsart analog und eine andere Generierungsart digital sein. Auch hier besteht die Möglichkeit, eine Generatoreinheit wahlweise durch die Ansteuerung mittels einer Steuereinheit an einen Signaleingang einer gewünschten Ausgangsstufe zu schalten. Die Auswahl der Generatoreinheit kann ebenso mittels der Steuereinheit erfolgen. Eine Information, in deren Abhängigkeit die gewählte Generatoreinheit eine elektrische Größe der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart generiert, kann z. B. in der Steuereinheit vorliegen und/oder von der Steuereinheit in die Generatoreinheit übermittelt werden.
Erfindungsgemäß kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Verfahren zum Messen von elektrischen Größen sowie die vorbeschriebenen Verfahren zum Erzeugen elektrischer Größen ebenso wie die dafür jeweils vorgesehenen Vorrichtungen mittels ein- und derselben Vorrichtung durchgeführt werden.
Eine einzige Vorrichtung kann demnach eine zuvor beschriebene Vorrichtung zum Messen sowie auch eine zuvor beschriebene Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischen Größen umfassen. Hierbei kann demnach die Vorrichtung beispielsweise zwischen der Funktion als Messvorrichtung- oder der Funktion als Erzeugungsvorrichtung bzw. im eingangs genannten Verständnis als Messkanal oder Erzeugungskanal umgeschaltet werden.
Diese erfindungsgemäße Ausführung hat dabei weiterhin den Vorteil, dass die zuvor genannten Steuereinheiten eines Mess- und/oder Erzeugungsvorrichtung vorliegend auch durch dieselbe gemeinsame Steuereinheit ausgebildet werden kann. Hier kann es vorgesehen sein, dass mehrere Mess- und/oder Erzeugungsvorrichtungen zwar eine gemeinsame Steuereinheit aufweisen, innerhalb einer solchen Steuereinheit jedoch für jede Vorrichtung ein eigenes einzeln austauschbares Programm abläuft oder eigene einzeln austauschbare Gatterfunktionen ablaufen.
Eine kombinierte Mess- und Erzeugungsvorrichtung kann jedoch auch für die Funktion der Messung bzw. der Erzeugung jeweils eigenständige Steuereinheiten aufweisen, insbesondere die miteinander kommunizieren können zum Zweck des Datenaustauschen, insbesondere um deren jeweilige Funktionsweise miteinander zu korrelieren.
Eine Steuereinheit, sowohl diejenige der Mess- oder der Erzeugungsvorrichtung bzw. eine für beide Vorrichtungen gemeinsame Steuereinheit kann erfindungsgemäß einen Mikroprozessor oder eine in einem (Teil eines) FPGA(s) implementierte, per Software programmierbare Prozessoreinheit oder eine programmierbare/programmierte Anordnung von Logik-Gattern (FPGA, auch partiell konfigurierbar) aufweisen und einen Programmspeicher und/oder Datenspeicher umfassen, wobei es vorgesehen sein kann, dass auf dieser Steuereinheit ein Programm abläuft oder Gatterfunktionen ablaufen zur wahlweisen Verbindung der Signalauswerteeinheiten bzw. Generatoreinheiten mit einem der Signalausgänge bzw. Signaleingänge der Eingangsstufen bzw. Ausgangsstufen, wobei es weiterhin auch vorgesehen sein kann, dass mittels einer solchen Steuereinheit auch eine Parametrierung der Eingangsstufen bzw. Ausgangsstufen und/oder der Signalauswerteeinheiten bzw. Generatoreinheiten vorgenommen werden kann.
Hier wird es als besonders vorteilhaft angesehen, dass an die Steuereinheit Informationen, insbesondere simulierte Informationen, über einen Motordrehwinkel und/oder die Zeit bereitgestellt sind, insbesondere von einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage. Es besteht demnach in bevorzugter Weiterbildung auch die Möglichkeit, dass eine Steuereinheit eingerichtet ist, während der Laufzeit einer Messung und/oder Erzeugung eines elektrischen Signals eine Parametrierung zu ändern, insbesondere in Abhängigkeit von dem Motordrehwinkel und/oder der Zeit.
Beispielsweise kann in Abhängigkeit vom Motordrehwinkel und/oder der Zeit während der Durchführung einer Messung in einer Signalauswerteeinheit, die einen Vergleich mit einem Vergleichswert vornimmt, die Größe des Vergleichswertes verändert werden, um so beispielsweise im Laufe der durchgeführten Messung unterschiedliche Vergleichsergebnisse zu erhalten.
Eine solche Änderung kann beispielsweise vorgesehen sein, um Anfang und Ende einer Kraftstoffeinspritzung festzustellen, für die im Signalverlauf eines Ausgangssignals einer Einspritzanlage zu verschiedenen Zeiten bzw. Motordrehwinkeln signifikante Signaländerungen, insbesondere mit fallender und/oder steigender Flanke gegeben sein können, die so durch Änderung des Vergleichswertes während der Messung eindeutig voneinander diskriminiert werden können.
Es besteht dabei weiterhin auch die Möglichkeit, dass eine Vorrichtung eingerichtet ist, in Abhängigkeit von gemessenen und/oder erzeugten Ereignissen in einem gemessenen oder erzeugten Signal die bei diesen Ereignissen vorherrschenden Motordrehwinkel und/oder Zeiten zu speichern und/oder an eine Datenverarbeitungsanlage zu übermitteln. Solche gespeicherten Informationen können beispielsweise im Rahmen einer Simulation bei einem Test eines Kraftfahrzeugsteuergerätes verwendet werden.
