DE102017118105B3 - Safety-relevant ultrasonic sensor system with transformer for self-test and monitoring of this ultrasonic sensor system by monitoring the amplitude component of a fundamental or harmonic wave - Google Patents

Safety-relevant ultrasonic sensor system with transformer for self-test and monitoring of this ultrasonic sensor system by monitoring the amplitude component of a fundamental or harmonic wave Download PDF

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Abstract

Es wird ein selbstestfähiges Sensorsystem (SS) vorgeschlagen, das vier Zustände, einen Betriebszustand und drei Testzustände aufweisen kann. Im dritten Testzustand stimuliert eine digitale Signalerzeugung (DSO) direkt den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) mit Prüfsignalen wodurch diese Signalkette geprüft werden kann. Im zweiten Testzustand stimuliert die digitale Signalerzeugung (DSO) die analoge Signalkette (DR, AS) und den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) mit Prüfsignalen wodurch dann diese Signalkette geprüft werden kann. Im dritten Testzustand stimuliert die digitale Signalerzeugung (DSO) die analoge Signalkette (DR, AS), die Sensorteilvorrichtung (TR) (typischerweise ein Ultraschalltransducer) und den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) mit Prüfsignalen wodurch dann diese Signalkette geprüft und auf Parametereinhaltungen überwacht werden kann. Im Betriebszustand stimuliert die digitale Signalerzeugung (DSO) die analoge Signalkette (DR, AS), die Sensorteilvorrichtung (TR) (typischerweise ein Ultraschalltransducer) und den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) mit Messsignalen wobei dann die Signalkette auf Parametereinhaltungen überwacht werden kann. Es erfolgt eine Überwachung des Amplitudenwerts einer Grund- oder Oberschwingung.

Figure DE102017118105B3_0000
A self-testable sensor system (SS) is proposed which can have four states, one operating state and three test states. In the third test state, digital signal generation (DSO) directly stimulates the digital input circuit (DSI) with test signals, allowing this signal chain to be tested. In the second test state, digital signal generation (DSO) stimulates the analog signal chain (DR, AS) and the digital input circuit (DSI) with test signals, whereby the signal chain can then be tested. In the third test state, digital signal generation (DSO) stimulates the analog signal chain (DR, AS), the sensor subdevice (TR) (typically an ultrasound transducer) and the digital input circuit (DSI) with test signals whereby this signal chain can be tested and monitored for parameter compliance. In operation, digital signal generation (DSO) stimulates the analog signal chain (DR, AS), the sensor subdevice (TR) (typically an ultrasound transducer) and the digital input circuit (DSI) with measurement signals, where the signal chain can be monitored for parameter compliance. There is a monitoring of the amplitude value of a fundamental or harmonic.
Figure DE102017118105B3_0000

Description

Oberbegriffpreamble

Es wird ein selbsttestfähiges Sensorsystem, insbesondere ein Ultraschallsensormesssystem für die Verwendung im Automobil, und ein Verfahren zu dessen Betrieb vorgeschlagen.A self-testable sensor system, in particular an ultrasonic sensor measuring system for use in the automobile, and a method for its operation are proposed.

Allgemeine EinleitungGeneral introduction

Im Zuge der Einführung der funktionalen Sicherheit gemäß ISO26262 im Automobilbereich müssen auch Ultraschallsensorsysteme solche funktionalen Sicherheitsanforderungen erfüllen. Diese Anforderungen sind besonders hoch, wenn es um solche autonomen Funktionen, wie beispielsweise das automatische Einparken geht. Um verdeckte Fehler besser erkennen zu können, ist eine Selbstdiagnosefähigkeit auch und besonders während des Betriebs notwendig. Ein Problem ist, dass die Messergebnisse solcher Ultraschallmesssysteme beispielsweise für das autonome Einparken von Kfz verwendet werden. Eine Erkennung verdeckter Fehler ist daher unverzichtbar. Diese Schrift beschäftigt sich mit den typischen Fehlern und den notwendigen Teilvorrichtungen und Verfahren zu deren Erkennung.With the introduction of functional safety in accordance with ISO 26262 in the automotive sector, ultrasonic sensor systems must also meet such functional safety requirements. These requirements are particularly high when it comes to such autonomous functions, such as automatic parking. In order to better detect hidden defects, a self-diagnostic capability is also and especially necessary during operation. One problem is that the measurement results of such ultrasonic measuring systems are used, for example, for the autonomous parking of motor vehicles. A detection of hidden errors is therefore indispensable. This document deals with the typical errors and the necessary sub-devices and methods for their detection.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a device according to claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 042 820 A1 ist eine Sensorvorrichtung mit einem Ultraschallsensor und einer Funktionsüberwachungsvorrichtung zur Ermittlung der Impedanz mittels eines Spannungspegels, welcher durch Verstärker, Filter und Mikrocontroller am Schallwandler ermittelt wird, bekannt. Auch wird in der DE 10 2008 042 820 A1 eine Auswertung des Spannungssignals an einem Komparator, bei der ein Überwachungssignal bezüglich der Spannung bzw. Impedanz gebildet wird, offengelegt.From the published patent application DE 10 2008 042 820 A1, a sensor device with an ultrasonic sensor and a function monitoring device for determining the impedance by means of a voltage level which is determined by amplifiers, filters and microcontrollers on the sound transducer is known. In DE 10 2008 042 820 A1, an evaluation of the voltage signal at a comparator, in which a monitoring signal with respect to the voltage or impedance is formed, is disclosed.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Während des initialen Selbsttests des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) oder im Rahmen kundenspezifischer Diagnosemaßnahmen können verschiedene Tests des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) zur Systemdiagnose durchgeführt werden:

  1. 1. Digitale Signalverarbeitungsüberprüfung; VORTEIL: Stimuli und Erwartungswerte der Systemantwort der digitalen Signalverarbeitung können exakt festgelegt werden.
  2. 2. Interne Signalpfad Überprüfung; (Anregen des Burstgenerators, Nutzen eines heruntergeteilten Treiberstroms, Einkopplung hinter der ersten Verstärkerstufe, Auswertung nach der Echoevaluierung). VORTEIL: Diese Methode ist schnell und umfassend.
  3. 3. Impedanz-Wert Überprüfungen der Impedanz der Senosorteilvorrichtung(TR), also des Ultraschalltranducers (TR); (Durchführen eines Frequenzsweeps und Auswerten der Resonanzkurve) VORTEIL: Die Methode prüft den kompletten Signalpfad inklusive der externen Elemente. Die Auswertung der Resonanzkurve der Sensorteilvorrichtung (TR), also des Ultraschalltransducers (TR), die die Systemantwort der Sensorteilvorrichtung (TR) auf den Stimulus in Form des Frequenzsweeps ist, kann in der nach Methodik 1 bereits geprüften digitalen Signalverarbeitung erfolgen. Der Frequenzsweep selbst kann ebenfalls in der bereits nach der Methode 1 geprüften digitalen Signalverarbeitung erzeugt werden.
  4. 4. Komparatoren an der Sensoransteuerung zur Überwachung der externen Komponenten und der Treibertransistoren ; VORTEIL: Kontinuierliche Prüfung der Sensoranregung auch während des Betriebs.
  5. 5. Symmetrieprüfung durch Symmetrieprüfungsvorrichtungen auch während des Betriebs; VORTEIL: Betriebsrelevante, symmetriebrechende Störungen der Symmetrie der Sensorteilvorrichtung (z.B. des Ultraschall / Übertrager Systems) können erkannt werden.
  6. 6. Oberwellenprüfung auch während des Betriebs; VORTEIL: Betriebsrelevante, nicht symmetriebrechende, aber das Schwingungsspektrum verändernde Störungen der Sensorteilvorrichtung (z.B. des Ultraschalltransducer / Übertrager Teilsystems) können erkannt werden.
During the initial self-test of the proposed sensor system (SS) or in the context of customer-specific diagnostic measures, various tests of the proposed sensor system (SS) for system diagnostics can be carried out:
  1. 1. Digital signal processing check; ADVANTAGE: Stimuli and expected values of the system response of digital signal processing can be specified exactly.
  2. 2. Internal signal path verification; (Excitation of the burst generator, use of a divided driver current, coupling behind the first amplifier stage, evaluation after the echo evaluation). ADVANTAGE: This method is fast and comprehensive.
  3. 3. Impedance value Checks of the impedance of the senosor device (TR), ie the ultrasonic transducer (TR); (Performing a sweep of frequency and evaluating the resonance curve) ADVANTAGE: The method checks the complete signal path including the external elements. The evaluation of the resonance curve of the sensor subdevice (TR), ie of the ultrasound transducer (TR), which is the system response of the sensor subdevice (TR) to the stimulus in the form of the frequency sweep, can be carried out in the digital signal processing already tested according to methodology 1. The frequency sweep itself can also be generated in the already tested by the method 1 digital signal processing.
  4. 4. comparators on the sensor driver for monitoring the external components and the driver transistors; ADVANTAGE: Continuous testing of sensor excitation even during operation.
  5. 5. Symmetry testing by symmetry testing devices also during operation; ADVANTAGE: Operational, symmetry-breaking disturbances of the symmetry of the sensor subdevice (eg of the ultrasound / transducer system) can be detected.
  6. 6. Harmonic testing also during operation; ADVANTAGE: Operational, non-symmetrical, but the vibration spectrum changing disturbances of the sensor subdevice (eg the ultrasonic transducer / transmitter subsystem) can be detected.

Digitale SignalverarbeitungsüberprüfungDigital signal processing verification

Die digitale Signalverarbeitungsüberprüfung erfolgt durch das Einspeisen mindestens eines Testsignals, das einem kritischen möglichen Signal des Ultraschalltransducers entspricht. Dieses Einspeisen erfolgt im Signalpfad des Ultraschallsensorsystems in einem dritten Testzustand des Sensorsystems nach dem Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) oder in einem zweiten Testzustand des Sensorsystems vor dem Analog-zu-Digital-Wandler (ADC). Es folgt dann eine Auswertung in der Form, wie sie im Normalbetrieb für ein reales Ultraschallechosignal erfolgen würde. Da das Testsignal bekannt ist und dessen zu erwartendes Ergebnis ebenfalls vorbekannt ist, kann der Signalpfad sehr schnell auf Durchgängigkeit und Funktionalität im Betrieb geprüft werden. Dies kann im Betrieb ohne Performance Einbuße beispielsweise zu nicht Betriebszeiten oder beim Start oder Neustart des Systems oder beim Ausschalten des Ultraschallsensorsystems erfolgen. Eine Einspeisung in den Signalpfad vor dem Analog-zu-Digitalwandler (ADC) erfolgt dabei analog über einen AnalogMultiplexer (AMX). Eine Einspeisung in den Signalpfad nach dem Analog-zu-Digitalwandler (ADC) erfolgt dabei digital beispielsweise über einen digitalen Multiplexer (DMX). Bei digitaler Einspeisung muss die Antwort des Systems am Ende des Signalpfades EXAKT den Vorgaben entsprechen, während bei einer Einspeisung als Analogsignal ein TOLERANZBEREICH vorgegeben werden muss oder die Analogsignale mit einem solchen Vorhalt erzeugt werden, dass eine Falschbewertung bei Berücksichtigung der Prozessschwankungen und der Betriebsparameterschwankungen ausgeschlossen ist. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass es besonders schnell und exakt ist.The digital signal processing check is performed by feeding at least one test signal corresponding to a critical possible signal of the ultrasonic transducer. This feeding takes place in the signal path of the ultrasonic sensor system in a third test state of the sensor system according to the analog-to-digital converter (ADC) or in a second test state of the sensor system before the analog-to-digital converter (ADC). It then follows an evaluation in the form that would be done in normal operation for a real ultrasonic echo signal. Since the test signal is known and its expected result is also known, the signal path can be checked very quickly for continuity and functionality in operation. This can During operation without performance, losses occur, for example, during non-operating times or when the system is started or restarted or when the ultrasonic sensor system is switched off. A feed into the signal path before the analog-to-digital converter (ADC) takes place analogously via an analog multiplexer (AMX). A feed into the signal path after the analog-to-digital converter (ADC) takes place digitally, for example via a digital multiplexer (DMX). For digital injection, the response of the system at the end of the signal path must be EXACTLY as specified, whereas an analog signal must be given a TOLERANCE RANGE, or the analog signals are generated with such a bias that a misjudgment is excluded, taking into account process variations and operating parameter variations , The advantage of this method is that it is particularly fast and accurate.

Hierdurch kann im Normalbetrieb des Ultraschallsensorsystems eine recht hohe funktionale Testabdeckung aufrechterhalten werden. Diese Prinzipien lassen sich aber auf ähnliche Sensorsysteme verallgemeinern.As a result, a fairly high functional test coverage can be maintained during normal operation of the ultrasonic sensor system. However, these principles can be generalized to similar sensor systems.

PRINZIP:PRINCIPLE:

Das Prinzip des hier vorgeschlagenen Selbsttestverfahrens umfasst das Einspeisen eines Testsignals nach oder vor dem Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) im analogen Eingangsschaltkreis (AS) und das Auswerten nach der Echo Auswertung im nachfolgenden digitalen Eingangsschaltkreis (DSI). Dabei ist es möglich, verschiedene Pfade im analogen Eingangsschaltkreis (AS) und im nachfolgenden digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) zu durchlaufen, um die Prüfungen möglichst nah an die jeweilige Anwendung des Sensorsystems (SS) anzupassen.The principle of the self-test method proposed here comprises feeding a test signal after or before the analog-to-digital converter (ADC) in the analog input circuit (AS) and the evaluation after the echo evaluation in the subsequent digital input circuit (DSI). It is possible to go through different paths in the analog input circuit (AS) and in the subsequent digital input circuit (DSI) in order to adapt the tests as closely as possible to the respective application of the sensor system (SS).

