DE102012220738A1 - Measuring circuit for determining resistance value of sensor resistor element for motor vehicle control device, has power supply terminal, which is electrically connected with pole of supply voltage source - Google Patents

Measuring circuit for determining resistance value of sensor resistor element for motor vehicle control device, has power supply terminal, which is electrically connected with pole of supply voltage source Download PDF

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Abstract

The measuring circuit (1) has a power supply terminal (20), which is electrically connected with a pole (10) of a supply voltage source, which has two poles. One or multiple sensor resistance terminals (200) are electrically connected with a sensor resistor element (250). A computing unit (500) is provided to control the resistance value of the sensor resistance element at the selected sensor resistor terminal. Independent claims are included for the following: (1) a motor vehicle control device with a control unit; (2) a method for determining a resistance value of a sensing resistor element; (3) a computer unit; and (4) a computer program with program code medium stored in a machine readable storage medium.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messschaltung zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines Sensorwiderstandsbauelements, sowie ein Verfahren zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines Sensorwiderstandsbauelements.The present invention relates to a measurement circuit for determining a resistance value of a sensor resistance device, and to a method for determining a resistance value of a sensor resistance device.

Stand der TechnikState of the art

In Steuergeräten, beispielsweise zur Steuerung von Maschinen, Anlagen oder im KFZ-Bereich, müssen Messwerte ermittelt werden. Viele Messwerte werden dabei nicht direkt, sondern indirekt ermittelt, mit Hilfe von Sensorwiderstandsbauelementen. Da eine Relation zwischen dem Widerstandswert des Sensorwiderstandsbauelements und dem Messwert gegeben ist, kann der Messwert mit Hilfe des Widerstandswerts des Sensorwiderstandsbauelements berechnet werden. Beispielsweise seien NTC und PTC Widerstandsbauelemente angemerkt, deren Widerstandswerte temperaturabhängig sind. Somit kann von dem Widerstandswerten auf die Temperatur rückgerechnet werden. Um den Widerstandswert des Sensorwiderstandsbauelements zu ermitteln, kann man ein Messwiderstandsbauelement als Spannungsteiler an das Sensorwiderstandsbauelement anschließen. Der Widerstandswert des Messwiderstandsbauelements muss dabei der Größenordnung des Widerstandswerts des Sensorwiderstandsbauelementenes angepasst sein. Mit Hilfe der gemessenen Spannungsabfälle an den einzelnen Widerstandsbauelementen kann der Widerstandswert des Sensorwiderstandsbauelementenes ermittelt werden. Messungen mit mehreren Sensorwiderstandsbauelementen und Messwiderstandsbauelementen erweisen sich dabei allerdings als aufwändig. In control units, for example for controlling machines, systems or in the automotive sector, measured values must be determined. Many measured values are not determined directly, but indirectly, with the help of sensor resistance components. Since there is a relation between the resistance value of the sensor resistance device and the measurement value, the measurement value can be calculated by using the resistance value of the sensor resistance device. For example, NTC and PTC resistor components are noted whose resistance values are temperature-dependent. Thus, it is possible to calculate back from the resistance value to the temperature. In order to determine the resistance value of the sensor resistance component, it is possible to connect a measuring resistor component as a voltage divider to the sensor resistance component. The resistance value of the measuring resistor component must be adapted to the magnitude of the resistance value of the sensor resistor components. With the aid of the measured voltage drops across the individual resistance components, the resistance value of the sensor resistance components can be determined. However, measurements with several sensor resistance components and measuring resistor components prove to be costly.