Dabei besteht auch die Möglichkeit, die Steuereinheiten von mehreren, insbesondere gleichartigen Vorrichtungen der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Art gleichzeitig zu verwenden und diese untereinander und/oder mit einer Datenverarbeitungsanlage mit einem Bus kommunizieren zu lassen, beispielsweise um so mittels einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage verschiedene gleichartige erfindungsgemäße Vorrichtungen parallel zu betreiben und dadurch die ohnehin gegebene Vielfalt der Mess- und Erzeugungsmöglichkeiten nochmals zu erweitern. Dabei kann es vorgesehen sein, dass Motordrehwinkel und eine Information über die Zeit an alle der beteiligten Vorrichtungen gleichzeitig zur Verfügung gestellt werden.
Von den vorgenannten erfindungsgemäßen Vorrichtungen können z. B. auf einer gemeinsamen Schnittstellenkarte bzw. Einsteckkarte für eine Datenverarbeitungsanlage mehrere (wenigstens zwei) realisiert werden. Eine solche Karte kann dann dementsprechende mehrere Mess- und/oder Erzeugungskanäle aufweisen. Hier kann es vorgesehen sein, dass mehrere Mess- und/oder Erzeugungsvorrichtungen zwar eine gemeinsame Steuereinheit aufweisen, innerhalb einer solchen Steuereinheit jedoch für jede Vorrichtung ein eigenes einzeln austauschbares Programm abläuft oder eigene einzeln austauschbare Gatterfunktionen ablaufen.
Die erfindungsgemäße Flexibilität der einzelnen Kanäle ermöglicht es, mit einer einzigen Schnittstellenkarte verschiedene Mess- und Erzeugungsfunktionen durchzuführen und diese Funktionen auch zu verändern oder auszutauschen. Somit lassen sich gegebenenfalls die Anzahl der benötigten Schnittstellenkarten und damit auch Kosten einsparen.
Die vorgenannten Eingangsstufen sowie die Ausgangsstufen, welche jeweils die Wandlung zwischen den Größenarten vornehmen, können elektrotechnisch z. B. durch Operationsverstärker oder programmierte Logik-Gatter (FPGA) realisiert sein, insbesondere die entsprechend der konkreten Wandlungsaufgabe extern beschaltet bzw. konfiguriert sind. Hier kann auch die Möglichkeit bestehen, die externe Beschaltung/Konfiguration durch eine Steuereinheit zu ändern und so ein und derselben Eingangsstufe bzw. Ausgangsstufe verschiedene elektrische Funktionen zuzuweisen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den nachfolgenden Figuren erläutert. Es zeigen
1 eine erste Vorrichtung zur Messung von elektrischen Größen
2 eine zweite alternative Vorrichtung zur Messung elektrischer Größen
3 eine Anwendung bei der Vermessung eines Einspritzpulses
4 eine Anwendung bei einer zu einer Pulsweiten-Modulation synchronen Strommessung
5 eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Größen
6 mehrere parallel betriebene Vorrichtungen nach 5
7 ein Beispiel einer Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Größen
8 ein Beispiel der kombinierten Nutzung von Messvorrichtung und Erzeugungsvorrichtung
Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie eingangs beschrieben wurde zur Messung von elektrischen Größen, die im Sprachgebrauch einen Messkanal bildet.
Unter einem Messkanal wird hier im speziellen sowie auch vorangehend im allgemeinen Teil jegliche Anordnung verstanden, die zu einer Seite einen Messanschluss aufweist und zur anderen Seite hin das Ergebnis einer Messung in einer aufbereiteten Form bereitstellt, um dieses Ergebnis der Messung weiter verarbeiten zu können, beispielsweise mit einer Datenverarbeitungsanlage.
Somit stellt die hier in der 1 dargestellte Anordnung einen Messkanal dar, der sich in diesem Beispiel erstreckt von einem Messanschluss 1 eines Kraftfahrzeugsteuergerätes ECU bis zur Steuereinheit 2, in welcher das Ergebnis der messtechnischen Erfassung mit dieser Vorrichtung in einem hier nicht separat dargestellten Speicher abgespeichert und zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt wird.
Im weiteren sowie allgemeinen Verständnis ist dabei davon auszugehen, dass ein elektrisches Signal an einem Messanschluss 1 immer in Bezug zu einer Referenz zu sehen ist. Beispielsweise ergibt sich das Ergebnis der Messung einer Spannung immer nur zu einem Bezugspotential, insbesondere einem Massepotential. Der Messanschluss 1 eines Kraftfahrzeugsteuergerätes ECU ist demnach im Wesentlichen aufgeteilt in einen das eigentliche elektrische Signal tragenden Leiter 1 sowie einen Leiter 1' mit einer Referenz, im Wesentlichen einem Massepotential.
Die 1 verdeutlicht hier den internen beispielhaften Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, gemäß dem der externe Messanschluss 1 einem Wandler 3 zugeführt ist. Dieser Wandler 3 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform zwei eigenständige Eingangsstufen 3a und 3b, wobei es hier vorgesehen ist, in diesem Beispiel mittels der Eingangsstufe 3a eine Messung darüber vorzunehmen, die Aufschluss gibt über die am Messanschluss 1 anliegende Spannung und wobei die Eingangsstufe 3b hier in diesem Beispiel vorgesehen ist, um den Strom zu erfassen, der über den Messanschluss 1 fließt.