Die Anregung mit einem definierten Eingangssignal durch einen digitalen Eingangsschaltkreis (DSO) unter Umgehung der nicht digitalen Signalpfadanteile führt zu einer festen, reproduzierbaren Echoinformation (z.B. hinsichtlich Zeitpunkt, Echohöhe, Korrelation mit einem erwarteten, exakt vorbekannten Signalverlauf etc.) am Ausgang der Signalkette im digitalen Eingangsschaltkreis (DSI).The excitation with a defined input signal through a digital input circuit (DSO) bypassing the non-digital signal path components leads to a fixed, reproducible echo information (eg with respect to timing, echo height, correlation with an expected, exactly known waveform, etc.) at the output of the signal chain in the digital Input circuit (DSI).

Diese Vorhersagbarkeit soll für einen Selbsttest mit einem Betriebszustand und drei Testzuständen des Sensorsystems genutzt werden.This predictability should be used for a self-test with one operating state and three test states of the sensor system.

Es wird daher ein selbsttestfähiges Sensorsystem (SS) vorgeschlagen, das eine digitale Signalerzeugung (DSO) zur Erzeugung der Stimuli, eine Treiberstufe (DR) zur Leistungsverstärkung und analogen Signalformung der digital vorliegenden Stimuli, eine Sensorteilvorrichtung (TR) bzw. einen Ultraschalltransducer (TR) zur Umsetzung der leistungsverstärkten Stimuli in Messsignale im Messmedium (z.B. Luft bei Ultraschall) und zum Empfang der Kanalantwort aus dem Messkanal (CH) in Form eines empfangenen Signals, einem analogen Eingangsschaltkreis (AS) zur Verstärkung, Vorverarbeitung und Digitalisierung des empfangenen Signals, einem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) zur Verarbeitung des digitalisierten empfangenen Signals. Diese Komponenten sind im Stand der Technik in typischen Ultraschallmesssystemen, beispielsweise für die Verwendung in automobilen Einparkhilfesystemen anzufinden.A self-testable sensor system (SS) is therefore proposed, which includes digital signal generation (DSO) for generating the stimuli, a driver stage (DR) for power amplification and analog signal shaping of the digitally present stimuli, a sensor subdevice (TR) or an ultrasound transducer (TR). for converting the power amplified stimuli into measurement signals in the measurement medium (eg air in the case of ultrasound) and for receiving the channel response from the measurement channel (CH) in the form of a received signal, an analog input circuit (AS) for amplifying, preprocessing and digitizing the received signal, a digital signal Input circuit (DSI) for processing the digitized received signal. These components are found in the prior art in typical ultrasonic measuring systems, for example for use in automotive parking assistance systems.

Um nun einen effizienten Selbsttest des Sensorsystems (SS) zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das selbsttestfähige Sensorsystem zusätzlich mit einer analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) versehen wird. Diese analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) soll in der Lage sein, die Kette aus Sensorteilvorrichtung (TR) (bzw. Ultraschalltransducer (TR)) und Messkanal (CN) zu emulieren. Um dies zu ermöglichen, muss der Signalpfad durch einen analogen Multiplexer (AMX) vor dem analogen Eingangsschaltkreis (AS) aufgetrennt werden und das Ausgangssignal der analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) dort eingespeist werden und das Ausgangssignal der Sensorteilvorrichtung (TR) (bzw. des Ultraschalltransducers (TR)) abgekappt werden. Es ist natürlich auch denkbar, das Ausgangssignal der analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) innerhalb des analogen Eingangsschaltkreises (AS) durch eine entsprechende Multiplexer-Struktur innerhalb des analogen Eingangsschaltkreises (AS) einzuspeisen oder Elemente der analogen Kanalsimulation innerhalb der Treiberstufe (DR), die hier auch als Digital-zu-Analog-Wandler fungiert, mit zu implementieren. Dies wird ausdrücklich mitbeansprucht. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Treiberstufe (DR) in einer Testkonfiguration in ihrer Ausgangsamplitude reduziert wird und der analoge Eingangsschaltkreis (AS) direkt von dem Ausgang der Treiberstufe (TR) angesteuert wird. Die Kontrolle der Konfiguration der Treiberstufe (DR) erfolgt bevorzugt durch die Steuereinheit (CTR). Die Dämpfung dient dann dazu, betriebsnahe Pegel am Eingang des analogen Eingangsschaltkreises (AS) zu erzeugen. Somit können kritische, erlaubte und fehlerhafte Prüf- und Testfälle simuliert werden. Die Antwort des Sensorsystems (SS) muss sich dabei in einem vorbestimmbaren Wertebereich befinden. Es können Fehlerfälle und erlaubte Betriebszustände als Prüffälle emuliert werden. Somit kann die Signalkette unter Ausschluss des Messkanals (CN) und der diesem Messkanal (CN) vorausgehenden und nachfolgenden Sensorteilvorrichtung (TR) (z.B. eines Ultraschalltransducers) auf Einhaltung vorgegebener Spezifikationsbereiche für wichtige Betriebsparameter und Betriebsfälle überprüft werden.In order to enable an efficient self-test of the sensor system (SS), it is proposed that the self-testable sensor system is additionally provided with an analog channel simulation unit (ACS). This analog channel simulation unit (ACS) should be able to emulate the chain of sensor subdevice (TR) (or ultrasound transducer (TR)) and measurement channel (CN). To make this possible, the signal path must be separated by an analog multiplexer (AMX) in front of the analog input circuit (AS) and the output of the analog channel simulation unit (ACS) are fed there and the output signal of the sensor subdevice (TR) (or the ultrasonic transducer (or TR)) are capped. Of course, it is also conceivable to feed the output signal of the analog channel simulation unit (ACS) within the analog input circuit (AS) through a corresponding multiplexer structure within the analog input circuit (AS) or elements of the analog channel simulation within the driver stage (DR), which also here acts as a digital-to-analog converter to implement with. This is expressly claimed. For example, it is conceivable that the driver stage (DR) is reduced in its output amplitude in a test configuration and the analog input circuit (AS) is driven directly by the output of the driver stage (TR). The control of the configuration of the driver stage (DR) is preferably carried out by the control unit (CTR). The attenuation then serves to generate near-operational levels at the input of the analog input circuit (AS). Thus, critical, allowed and faulty test and test cases can be simulated. The response of the sensor system (SS) must be within a predeterminable range of values. Error cases and permitted operating states can be emulated as test cases. Thus, excluding the measurement channel (CN) and the sensor subdevice (TR) (e.g., an ultrasound transducer) preceding and following this measurement channel (CN), the signal chain can be checked for compliance with predetermined specification ranges for important operating parameters and operational cases.

In analoger Weise kann eine digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) mit einem mit einem digitalen Multiplexer (DMX) vorgesehen werden. Die digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) emuliert bevorzugt in exakt reproduzierbarer Weise ein vorbestimmtes Verhalten der Signalkette aus Treiberstufe (DR), Sensorteilvorrichtung (TR), Messkanal (CN), und analogem Eingangsschaltkreis (AS). Somit können kritische erlaubte und fehlerhafte Betriebsfälle als Prüf- und Testfälle simuliert werden. Somit kann die Signalkette unter Ausschluss des Messkanals (CN) und der dem Messkanal (CN) vorausgehenden und nachfolgenden Sensorteilvorrichtung (TR) (z.B. eines Ultraschalltransducers) sowie der analogen Schaltungsteile auf EXAKTE Einhaltung vorgegebener Spezifikationswerte für wichtige Betriebsparameter und Betriebsfälle überprüft werden. Analogously, a digital channel simulation unit (DCS) with one with a digital multiplexer (DMX) can be provided. The digital channel simulation unit (DCS) preferably emulates in a precisely reproducible manner a predetermined behavior of the signal sequence comprising driver stage (DR), sensor subdevice (TR), measuring channel (CN), and analog input circuit (AS). Thus, critical allowed and faulty operating cases can be simulated as test and test cases. Thus, excluding the measurement channel (CN) and the sensor subdevice (TR) (eg an ultrasound transducer) preceding and following the measurement channel (CN), the signal circuit can be checked for EXACT compliance with specified specification values for important operating parameters and operating cases.

Es können somit mehrere, bevorzugt vier Zustände des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) unterschieden werden:Thus, several, preferably four states of the proposed sensor system (SS) can be distinguished:

Zum Ersten weist das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) einen im Folgenden als „Betriebszustand“ bezeichneten Zustand auf, der dem messenden Normalbetrieb entspricht.First, the proposed sensor system (SS) has a state hereinafter referred to as "operating state", which corresponds to the measuring normal operation.

Zum Zweiten weist das Sensorsystem (SS) einen im Folgenden erster Testzustand genannten Zustand auf, in dem die Sensorteilvorrichtung (TR), beispielsweise ein Ultraschalltransducer, auf korrekte Funktion geprüft wird. Dies kann beispielsweise durch eine Impedanz-Messung des beispielhaften Ultraschalltransducers (TR) erfolgen.Secondly, the sensor system (SS) has a state, referred to below as the first test state, in which the sensor subdevice (TR), for example an ultrasound transducer, is checked for correct function. This can be done for example by an impedance measurement of the exemplary ultrasonic transducer (TR).

Zum Dritten weist das Sensorsystem (SS) einen im Folgenden zweiter Testzustand genannten Zustand auf, in dem die Sensorteilvorrichtung (TR) selbst nicht mehr Teil des Signalpfades ist. Vielmehr wird die Sensorteilvorrichtung (TR) und damit auch der Messkanal (CN) durch eine analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) und einen analogen Multiplexer (AMX) überbrückt. Der Vorteil ist, dass somit das Verhalten des Signalpfades nicht mehr von den Bedingungen im Messkanal (CN) oder vom Zustand der Sensorteilvorrichtung (TR), also beispielsweise vom Zustand der Sensorteilvorrichtung (TR), z.B. eines Ultraschalltransducers (TR), abhängt und damit vorhersagbar ist. Entspricht die Antwort des Signalpfades in diesem zweiten Testzustand auf einen vorgegebenen Stimulus nicht einer erwarteten Antwort in gewissen Grenzen, so liegt ein Fehler vor. Hierbei muss die erwartete Antwort eine gewisse Toleranz ermöglichen, um Fertigungsschwankungen auszugleichen, die sich erfahrungsgemäß besonders in den analogen Schaltungsteilen und der Sensorteilvorrichtung (TR) auswirken.Thirdly, the sensor system (SS) has a state referred to below as the second test state, in which the sensor subdevice (TR) itself is no longer part of the signal path. Rather, the sensor subdevice (TR) and thus also the measurement channel (CN) is bridged by an analog channel simulation unit (ACS) and an analog multiplexer (AMX). The advantage is that thus the behavior of the signal path no longer depends on the conditions in the measurement channel (CN) or on the state of the sensor subdevice (TR), for example, on the state of the sensor subdevice (TR), e.g. an ultrasound transducer (TR), and thus is predictable. If the response of the signal path in this second test state to a given stimulus does not correspond to an expected response within certain limits, then there is an error. In this case, the expected response must allow a certain tolerance in order to compensate for production fluctuations, which experience has shown to have an effect, in particular, in the analog circuit parts and the sensor subdevice (TR).

Der Stimulus und die Simulation des Kanals können dabei so gewählt werden, dass sowohl Stimulus als auch Kanalantwort einem realen spezifikationsgemäß erlaubten Fall entsprechen. In dem Fall muss die Antwort des Systems also einer erwarteten Antwort im Rahmen gewisser vorausberechenbarer Grenzen entsprechen.The stimulus and the simulation of the channel can be chosen so that both stimulus and channel response correspond to a real allowable according to specification case. In that case, the response of the system must therefore correspond to an expected response within certain predictable limits.

Die Simulationen des Kanals können dabei auch so gewählt werden, dass die Kanalantwort zwar einem realen spezifikationsgemäß erlaubten Fall entspricht, der Stimulus selbst aber zu einem Fehlerereignis in der Empfangskette führen soll. Wird dieses Fehlerereignis nicht durch die Empfangskette bestehend aus digitalem Eingangsschaltkreis (DSI) und analogem Eingangsschaltkreis (AS) erkannt, so ist die Empfangskette fehlerhaft, was signalisiert werden kann. In dem Fall muss die Antwort des Sensorsystems (SS) einer erwarteten Antwort im Rahmen gewisser vorausberechenbarer Grenzen entsprechen. Ist dies nicht der Fall, liegt ein Fehler vor.The simulations of the channel can also be chosen so that the channel response corresponds to a real specification-permitted case, but the stimulus itself should lead to an error event in the reception chain. If this error event is not detected by the digital input circuit (DSI) and analog input circuit (AS) receive chain, the receive chain is faulty, which can be signaled. In that case, the response of the sensor system (SS) must correspond to an expected response within certain predictable limits. If this is not the case, there is an error.

Der Stimulus kann dabei auch so gewählt werden, dass der Stimulus einem realen spezifikationsgemäß erlaubten Fall entspricht. Die Simulation des Kanals kann dabei dann so gewählt werden, dass die Kanalantwort einem spezifikationsgemäß nicht erlaubten Fall entspricht. Auch in diesem Fall muss der Fehler durch die nachfolgende Empfangskette erkannt werden.The stimulus can also be chosen so that the stimulus corresponds to a real specification-permitted case. The simulation of the channel can then be selected such that the channel response corresponds to a specification that is not allowed. Also in this case, the error must be detected by the subsequent receive chain.

Natürlich ist es denkbar, sowohl den Stimulus als auch die Simulation des Kanals zu einem Fehlerfall führen. Auch dieses muss durch die nachfolgende Empfangskette erkannt werden.Of course, it is conceivable that both the stimulus and the simulation of the channel lead to an error. This must also be recognized by the subsequent chain of reception.