Es ist wünschenswert, eine Möglichkeit zu entwickeln, mit welcher Widerstandswerte von Sensorwiderstandsbauelementen auf möglichst einfache, flexible Weise ermittelt werden können. It is desirable to develop a way by which resistance values of sensor resistance devices can be determined in the simplest and most flexible manner possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden eine Messschaltung zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines Sensorwiderstandsbauelements sowie ein Verfahren zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines Sensorwiderstandsbauelements mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a measuring circuit for determining a resistance value of a sensor resistance component and a method for determining a resistance value of a sensor resistance component having the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Eine erfindungsgemäße Messschaltung zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines Sensorwiderstandsbauelements weist eine Auswahl-Multiplexerschaltung auf, durch die ein ausgewähltes von wenigstens zwei Messwiderstandsbauelemente elektrisch in Reihe mit einem ausgewählten von einem oder mehreren Sensorwiderstandsanschlüssen geschaltet wird. Damit der Widerstandswert eines an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss angeschlossenen Sensorwiderstandsbauelements bestimmt werden kann, sollte der Widerstandswert des ausgewählten Messwiderstandsbauelements der Größenordnung des zu bestimmenden Widerstandswerts angepasst sein. Durch die vorzugsweise unterschiedlichen Widerstandswerte der wenigstens zwei Messwiderstandsbauelemente wird ein großer Wertebereich für den Messbereich des zu bestimmenden Widerstandswerts abgedeckt. Da die Auswahl-Multiplexerschaltung ebenfalls einen nicht zu vernachlässigenden Widerstandswert besitzt, müsste diese bei einer herkömmlichen Bestimmung des Widerstandswertes eines an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss angeschlossenen Sensorwiderstandsbauelements ebenfalls berücksichtigt werden. Zwar gibt es Auswahl-Multiplexerschaltungen mit vernachlässigbaren Widerstandswerten, die nicht berücksichtigt werden müssten, allerdings sind diese Auswahl-Multiplexerschaltungen sehr teuer. Erfindungsgemäß wird dieses Problem nun wie folgt gelöst: Mit Hilfe wenigstens einer Spannungsmesseinrichtung werden eine erste Spannung zwischen einem Pol des ausgewählten Messwiderstandsbauelements und einem Pol einer Versorgungsspannungsquelle und eine zweite Spannung zwischen einem Pol des ausgewählten Sensorwiderstandsanschlusses und einem Pol (kann derselbe oder der andere sein) der Versorgungsspannungsquelle gemessen. Durch eine Recheneinheit wird der Widerstandswert eines an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss angeschlossenen Sensorwiderstandsbauelements aus der Versorgungsspannung, der Spannung an dem ausgewählten Messwiderstandsbauelement, dem Widerstandswert des ausgewählten Messwiderstandsbauelements und der Spannung an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss bestimmt. Der Widerstandswert der Auswahl-Multiplexerschaltung muss dabei erfindungsgemäß nicht berücksichtigt werden.A measuring circuit according to the invention for determining a resistance value of a sensor resistance component comprises a selection multiplexer circuit, by which a selected one of at least two measuring resistance components is electrically connected in series with a selected one or more sensor resistance terminals. In order that the resistance value of a sensor resistance component connected to the selected sensor resistance terminal can be determined, the resistance value of the selected measurement resistance component should be adapted to the order of magnitude of the resistance value to be determined. The preferably different resistance values of the at least two measuring resistor components cover a large range of values for the measuring range of the resistance value to be determined. Since the selection multiplexer circuit also has a non-negligible resistance value, it would also have to be taken into account in a conventional determination of the resistance value of a sensor resistance component connected to the selected sensor resistance terminal. While there are select multiplexer circuits with negligible resistance values that need not be considered, these select multiplexer circuits are very expensive. According to the invention, this problem is now solved as follows: With the aid of at least one voltage measuring device, a first voltage between one pole of the selected measuring resistor component and one pole of a supply voltage source and a second voltage between one pole of the selected sensor resistance terminal and one pole (can be the same or the other) the supply voltage source measured. An arithmetic unit determines the resistance of a sensor resistor device connected to the selected sensor resistor terminal from the supply voltage, the voltage at the selected sensing resistor device, the resistance value of the selected sensing resistor device, and the voltage at the selected sensor resistor port. The resistance of the selection multiplexer circuit must not be considered according to the invention.

Bevorzugterweise weist die Messschaltung mehrere Sensorwiderstandsanschlüsse auf. Somit besteht die Möglichkeit, mehrere Sensorwiderstandsbauteile mit der Messschaltung zu verbinden und die Widerstandswerte für mehrere Sensorwiderstandsbauteile auf einfache Weise mit Hilfe einer einzigen Messschaltung zu ermitteln. Preferably, the measuring circuit has a plurality of sensor resistance terminals. Thus, it is possible to connect a plurality of sensor resistance components to the measuring circuit and to determine the resistance values for a plurality of sensor resistance components in a simple manner with the aid of a single measuring circuit.