Die beiden Eingangsstufen 3a und 3b sind über Steuerleitungen 4a bzw. 4b durch die Steuereinheit 2 auswählbar und/oder extern konfigurierbar/parametrierbar/skalierbar. Eine Auswahl kann dabei derart erfolgen, dass die beiden Eingangsstufen 3a und 3b entweder zeitlich nacheinander, beispielsweise in Abhängigkeit einer vorgegebenen Zeit oder einem Motordrehwinkel betrieben werden oder aber auch zeitlich parallel. Bei einer Konfigurierung/Parametrierung kann z. B. von der Steuereinheit eine Funktionalität (z. B. Verstärkung, Filterkennlinie etc.) geändert werden. Unabhängig von dieser Betriebsweise stellt jede der Eingangsstufen 3a und 3b, von denen in einer verallgemeinerten Ausführung grundsätzlich auch noch mehr vorgesehen sein können, ihre jeweiligen, auf dieselbe Größenart normierte Ausgangsgröße an ihrem jeweiligen Signalausgang 5a bzw. 5b zur Verfügung, wobei der Signalausgang 5a der Eingangsstufe 3a zugeordnet ist und der Signalausgang 5b der Eingangsstufe 3b.
Erfindungsgemäß hat hier eine Wandlung stattgefunden, nämlich derart, dass sowohl die gemessene Spannung als auch der gemessene Strom am Messanschluss 1 durch die jeweilige Eingangsstufe gewandelt wurde in eine Ausgangsgröße ein- und derselben Größenart, wie beispielsweise der Größenart Spannung. Es liegt demnach an den Signalausgängen 5a und 5b jeweils ein Spannungssignal einer bestimmten Größe an, wobei das Spannungssignal am Signalausgang 5a der gemessenen Spannung am Messanschluss 1 proportional ist und die Spannung am Signalausgang 5b proportional ist zum Strom durch den Messanschluss 1.
Ersichtlich hat demnach die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie die 1 zeigt, den besonderen Vorteil, dass jegliche elektrische Komponente, die in der Verarbeitungskette nach den Signalausgängen 5a und 5b folgt, jeweils nur elektrische Größen ein- und derselben Größenart, nämlich in diesem Beispiel der Größenart Spannung, verarbeiten muss, was die weitere Verschaltung und den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich vereinfacht.
Hier ist es weiterhin vorgesehen, in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nunmehr verschiedene Signalauswerteeinheiten 6 vorzusehen, nämlich in diesem Fall zwei Auswerteeinheiten 6a und 6b. Hierbei kann eine Signalauswerteeinheit 6a z. B. vorgesehen sein, um eine an ihrem Eingang 6a' anliegende Spannung in einen digitalen Wert zu wandeln und der Steuereinheit 2 zur Verfügung zu stellen. Diese Signalauswerteeinheit 6a kann z. B. über eine Steuerleitung 4c von der Steuereinheit 2 konfiguriert und/oder parametriert werden.
Die Signalauswerteeinheit 6b kann beispielsweise vorgesehen sein, um eine an deren Eingang 6b' anliegende Spannung mit einer an einem anderen Eingang 6b” anliegenden Spannung zu vergleichen und ein Ergebnis über den Vergleich, wie beispielsweise eine Information „größer” oder „kleiner” an die Steuereinheit 2 zu übermitteln.
Die jeweiligen Eingänge der Signalauswerteeinheiten sind dabei in dieser Ausführung umschaltbaren Schaltern 7 zugeführt, um so zu ermöglichen, dass in Abhängigkeit externer Signale, die hier beispielsweise von der Steuereinheit 2 kommen können, einem Eingang einer jeglichen Signalauswerteeinheit jeden möglichen Signalausgang, den die Vorrichtung zur Verfügung stellt, aufzuschalten.
In diesem Beispiel zeigt die konkrete Darstellung, dass der Signaleingang 6a' der Signalauswerteeinheit 6a an den Signalausgang 5a der Eingangsstufe 3a geschaltet ist und gleichzeitig die Signalauswerteeinheit 6b mit ihrem Eingang 6b' an denselben Signalausgang der Eingangsstufe 3a. Zu diesem Zeitpunkt einer Messung bleibt demnach eine eventuell zur Verfügung gestellte Information über den Strom am Messanschluss ohne Berücksichtigung, wohingegen die Information über die Spannung am Messanschluss hinsichtlich zweier verschiedener Kriterien gleichzeitig ausgewertet wird, es wird nämlich zum einen mittels der Signalauswerteeinheit 6a deren absolute Größe erfasst und an die Steuereinheit 2 zur Verfügung gestellt und zum anderen mittels der Signalauswerteeinheit 6b, die einen Komparator darstellen kann, ein Vergleich durchgeführt, ob die gemessene Spannung größer oder kleiner ist als ein zur Verfügung gestellter Vergleichswert, der mittels der Steuereinheit 2 hier insbesondere über einen Digital-Analog-Wandler 8 an dem zweiten Eingang 6b” der Signalauswerteeinheit 6b angelegt werden kann.
Ersichtlich ist es so, dass zu anderen Zeiten oder in Abhängigkeit anderer Motordrehwinkel sowohl durch eine Auswahl mit den Steuerleitungen 4a und 4b die aktive Eingangsstufe gewählt werden kann als auch durch eine Umschaltung der Schalter 7 mittels entsprechender Steuerleitungen 9 eine Umkonfiguration der Vorrichtung dahingehend vorgenommen werden kann, welche der Eingangsstufen und welche der bereitgestellten gewandelten Messgrößen nachfolgend in der Signalauswertung weiter verarbeitet werden.
Gegenüber der 1 zeigt die 2 eine bevorzugte Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen von elektrischen Größen, bei der die Anzahl der Eingangsstufen im Wandler 3 gegenüber der 1 vergrößert ist.