Zum Vierten kann das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) einen im Folgenden dritter Testzustand genannten Zustand einnehmen, in dem die Sensorteilvorrichtung (TR), insbesondere in Form eines Ultraschalltransducers, und die analogen Signalpfadanteile nicht mehr Teil des verbliebenen Signalpfads sind. Der verbleibende Signalpfad ist dann rein digital. Antworten des verbliebenen Signalpfads in diesem dritten Testzustand auf vordefinierte Stimuli müssen daher im Gegensatz zum zweiten Testzustand des Sensorsystems (SS) EXAKT mit vorgebbaren Erwartungswerten übereinstimmen.Fourth, the proposed sensor system (SS) may assume a state referred to below as the third test state, in which the sensor subdevice (TR), in particular in the form of an ultrasound transducer, and the analog signal path portions are no longer part of the remaining signal path. The remaining signal path is then purely digital. Therefore, in contrast to the second test state of the sensor system (SS), responses of the remaining signal path in this third test state to predefined stimuli must EXACTLY coincide with predefinable expected values.

Der Stimulus und die Simulation des Kanals können dabei so gewählt werden, dass sowohl Stimulus als auch Kanalantwort einem realen spezifikationsgemäß erlaubten Fall nun exakt entsprechen. In dem Fall muss die Antwort des Systems mit einer zugeordneten erwarteten Antwort exakt übereinstimmen. Ist dies nicht der Fall, liegt ein Fehler vor.The stimulus and the simulation of the channel can be selected so that both the stimulus and the channel response now correspond exactly to a real case permitted by the specification. In that case, the system response must match exactly with an associated expected answer. If this is not the case, there is an error.

Die Simulation des Kanals kann dabei wieder auch so gewählt werden, dass die Kanalantwort zwar einem realen spezifikationsgemäß erlaubten Fall entspricht, der Stimulus selbst aber zu einem Fehlerereignis in der Empfangskette führen soll. Wird dieses Fehlerereignis nicht durch die digitale Empfangskette bestehend nur noch aus dem digitalem Eingangsschaltkreis (DSI) erkannt, so ist die digitale Empfangskette fehlerhaft, was signalisiert werden kann. In dem Fall muss die Antwort des Systems der erwarteten Antwort exakt entsprechen.The simulation of the channel can again be chosen such that the channel response corresponds to a real specification-permitted case, but the stimulus itself should lead to an error event in the reception chain. will this Error event not detected by the digital receive chain consisting only of the digital input circuit (DSI), the digital receive chain is faulty, which can be signaled. In that case, the answer of the system must exactly match the expected answer.

Der Stimulus kann dabei auch so gewählt werden, dass der Stimulus einem realen spezifikationsgemäß erlaubten Fall entspricht. Die Simulation des Kanals kann dabei dann so gewählt werden, dass die Kanalantwort einem spezifikationsgemäß nicht erlaubten Fall entspricht. Auch in diesem Fall muss der Fehler durch die nachfolgende digitale Empfangskette erkannt werden.The stimulus can also be chosen so that the stimulus corresponds to a real specification-permitted case. The simulation of the channel can then be selected such that the channel response corresponds to a specification that is not allowed. Also in this case, the error must be detected by the subsequent digital receive chain.

Natürlich ist es denkbar, sowohl den Stimulus als auch die Simulation des Kanals zu einem Fehlerfall führen. Auch dieses muss durch die nachfolgende digitale Empfangskette im dritten Testzustand erkannt werden.Of course, it is conceivable that both the stimulus and the simulation of the channel lead to an error. Again, this must be detected by the subsequent digital receive chain in the third test state.

Im Folgenden wird zunächst auf die vier Zustände genauer eingegangen. Weitere Zustände können vorgesehen werden.In the following, the four states will be discussed in more detail. Other states can be provided.

Betriebszustandoperating condition

Im Betriebszustand erzeugt die digitalen Signalerzeugung (DSO) ein erstes digitales Signal (S1), das die besagten Stimuli umfasst. Die Treiberstufe (DR) setzt dieses erste digitale Signal (S1) der digitalen Signalerzeugung (DSO) in ein zweites analoges Signal (S2) um, führt dabei typischerweise die besagte Digital-zu-Analog-Wandlung und eine Leistungsverstärkung durch. Die Treiberstufe (DR) steuert mit diesem zweiten analogen Signal (S2) die Sensorteilvorrichtung (TR), also beispielsweise einen Ultraschalltransducer (TR), an und veranlasst diese somit mittels des zweiten analogen Signals (S2) zum Aussenden eines Messsignals (MS) in einen Messkanal (CN) in einen Außenbereich (ASS) außerhalb des Sensorsystems (SS) hinein. Beispielsweise kann durch die Treiberstufe (DR) ein Ultraschalltransducer (TR) zur Aussenden eines Ultraschallmesssignals (MS) in eine Luftstrecke als Messkanal (CN) veranlasst werden. Die Sensorteilvorrichtung (TR), also beispielsweise der besagte Ultraschalltransducer (TR), empfängt dann zu bestimmten Zeiten, die im Falle eines Ultraschalltransducers (TR) bevorzugt mit den Zeiten der Aussendung des Ultraschallmesssignals, den Sendephasen (SP), übereinstimmen, aus dem Messkanal (CN) ein Empfangssignal (ES) in Abhängigkeit von dem Messsignal (MS). Im Falle eines Ultraschalltransducers (TR) handelt es sich bevorzugt um Echos des zuvor ausgestrahlten Ultraschallmesssignals (MS), die den Ultraschalltransducer (TR) aus dem Messkanal (CN) erreichen. Die Sensorteilvorrichtung (TR) erzeugt in Abhängigkeit von dem empfangenen Empfangssignal (ES) ein drittes analoges Signal (S3), das von dem aus dem Messkanal (CN) empfangenen Empfangssignal (ES) abhängt. Beispielsweise erzeugt der beispielhafte Ultraschalltransducer (TR) das dritte analoge Signal (S3) in Abhängigkeit von dem Ultraschallempfangssignal (ES), dass er aus dem Ultraschallmesskanal (CN) als Echo des zuvor von ihm abgestrahlten Ultraschallmesssignals (MS) empfängt.In operation, digital signal generation (DSO) generates a first digital signal (S1) comprising said stimuli. The driver stage (DR) converts this first digital signal (S1) of digital signal generation (DSO) into a second analog signal (S2), typically performing said digital-to-analog conversion and power amplification. The driver stage (DR) controls with this second analog signal (S2) the sensor subdevice (TR), for example an ultrasound transducer (TR), and thus causes it by means of the second analog signal (S2) to emit a measurement signal (MS) into one Measuring channel (CN) in an outdoor area (ASS) outside the sensor system (SS) into it. For example, by the driver stage (DR) an ultrasonic transducer (TR) for emitting an ultrasonic measurement signal (MS) in an air gap as a measuring channel (CN) can be caused. The sensor subdevice (TR), for example the said ultrasound transducer (TR), then receives from the measuring channel at certain times, which in the case of an ultrasound transducer (TR) preferably coincide with the times of emission of the ultrasound measurement signal, the transmission phases (SP). CN) a received signal (ES) as a function of the measuring signal (MS). In the case of an ultrasonic transducer (TR), these are preferably echoes of the previously emitted ultrasonic measurement signal (MS) which reach the ultrasound transducer (TR) from the measurement channel (CN). Depending on the received received signal (ES), the sensor subdevice (TR) generates a third analog signal (S3), which depends on the received signal (ES) received from the measuring channel (CN). For example, the exemplary ultrasound transducer (TR) generates the third analog signal (S3) in response to the ultrasound receive signal (ES) to echo from the ultrasound measurement channel (CN) the ultrasound measurement signal (MS) previously emitted by it.

Der analoge Multiplexer (AMX) leitet dieses dritte analoge Signal (S3) als viertes analoges Signal (S4) weiter an den analogen Eingangsschaltkreis (AS).The analog multiplexer (AMX) passes this third analog signal (S3) as the fourth analog signal (S4) on to the analog input circuit (AS).

Der analoge Eingangsschaltkreis (AS) wandelt das vierte analoge Signal (S4) in ein fünftes digitales Signal (S5) um. Er arbeitet also zum einen als Analog-zu-Digital-Wandler (ADC). Zum anderen kann der analoge Eingangsschaltkreis aber beispielsweise auch Filter und Verstärker und andere analoge Schaltkreise umfassen, die das empfangene Signal vorverarbeiten und aufbereiten. Der digitale Multiplexer (DMX) leitet im Betriebszustand das fünfte digitale Signal (S5) als sechstes digitales Signal (S6) weiter.The analog input circuit (AS) converts the fourth analog signal (S4) into a fifth digital signal (S5). So he works on the one hand as an analog-to-digital converter (ADC). On the other hand, however, the analog input circuit may also include, for example, filters and amplifiers and other analog circuits that preprocess and process the received signal. In the operating state, the digital multiplexer (DMX) forwards the fifth digital signal (S5) as the sixth digital signal (S6).

Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) empfängt das sechste digitale Signal (S6) und erzeugt ein siebtes Antwortsignal (S7). Beispielsweise kann der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) digitale Filter und Signalprozessorsysteme aufweisen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von matched Filtern, deren Filterfunktion erwarteten Signalformen aus der vorausgehenden Signalkette entspricht. Es ist beispielsweise denkbar, dass weitere erlaubte Betriebskonfigurationen zulässig sind, die sich nur durch den Signalpfad in dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) und/oder durch den Signalpfad in dem analogen Eingangsschaltkreis (AS) und die zugehörige Stimulierzeugung in der digitalen Signalerzeugung (DSO) bzw. in der Konfiguration der Treiberstufe (DR) unterscheiden. Diese Konfigurationen werden bevorzugt durch die Systemsteuerung (CTR) eingestellt und kontrolliert, deren Steuerleitungen in den beigefügten Figuren zur Vereinfachung nicht eingezeichnet sind. Zur Vereinfachung wird hier eine einzige Konfiguration des Sensorsystems (SS) angenommen, was aber in dieser Hinsicht nicht einschränkend wirken soll. Da der Betriebszustand der Normalzustand ist, wird das Ausgangssignal des digitalen Eingangsschaltkreises, das siebte Antwortsignal (S7), als Signal für das Messergebnis aufgefasst und als solches weiterverarbeitet und/oder an andere Systemkomponenten z.B. eine Systemsteuerung (CTR) signalisiert. In den nachfolgenden Testzuständen wird hingegen das siebte Antwortsignal (S7) als Prüfergebnis des Sensorsystems (SS) interpretiert und verwendet. Dies geschieht im Betriebszustand nicht, wenn die Werte plausibel sind. Es ist denkbar, vor der Verwendung des siebten Antwortsignals (S7) als Messergebnis oder vor der Verwendung der Werte des siebten Antwortsignals (S7) als Messergebnis bzw. als Messergebnisse dieser Signale bzw. die durch sie repräsentierten Werte auf Plausibilität auch im Betriebszustand zu prüfen und so Fehler im laufenden Betrieb zu erkennen.The digital input circuit (DSI) receives the sixth digital signal (S6) and generates a seventh response signal (S7). For example, the Digital Input Circuit (DSI) may include digital filters and signal processor systems. Particularly preferred is the use of matched filters whose filter function corresponds to expected signal forms from the preceding signal chain. It is conceivable, for example, that further permitted operating configurations are permissible, which are limited only by the signal path in the digital input circuit (DSI) and / or by the signal path in the analog input circuit (AS) and the associated stimulation generation in the digital signal generation (DSO) and / or in the configuration of the driver stage (DR). These configurations are preferably set and controlled by the system controller (CTR) whose control lines are not shown in the attached figures for simplicity. For simplicity, a single configuration of the sensor system (SS) is assumed here, but this is not intended to be limiting in this regard. Since the operating state is the normal state, the output signal of the digital input circuit, the seventh response signal (S7) is taken as a signal for the measurement result and further processed as such and / or signaled to other system components such as a system control (CTR). In the subsequent test states, on the other hand, the seventh response signal (S7) is interpreted and used as the test result of the sensor system (SS). This does not happen in the operating state if the values are plausible. It is conceivable before using the seventh response signal (S7) as a measurement result or before the use of the values of the seventh response signal (S7) as a measurement result or as measurement results of these signals or the values represented by them for plausibility even in the operating state to check and so recognize errors during operation.

Erster TestzustandFirst test condition

Im ersten Testzustand erzeugt die digitale Signalerzeugung (DSO) ein erstes digitales Signal (S1). Dieses umfasst vorbestimmte Stimuli, die zu vorhersagbaren Reaktionen der Signalkette führen sollen, die dann geprüft werden können. Diese Stimuli können normale Betriebsfälle, Fehlerfälle und Stimuli für Messungen umfassen. Beispielsweise ist es denkbar, im Falle des bereits mehrfach erwähnten Ultraschalltransducers als Sensorteilvorrichtung (TR) den Ultraschalltransducer (TR) zu einer Schwingung bei einer ersten Schwingfrequenz anzuregen und dann die Schwingfrequenz in vorgebbarer Weise bis zu einer zweiten Schwingfrequenz vorzugsweise monoton steigend oder monoton fallend zu ändern. Ein solches Verfahren der Schwingfrequenzänderung wird in dieser Offenlegung als Sweep bezeichnet.In the first test state, digital signal generation (DSO) generates a first digital signal (S1). This includes predetermined stimuli that should lead to predictable signal chain responses that can then be tested. These stimuli may include normal cases of operation, errors and stimuli for measurements. For example, in the case of the ultrasonic transducer as already mentioned several times as a sensor subdevice (TR), it is conceivable to excite the ultrasound transducer (TR) to oscillate at a first oscillation frequency and then change the oscillation frequency in a predeterminable manner to a second oscillation frequency, preferably monotonically increasing or monotonically decreasing , Such a method of oscillation frequency change is referred to as sweep in this disclosure.