Vorzugsweise weist die Spannungsmesseinrichtung ein Spannungsmessmittel und eine Spannungsmess-Multiplexerschaltung auf. In dieser Ausführungsform werden beide Spannungen mit einem einzigen Spannungsmessmittel erfasst. Die Spannungsmess-Multiplexerschaltung ist dabei so eingerichtet, dass wahlweise das ausgewählte Messwiderstandsbauelement oder der ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss mit dem Spannungsmessmittel elektrisch verbunden wird. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Spannungsmesseinrichtung zwei Spannungsmessmittel aufweisen, um die beiden Spannungen einzeln und unabhängig voneinander zu erfassen. Ein erstes Spannungsmessmittel dient dabei zum Messen der Spannung an dem ausgewählten Messwiderstandsbauelement und ein zweites Spannungsmessmittel dient zum Messen der Spannung an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss.Preferably, the voltage measuring device comprises a voltage measuring means and a voltage measuring multiplexer circuit. In this embodiment, both voltages are detected with a single voltage measuring means. The Voltage measuring multiplexer circuit is arranged so that either the selected measuring resistor component or the selected sensor resistance terminal is electrically connected to the voltage measuring means. In an alternative embodiment of the invention, the voltage measuring device may have two voltage measuring means to detect the two voltages individually and independently of one another. A first voltage measuring means serves to measure the voltage at the selected measuring resistor component and a second voltage measuring means is used to measure the voltage at the selected sensor resistor terminal.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Spannungsmessmittel als Analog-Digital-Umsetzer ausgebildet. Der Analog-Digital-Umsetzer misst und digitalisiert die analogen Spannungen und übermittelt die digitalisierten analogen Spannungen als einen digitalen Code an die Recheneinheit. Der Analog-Digital-Umsetzer ist dabei zweckmäßigerweise hochimpedant ausgelegt, sodass nur ein vernachlässigbarer Messstrom fließt. Zweckmäßigerweise ist der Analog-Digital-Umsetzer als Sigma-Delta-Wandler realisiert. In einem Sigma-Delta-Wandler wird zunächst die zu digitalisierende analoge Spannung mit einer sehr hohen Abtastfrequenz in einen seriellen Ein-Bit-Datenstrom, in Form eines Rechtecksignals, umgewandelt. In diesem Ein-Bit-Datenstrom können mittels eines Tiefpassfilters durch die Digitalisierung entstehende Rauscheffekte verringert werden. Der Ein-Bit-Datenstrom wird danach in einen aus Datenworten aufgebauten, digitalen Code umgewandelt. Die digitalisierte analoge Spannung kann vom Sigma-Delta-Wandler beispielsweise im 8-Bit-ASCII Code ausgegeben werden. Sehr hohe Abtastfrequenzen in herkömmlichen Analog-Digital-Umsetzern zu erreichen ist mit hohem Kostenaufwand verbunden. Sigma-Delta-Wandler haben gegenüber herkömmlichen Analog-Digital-Umsetzern den Vorteil, dass sie kostengünstig hohe Abtastfrequenzen erreichen können. Sigma-Delta-Wandler erzielen dabei sehr große Genauigkeiten und hohe Auflösungen und verringern effektiv auftretende Rauscheffekte.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the voltage measuring means is designed as an analog-to-digital converter. The analog-to-digital converter measures and digitizes the analog voltages and transmits the digitized analog voltages as a digital code to the arithmetic unit. The analog-to-digital converter is expediently designed highly impedance, so that only a negligible measuring current flows. Conveniently, the analog-to-digital converter is implemented as a sigma-delta converter. In a sigma-delta converter, the analog voltage to be digitized is first converted at a very high sampling frequency into a serial one-bit data stream, in the form of a square-wave signal. In this one-bit data stream, noise effects due to digitization can be reduced by means of a low-pass filter. The one-bit data stream is then converted into a digital code constructed from data words. The digitized analog voltage can be output by the sigma-delta converter, for example in 8-bit ASCII code. To achieve very high sampling frequencies in conventional analog-to-digital converters is associated with high costs. Sigma-delta converters have the advantage over conventional analog-to-digital converters that they can costably achieve high sampling frequencies. Sigma-delta converters achieve very high accuracies and high resolutions and reduce effectively occurring noise effects.