Die 2 zeigt dabei ebenso wie die 1 Eingangsstufen zur Erfassung und Wandlung von elektrischen Größen der Größenart Spannung und Strom, wobei hier es weiterhin vorgesehen ist, die jeweilige Größenart sowohl analog als auch digital erfassen zu können. So weist hier der Wandler 3 insgesamt vier Eingangsstufen auf, wobei die Eingangsstufe 3a zur Erfassung einer Spannung als Messgröße unterteilt ist in die Eingangsstufe 3a1, um die Spannung analog zu messen und 3a2, um die Spannung digital zu messen. Die Eingangsstufe 3b ihrerseits ist unterteilt in eine Eingangsstufe 3b1 zur analogen Erfassung des Stroms und 3b2 zur digitalen Erfassung.
Dabei sind weiterhin wie im allgemeinen Teil beschrieben alle Eingangsstufen eingerichtet, eine Erfassung und Wandlung der gemessenen elektrischen Größe auf die vorgegebene bzw. vorgebbare Größenart vorzunehmen und um so wiederum an den jeweiligen Signalausgängen 5a1, 5a2 bzw. 5b1 und 5b2 die zumindest in der Größenart gewandelte elektrischen Größen zur Verfügung zu stellen.
Ohne Darstellung der Steuerleitungen 9 bzw. 4a und 4b, wie in der 1 ist es auch hier vorgesehen, die Eingänge 6a' und 6b' der Signalauswerteeinheiten 6a und 6b, die hier identisch in der 1 vorliegen, wahlweise an einen der Signalausgänge 5 anzuschalten. Dabei ist hier zeichnerisch nur die Möglichkeit dargestellt, bei der Signalauswerteeinheit 6a zwischen den Signalausgängen 5a1 und 5b1 umzuschalten und bei der Signalauswerteeinheit 6b nur zwischen den Signalausgängen 5a2 und 5b2 umzuschalten. Selbstverständlich kann es hier auch vorgesehen sein, die Eingänge 6a' und 6b' an grundsätzlich alle in der Vorrichtung zur Verfügung stehenden Signalausgänge 5 einer jeden Eingangsstufe des Wandler 3 anschalten zu können.
Die 3 zeigt eine Möglichkeit, mittels einer Vorrichtung gemäß 1 oder auch 2 einen Einspritzpuls eines Motorsteuergerätes messtechnisch zu erfassen. Dargestellt ist in der 3 der Stromverlauf, der während einer Einspritzung an einem magnetischen Einspritzventil auftritt. Beispielsweise mittels Auswahl bzw. Aktivierung der Eingangsstufe 3b einer Vorrichtung gemäß 1 oder 2 kann demnach eine Messung dieses Stroms durch das Einspritzventil vorgenommen werden und an dem Signalausgang 5b dieser Eingangsstufe als elektrische Messgröße der vorgegebenen Größenart, hier beispielsweise als gewandelte bzw. normierte Spannung, anliegen. Es ist in der 3 weiterhin dargestellt, dass beispielsweise mit der Signalauswerteeinheit 6a der konkrete Stromverlauf in Abhängigkeit von der Zeit aufgezeichnet wird und den in der 3 dargestellten Verlauf 10 aufweist.
Mit derselben Vorrichtung kann durch gleichzeitige Auswahl der Signalauswerteeinheit 6b auch ein Vergleich dahingehend vorgenommen werden, ob der Strom durch das Einspritzventil bzw. nach der Wandlung durch die Eingangsstufe 3b die gewandelte normierte Spannung am Ausgang 5b größer oder kleiner ist als ein Schwellwert, der an den Komparator, welcher die Signalauswerteeinheit 6b bildet, durch die Steuereinheit angelegt ist.
Hier kann in Abhängigkeit von der Zeit die Signalauswerteeinheit bzw. der Komparator 6b mit verschiedenen Schwellwerten beaufschlagt sein, beispielsweise zunächst mit einem Schwellwert 11, so dass der Komparator zum Zeitpunkt T1 bzw. bei dem Motordrehwinkel a1 ein Signal darüber gibt, dass die Schwelle in der fallenden Flanke des Stroms unterschritten wird und somit der Steuereinheit 2 ein dementsprechendes Signal bzw. eine solche Information sowie die zugehörige Zeit bzw. den Motordrehwinkel, wann dies passiert, zur Verfügung stellt.
Nach Erfassung dieses Ereignisses kann es sodann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch die Steuereinheit 2 ein neuer Schwellwert, hier insbesondere wiederum über den Digital-Analog-Wandler 8 an den Komparator angelegt wird, um somit nun festzustellen, wann das Ende des Einspritzvorgangs stattfindet, was dadurch detektierbar ist, dass der Stromverlauf 10 zum Zeitpunkt T2 bzw. beim Motordrehwinkel a2 die Stromschwelle 12 unterschreitet.
Auch diese Zeit bzw. der zugehörige Motordrehwinkel a2 kann gespeichert werden in der Steuereinheit 2, so dass hier ersichtlich die Möglichkeit gegeben ist, über einen einzigen externen Anschluss, den Signalverlauf des Stroms hinsichtlich verschiedener Kriterien gleichzeitig zu untersuchen und in Abhängigkeit von Motordrehwinkel und/oder Zeit gewisse Ereignisse im Signalverlauf festzustellen, wie nämlich hier die Dauer eines Einspritzpulses. Diese Dauer, sowohl die zeitliche Lage als auch der Motordrehwinkel von Anfang und Ende des Einspritzpulses können einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise über einen Datenbus aus der Steuereinheit 2 in diese Datenverarbeitungsanlage transferiert werden.