Wie im Betriebszustand setzt die Treiberstufe (DR) dieses erste digitale Signal (S1) der digitalen Signalerzeugung (DSO) in ein zweites analoges Signal (S2) um, das die Sensorteilvorrichtung (TR) ansteuert. Dieses zweite analoge Signal (S2) veranlasst dann die Sensorteilvorrichtung (TR), also beispielsweise den besagten Ultraschalltransducer (TR), zum Aussenden eines Messsignals (MS), also beispielsweise eines Ultraschallmesssignals, in einen Messkanal (CN), also beispielsweise einen Ultraschallmesskanal, in einem Außenbereich (ASS) außerhalb des Sensorsystems (SS). Wie zuvor im Betriebszustand empfängt die Sensorteilvorrichtung (TR), also beispielsweise der Ultraschalltransducer (TR), aus dem Messkanal (CN) ein Empfangssignal (ES) in Abhängigkeit von dem zuvor ausgesandten Messsignal (MS). Es kann sich bei dem empfangenen Empfangssignal (ES) z.B. um ein Ultraschallecho (ES) handeln. Die Sensorteilvorrichtung (TR), z.B. der Ultraschalltransducer (TR), erzeugt wie zuvor in Abhängigkeit von dem empfangenen Empfangssignal (ES) ein drittes analoges Signal (S3). Der analoge Multiplexer (AMX) leitet in diesem ersten Testzustand, wie zuvor in dem Betriebszustand, dieses dritte analoge Signal (S3) als viertes analoges Signal (S4) weiter. Der analoge Eingangsschaltkreis (AS) wandelt das vierte analoge Signal (S4) in ein fünftes digitales Signal (S5) um. Hierbei kann es sich aber nun im Gegensatz zum Betriebszustand auch um Messwerte handeln. Beispielsweise ist es denkbar, die Impedanz eines Ultraschalltransducers (TR), der als Sensorteilvorrichtung (TR) dient, zu ermitteln. Diese Impedanz-Ermittlung geschieht bevorzugt in dem analogen Eingangsschaltkreis (AS) und ggf. im Zusammenwirken mit dem nachfolgenden digitalen Eingangsschaltkreis (DSI). Hier können spezielle Schaltungsteile des analogen Eingangsschaltkreises (AS) und des digitalen Eingangsschaltkreises (DSI) benutzt werden, die nur im ersten Testzustand zur Anwendung kommen. Damit dies geschehen kann, leitet der der digitale Multiplexer (DMX) das fünfte digitale Signal (S5) als sechstes digitales Signal (S6) weiter. Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) empfängt das sechste digitale Signal (S6) und erzeugt ein siebtes Antwortsignal (S7). Nun wird jedoch das siebte Antwortsignal (S7) als Prüfergebnis des Sensorsystems und nicht als Messergebnis verwendet. Die Prüfung auf angeregte Oberwellen und auf Symmetrie der Ansteuerung und Systemantwort kann ebenfalls in diesem ersten Testzustand erfolgen und wird später näher erläutert.As in the operating state, the driver stage (DR) converts this first digital signal (S1) of the digital signal generation (DSO) into a second analog signal (S2) which drives the sensor subdevice (TR). This second analog signal (S2) then causes the sensor subdevice (TR), for example the said ultrasonic transducer (TR), to emit a measurement signal (MS), for example an ultrasound measurement signal, into a measurement channel (CN), for example an ultrasound measurement channel an outdoor area (ASS) outside the sensor system (SS). As before in the operating state, the sensor subdevice (TR), for example the ultrasound transducer (TR), receives from the measuring channel (CN) a received signal (ES) as a function of the previously transmitted measuring signal (MS). For example, the received received signal (ES) may be an ultrasonic echo (ES). The sensor subdevice (TR), for example the ultrasound transducer (TR), generates a third analog signal (S3) as before as a function of the received received signal (ES). The analog multiplexer (AMX) in this first test state, as previously in the operating state, forwards this third analog signal (S3) as the fourth analog signal (S4). The analog input circuit (AS) converts the fourth analog signal (S4) into a fifth digital signal (S5). However, in contrast to the operating state, this can also be measured values. For example, it is conceivable to determine the impedance of an ultrasound transducer (TR), which serves as a sensor subdevice (TR). This impedance determination is preferably done in the analog input circuit (AS) and possibly in conjunction with the subsequent digital input circuit (DSI). Here, special circuit parts of the analog input circuit (AS) and the digital input circuit (DSI) can be used, which are used only in the first test state. For this to happen, the digital multiplexer (DMX) forwards the fifth digital signal (S5) as the sixth digital signal (S6). The digital input circuit (DSI) receives the sixth digital signal (S6) and generates a seventh response signal (S7). Now, however, the seventh response signal (S7) is used as a test result of the sensor system and not as a measurement result. The check for excited harmonics and symmetry of the control and system response can also be done in this first test state and will be explained later.

Zweiter TestzustandSecond test state

Im zweiten Testzustand erzeugt die digitalen Signalerzeugung (DSO) wieder ein erstes digitales Signal (S1) als Stimulus der nachfolgenden Signalkette. Die Treiberstufe (DR) setzt wieder dieses erste digitale Signal (S1) der digitalen Signalerzeugung (DSO) in ein zweites analoges Signal (S2) wie zuvor beschrieben um. Die analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) modifiziert nun dieses zweite analoge Signal (S2) in ein drittes analoges Testsignal (S3t). Dabei werden bevorzugt vorgegebene Zustände des Messkanals (CN) und der Sensorteilvorrichtung (TR) simuliert. Der analoge Multiplexer (AMX) leitet dieses dritte analoge Testsignal (S3t) als viertes analoges Signal (S4) an Stelle des dritten analogen Signals (S3) weiter. Die Sensorteilvorrichtung (TR), also beispielsweise der Ultraschalltransducer (TR), und der Messkanal (CN) werden somit definiert und in vorbestimmter Weise überbrückt. Da dies im Analogteil des Sensorsystems (SS) geschieht, erfolgt diese Überbrückung nicht in einer exakt vorherbestimmbaren Weise, da Fertigungsschwankungen und sonstige nicht vollständig beeinflussbare Betriebsparameter, wie z.B. die Schaltkreistemperatur, zu Verhaltensschwankungen der Signalkette innerhalb des Sensorsystems (SS) trotz dieser analogen Überbrückung durch die analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) und den analogen Multiplexer (AMX) führen. Der analoge Multiplexer (AMX) kann auch so ausgeführt sein, dass der analoge Eingangsschaltkreis (AS) über zwei Eingänge verfügt, zwischen denen umgeschaltet wird. In dem Fall ist der analogen Multiplexer (AMX) in den analogen Eingangsschaltkreis (AS) dann integriert. Die Ansprüche sollen auch diesen Fall umfassen. Das Verhalten der Signalkette auf vorgegebene Stimuli, die durch die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugt werden, lässt sich aber bereits in vorgebbaren Grenzen überprüfen. Wie im Betriebszustand wandelt wieder der der analoge Eingangsschaltkreis (AS) das vierte analoge Signal (S4) in ein fünftes digitales Signal (S5). Der digitale Multiplexer (DMX) leitet das fünfte digitale Signal (S5) als sechstes digitales Signal (S6) an den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) weiter. Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) empfängt das sechste digitale Signal (S6) und erzeugt ein siebtes Antwortsignal (S7). Der digitale Multiplexer (DMX) kann auch in der Form realisiert sein, dass der digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) über zwei Eingänge verfügt, zwischen denen umgeschaltet wird. Der digitale Multiplexer (DMX) ist dann Teil des digitalen Eingangsschaltkreises (DSI). Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) empfängt das sechste digitale Signal (S6) und erzeugt ein siebtes Antwortsignal (S7). Nun wird wieder wie im ersten Testzustand das siebte Antwortsignal (S7) als Prüfergebnis des Sensorsystems und nicht als Messergebnis verwendet.In the second test state, digital signal generation (DSO) again generates a first digital signal (S1) as a stimulus of the subsequent signal chain. The driver stage (DR) again converts this first digital signal (S1) of the digital signal generation (DSO) into a second analog signal (S2) as described above. The analog channel simulation unit (ACS) now modifies this second analog signal (S2) into a third analog test signal (S3t). In this case, preferably predefined states of the measuring channel (CN) and the sensor sub-device (TR) are simulated. The analog multiplexer (AMX) forwards this third analog test signal (S3t) as the fourth analog signal (S4) in place of the third analog signal (S3). The sensor sub-device (TR), that is, for example, the ultrasound transducer (TR), and the measuring channel (CN) are thus defined and bridged in a predetermined manner. Since this happens in the analog part of the sensor system (SS), this bridging does not take place in an exactly predictable manner, since manufacturing fluctuations and other operating parameters which can not be completely influenced, such as, for example, the circuit temperature, lead to behavioral fluctuations of the signal chain within the sensor system (SS) in spite of this analog bypass by the analog channel simulation unit (ACS) and the analog multiplexer (AMX). The Analog Multiplexer (AMX) can also be designed so that the Analog Input Circuit (AS) has two inputs to switch between. In that case, the analog multiplexer (AMX) is then integrated into the analog input circuit (AS). The claims should also cover this case. However, the behavior of the signal chain to predetermined stimuli, which are generated by digital signal generation (DSO), can already be checked within predefinable limits. As in the operating state, the analog input circuit (AS) converts the fourth analog signal (S4) into a fifth digital signal (S5) again. The digital multiplexer (DMX) forwards the fifth digital signal (S5) as the sixth digital signal (S6) to the digital input circuit (DSI). The digital input circuit (DSI) receives the sixth digital signal (S6) and generates a seventh response signal (S7). The digital multiplexer (DMX) may also be implemented in such a way that the digital input circuit (DSI) has two inputs to switch between. The digital multiplexer (DMX) is then part of the digital input circuit (DSI). The digital input circuit (DSI) receives the sixth digital signal (S6) and generates a seventh response signal (S7). Now again, as in the first test state, the seventh response signal (S7) is used as the test result of the sensor system and not as the measurement result.

Dritter TestzustandThird test condition

Im dritten Testzustand erzeugt wieder die digitale Signalerzeugung (DSO) ein erstes digitales Signal (S1) als vordefinierten Stimulus zur Überprüfung der nachfolgenden Signalkette. Nun jedoch werden sowohl die Analogteile der Signalkette als auch die Sensorteilvorrichtung (TR) und der Messkanal überbrückt. Diese Überbrückung geschieht digital. Daher sind Stimuli und die Antworten der Signalkette auf diese Stimuli exakt und vorhersagbar. Die digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) emuliert die überbrückten Teile des Signalpfades durch bevorzugt mehrere Emulationszustände innerhalb dieses dritten Testzustands. Hierfür verfügt die digitale Kanalkanalsimulationseinheit (DCS) bevorzugt über mehrere Konfigurationen, die durch die Steuereinheit (CTR) eingestellt und konfiguriert werden. Die digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) wandelt das erste digitale Signal (S1) in ein fünftes digitales Testsignal (S5t). Der digitale Multiplexer (DMX) leitet das fünfte digitale Testsignal (S5t) an Stelle des fünften digitalen Signals (S5) in diesem dritten Testzustand des Sensorsystems (SS) als sechstes digitales Signal (S6) weiter. Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) empfängt das sechste digitale Signal (S6) und erzeugt ein dem Stimulus entsprechendes siebtes Antwortsignal (S7). Nun wird wieder wie im ersten und zweiten Testzustand das siebte Antwortsignal (S7) als Prüfergebnis des Sensorsystems und nicht als Messergebnis verwendet. Im Unterschied zum ersten und zweiten Testzustand muss nun jedoch das siebte Antwortsignal (S7) vorbestimmbaren Antworten exakt genügen, da alle Schaltungsteile im aktiven Signalpfad in diesem dritten Testzustand des Sensorsystems (SS) digital sind und alle anderen Teile überbrückt sind.In the third test state, digital signal generation (DSO) again generates a first digital signal (S1) as a predefined stimulus for checking the subsequent signal sequence. Now, however, both the analog parts of the signal chain and the sensor sub-device (TR) and the measuring channel are bridged. This bridging happens digitally. Therefore, stimuli and the responses of the signal chain to these stimuli are accurate and predictable. The digital channel simulation unit (DCS) emulates the bridged portions of the signal path through preferably multiple emulation states within this third test state. For this purpose, the digital channel channel simulation unit (DCS) preferably has a plurality of configurations which are set and configured by the control unit (CTR). The digital channel simulation unit (DCS) converts the first digital signal (S1) into a fifth digital test signal (S5t). The digital multiplexer (DMX) passes the fifth digital test signal (S5t) instead of the fifth digital signal (S5) in this third test state of the sensor system (SS) as the sixth digital signal (S6). The digital input circuit (DSI) receives the sixth digital signal (S6) and generates a seventh response signal (S7) corresponding to the stimulus. Now again, as in the first and second test states, the seventh response signal (S7) is used as the test result of the sensor system and not as the measurement result. In contrast to the first and second test state, however, now the seventh response signal (S7) must exactly meet predeterminable responses, since all circuit parts in the active signal path in this third test state of the sensor system (SS) are digital and all other parts are bridged.