Vorteilhafterweise weist die Messschaltung ein oder mehrere Sensorwiderstandsbauelemente auf, von denen jedes mit einem von den einen oder mehreren Sensorwiderstandsanschlüssen elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise sind somit alle nötigen Bauelemente zur Ermittlung von Widerstandswerten eines oder mehrerer Sensorwiderstandsbauelemente in der Messschaltung selbst vorhanden und die einzelnen Bauelemente können individuell angesteuert werden. Für unterschiedliche Messungen ist es also nicht nötig, Bauelemente auszutauschen.Advantageously, the measuring circuit comprises one or more sensor resistance components, each of which is electrically connected to one of the one or more sensor resistance terminals. In this way, therefore, all the necessary components for determining resistance values of one or more sensor resistance components are present in the measuring circuit itself and the individual components can be controlled individually. For different measurements, it is therefore not necessary to exchange components.

Darüber hinaus kann die Messschaltung bevorzugt als intergierte Schaltung ausgebildet sein. Somit kann die komplette Messschaltung zur Ermittlung von Widerstandswerten eines oder mehrerer Sensorwiderstandsbauelemente als ein einziges Bauelement realisiert sein. Somit kann die Messschaltung auf einfache, flexible und kostengünstige Weise in beispielsweise ein Steuergerät integriert werden. In addition, the measuring circuit may preferably be designed as an integrated circuit. Thus, the complete measuring circuit for determining resistance values of one or more sensor resistance components can be realized as a single component. Thus, the measuring circuit can be integrated in a simple, flexible and cost-effective manner in, for example, a control unit.

Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere, um in einem Kraftfahrzeugsteuergerät integriert zu werden. Im KFZ-Bereich haben Steuergeräte in den letzten Jahrzehnten immens an Bedeutung gewonnen. In heutigen Kraftfahrzeugen können mehrere Dutzend Steuergeräte vorhanden sein, welche die Funktionen des Kraftfahrzeugs regeln, von der Motorensteuerung über die Klimaanlage bis hin zum Entertainmentsystem. Kostengünstige Herstellung, platzsparendes Design und einfache Handhabung sind Anforderungen, welche an Kraftfahrzeugsteuergeräte gestellt werden. Die Messschaltung ist ideal für diese Anforderungen im KFZ-Bereich geeignet.The present invention is particularly suitable for being integrated in a motor vehicle control unit. In the automotive sector, ECUs have become increasingly important in recent decades. In today's motor vehicles, several dozen control devices may be present, which regulate the functions of the motor vehicle, from the engine control via the air conditioning system to the entertainment system. Cost-effective production, space-saving design and easy handling are requirements that are placed on motor vehicle control units. The measuring circuit is ideally suited for these requirements in the automotive sector.

Vorteilhafterweise ist das Kraftfahrzeugsteuergerät mit einer Steuereinrichtung ausgestattet, die dazu eingerichtet ist, die Auswahl-Multiplexerschaltung so anzusteuern, dass ein Messwiderstandsbauelement und ein Sensorwiderstandsanschluss ausgewählt werden. Mit Hilfe der Steuereinrichtung können somit Widerstandswerte mehrerer Sensorwiderstandsbauelemente ermittelt werden. Die Steuereinrichtung steuert dabei individuell die einzelnen Bauelemente an, einzelne Bauelemente müssen dabei nicht ausgetauscht werden. Dies ist während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs besonders wichtig.Advantageously, the motor vehicle control device is equipped with a control device which is set up to control the selection multiplexer circuit in such a way that a measuring resistance component and a sensor resistance connection are selected. With the aid of the control device, resistance values of a plurality of sensor resistance components can thus be determined. The controller controls individually to the individual components, individual components do not need to be replaced. This is particularly important during operation of a motor vehicle.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of the method in the form of software is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is still used for further tasks and therefore exists anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the above-mentioned and those to be explained below Characteristics can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messschaltung 1 shows a schematic representation of a preferred embodiment of a measuring circuit according to the invention