Die 4 zeigt eine andere Möglichkeit der Anwendung, bei der statt der Eingangsstufe 3b, wie im vorherigen Beispiel der 3, nunmehr die Eingangsstufe 3a zur Spannungsmessung, so wie es die 1 oder 2 darstellt, Verwendung findet. Mittels dieser Eingangsstufe 3a ist es sodann vorgesehen, die Flanken der Spannung U, wie sie durch eine Pulsweitenmodulation gegeben ist, gemäß der 2 im digitalen Teil 3a2 aufgrund dessen Schnelligkeit bei der Messung festzustellen und gleichzeitig mit dem analogen Stromteil 3b1 den Strom zu vermessen. Dabei ist es in dieser Ausführung vorgesehen, nach dem Feststellen einer Flanke im digitalen Spannungsteil durch Verwendung des Komparators 6b und Vergleich mit der Schwellspannung UTH die Zeit, an der die fallende Flanke auftritt, festzustellen und ausgehend hiervon eine gewisse Zeit abzuwarten, um sodann zu den Zeitpunkten TN bzw. TN + 1, d. h. immer im äquidistanten zeitlichen Abstand nach einer fallenden Flanke eine Strommessung vorzunehmen, wofür mittels der Eingangsstufe 3b1 gemäß 2 und der Signalauswerteeinheit 6a exakt zu diesem Zeitpunkt die Strommessung vollzogen werden kann. Dabei besteht die Möglichkeit, sowohl die Schaltschwelle UTH als auch die abzuwartende Zeit nach Feststellen der fallenden Flanke während der Laufzeit einer Messprozedur von außen, beispielsweise durch Laden verschiedener Daten in die Steuereinheit 2 zu verändern.
Es zeigt sich also hier durch die Beschreibung der 1, 2, 3 und 4, dass mit ein- und derselben Vorrichtung verschiedenartigste Messaufgaben jeweils lediglich durch interne Umschaltung der miteinander aktiven Einheiten der Vorrichtung, d. h. der verwendeten Eingangsstufen sowie der jeweils verwendeten Signalauswerteeinheiten realisiert werden können.
Die 5 zeigt weiterhin in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischen Größen. Diese bildet im Sinne der Erfindung einen Erzeugungskanal, bei dem von einer Steuereinheit 2 mit einem Programm oder mittels Gattern und/oder einem Datenspeicher eine Information I an eine von zwei Generatoreinheiten 6a, 6b übertragen wird, um mit einer der Generatoreinheiten eine elektrische Größe immer derselben Größeneinheit zu generieren und dann zu wandeln. Hier besteht die Möglichkeit, innerhalb des Wandlers 3 auszuwählen, in welche von mehreren möglichen Größenarten die elektrische Eingangsgröße gewandelt werden soll, um diese sodann an einem externen Anschluss 1 zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise kann dieser externe Anschluss mit einer hier nicht dargestellten Motorsteuereinheit verbunden sein.
Auch hier ist es, wie in den vorangegangenen Beispielen vorgesehen, dass Informationen über Motorwinkel und Zeit ebenso in der Steuereinheit 2 zur Verfügung gestellt werden können, um nämlich eine Generierung von elektrischen Signalen in Abhängigkeit von diesen Informationen vornehmen zu können. Dies gilt sowohl für dieses Ausführungsbeispiel als auch ganz allgemein für die beiden Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Wandler 3, der hier schematisch dargestellt ist, kann hier verschiedene Ausgangsstufen 3a, 3b, 3c und 3d aufweisen, die in Abhängigkeit von Informationen aus der Steuereinheit 2 auswählbar sind. Es besteht demnach die Möglichkeit, die zur Verfügung gestellte elektrische Größe der vorgegebenen Größenart wahlweise umzuwandeln in eine Spannung, einen Strom, einen Widerstand oder auch lediglich ein Schaltsignal, d. h. ein digitales Ausgangssignal, wie einfacherweise „an” oder „aus”.
Das Ausführungsbeispiel gemäß der 5 zeigt hierbei die Möglichkeit, dass den Ausgangsstufen 3a bis 3d zwei verschiedene Generatoreinheiten 6a und 6b vorgelagert sein können, um nämlich hier Einfluss dahingehend zu nehmen, auf welche Art und Weise, d. h. entweder analog oder digital, die jeweilige Größenart der zu erzeugenden elektrischen Größe generiert werden soll. Mit diesen beiden unterschiedlichen Generatoren 6a und 6b besteht beispielsweise die Möglichkeit, eine Spannungsquelle, Stromsenke, eine Widerstandssimulation oder einen Schalterausgang zu realisieren, eine pulsweitenmodulierte Ausgabe als Spannungsquelle, Stromsenke, Schalterausgang vorzunehmen, einen Sinusgenerator als Spannungsquelle oder Stromsenke zu realisieren bzw. eine Vielzahl von weiteren Erzeugungsarten, wie beispielsweise:
wave table-Generator als Spannungsquelle/Stromsenke,
digitaler Pulsgenerator,
analoger Inkrementalencoder,
digitaler Inkrementalencoder,
Drehzahlsensoren als Spannungsquelle/Stromsenke,
Potentiometer,
Klopfsensoren als Spannungsquelle etc.
Hier besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, mehr als eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie in der 5 gezeigt ist, gemeinsam zu verwenden, um eine gewünschte Funktion, insbesondere z. B. eine Potentiometerfunktion oder auch Encoderfunktionen, zu realisieren.