Variante 1version 1

In einer weiteren Ausprägung des Vorschlags, die bevorzugt ein Ultraschallmesssystem betrifft, ist zwischen der Sensorteilvorrichtung (TR), also dem Ultraschalltransducer (TR), und der Treiberstufe (DR) ein Übertrager (UEB) eingefügt. In dem Beispiel der 2 ist der Übertrager (UEB) durch das dritte analoge Signal (S3) mit der Sensorteilvorrichtung (TR), also hier beispielhaft dem Ultraschalltransducer, verbunden. Somit hängt in dem Beispiel der 2 das dritte analoge Signal (S3) sowohl von dem Ausgangssignal des Übertragers (UEB) als auch von dem Eingangsverhalten der Sensorteilvorrichtung (TR) und damit im Falle eines Ultraschalltransducers vom Empfangssignal (ES) ab. Im Betriebszustand und im ersten Testzustand wird somit die Sensorteilvorrichtung (TR) nicht direkt, sondern über einen Übertrager (UEB) mittels des zweiten analogen Signals (S2) zum Aussenden eines Messsignals (MS) in einen Messkanal (CN) in den Außenraum (ASS) außerhalb des Sensorsystems (SS) veranlasst. Die Sensorteilvorrichtung (TR) erzeugt somit in Abhängigkeit von dem empfangenen Empfangssignal (ES) und im Zusammenwirken mit dem Übertrager (UEB) das dritte analoge Signal (S3), wobei das dritte analoge Signal (S3) von dem zweiten analogen Signal (S2) und dem durch die die Sensorteilvorrichtung (TR) empfangenen Empfangssignal (ES) abhängt.In a further embodiment of the proposal, which preferably relates to an ultrasound measuring system, a transmitter (UEB) is inserted between the sensor subdevice (TR), that is to say the ultrasound transducer (TR), and the driver stage (DR). In the example of 2 the transmitter (UEB) by the third analog signal (S3) with the sensor sub-device (TR), so here for example the ultrasonic transducer, connected. Thus, in the example of 2 the third analog signal (S3) from both the output signal of the transmitter (UEB) and the input behavior of the sensor sub-device (TR) and thus in the case of an ultrasonic transducer from the received signal (ES). In the operating state and in the first test state, therefore, the sensor subdevice (TR) is not directly but via a transformer (UEB) by means of the second analog signal (S2) for emitting a measurement signal (MS) in a measurement channel (CN) in the outer space (ASS) outside the sensor system (SS). The sensor subdevice (TR) thus generates the third analogue signal (S3) as a function of the received received signal (ES) and in cooperation with the transmitter (UEB), the third analogue signal (S3) being dependent on the second analogue signal (S2) and to which the receive signal (ES) received by the sensor subdevice (TR) depends.

Variante 2Variant 2

Die Variante 2 betrifft ein vorgeschlagenes Sensorsystem (SS) entsprechend Variante 1, wobei im Betriebszustand mindestens eine Vergleichsvorrichtung, insbesondere ein Komparator (C2, C3), einen Parameterwert des dritten analogen Signals (S3a, S3b) mit zumindest einem Referenzwert (Ref2, Ref3) vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis zumindest ein Vergleichsergebnissignal (v2, v3) erzeugt. Bei diesem Parameterwert kann es sich beispielsweise um einen Spannungs- oder Strompegel handeln.Variant 2 relates to a proposed sensor system (SS) according to variant 1, wherein in the operating state at least one comparison device, in particular a comparator (C2, C3), a parameter value of the third analog signal (S3a, S3b) with at least one reference value (Ref2, Ref3) compares and generates depending on the comparison result at least one comparison result signal (v2, v3). This parameter value may be, for example, a voltage or current level.

Variante 3Variant 3

Die Variante 3 betrifft ein vorgeschlagenes Sensorsystem (SS) entsprechend Variante 1, wobei im Betriebszustand mindestens eine Vergleichsvorrichtung, insbesondere ein Differenzverstärker (D1), zwei Parameterwerte des dritten analogen Signals (S3a, S3b) miteinander, insbesondere durch Differenzbildung, vergleicht und ein Unterschiedssignal (d1) erzeugt und durch Vergleich des Unterschiedssignals (d1) mit zumindest einem Referenzwert (Ref1) ein Vergleichsergebnissignal (v1), insbesondere mittels eines von der Vergleichsvorrichtung separaten Komparators (C1), erzeugt. Bei diesen Parameterwerten kann es sich beispielsweise um Spannungs- oder Strompegel handeln.Variant 3 relates to a proposed sensor system (SS) according to variant 1, wherein in the operating state at least one comparison device, in particular a differential amplifier (D1), two parameter values of the third analog signal (S3a, S3b) with each other, in particular by subtraction, compares and a difference signal ( d1) and by comparing the difference signal (d1) with at least one reference value (Ref1) produces a comparison result signal (v1), in particular by means of a comparator (C1) separate from the comparison device. These parameter values may be, for example, voltage or current levels.

Variante 4 Variant 4

Die Variante 4 betrifft ein vorgeschlagenes Sensorsystem (SS) entsprechend Variante 1, wobei im Betriebszustand mindestens eine Vergleichsvorrichtung, insbesondere ein Komparator (C4, C5, C6), einen Parameterwert des zweiten analogen Signals (S2a, S2b, S2c) mit einem Referenzwert (Ref4, Ref5, Ref6) vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein Vergleichsergebnissignal (v4, v5, v6) erzeugt. Bei diesem Parameterwert kann es sich beispielsweise um einen Spannungs- oder Strompegel handeln.Variant 4 relates to a proposed sensor system (SS) according to variant 1, wherein in the operating state at least one comparison device, in particular a comparator (C4, C5, C6), a parameter value of the second analog signal (S2a, S2b, S2c) with a reference value (Ref4 , Ref5, Ref6) and generates a comparison result signal (v4, v5, v6) as a function of the comparison result. This parameter value may be, for example, a voltage or current level.

Variante 5Variant 5

Die Variante 5 betrifft ein vorgeschlagenes Sensorsystem (SS) entsprechend Variante 1, wobei im Betriebszustand mindestens eine Vergleichsvorrichtung, insbesondere ein Differenzverstärker (D7, D6, D8), zwei Parameterwerte des zweiten analogen Signals (S2a, S2b, S2c) miteinander, insbesondere durch Differenzbildung, vergleicht und ein Unterschiedssignal (d6, d7, d8) erzeugt und durch Vergleich des Unterschiedssignals (d6, d7, d8) mit einem Referenzwert (Ref6, Ref7, Ref8) ein Vergleichsergebnissignal (v10, v11, v12), insbesondere mittels eines von der Vergleichsvorrichtung separaten Komparators (C10, C11, C12), erzeugt.Variant 5 relates to a proposed sensor system (SS) according to variant 1, wherein in the operating state at least one comparison device, in particular a differential amplifier (D7, D6, D8), two parameter values of the second analog signal (S2a, S2b, S2c) with each other, in particular by subtraction and compares the difference signal (d6, d7, d8) with a reference value (Ref6, Ref7, Ref8), a comparison result signal (v10, v11, v12), in particular by means of one of Comparator separate comparator (C10, C11, C12) generated.

Variante 6Variant 6

Die Variante 6 betrifft ein vorgeschlagenes Sensorsystem entsprechend den Varianten 2, 3, 4, oder 5 oder den nachfolgenden Varianten, die ebenfalls Vergleichsergebnissignale oder Vergleichsergebnisse aus einem Soll- Ist-Vergleich erzeugen, wobei das Sensorsystem (SS) dazu ausgelegt ist, im Betriebszustand eine Fehlermeldung in Abhängigkeit von mindestens einem Vergleichsergebnissignal (v1, v2, v3, v4, v5, v6, v10, v11, v12, v13, v14, v15, v16, v17, v18, v19) zu erzeugen oder nicht zu erzeugen.The variant 6 relates to a proposed sensor system according to the variants 2, 3, 4, or 5 or the following variants, which also produce comparison result signals or comparison results from a target-actual comparison, the sensor system (SS) is designed to operate in the operating state Generate or fail to generate an error message depending on at least one comparison result signal (v1, v2, v3, v4, v5, v6, v10, v11, v12, v13, v14, v15, v16, v17, v18, v19).

Variante 7Variant 7

Die Variante 7 betrifft ein vorgeschlagenes Sensorsystem (SS) entsprechend Variante 6, wobei es eine Steuereinrichtung (CTR) aufweist, die das Vergleichsergebnissignal (v1, v2, v3, v4, v5, v6, v10, v11, v12, v13, v14, v15, v16, v17, v18, v19) auswertet und die Fehlermeldung erzeugt.Variant 7 relates to a proposed sensor system (SS) according to variant 6, wherein it has a control device (CTR) which contains the comparison result signal (v1, v2, v3, v4, v5, v6, v10, v11, v12, v13, v14, v15 , v16, v17, v18, v19) and generates the error message.

Variante 8Variant 8

In der Variante 8 handelt es sich bei der Sensorteilvorrichtung (TR) um einen Ultraschalltransducer (TR) handelt, der als Messsignal (MS) ein Ultraschallmesssignal in einen Ultraschallmesskanal als Messkanal (CN) aussendet und als Empfangssignal (ES) das an einem Objekt in dem Ultraschallmesskanal (CN) reflektierte Ultraschallempfangssignal empfängt.In variant 8, the sensor subdevice (TR) is an ultrasound transducer (TR) which emits an ultrasound measurement signal as measurement signal (MS) in an ultrasound measurement channel as a measurement channel (CN) and as a receive signal (ES) on an object in the ultrasound transducer Ultrasound measuring channel (CN) receiving reflected ultrasonic signal.

Variante 9Variant 9

In der Variante 9 weist das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) eine Steuereinrichtung (CTR) auf, die im ersten oder zweiten oder dritten Testzustand das siebte Antwortsignal (S7) des digitalen Eingangsschaltkreises (DSI) mit einer vorgegeben Antwort vergleicht und ein Vergleichsergebnis ermittelt.In variant 9, the proposed sensor system (SS) has a control device (CTR) which, in the first or second or third test state, compares the seventh response signal (S7) of the digital input circuit (DSI) with a predetermined response and determines a comparison result.

Variante 10Variant 10

In der Variante 10 weist das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) eine Steuereinrichtung (CTR) auf, die im ersten oder zweiten oder dritten Testzustand mit einem nullten Signal (S0) die digitale Signalerzeugung (DSO) steuert und die im ersten oder zweiten oder dritten Testzustand das siebte Antwortsignal (S7) des digitalen Eingangsschaltkreises (DSI) mit einer vorgegeben Antwort vergleicht und ein Vergleichsergebnis ermittelt. Dabei hängen diese vorgegebene Antworten und das nullte Signal (S0) voneinander ab.In variant 10, the proposed sensor system (SS) has a control device (CTR) which controls the digital signal generation (DSO) in the first or second or third test state with a zeroth signal (S0) and which in the first or second or third test state 7) compares the seventh response signal (S7) of the digital input circuit (DSI) with a predetermined response and determines a comparison result. In the process, these predetermined responses and the zeroth signal (S0) depend on each other.

Variante 11Variant 11

In der Variante 11 weist das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) eine Steuereinrichtung (CTR) auf, die im zweiten Testzustand die analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) steuert, sodass von dieser Steuerung der analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) abhängt, wie die analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) das zweite analoge Signal (S2) in das dritte analoge Testsignal (S3t) umsetzt und wobei die Steuereinrichtung (CTR) im zweiten Testzustand das siebte Antwortsignal (S7) des digitalen Eingangsschaltkreises (DSI) mit einer vorgegeben Antwort vergleicht und ein Vergleichsergebnis ermittelt. Dabei hängen diese vorgegebene Antworten und die Steuerung der analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) voneinander ab.In variant 11, the proposed sensor system (SS) has a control device (CTR) which controls the analog channel simulation unit (ACS) in the second test state, so that the analog channel simulation unit (ACS) depends on this control, as does the analog channel simulation unit (ACS) second analog signal (S2) into the third analog test signal (S3t) and wherein the control means (CTR) in the second test state, the seventh response signal (S7) of the digital input circuit (DSI) compares with a predetermined response and determines a comparison result. In the process, these predetermined responses and the control of the analog channel simulation unit (ACS) depend on each other.

Variante 12Variant 12

In der Variante 12 weist das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) eine Steuereinrichtung (CTR) auf, die im dritten Testzustand die digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) steuert, sodass von dieser Steuerung der digitalen Kanalsimulationseinheit (DCS) abhängt, wie die digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) das erste digitale Signal (S1) in das fünfte digitale Testsignal (S5t) umsetzt und wobei die Steuereinrichtung (CTR) im dritten Testzustand das siebte Antwortsignal (S7) des digitalen Eingangsschaltkreises (DSI) mit einer vorgegeben Antwort vergleicht und ein Vergleichsergebnis ermittelt. Dabei hängen diese vorgegebene Antworten und die Steuerung der digitalen Kanalsimulationseinheit (DCS) voneinander ab.In variant 12, the proposed sensor system (SS) comprises a control device (CTR), which controls the digital channel simulation unit (DCS) in the third test state, so that the control of the digital channel simulation unit (DCS) depends on the digital channel simulation unit (DCS) first digital signal (S1) is converted into the fifth digital test signal (S5t) and wherein the control device (CTR) in the third test state compares the seventh response signal (S7) of the digital input circuit (DSI) with a predetermined response and determines a comparison result. These depend on the given answers and the control of the digital channel simulation unit (DCS) from each other.

Variante 13Variant 13

In der dreizehnten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) verfügt der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) über eine Vorrichtung zur Messung der Schwingfrequenz des sechsten digitalen Signals (S6) in der Sendephase (SP). Diese Messung der Schwingfrequenz ermöglicht die Detektion von Schäden verschiedener Art am Schwingkreis eines Ultraschalltransducers (TR), wenn dieser als Sensorteilvorrichtung (TR) verwendet wird.In the thirteenth variant of the proposed sensor system (SS), the digital input circuit (DSI) has a device for measuring the oscillation frequency of the sixth digital signal (S6) in the transmission phase (SP). This measurement of the oscillation frequency makes it possible to detect damages of various types on the resonant circuit of an ultrasonic transducer (TR) when it is used as a sensor subdevice (TR).