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messschaltung rein schematisch dargestellt und mit 1 bezeichnet. Die Messschaltung weist einen Spannungsversorgungsanschluss 20 auf, der mit dem positiven Pol 10 einer Versorgungsspannungsquelle mit dem Spannungswert VVersorgung elektrisch verbunden ist. In 1 a preferred embodiment of a measuring circuit according to the invention is shown purely schematically and with 1 designated. The measuring circuit has a power supply connection 20 on that with the positive pole 10 a supply voltage source is electrically connected to the voltage value V supply .

Es stehen im gezeigten Beispiel drei Messwiderstandsbauelemente 100 mit unterschiedlichen Widerstandswerten zur Verfügung. Die Messwiderstandsbauelemente 100 sind dabei mit der Versorgungsspannungsquelle elektrisch verbunden. Mit drei Sensorwiderstandsanschlüssen 200 ist jeweils ein Sensorwiderstandsbauelement 250 elektrisch verbunden oder verbindbar. Die Sensorwiderstandsbauelemente 250 sind mit Masse verbunden. Die Widerstandswerte der Messwiderstandsbauelemente 100 werden zweckmäßig so gewählt, dass eines der Messwiderstandsbauelemente 100 einen vergleichsweise kleinen Widerstandswert besitzt. Ein zweites der Messwiderstandsbauelemente 100 besitzt einen vergleichsweise hohen Widerstandswert. Der Widerstandswert des dritten der Messwiderstandsbauelemente 100 liegt zwischen den Widerstandswerten der beiden anderen Messwiderstandsbauelemente. Somit decken die Widerstandswerte der drei Messwiderstandsbauelemente 100 einen großen Wertebereich ab, womit ein großer Wertebereich der Widerstandswerte der Sensorwiderstandsbauelemente 250 abgedeckt werden kann. Somit wird durch drei zur Auswahl stehende Messwiderstandsbauelemente 100 gewährleistet, dass stets einer der zur Auswahl stehenden Messwiderstandsbauelemente 100 einen Widerstandswert besitzt, der in der Größenordnung des zu bestimmenden Widerstandswertes des ausgewählten Sensorwiderstandsbauelements 250 liegt. There are three measuring resistor components in the example shown 100 with different resistance values available. The measuring resistor components 100 are electrically connected to the supply voltage source. With three sensor resistance connections 200 each is a sensor resistance device 250 electrically connected or connectable. The sensor resistance components 250 are connected to ground. The resistance values of the measuring resistor components 100 are suitably chosen so that one of the measuring resistor components 100 has a comparatively small resistance value. A second of the measuring resistor components 100 has a comparatively high resistance value. The resistance of the third of the measuring resistor components 100 lies between the resistance values of the two other measuring resistor components. Thus, the resistance values of the three measuring resistor components cover 100 a large range of values, whereby a large range of values of the resistance values of the sensor resistor components 250 can be covered. Thus, by means of three available measuring resistor components 100 ensures that always one of the available measuring resistor components 100 has a resistance value that is of the order of the resistance value of the selected sensor resistance component to be determined 250 lies.

Durch eine Auswahl-Multiplexerschaltung 300 wird eines der Messwiderstandsbauelemente 100 mit einem der Sensorwiderstandsanschlüsse 200 elektrisch in Reihe geschaltet. Somit bilden das ausgewählte Messwiderstandsbauelement 100, das mit dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss 200 elektrisch verbundene ausgewählte Sensorwiderstandsbauelement 250 und die Auswahl-Multiplexerschaltung 300 eine Reihenschaltung zwischen dem positiven Pol 10 der Versorgungsspannungsquelle und Masse.By a selection multiplexer circuit 300 becomes one of the measuring resistor components 100 with one of the sensor resistance terminals 200 electrically connected in series. Thus, the selected measuring resistor component form 100 that with the selected sensor resistance terminal 200 electrically connected selected sensor resistor component 250 and the selection multiplexer circuit 300 a series connection between the positive pole 10 the supply voltage source and ground.