Die Möglichkeit der Zusammenschaltung mehrerer erfindungsgemäßer Vorrichtungen zur Realisierung einer einzigen bestimmten Funktion ist dabei sowohl für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen als auch zum Messen von elektrischen Größen gegeben, wobei es vorgesehen sein kann, dass die jeweiligen Vorrichtungen über ein Bussystem miteinander kommunizieren, insbesondere um zeitsynchron bzw. motordrehwinkelsynchron arbeiten zu können.
Eine solche Zusammenschaltung von Vorrichtungen zur Erzeugung von elektrischen Größen zeigt in einem Beispiel die 6. Mehrere Vorrichtungen, wie sie zur 5 beschrieben wurden arbeiten hier parallel, wobei es vorgesehen ist, dass die jeweiligen Vorrichtungen über den Bus 11 eine Kommunikationsverbindung aufweisen.
In jeder der einzelnen Vorrichtungen kann mittels eines laufenden Programms oder der Funktionalität eines Logik-Gatters die Erzeugung einer bestimmten gewünschten elektrischen Größe erfolgen. Vorliegend ist diese jeweilige Erzeugung jedoch nicht unabhängig voneinander, sondern dadurch korreliert, z. B. aneinander synchronisiert, dass die einzelnen Steuereinheiten der Vorrichtungen über den Bus 11 miteinander kommunizieren. So kann ein gegenseitiger Informationsaustausch, z. B. von Steuerinformationen stattfinden, der eine gewünschte Art der Korrelation bewirkt.
Die 7 zeigt ein konkreteres Beispiel einer Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Größen. Dargestellt ist hier eine einzelne Vorrichtung und somit im üblichen Sprachgebrauch ein einzelner Erzeugungskanal.
Im Wesentlichen zeigt die 7 hier die konkrete Ausgestaltung einer in 5 abstrakt beschriebenen Vorrichtung. Erkennbar ist es hier, dass zwei verschiedene Generatoreinheiten 6a und 6b vorgesehen sind, die dazu dienen, an die Ausgangsstufen 3a, 3b, 3c oder 3d des Wandler 3 eine Größe der vorgesehenen Größenart bereit zustellen, ggfs. mit einer weiteren Normierung des Größenwertes.
Hier ist die Generatoreinheit 6a konkret als Digital/Analog-Wandler ausgebildet und die Generatoreinheit 6b als ein schneller Buffer bzw. Treiber um die Ausgangsstufe 3d zu schalten. Durch die Steuereinheit 2 kann beispielsweise die Generatoreinheit 6a durch eine Steuerleitung 12 parametriert oder konfiguriert werden, z. B. auch zeitabhängig oder Motordrehwinkel-abhängig verschieden.
Die in der vorgesehenen Größenart normierten Signale der Generatoreinheiten 6a und 6b werden in dieser Ausführung dem Wandler 3 zur Verfügung gestellt und dort in elektrische Signale von verschiedenen auswählbaren Größenarten gewandelt. Die einzelnen Ausgangsstufen 3a, 3b, 3c, 3d können ebenso mittels der Steuereinheit 2 parametriert oder konfiguriert werden, was hier konkret für die Ausgangsstufen 3a und 3b durch die Steuerleitungen 4a und 4b symbolisiert ist.
Die Auswahl der genutzten Ausgangsstufe kann z. B. dadurch erfolgen, dass diese aktiv geschaltet wird, ggfs. durch eine hier nicht gezeigte Steuerleitung oder das Schalten der Spannungsversorgung. In einem solchen Fall arbeitet zu einer Zeit nur eine der mehreren vorgesehenen Ausgangsstufen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass alle Ausgangsstufen 3a, b, c, d gleichzeitig aktiviert sind und arbeiten, wobei jede die von ihr gewandelte elektrische Größe an deren jeweiligen Ausgangsanschluss 5a, 5b, 5c, 5d zu Verfügung stellt.
Es wird dann in dieser Ausführung die Möglichkeit genutzt, mit einer steuerbaren, z. B. durch die Leitungen 13 steuerbaren Schalteranordnung 14 einen der Ausgangsanschlüsse 5 der Ausgangsstufen auszuwählen, um diesen an den externen Anschluss 1 der Vorrichtung aufzuschalten. Die gewandelte elektrische Größe der ausgewählten Größenart kann somit an eine hier nicht weiter gezeigte Vorrichtung bereit gestellt werden, z. B. an ein Kraftfahrzeugsteuergerät.
In diesem Beispiel der 7 zeigt es sich, dass zur konkreten Ausführung von Ausgangstufen z. B. Operationsverstärker, veränderbare Widerstände, Schalter, Transistoren etc. eingesetzt werden, die ggfs. noch eine anwendungsspezifische externe Beschattung aufweisen.
Die 8 zeigt ein konkretes Anwendungsbeispiel bei der im Rahmen einer Simulation zum Test eines Kraftfahrzeugsteuergerätes die Funktion einer Lambda-Sonde geprüft bzw. simuliert werden kann. Hier arbeiten zwei Vorrichtungen zur Erzeugung von elektrischen Größen mit einer Vorrichtung zum Messen von elektrischen Größen zusammen.
Zu jeder dieser hier beispielhaft gezeigten drei Vorrichtungen gemäß der Erfindung ist im Wandler 3 nur die konkret genutzte Ausgangsstufe bzw. Eingangsstufe dargestellt. Es sind jedoch im Rahmen der Erfindung grundsätzlich mehrere auswählbare Ausgangs- bzw. Eingangsstufen vorhanden.
Die Vorrichtung I arbeitet hier zur Erzeugung einer elektrischen Größe, nämlich im Beispiel zur Erzeugung eines Widerstandswertes. Die Vorrichtung II erzeugt eine Spannung als elektrische Größe und die Vorrichtung II ist dafür vorgesehen eine Spannung zu messen. Durch die konkret gewählte Art der weiteren elektrischen externen Verschaltung der jeweiligen Aus- bzw. Eingänge der Vorrichtungen (Kanäle) kann die Funktion der Lambda-Sonde simuliert werden.