Variante 14Variant 14

In der vierzehnten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) verfügt der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) über eine Vorrichtung zur Messung der Ausschwingzeit des sechsten digitalen Signals (S6) in der Ausschwingphase (AP). Diese Messung der Ausschwingzeit ermöglicht die Detektion von Schäden verschiedener Art am Schwingkreis eines Ultraschalltransducers (TR), wenn dieser als Sensorteilvorrichtung (TR) verwendet wird. Für die Messung der Ausschwingzeit wird in dem analogen Eingangsschaltkreis (AS) oder dem digitalen Eingangsschaltkreis bevorzugt ein Hüllkurvensignal aus dem Signalpegelverlauf des dritten analogen Signals (S3) bzw. dem Werteverlauf des sechsten digitalen Signals (S6) gebildet. Unterschreitet dieses in der Ausschwingphase (AP) einen Referenzwert für den Wert dieses Hüllkurvensignals, so kann das Ausschwingen der Sensorteilvorrichtung (TR) bzw. des Ultraschalltransducers (TR) für beendet erklärt werden. Typischerweise endet dann auch die Ausschwingphase (AP). Die Zeit zwischen dem Ende der Sendephase (SP) und dem so definierten Ende des Ausschwingens ist dann die Ausschwingzeit.In the fourteenth variant of the proposed sensor system (SS), the digital input circuit (DSI) has a device for measuring the settling time of the sixth digital signal (S6) in the decay phase (AP). This measurement of the settling time makes it possible to detect damages of various types on the resonant circuit of an ultrasonic transducer (TR) when it is used as a sensor subdevice (TR). For the measurement of the settling time, an envelope signal from the signal level profile of the third analog signal (S3) or the value profile of the sixth digital signal (S6) is preferably formed in the analog input circuit (AS) or the digital input circuit. If this falls below a reference value for the value of this envelope signal in the decay phase (AP), the decay of the sensor subdevice (TR) or of the ultrasound transducer (TR) can be declared terminated. Typically, then also the decay phase (AP) ends. The time between the end of the transmission phase (SP) and the so defined end of the swinging is then the release time.

Variante 15Variant 15

In der fünfzehnten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS), die auf der dreizehnten und vierzehnten Variante aufbaut, vergleicht der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) oder eine Steuereinheit (CTR) die gemessene Schwingfrequenz mit einem Sollwert oder einem Sollwertbereich für diese Schwingfrequenz sowie die gemessene Ausschwingzeit mit einem Sollwert oder einem Sollwertbereich für die Ausschwingzeit. Die betreffende Teilvorrichtung schließt dann ggf. auf einen Kurzschluss der Sensorteilvorrichtung (TR), insbesondere eines inneren Ultraschalltransducers (TRi) oder einen nicht vorhanden Teil der Sensorteilvorrichtung (TR), insbesondere einen nicht angeschlossenen inneren Ultraschalltransducer (TRi), oder einen sekundärseitig nicht an ein erstes Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) angeschlossenen Übertrager (UEB) oder einen anderen allgemeinen Fehler. Dies geschieht, wenn die ermittelte Schwingfrequenz höher als der Sollwert der Schwingfrequenz oder wertemäßig oberhalb des Sollwertbereichs der Schwingfrequenz liegt und wenn die ermittelte Ausschwingzeit kürzer als der Sollwert der Ausschwingzeit oder wertemäßig unterhalb des Sollwertbereichs der Ausschwingzeit liegt. Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) bzw. die Steuereinheit (CTR) erzeugen dann eine Fehlermeldung.In the fifteenth variant of the proposed sensor system (SS), which is based on the thirteenth and fourteenth variants, the digital input circuit (DSI) or a control unit (CTR) compares the measured oscillation frequency with a setpoint or setpoint range for that oscillation frequency and the measured settling time a setpoint or setpoint range for the settling time. The subdevice concerned then optionally includes a short circuit of the sensor subdevice (TR), in particular an internal ultrasound transducer (TRi) or a non-present part of the sensor subdevice (TR), in particular a non-connected internal ultrasound transducer (TRi), or a secondary side not on first sub-signal (S3a) of the third analogue signal (S3) connected to the transmitter (UEB) or another general error. This occurs when the determined oscillation frequency is higher than the nominal value of the oscillation frequency or valuewise above the nominal value range of the oscillation frequency and if the determined decay time is shorter than the nominal value of the decay time or valuewise below the target value range of the decay time. The digital input circuit (DSI) or the control unit (CTR) then generate an error message.

Variante 16Variant 16

In der sechzehnten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS), die auf der dreizehnten und vierzehnten Variante aufbaut, vergleicht der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) oder die Steuereinheit (CTR) die gemessene Ausschwingzeit mit einem Sollwert oder einem Sollwertbereich für diese Ausschwingzeit und schließt ggf. auf einen nicht vorhanden Teil der Sensorteilvorrichtung (TR), insbesondere einen nicht angeschlossenen inneren Ultraschalltransducer (TRi), oder einen Fehler schließt. Dies geschieht, wenn die ermittelte Ausschwingzeit kürzer als der Sollwert der Ausschwingzeit oder wertemäßig unterhalb des Sollwertbereichs der Ausschwingzeit liegt. In dem Fall erzeugt der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) oder eine Steuereinheit (CTR) eine Fehlermeldung.In the sixteenth variant of the proposed sensor system (SS), which builds on the thirteenth and fourteenth variants, the digital input circuit (DSI) or control unit (CTR) compares the measured settling time to a setpoint or setpoint range for that settling time and eventually closes a non-existing part of the sensor sub-device (TR), in particular an unconnected internal ultrasonic transducer (TRi), or an error closes. This occurs when the determined settling time is shorter than the setpoint of the decay time or valuewise below the setpoint range of the decay time. In that case, the digital input circuit (DSI) or a control unit (CTR) generates an error message.

Variante 17Variant 17

In der siebzehnten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) verfügt das Sensorsystem (SS) über eine Vorrichtung zur Ermittlung des Amplitudenwerts eines geraden Signalanteils (A2c_b) in einem zweiten Signal (S2) oder in einem Teilsignal (S2c) des zweiten Signals (S2) sowie über eine Vorrichtung zur Ermittlung des Amplitudenwerts eines ungeraden Signalanteils (A2c_a) in einem zweiten Signal (S2) oder einem Teilsignal (S2c) des zweiten Signals (S2).In the seventeenth variant of the proposed sensor system (SS), the sensor system (SS) has a device for determining the amplitude value of an even signal component (A2c_b) in a second signal (S2) or in a component signal (S2c) of the second signal (S2) and via a device for determining the amplitude value of an odd signal component (A2c_a) in a second signal (S2) or a component signal (S2c) of the second signal (S2).

Eine Vergleichsvorrichtung (arctan, C18), die Teil des Sensorsystems (SS) ist, ist dazu vorgesehen, den Amplitudenwert (s3b) des geraden Signalanteils mit einem Schwellwert (A2c_b) für diesen geraden Amplitudenwert (s3b) zu vergleichen und ein entsprechendes Vergleichsergebnissignal (v18) für den geraden Signalanteil (s3b) zu erzeugen.A comparison device (arctan, C18), which is part of the sensor system (SS), is provided to compare the amplitude value (s3b) of the even signal component with a threshold value (A2c_b) for this even amplitude value (s3b) and a corresponding comparison result signal (v18 ) for the even signal component (s3b).

Eine weitere Vergleichsvorrichtung, die Teil des Sensorsystems (SS) ist, ist dazu vorgesehen, den Amplitudenwert (s3a) des ungeraden Signalanteils (A2c_a) mit einem Schwellwert für diesen ungeraden Amplitudenwert zu vergleichen und ein entsprechendes Vergleichsergebnissignal für den ungeraden Signalanteil zu erzeugen. Eine Teilvorrichtung des Sensorsystems (SS) erzeugt dann eine Fehlermeldung oder gibt ein Fehlersignal aus, wenn das entsprechende Vergleichsergebnissignal für den ungeraden Signalanteil und das entsprechende Vergleichsergebnissignal für den geraden Signalanteil keiner erlaubten Wertekombination entsprechen.A further comparison device, which is part of the sensor system (SS), is provided for comparing the amplitude value (s3a) of the odd signal component (A2c_a) with a threshold value for this odd amplitude value and generating a corresponding comparison signal for the odd signal component. A subsystem of the sensor system (SS) then generates an error message or outputs an error signal if the corresponding comparison result signal for the odd signal component and the corresponding comparison result signal for the even signal component do not correspond to an allowed value combination.

Variante 18Variant 18

In der achtzehnten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) umfasst das zweite analoge Signal (S2) mindestens ein erstes Teilsignal (S2a) und ein zweites Teilsignal (S2b). Das Sensorsystem (SS) ist durch Symmetrierung der Sensorteilvorrichtung (TR) bzw. des Ultraschalltransducers (TR) und ggf. des vorhandenen Übertragers (UEB) so gestaltet, dass das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) im fehlerfreien Fall bis auf eine Phasenverschiebung von 180° im zeitlichen Verlauf gleich sind. Die Phasenverschiebung kann um bis zu ±10° abweichen. Bevorzugt sind aber kleinere Abweichungen. Das Sensorsystem weist eine Teilvorrichtung in dieser achtzehnten Variante auf, die dazu vorgesehen ist, die Gleichheit des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) zu vermessen und einen Messwert für diese Gleichheit zu ermitteln. Hierbei wird vor dem Vergleich eine Phasenkompensation durchgeführt. Hierzu wird bevorzugt eines der beiden Signale um 180° durch geeignete Zwischenspeicherung in der Steuereinheit (CTR) oder dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) verzögert. Es wird in dieser Variante nun vorgeschlagen, dass das Sensorsystem (SS) eine Vergleichseinrichtung aufweist, die diesen Messwert für die Gleichheit mit einem Referenzwert vergleicht und ein Fehlersignal erzeugt, wenn der so ermittelte Wert der Gleichheit unterhalb des Referenzwerts für diese Gleichheit liegt. Dieses Messverfahren dieser achtzehnten Variante hat den Vorteil, dass kleinste Störungen der Symmetrie eines Ultraschalltransducer-Schaltkreises erkannt werden können.In the eighteenth variant of the proposed sensor system (SS), the second analog signal (S2) comprises at least a first sub-signal (S2a) and a second sub-signal (S2b). The sensor system (SS) is designed by symmetrizing the sensor subdevice (TR) or the ultrasound transducer (TR) and possibly the existing transmitter (UEB) so that the first sub-signal (S2a) of the second analog signal (S2) and the second sub-signal (S2b) of the second analog signal (S2) in the error-free case are the same except for a phase shift of 180 ° in the time course. The phase shift can deviate by up to ± 10 °. However, smaller deviations are preferred. The sensor system has a sub-device in this eighteenth variant, which is provided to measure the equality of the first sub-signal (S2a) of the second analog signal (S2) and the second sub-signal (S2b) of the second analog signal (S2) and a measured value to determine this equality. In this case, a phase compensation is performed before the comparison. For this purpose, preferably one of the two signals is delayed by 180 ° by suitable intermediate storage in the control unit (CTR) or the digital input circuit (DSI). It is now proposed in this variant that the sensor system (SS) has a comparison device which compares this measured value for equality with a reference value and generates an error signal if the value of equality determined in this way is below the reference value for this equality. This measuring method of this eighteenth variant has the advantage that the smallest disturbances of the symmetry of an ultrasonic transducer circuit can be detected.

Variante 19Variant 19

In der neunzehnten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) kann das Sensorsystem (SS) so konfiguriert werden, dass im ersten Testzustand der Impedanz-Wert der Impedanz der Sensorteilvorrichtung (TR) oder der Impedanz eines internen Ultraschalltransducers (TRi), der Teil des Ultraschalltransducers (TR) als Sensorteilvorrichtung ist, bestimmt werden kann. Diese Impedanz-Wertbestimmung erfolgt bevorzugt in dem analogen Eingangsschaltkreis (AS) oder im digitalen Eingangsschaltkreis (DSI). Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) oder die Systemsteuerung (CTR) vergleichen den ermittelten Impedanz-Wert mit einem Impedanz-Sollwert oder einem Impedanz-Sollwertbereich. Das Sensorsystem (SS) erzeugt eine Fehlermeldung oder stellt diese bereit, wenn der erfasste Impedanz-Wert von dem Impedanz-Sollwert abweicht oder außerhalb des Impedanz-Sollwertbereiches liegt. Dies geschieht ebenfalls bevorzugt in der Steuereinheit (CTR) oder dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI).In the nineteenth variant of the proposed sensor system (SS), the sensor system (SS) can be configured so that in the first test state the impedance value of the impedance of the sensor subdevice (TR) or the impedance of an internal ultrasonic transducer (TRi), the part of the ultrasound transducer ( TR) as a sensor sub-device can be determined. This impedance value determination is preferably carried out in the analog input circuit (AS) or in the digital input circuit (DSI). The digital input circuit (DSI) or the system controller (CTR) compares the detected impedance value with an impedance setpoint or an impedance setpoint range. The sensor system (SS) generates or provides an error message if the detected impedance value deviates from the impedance setpoint or is outside the impedance setpoint range. This is also preferably done in the control unit (CTR) or the digital input circuit (DSI).