Der Widerstandswert RSensor des ausgewählten Sensorwiderstandsbauelements 250 wird nun mit Hilfe des ausgewählten Messwiderstandsbauelements 100, welches einen Widerstandswert RMess besitzt, ermittelt. Vorteilhafterweise wird der Widerstandswert der Auswahl-Multiplexerschaltung 300, RMultiplex, dabei nicht berücksichtigt.The resistance R sensor of the selected sensor resistance device 250 Now, with the help of the selected measuring resistor component 100 , which has a resistance value R meas , determined. Advantageously, the resistance of the selection multiplexer circuit 300 , R multiplex , not included.

Dazu werden mit Hilfe einer Spannungsmesseinrichtung 400 zwei Spannungen gemessen. Die Spannungsmesseinrichtung 400 weist dabei zwei Spannungsmessmittel auf. Ein erstes Spannungsmessmittel 410, welches als Analog-Digital-Umsetzer ausgebildet ist, ist zur Stromversorgung einerseits an den positiven Pol der Versorgungsspannungsquelle 10, andererseits an Masse angeschlossen. Das erste Spannungsmessmittel 410 misst die Spannung zwischen einem Pol 150 des ausgewählten Messwiderstandsbauelements 100 und Masse. Die Pole 150 der Messwiderstandsbauelemente 100 liegen dabei zwischen den Messwiderstandsbauelementen 100 und der Auswahl-Multiplexerschaltung 300. Daraus ergibt sich ein Spannungswert VMess für die Spannung zwischen dem Pol 150 des ausgewählten Messwiderstandsbauelements 200 und Masse.These are done with the help of a voltage measuring device 400 two voltages measured. The tension measuring device 400 has two voltage measuring means. A first voltage measuring device 410 , Which is designed as an analog-to-digital converter, is on the one hand to the power supply to the positive pole of the supply voltage source 10 on the other hand connected to ground. The first voltage measuring device 410 measures the voltage between a pole 150 of the selected measuring resistor component 100 and mass. The poles 150 the measuring resistor components 100 lie between the measuring resistor components 100 and the selection multiplexer circuit 300 , This results in a voltage value V meas for the voltage between the pole 150 of the selected measuring resistor component 200 and mass.

Ein zweites Spannungsmessmittel 420, welches ebenfalls als Analog-Digital-Umsetzer ausgebildet ist, ist ebenfalls zur Stromversorgung an den positiven Pol 10 der Versorgungsspannungsquelle und Masse angeschlossen. Das zweite Spannungsmessmittel 420 misst die Spannung zwischen dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss 200 und Masse. Daraus ergibt sich ein Spannungswert VSensor für die Spannung zwischen dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss 200 und Masse.A second voltage measuring device 420 , which is also designed as an analog-to-digital converter, is also for power to the positive pole 10 the supply voltage source and ground connected. The second voltage measuring device 420 measures the voltage between the selected sensor resistance terminal 200 and mass. This results in a voltage value V sensor for the voltage between the selected sensor resistor terminal 200 and mass.

Die Analog-Digital-Umsetzer 410 und 420 digitalisieren die gemessenen analogen Spannungen und übermitteln die digitalisierten Spannungen als digitalen Code an eine Recheneinheit 500. Die Recheneinheit 500 berechnet den Widerstandswert RS des an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss 200 angeschlossenen Sensorwiderstandsbauelements 250 gemäß der Formel:

Figure DE102012220738A1_0002
aus der Versorgungsspannung, VVersorgung, dem Widerstandswert des ausgewählten Messwiderstandsbauelement 100, RMess, der Spannung an dem ausgewählten Messwiderstandsbauelement 100, VMess, und der Spannung an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss 200, VSensor. Der Widerstandswert der Auswahl-Multiplexerschaltung 300, VMultiplex, ist dabei nicht von Bedeutung.The analog-to-digital converter 410 and 420 Digitize the measured analog voltages and transmit the digitized voltages as a digital code to a computing unit 500 , The arithmetic unit 500 calculates the resistance R s of the selected sensor resistor terminal 200 connected sensor resistor component 250 according to the formula:
Figure DE102012220738A1_0002
from the supply voltage, V supply , the resistance value of the selected measuring resistor component 100 , R meas , the voltage across the selected measurement resistor device 100 , V measurement , and the voltage at the selected sensor resistance terminal 200 , V sensor . The resistance of the selection multiplexer circuit 300 , V multiplex , is not important.