So können z. B. von einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage zwei Werte zur Verfügung gestellt werden, nämlich z. B. die Abgastemperatur und der simulierte Sauerstoffgehalt im Abgas, d. h. der Lambda-Wert.
Die vorgegebene Temperatur wird von der Steuereinheit 2I in einen Widerstandswert umgerechnet und als simulierter Widerstand, d. h. als eine elektrische Größe der Art Widerstand ausgegeben. Der Lambda-Wert wirkt sich auf den gebildeten Regelkreis zwischen Spannungsgenerierung in der Vorrichtung II und Spannungsmessung in der Vorrichtung III aus.
Durch den Bus 11 sind die einzelnen Vorrichtungen I, II und III miteinander gekoppelt. Erkennbar arbeiten hier also zur Bearbeitung einer bestimmten Simulationsaufgabe sowohl Vorrichtungen zur Erzeugung als auch zur Messung von elektrischen Größen zusammen.

Claims

Vorrichtung zum Messen von elektrischen Größen, umfassend einen externen Messanschluß (1), der mit einer zu testenden elektronischen Vorrichtung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Wandler (3) aufweist, der eingerichtet ist, mehrere über den Messanschluß (1) messbare/gemessene Messgrößen verschiedener zu messenden Größenarten, insbesondere der Größenarten Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand, zu wandeln in jeweilige elektrische Messgrößen einer einzigen vorgegebenen/vorgebbaren Größenart, insbesondere der Größenart Spannung, wobei eine Steuereinrichtung (2) zur Ansteuerung des Wandlers (3) vorgesehen ist und mittels einer Ansteuerung wenigstens eine der mit dem Wandler (3) zu messenden Größenart auswahlbar ist und ein Wandler (3) für mindestens zwei zu messende Größenarten jeweils wenigstens eine eigenständige Eingangsstufe (3a, 3b) aufweist, mittels der die Messgröße der zu messenden Größenart erfassbar und in eine vorgegebene/vorgebbare Größenart wandelbar ist, wobei die gewandelte Messgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart an einem Signalausgang (5a, 5b) der Eingangsstufe (3a, 3b) bereitsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wandler (3) für wenigstens eine, bevorzugt jede zu messende Größenart wenigstens zwei eigenständige Eingangsstufen (3a1, 3a2, 3b1, 3b2) mit jeweils verschiedenen elektrischen Eigenschaften aufweist, mittels denen jeweils die Messgröße derselben zu messenden Größenart erfassbar und in eine Messgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart wandelbar ist, insbesondere wobei eine Eingangsstufe (3a2, 3b2) eingerichtet ist, die Messgröße digital zu erfassen und eine Eingangsstufe (3a1, 3b1) eingerichtet ist, die Messgröße analog zu erfassen.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Eingangsstufen (3a, 3b) parallel betreibbar/betrieben sind und ihre jeweilige gewandelte Messgröße derselben vorgegebenen/vorgebbaren Größenart gleichzeitig an jeweils einem Signalausgang (5a, 5b) bereitstellen.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei Signalauswerteeinheiten (6a, 6b) umfasst, mittels denen eine gewandelte Meßgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart hinsichtlich eines technischen Kriteriums auswertbar/bearbeitbar ist, wobei jeder Signalauswerteeinheit (6a, 6b) ein anderes technisches Kriterium zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalauswerteeinheit (6a, 6b) wahlweise durch Ansteuerung mittels einer Steuereinheit (2) an einen von wenigstens zwei Signalausgängen (5a, 5b) verschiedener Eingangsstufen (3a, 3b) schaltbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Signalauswerteeinheiten (6a, 6b) gleichzeitig parallel betreibbar/betrieben sind und ihr jeweiliges Auswertungs-/Bearbeitungsergebnis einer Steuereinheit (2) bereitstellen.
Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischen Größen, umfassend einen externen Anschluß (1), der mit einer zu testenden elektronischen Vorrichtung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Wandler (3) aufweist, der eingerichtet ist, eine an dessen Eingang angelegte elektrische Größe einer einzigen vorgegebenen/vorgebbaren Größenart, insbesondere der Größenart Spannung zu wandeln in eine Größe einer Größenart, die aus mehreren verschiedenen erzeugbaren Größenarten, insbesondere der Größenarten Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand, auswählbar ist und über den Anschluß (1) auszugeben, wobei eine Steuereinheit (2) zur Ansteuerung des Wandlers (3) vorgesehen ist und mittels einer Ansteuerung eine der mit dem Wandler (3) zu erzeugenden Größenart auswahlbar ist und ein Wandler (3) für wenigstens zwei zu erzeugende Größenarten jeweils wenigstens eine eigenständige Ausgangsstufe (3a, 3b, 3c, 3d) aufweist, mittels der aus einer elektrischen Größe der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart die elektrische Größe der auszugebenden Größenart ausgebbar ist, die an einem Ausgang (5a, 5b, 5c, 5d) der Ausgangsstufe (3a, 3b, 3c, 3d) bereitsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wandler (3) für wenigstens eine, bevorzugt jede zu erzeugende Größenart wenigstens zwei eigenständige Ausgangsstufen (3a, 3b, 3c, 3d) aufweist, wobei jede dieser Ausgangsstufen (3a, 3b, 3c, 3d) eingerichtet ist, dieselbe Größe mit unterschiedlichen elektrischen Kriterien und/oder Funktionen zu generieren, insbesondere wobei eine Ausgangsstufe (3d) eingerichtet ist, die Größe digital auszugeben und eine Ausgangsstufe (3a, 3b, 3c) eingerichtet ist, die Größe analog auszugeben.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei Generatoreinheiten (6a, 6b) umfasst, mittels denen eine elektrische Größe der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart generierbar ist, wobei jeder Generatoreinheit (6a, 6b) eine andere technische Generierungsart zugeordnet ist, insbesondere die Generierungsart „analog” oder „digital”.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Generatoreinheit (6a, 6b) wahlweise durch Ansteuerung mittels einer Steuereinheit (2) an einen von wenigstens zwei Signaleingängen verschiedener Ausgangsstufen (3a, 3b, 3c, 3d) schaltbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannten Steuereinheiten (2) eines Mess- und/oder Erzeugungskanals durch dieselbe gemeinsame Steuereinheit (2) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (2) einen Mikroprozessor und/oder eine programmierbare Anordnung von Logik-Gattern und einen Programmspeicher und/oder Datenspeicher umfasst und auf der Steuereinheit (2) ein Programm abläuft oder Gatterfunktionen ablaufen, zur wahlweisen Verbindung der Signalauswerteeinheiten (3a, 3b)/Generatoreinheiten (3a, 3b, 3c, 3d) mit einem der Signalausgänge (5a, 5b)/Signaleingänge der Eingangsstufen (3a, 3b)/Ausgangsstufen (3a, 3b, 3c, 3d) und/oder zur Parametrierung der Eingangsstufen (3a, 3b)/Ausgangsstufen (3a, 3b, 3c, 3d) und/oder Signalauswerteeinheiten (6a, 6b)/Generatoreinheiten (6a, 6b).
Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6 und 7 bis 12 vereint, insbesondere wobei die Vorrichtung zwischen der Funktion als Mess- oder Erzeugungskanal umschaltbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Steuereinheit (2) Informationen, insbesondere simulierte Informationen über einen Motordrehwinkel und/oder die Zeit bereitgestellt sind, insbesondere von einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnnet, dass eine Steuereinheit (2) eingerichtet ist, während der Laufzeit einer Messung und/oder Erzeugung eines Signals eine Parametrierung zu ändern, insbesondere in Abhängigkeit von dem Motordrehwinkel und/oder der Zeit.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eingerichtet ist, in Abhängigkeit von gemessenen und/oder erzeugten Ereignissen in einem gemessenen oder erzeugten Signal die bei diesen Ereignissen vorherrschenden Motordrehwinkel und/oder Zeiten zu speichern und/oder an eine Datenverarbeitungsanlage zu übermitteln, insbesondere zur Verwendung in einer Simulation.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (2) mit wenigstens einer weiteren Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche in Kommunikationsverbindung steht, insbesondere über einen Bus (11).
Verfahren zum Messen von elektrischen Größen eines elektrischen Signals einer zu testenden elektronischen Vorrichtung, wobei das Signal an einen externen Messanschluß (1) einer Messvorrichtung angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Wandlers (3) der Messvorrichtung mehrere, insbesondere nacheinander mehrere über denselben Messanschluß (1) messbare/gemessene Messgrößen verschiedener zu messender Größenarten, insbesondere der Größenarten Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand, gewandelt werden in jeweilige elektrische Messgrößen einer einzigen vorgegebenen/vorgebbaren Größenart, insbesondere der Größenart Spannung, wobei mit einer Steuereinrichtung (2) eine Ansteuerung des Wandlers (3) vorgenommen wird und mittels der Ansteuerung wenigstens eine der mit dem Wandler (3) zu messenden Größenart ausgewählt wird und ein Wandler (3) für mindestens zwei zu messende Größenarten jeweils wenigstens eine eigenständige Eingangsstufe (3a, 3b) aufweist, mittels der die Messgröße der zu messenden Größenart erfasst und in eine vorgegebene/vorgebbare Größenart gewandelt wird, wobei die gewandelte Messgröße der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart an einem Signalausgang (5a, 5b) der Eingangsstufe (3a, 3b) bereitgestellt wird.
Verfahren zum Erzeugen einer elektrischen Größe mittels wenigstens einer Erzeugungsvorrichtung, wobei die Erzeugungsvorrichtung einen externen Anschluß (1) aufweist, der mit einer zu testenden elektronischen Vorrichtung verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Wandlers (3) der Erzeugungsvorrichtung eine an den Eingang des Wandlers (3) angelegte elektrische Größe einer einzigen vorgegebenen/vorgebbaren Größenart, insbesondere der Größenart Spannung wahlweise, insbesondere nacheinander wahlweise in eine Größe einer Größenart gewandelt wird, die aus mehreren verschiedenen erzeugbaren Größenarten, insbesondere der Größenarten Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand, auswählbar ist und die elektrische Größe der gewandelten Größenart über den Anschluß (1) ausgegeben wird, wobei mit einer Steuereinheit (2) der Wandler (3) angesteuert wird und mittels der Ansteuerung eine der mit dem Wandler (3) zu erzeugenden Größenart ausgewählt wird und ein Wandler für wenigstens zwei zu erzeugende Größenarten jeweils wenigstens eine eigenständige Ausgangsstufe (3a, 3b, 3c, 3d) aufweist, mittels der aus einer elektrischen Größe der vorgegebenen/vorgebbaren Größenart die elektrische Größe der auszugebenden Größenart an einen Ausgang (5a, 5b, 5c, 5d) der Ausgangsstufe (3a, 3b, 3c, 3d) ausgegeben wird.