Variante 20Variant 20

In der zwanzigsten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) kann das Sensorsystem (SS) so konfiguriert werden, dass im Betriebszustand der Werteverlauf und/oder die Werte des siebten Antwortsignals (S7), insbesondere in Form von Messergebnissen und Messwerten, auf Plausibilität, insbesondere durch den Vergleich mit Sollwerten und Sollwertbereichen, durch den digitalen Empfangsschaltkreis (DSI) und/oder die Steuereinrichtung (CTR) geprüft werden. Beispielsweise kann während der Konstruktion des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) berücksichtigt werden, dass bestimmte Messwerte unter bestimmten Bedingungen physikalisch nicht möglich sind. Das Auftreten solcher Messwerte unter diesen Bedingungen kann daher als Anzeichen für einen Fehler interpretiert werden. Es kann daher vorgesehen werden, dass der digitalen Empfangsschaltkreis (DSI) und/oder die Steuereinrichtung (CTR) in diesem Fall eine Fehlermeldung erzeugen oder bereitstellen.In the twentieth variant of the proposed sensor system (SS), the sensor system (SS) can be configured so that in the operating state the value profile and / or the values of the seventh response signal (S7), in particular in the form of measurement results and measured values, for plausibility, in particular by the comparison with setpoints and setpoint ranges, through the digital receive circuit (DSI) and / or the controller (CTR). For example, it can be taken into account during the construction of the proposed sensor system (SS) that certain measured values are physically impossible under certain conditions. The occurrence of such measurements under these conditions can therefore be interpreted as an indication of an error. It can therefore be provided that the digital receiving circuit (DSI) and / or the control device (CTR) generate or provide an error message in this case.

Variante 21Variant 21

In der einundzwanzigsten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) erfolgt eine Weitergabe des Werteverlaufs und/oder der Werte des siebten Antwortsignals (S7), die insbesondere in Form von Messergebnissen und Messwerten vorliegen können, im Betriebszustand durch die Steuereinheit (CTR) und/oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) nur dann, wenn die Plausibilitätsprüfung des Werteverlaufs und/oder der Werte des siebten Antwortsignals (S7) erfolgreich war. Wenn die Plausibilitätsprüfung des Werteverlaufs und/oder der Werte des siebten Antwortsignals (S7) nicht erfolgreich war, kann beispielsweise eine Fehlermeldung durch die Steuereinheit (CTR) und/oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) erzeugt oder bereitgestellt werden.In the twenty-first variant of the proposed sensor system (SS), the value course and / or the values of the seventh response signal (S7) are passed on, which can be present in particular in the form of measurement results and measured values, in the operating state by the control unit (CTR) and / or the digital input circuit (DSI) only if the plausibility check of the value course and / or the values of the seventh response signal (S7) was successful. For example, if the plausibility check of the value history and / or the values of the seventh response signal (S7) was unsuccessful, an error message can be generated or provided by the control unit (CTR) and / or the digital input circuit (DSI).

Variante 22Variant 22

In der zweiundzwanzigsten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) sind der digitale Empfangsschaltkreis (DSI) und/oder der analoge Empfangsschaltkreis (AS) dazu vorgesehen und eingerichtet den Gleichanteil und/oder die Amplitude und/oder die Phase und/oder andere Signalparameter des dritten analogen Signals (S3) bei verschiedenen Signalfrequenzen des durch die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugten ersten digitalen Signals (S1) oder bei verschiedenen zeitlichen Signalverlaufsmustern des durch die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugten ersten digitalen Signals (S1) zu erfassen. Selbstredend ist in diesem Fall die digitale Signalerzeugung (DSO) zur Erzeugung verschiedener Signalfrequenzen des ersten digitalen Signals (S1) und/oder verschiedener zeitlicher Signalverlaufsmuster des ersten digitalen Signals (S1) in der Lage. Besonders geeignet sind Frequenzsweeps, Phasensprungsignale und phasenmodulierte Signale, die durch die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugt werden können.In the twenty-second variant of the proposed sensor system (SS), the digital receiving circuit (DSI) and / or the analog receiving circuit (AS) are provided and set up the DC component and / or the amplitude and / or the phase and / or other signal parameters of the third analog Signal (S3) at different signal frequencies of the digital Signal generation (DSO) generated first digital signal (S1) or at different temporal waveform patterns of the digital signal generation (DSO) generated by the first digital signal (S1). Of course, in this case, digital signal generation (DSO) is capable of producing different signal frequencies of the first digital signal (S1) and / or different temporal signal patterns of the first digital signal (S1). Particularly suitable are frequency sweeps, phase-shift signals and phase-modulated signals that can be generated by digital signal generation (DSO).

Variante 23Variant 23

In der dreiundzwanzigsten Variante des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) weist ein verwendbares Signalverlaufsmuster des ersten digitalen Signals (S1), das durch die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugt wird, eine Signalfrequenz auf und einen Phasensprung in seinem Verlauf auf.In the twenty-third variant of the proposed sensor system (SS), a usable waveform pattern of the first digital signal (S1) generated by the digital signal generation (DSO) has a signal frequency and a phase jump in its course.

Verfahren zum BetriebMethod of operation

Es wird vorgeschlagen die zuvor beschriebene Vorrichtung und ggf. ihre Varianten wie folgt zu betreiben: It is proposed to operate the device described above and possibly its variants as follows:

Als erstes erfolgt bevorzugt das Einnehmen des dritten Testzustands durch das Sensorsystem (SS) und die Simulation mindestens eines Testfalls durch die Erzeugung eines diesem Testfall entsprechenden nullten Signals (S0) durch die Steuereinheit (CTR) und die Erfassung des siebten Antwortsignals (S7) durch die Steuereinheit (CTR) sowie ein Vergleich des siebten Antwortsignals (S7) mit einem vorgegeben Muster des siebten Antwortsignals (S7). Dabei werden vorgegeben Muster des siebten Antwortsignals (S7) zugrunde gelegt, die dem erzeugten nullten Signal (S0) entsprechen. Hierbei sei darauf hingewiesen, dass die digitale Signalerzeugung (DSO), die digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) und der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) ggf. unterschiedlich konfiguriert werden können. Diese Konfigurationen werden vorzugsweise auch durch die Steuereinheit (CTR) vorgenommen. Das verwendete nullte Signal (S0) hängt dann von diesen verwendeten Konfigurationen, die bevorzugt durch die Steuereinheit mittels entsprechender, in den Figuren nicht eingezeichneter Steuerleitungen eingestellt werden, und dem jeweiligen Prüfungszweck ab. Dementsprechend hängt dann auch das vorgegeben Muster des siebten Antwortsignals (S7) von dem verwendeten nullten Signal (S0), diesen Konfigurationen, die bevorzugt durch die Steuereinheit (CTR) kontrolliert werden, und dem Prüfungszweck ab. Es erfolgt das Feststellen eines Fehlers, wenn das siebte Antwortsignal (S7) nicht exakt dem vorgegeben Muster des siebten Antwortsignals (S7) entspricht. Diese Feststellung wird bevorzugt durch die Steuereinheit (CTR) getroffen und an eine vorgegebene Stelle in vorgegebener Weise signalisiert. Beispielsweise kann ein Flag bei einem solchen Fehler durch die Steuereinheit (CTR) gesetzt werden. Die Steuereinheit (CTR) vergleicht für diese Überprüfung das siebte Antwortsignal (S7) mit dem vorgegeben Muster des siebten Antwortsignals (S7). Dies geschieht bevorzugt durch bit-weise Überprüfung. Sofern keine weiteren Messungen erforderlich sind, kann der dritte Testzustand dann verlassen werden und ein anderer Testzustand oder der Betriebszustand eingenommen werden. Besonders bevorzugt folgt im fehlerfreien Fall auf das Abprüfen aller Prüffälle im dritten Testzustand das Abprüfen aller Prüffälle (Testfälle) im zweiten Testzustand, da dann die digitale Logik des digitalen Teils der Signalkette als ordnungsgemäß arbeitend bewertet ist.First, the third test state is taken by the sensor system (SS) and the simulation of at least one test case by the generation of a zeroth signal (S0) corresponding to this test case by the control unit (CTR) and the detection of the seventh response signal (S7) Control unit (CTR) and a comparison of the seventh response signal (S7) with a predetermined pattern of the seventh response signal (S7). In this case, predetermined patterns of the seventh response signal (S7) are used, which correspond to the zeroth signal generated (S0). It should be noted that digital signal generation (DSO), digital channel simulation unit (DCS) and digital input circuitry (DSI) may be configured differently. These configurations are also preferably made by the control unit (CTR). The zeroed signal (S0) used then depends on these used configurations, which are preferably set by the control unit by means of corresponding control lines, not drawn in the figures, and the respective test purpose. Accordingly, the predetermined pattern of the seventh response signal (S7) also depends on the zeroed signal (S0) used, these configurations, which are preferably controlled by the control unit (CTR), and the test purpose. An error is detected when the seventh response signal (S7) does not exactly correspond to the predetermined pattern of the seventh response signal (S7). This determination is preferably made by the control unit (CTR) and signaled to a predetermined location in a predetermined manner. For example, a flag at such an error may be set by the control unit (CTR). The control unit (CTR) compares the seventh response signal (S7) with the predetermined pattern of the seventh response signal (S7) for this check. This is preferably done by bit-wise checking. If no further measurements are required, the third test state can then be left and another test state or the operating state can be assumed. In the error-free case, the checking of all test cases in the third test state is particularly preferably followed by checking all test cases (test cases) in the second test condition, since then the digital logic of the digital part of the signal string is rated as working properly.

Bevorzugt folgen somit auf die Prüfungen im dritten Testzustand die Prüfungen im zweiten Testzustand. Der zweite Testzustand kann aber auch direkt aus dem Betriebszustand oder den anderen Testzuständen eingenommen werden.The tests in the second test state thus preferably follow the tests in the third test state. The second test state can also be taken directly from the operating state or the other test states.

Hierzu erfolgen das Einnehmen des zweiten Testzustands durch das Sensorsystem (SS) und die Simulation mindestens eines Testfalls durch Erzeugung eines diesem Testfall entsprechenden nullten Signals (S0) durch die Steuereinheit (CTR) als Stimulus für die nachfolgende Signalkette und die Erfassung des siebten Antwortsignals (S7) durch die Steuereinheit (CTR) sowie der Vergleich des siebten Antwortsignals (S7) mit einem vorgegeben Musterkorridor des siebten Antwortsignals (S7). Im Gegensatz zum dritten Testzustand kann die Reaktion der Signalkette, die nunmehr auch analoge Schaltungsteile (DR, AS) umfasst, nicht mehr exakt vorhergesagt werden. Daher muss ein Signalkorridor (Musterkorridor) für den erlaubten Verlauf der erlaubten Werte des siebten Antwortsignals (S7) vorgegeben werden. Bei dem siebten Antwortsignal (S7) kann es sich um ein eindimensionales, aber auch um ein mehrdimensionales Signal handeln. In dem mehrdimensionalen Zustandsraum müssen daher für jeden Zeitschritt bzw. jeden zu prüfenden Parameter des siebten Antwortsignals (S7) Bereiche angegeben werden, innerhalb dessen sich das siebte Antwortsignal (S7) wertemäßig bewegen darf. Besonders bevorzugt sind einfache Toleranzintervalle für jeden Parameter, die nicht verlassen werden dürfen. Der Musterkorridor sollte bevorzugt ein einfacher linearer Schlauch sein. Es sind aber auch erheblich komplexere Topologien für die erlaubten Wert-/Parameterkombinationen des siebten Antwortsignals (S7) denkbar. Sofern eine Wert-/Parameterkombination des siebten Antwortsignals (S7) den erlaubten Musterkorridor verlässt, kann die Steuereinheit (CTR) einen Fehler feststellen und signalisieren. Dies erfolgt, wenn das siebte Antwortsignal (S7) nicht innerhalb des vorgegeben Musterkorridors des siebten Antwortsignals (S7) liegt. Sobald alle Prüffälle (Testfälle) abgearbeitet sind, erfolgt bevorzugt das Verlassen des zweiten Testzustands.For this purpose, the second test state is taken by the sensor system (SS) and the simulation of at least one test case by generating a zeroth signal (S0) corresponding to this test case by the control unit (CTR) as a stimulus for the subsequent signal sequence and the detection of the seventh response signal (S7 ) by the control unit (CTR) and the comparison of the seventh response signal (S7) with a predetermined pattern corridor of the seventh response signal (S7). In contrast to the third test state, the reaction of the signal chain, which now also includes analog circuit parts (DR, AS), can no longer be predicted accurately. Therefore, a signal corridor (pattern corridor) for the permitted course of the allowed values of the seventh response signal (S7) must be specified. The seventh response signal (S7) can be a one-dimensional, but also a multi-dimensional signal. In the multi-dimensional state space, therefore, regions must be specified for each time step or each parameter of the seventh response signal (S7) to be tested, within which the seventh response signal (S7) may move in terms of value. Particularly preferred are simple tolerance intervals for each parameter that must not be left. The pattern corridor should preferably be a simple linear tube. However, considerably more complex topologies are also conceivable for the permitted value / parameter combinations of the seventh response signal (S7). If a value / parameter combination of the seventh response signal (S7) leaves the allowed pattern corridor, the control unit (CTR) can detect and signal an error. This occurs when the seventh response signal (S7) is not within the predetermined pattern corridor of the seventh response signal (S7). As soon as all test cases (test cases) have been processed, it is preferable to leave the second test state.

Besonders bevorzugt folgt im fehlerfreien Fall auf das Abprüfen aller Prüffälle im dritten und zweiten Testzustand das Abprüfen aller Prüffälle (Testfälle) im ersten Testzustand, da dann die digitale Logik des digitalen Teils der Signalkette und die analogen Schaltungsteile der Signalkette als ordnungsgemäß arbeitend bewertet sind. In the error-free case, the checking of all test cases in the third and second test states is particularly preferably followed by the checking of all test cases in the first test condition, since then the digital logic of the digital part of the signal chain and the analog circuit parts of the signal string are rated as working properly.

Bevorzugt folgen somit auf die Prüfungen im zweiten Testzustand die Prüfungen im ersten Testzustand. Der erste Testzustand kann aber auch direkt aus dem Betriebszustand oder den anderen Testzuständen eingenommen werden.The tests in the first test state thus preferably follow the tests in the second test state. The first test state can also be taken directly from the operating state or the other test states.