Claims (14)

Messschaltung (1) zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines Sensorwiderstandsbauelements (250), mit einem Spannungsversorgungsanschluss (20), der dazu eingerichtet ist, mit einem Pol (10) einer Versorgungsspannungsquelle mit zwei Polen elektrisch verbunden zu werden, wenigstens zwei Messwiderstandsbauelementen (100) mit vorzugsweise unterschiedlichen Widerstandswerten, einem oder mehreren Sensorwiderstandsanschlüssen (200), von denen jeder dazu eingerichtet ist, mit einem Sensorwiderstandsbauelement (250) elektrisch verbunden zu werden, einer Auswahl-Multiplexerschaltung (300), die dazu eingerichtet ist, ein ausgewähltes der wenigstens zwei Messwiderstandsbauelemente (100) elektrisch in Reihe mit einem ausgewählten von dem einen oder den mehreren Sensorwiderstandsanschlüssen (200) zu schalten, wenigstens einer Spannungsmesseinrichtung (400), die dazu eingerichtet ist, eine Spannung zwischen einem Pol des ausgewählten Messwiderstandsbauelements (100) und einem Pol der zwei Pole (10) der Versorgungsspannungsquelle und eine Spannung zwischen einem Pol des ausgewählten Sensorwiderstandsanschlusses (200) und einem der zwei Pole (10) der Versorgungsspannungsquelle zu messen, und einer Recheneinheit (500), die dazu eingerichtet ist, den Widerstandswert eines an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss (200) angeschlossenen Sensorwiderstandsbauelements (250) aus der Versorgungsspannung, dem Widerstandswert des ausgewählten Messwiderstandsbauelements (100), der Spannung an dem ausgewählten Messwiderstandsbauelement (100) und der Spannung an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss (200) zu bestimmen. Measuring circuit ( 1 ) for determining a resistance value of a sensor resistance device ( 250 ), with a power supply connection ( 20 ), which is set up with a pole ( 10 ) of a supply voltage source with two poles, at least two measuring resistor components ( 100 ) with preferably different resistance values, one or more sensor resistance connections ( 200 ), each of which is adapted to be equipped with a sensor resistance device ( 250 ) to be electrically connected to a selection multiplexer circuit ( 300 ) arranged to select a selected one of the at least two measuring resistor components ( 100 electrically in series with a selected one of the one or more sensor resistance terminals ( 200 ), at least one voltage measuring device ( 400 ) arranged to apply a voltage between a pole of the selected measuring resistor component ( 100 ) and one pole of the two poles ( 10 ) of the supply voltage source and a voltage between a pole of the selected sensor resistance terminal ( 200 ) and one of the two poles ( 10 ) of the supply voltage source, and a computing unit ( 500 ), which is adapted to measure the resistance value of a selected sensor resistor terminal ( 200 ) connected sensor resistor component ( 250 ) from the supply voltage, the resistance value of the selected measuring resistor component ( 100 ), the voltage across the selected measurement resistor device ( 100 ) and the voltage at the selected sensor resistance terminal ( 200 ). Messschaltung nach Anspruch 1, mit mehreren Sensorwiderstandsanschlüssen (200).Measuring circuit according to Claim 1, having a plurality of sensor resistance terminals ( 200 ). Messschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spannungsmesseinrichtung (400) ein Spannungsmessmittel und eine Spannungsmess-Multiplexerschaltung aufweist, die dazu eingerichtet ist, wahlweise das ausgewählte Messwiderstandsbauelement (100) oder den ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss (200) mit dem Spannungsmessmittel elektrisch zu verbinden. Measurement circuit according to claim 1 or 2, wherein the voltage measuring device ( 400 ) comprises a voltage measuring means and a voltage measuring multiplexer circuit which is adapted to selectively connect the selected measuring resistor component ( 100 ) or the selected sensor resistance terminal ( 200 ) electrically connect with the voltage measuring means. Messschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spannungsmesseinrichtung (400) ein erstes Spannungsmessmittel (410) zum Messen der Spannung an dem ausgewählten Messwiderstandsbauelement und ein zweites Spannungsmessmittel (420) zum Messen der Spannung an dem ausgewählten Sensorwiderstandsanschluss aufweist.Measurement circuit according to claim 1 or 2, wherein the voltage measuring device ( 400 ) a first voltage measuring means ( 410 ) for measuring the voltage at the selected measuring resistor component and a second voltage measuring means ( 420 ) for measuring the voltage at the selected sensor resistor terminal. Messschaltung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Spannungsmessmittel als Analog-Digital-Umsetzer, insbesondere als Sigma-Delta-Wandler, ausgebildet ist.Measuring circuit according to claim 3 or 4, wherein the voltage measuring means as an analog-to-digital converter, in particular as a sigma-delta converter is formed. Messschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter aufweisend einen oder mehrere Sensorwiderstandsbauelemente (250), von denen jedes mit einem von den einen oder mehreren Sensorwiderstandsanschlüssen (200) elektrisch verbunden ist.Measuring circuit according to one of the preceding claims, further comprising one or more sensor resistance components ( 250 ), each of which is connected to one of the one or more sensor resistance terminals ( 200 ) is electrically connected. Messschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die als intergierte Schaltung ausgebildet ist.Measuring circuit according to one of the preceding claims, which is designed as an integrated circuit. Kraftfahrzeugsteuergerät mit einer Messschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche.Motor vehicle control unit with a measuring circuit according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeugsteuergerät nach Anspruch 8 mit einer Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Auswahl-Multiplexerschaltung (300) so anzusteuern, dass ein Messwiderstandsbauelement (100) und ein Sensorwiderstandsanschluss (200) ausgewählt werden.Motor vehicle control device according to Claim 8, having a control device which is set up to operate the selection multiplexer circuit ( 300 ) so that a measuring resistor component ( 100 ) and a sensor resistance terminal ( 200 ) to be selected. Verfahren zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines Sensorwiderstandsbauelements (250) in einer mit einer Versorgungsspannung versorgten Reihenschaltung aus dem Sensorwiderstandsbauelement (250), einem Schaltungsbauelement und einem Messwiderstandbauelement (100), wobei ein Spannungsabfall an dem Sensorwiderstandsbauelement (250) und ein Spannungsabfall an dem Messwiderstandsbauelement (100) bestimmt werden, und der Widerstandswert des Sensorwiderstandselements (250) aus der Versorgungsspannung, dem Spannungsabfall an dem Sensorwiderstandselement (250), dem Spannungsabfall an dem Messwiderstandselement (100) und dem Widerstandswert des Messwiderstandselements (100) bestimmt wird. Method for determining a resistance value of a sensor resistance component ( 250 ) in a supply circuit with a supply voltage from the sensor resistor component ( 250 ), a circuit component and a measuring resistor component ( 100 ), wherein a voltage drop across the sensor resistance device ( 250 ) and a voltage drop across the measuring resistor component ( 100 ), and the resistance value of the sensor resistance element ( 250 ) from the supply voltage, the voltage drop across the sensor resistance element ( 250 ), the voltage drop across the measuring resistor element ( 100 ) and the resistance value of the measuring resistor element ( 100 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Messwiderstandbauelement (100) aus wenigstens zwei Messwiderstandsbauelementen mit unterschiedlichen Widerstandswerten ausgewählt wird.The method of claim 10, wherein the measuring resistor device ( 100 ) is selected from at least two measuring resistor components with different resistance values. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen. Arithmetic unit which is adapted to carry out a method according to one of the preceding claims. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die eine Recheneinheit veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11 durchzuführen, wenn sie auf der Recheneinheit, insbesondere nach Anspruch 12, ausgeführt werden. Computer program with program code means which cause a computer unit to carry out a method according to one of claims 10 to 11 when executed on the computer, in particular according to claim 12. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 13.Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon according to claim 13.
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