Hierzu erfolgen das Einnehmen des ersten Testzustands durch das Sensorsystem (SS) und die Simulation mindestens eines Testfalls durch Erzeugung eines diesem Testfall entsprechenden nullten Signals (S0) durch die Steuereinheit (CTR) und die Erfassung des siebten Antwortsignals (S7) durch die Steuereinheit (CTR) und der Vergleich des siebten Antwortsignals (S7) mit einem vorgegeben Musterkorridor des siebten Antwortsignals (S7). In diesem Testfall ist es von besonderer Bedeutung, dass hier bevorzugt weitere Parameter der Sensorteilvorrichtung (TR) vermessen werden. Insofern betrifft die Erzeugung des nullten Signals (S0) bevorzugt die Erzeugung geeigneter Stimuli für die Vermessung der Sensorteilvorrichtung (TR), also des Ultraschalltransducers (TR), und die Übergabe der ermittelten Messwerte für die Parameter der Sensorteilvorrichtung (TR), also des Ultraschalltransducers (TR), in Form eines siebten Antwortsignals (S7) an die Steuereinheit (CTR). Die Steuereinheit (CTR) stellt bevorzugt einen Fehler fest, wenn das siebte Antwortsignal (S7) nicht innerhalb eines vorgegeben Musterkorridors des siebten Antwortsignals (S7) liegt. Beispielsweise, wenn die Impedanz des beispielhaften Ultraschalltransducers nicht innerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches liegt oder wenn eine Asymmetrie bei erwarteter Symmetrie vorliegt. Hierzu werten die Steuereinrichtung (CTR) und/oder der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) typischerweise auch Vergleichsergebnissignale von Vergleichseinrichtungen aus.For this purpose, the first test state is taken by the sensor system (SS) and the simulation of at least one test case by the control unit (CTR) generating a zeroth signal (S0) corresponding to this test case and the control unit (CTR) detecting the seventh response signal (S7) ) and the comparison of the seventh response signal (S7) with a predetermined pattern corridor of the seventh response signal (S7). In this test case, it is of particular importance that further parameters of the sensor subdevice (TR) are preferably measured here. In this respect, the generation of the zeroth signal (S0) preferably relates to the generation of suitable stimuli for the measurement of the sensor subdevice (TR), ie of the ultrasound transducer (TR), and the transfer of the determined measured values for the parameters of the sensor subdevice (TR), ie of the ultrasound transducer ( TR), in the form of a seventh response signal (S7) to the control unit (CTR). The control unit (CTR) preferably detects an error when the seventh response signal (S7) is not within a predetermined pattern corridor of the seventh response signal (S7). For example, if the impedance of the exemplary ultrasound transducer is not within a predetermined range of values or if there is asymmetry in expected symmetry. For this purpose, the control device (CTR) and / or the digital input circuit (DSI) typically also evaluate comparison result signals from comparison devices.

Besonders bevorzugt folgt im fehlerfreien Fall auf das Abprüfen aller Prüffälle im dritten, zweiten und ersten Testzustand die Rückkehr in den Betriebszustand, da dann die digitale Logik des digitalen Teils der Signalkette sowie die analogen Schaltungsteile der Signalkette und die Sensorteilvorrichtung, also der Ultraschalltransducer (TR), als ordnungsgemäß arbeitend bewertet sind. Somit kann dann das Sensorsystem als solches auch als ordnungsgemäß arbeitend bewertet werden. Auch dies kann durch die Steuereinheit (CTR) festgestellt und ggf. Weitersignalisiert werden.In the error-free case, it is particularly preferable to check all test cases in the third, second and first test state to return to the operating state, since then the digital logic of the digital part of the signal chain and the analog circuit parts of the signal chain and the sensor sub-device, ie the ultrasonic transducer (TR) , are considered properly working. Thus, then, the sensor system as such can be rated as working properly. This can also be determined by the control unit (CTR) and possibly further signaled.

Bevorzugt folgt somit auf die Prüfungen im dritten Testzustand die Einnahme des Betriebszustands. Der Betriebszustand kann aber auch direkt aus allen Testzuständen heraus eingenommen werden.Thus, the tests in the third test state are preferably followed by the assumption of the operating state. The operating state can also be taken directly from all test conditions out.

Auch im Betriebszustand kann die Überwachung von Amplitudenpegeln, Differenzen solcher Amplitudenpegel mit und ohne Phasenverschiebungen und die Überwachung, ob eine Asymmetrie bei erwarteter Symmetrie vorliegt, erfolgen. Hierzu werten die Steuereinrichtung (CTR) und/oder der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) typischerweise auch Vergleichsergebnissignale von entsprechenden Vergleichseinrichtungen auch während des normalen Betriebs im Betriebszustand aus.Even in the operating state, the monitoring of amplitude levels, differences of such amplitude levels with and without phase shifts and the monitoring of whether there is an asymmetry in expected symmetry, take place. For this purpose, the control device (CTR) and / or the digital input circuit (DSI) typically also evaluate comparison result signals from corresponding comparison devices even during normal operation in the operating state.

Es wird auch ein selbstestfähiges Ultraschallsensorsystem (SS) vorgeschlagen, das einen inneren Ultraschalltransducer (TRi), einen Übertrager (UEB) und einen Transducer-Widerstand (RTR), der Teil des inneren Ultraschalltransducers (TRi) sein kann, und mit einer Transducer-Kapazität (CTR), die Teil des inneren Ultraschalltransducers (TRi) sein kann, umfasst. Ein erstes Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und ein zweites Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und ein erstes Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und ein zweites Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) sind die elektrischen Mindestknoten dieses vorgeschlagenen Teilsystems. Der zeitliche Betrieb des Ultraschalmesssystems (SS) weist dann typischerweise zumindest die Sendephase (SP) auf. Das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) ist mit einem ersten primärseitigen Anschluss des Übertragers (UEB) verbunden. Das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) ist mit einem zweiten primärseitigen Anschluss des Übertragers (UEB) verbunden. Das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) ist mit einem ersten sekundärseitigen Anschluss des Übertragers (UEB) und einem ersten Anschluss des Transducer-Widerstands (RTR) und mit einem ersten Anschluss der Transducer-Kapazität (CTR) und mit einem ersten Anschluss des inneren Ultraschalltransducers (TRi) verbunden. Das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) ist mit einem zweiten sekundärseitigen Anschluss des Übertragers (UEB) und einem zweiten Anschluss des Transducer-Widerstands (RTR) und mit zweiten Anschluss der Transducer-Kapazität (CTR) und mit einem zweiten Anschluss des inneren Ultraschalltransducers (TRi) verbunden. Die Topologie des Schaltungsnetzwerks aus inneren Ultraschalltransducer (TRi) und Transducer-Widerstand (RTR) und Transducer-Kapazität (CTR) und Übertrager (UEB) und die Kennwerte dieser Bauelemente und deren Ansteuerung sind so gewählt, dass im Normalbetrieb einer Sendephase (SP) das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) einem um 180°+/- 10° phasenverschobenen zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) mit einer Amplitudenabweichung von weniger als 10% entspricht und dass im Normalbetrieb einer Sendephase (SP) das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) einem um 180°+/-10° phasenverschobenen zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) mit einer Amplitudenabweichung von weniger als 10% entspricht. Mindestens diese Teilsignale (S2a, S2b, S3a, S3b) weisen eine gemeinsame Periodizität mit der Periode T in der Sendephase (SP) auf. Die Ultraschallsensorvorrichtung (SS) umfasst zumindest eine Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE). Die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) analysiert mindestens ein Teilsignal, das zu analysierende Signal (ZA), das aus den Teilsignalen (S2a, S2b, S3a, S3b) gewählt ist, auf Verzerrungen hin und bildet ein zugehöriges Vergleichsergebnissignal (v15, v16, v17, v18, v19) (das Vergleichsergebnissignal v_X).It is also a selbstestfähiges ultrasonic sensor system (SS) is proposed, which may be an inner ultrasound transducer (TR i), a transmitter (UEB) and a transducer resistance (R TR), the part of the inner ultrasound transducer (TRi), and a transducer Capacitance (C TR ), which may be part of the internal ultrasonic transducer (TRi) comprises. A first sub-signal (S2a) of the second analog signal (S2) and a second sub-signal (S2b) of the second analog signal (S2) and a first sub-signal (S3a) of the third analog signal (S3) and a second sub-signal (S3b) of the third analog signal (S3) are the minimum electrical nodes of this proposed subsystem. The temporal operation of the ultrasonic measuring system (SS) then typically has at least the transmission phase (SP). The first sub-signal (S2a) of the second analog signal (S2) is connected to a first primary-side terminal of the transmitter (UEB). The second sub-signal (S2b) of the second analog signal (S2) is connected to a second primary-side terminal of the transmitter (UEB). The first sub-signal (S3a) of the third analog signal (S3) is connected to a first secondary-side terminal of the transformer (UEB) and a first terminal of the transducer resistor (R TR ) and to a first terminal of the transducer capacitance (C TR ) and connected to a first terminal of the internal ultrasonic transducer (TRi). The second sub-signal (S3b) of the third analog signal (S3) is connected to a second secondary-side terminal of the transformer (UEB) and a second terminal of the transducer resistor (R TR ) and to the second terminal of the transducer capacitance (C TR ) and connected to a second terminal of the internal ultrasonic transducer (TRi). The topology of the circuit network of internal ultrasonic transducer (TRi) and transducer resistance (R TR ) and transducer capacitance (C TR ) and transformer (UEB) and the characteristics of these components and their control are selected so that in normal operation of a transmission phase (SP ) the first sub-signal (S2a) of the second analog signal (S2) a phase-shifted by 180 ° +/- 10 ° second partial signal (S2b) of the second analog signal (S2) corresponds to an amplitude deviation of less than 10% and that during normal operation of a transmission phase (SP), the first partial signal (S3a) of the third analog signal (S3) to a 180 ° +/- 10 ° phase-shifted second partial signal (S2b) of the second analog signal (S2) corresponds to an amplitude deviation of less than 10%. At least these sub-signals (S2a, S2b, S3a, S3b) have a common periodicity with the period T in the transmission phase (SP). The ultrasonic sensor device (SS) comprises at least one coefficient monitoring subdevice (KUE). The coefficient monitoring subdevice (KUE) analyzes for distortion at least a sub-signal, the signal to be analyzed (ZA) selected from the sub-signals (S2a, S2b, S3a, S3b) and forms an associated comparison result signal (v15, v16, v17, v18 , v19) (the comparison result signal v_X).

Eine beispielhafte Ausführung der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) umfasst eine ersten Teilvorrichtung (M1, s1a, F1, s2a, S&H_Ca) der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE), die ein Skalarprodukt in Form eines ersten internen Koeffizentensignals (s3a) aus einem ersten Analysesignal (A_a) und dem zu analysierenden Signal (ZA) bildet, und eine zweite Teilvorrichtung (M2, s1b, F2, s2b, S&H_Cb), die ein Skalarprodukt in Form eines zweiten internen Koeffizentensignals (s3b) aus einem zweiten Analysesignal (A_b) und dem zu analysierenden Signal (ZA) bildet. Das erste Analysesignal (A_a) und das zweite Analysesignal (A_b) weisen die gleiche Periode (T) auf, wie das zu analysierende Signal (ZA). Das erste Analysesignal (A_a) und das zweite Analysesignal (A_b) sind untereinander verschieden. Das Verhältnis des ermittelten Werts des ersten internen Koeffizentensignals (s3a) zum ermittelten Wert des zweiten internen Koeffizentensignals (s3b) für den Normalbetrieb in der Sendephase (SP) unterscheidet sich dabei vom Verhältnis des ermittelten Werts des ersten internen Koeffizentensignals (s3a) zum ermittelten Wert des zweiten internen Koeffizentensignals (s3b) für den Betrieb in zumindest einem Fehlerfall in der Sendephase (SP). Der Unterschied der beiden Koeffizientensignale (s3a, s3b) wird zur Erzeugung des Vergleichsergebnissignals (v_X) genutzt.An exemplary embodiment of the coefficient monitoring subdevice (KUE) comprises a first subdevice (M1, s1a, F1, s2a, S & H_Ca) of the coefficient monitoring subdevice (KUE) which generates a scalar product in the form of a first internal coefficient signal (s3a) from a first analysis signal (A_a) and the signal (ZA) to be analyzed, and a second sub-device (M2, s1b, F2, s2b, S & H_Cb) comprising a scalar product in the form of a second internal coefficient signal (s3b) of a second analysis signal (A_b) and the signal to be analyzed (ZA ). The first analysis signal (A_a) and the second analysis signal (A_b) have the same period (T) as the signal to be analyzed (ZA). The first analysis signal (A_a) and the second analysis signal (A_b) are different from each other. The ratio of the determined value of the first internal coefficient signal (s3a) to the determined value of the second internal coefficient signal (s3b) for normal operation in the transmission phase (SP) differs from the ratio of the determined value of the first internal coefficient signal (s3a) to the determined value of second internal Koeffizentensignals (s3b) for operation in at least one error case in the transmission phase (SP). The difference between the two coefficient signals (s3a, s3b) is used to generate the comparison result signal (v_X).

Vorteil der ErfindungAdvantage of the invention

Ein solches Ultraschallsensormesssystem ermöglicht zumindest in einigen Realisierungen den effizienten und effektiven Test dieses Systems im Normalbetrieb. Die Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.Such an ultrasonic sensor measuring system enables, at least in some implementations, the efficient and effective test of this system in normal operation. The advantages are not limited to this.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt schematisch vereinfacht die Grundstruktur des vorgeschlagenen selbsttestfähigen Sensorsystems (SS). 1 shows schematically simplified the basic structure of the proposed self-testable sensor system (SS).
  • 2 entspricht der 1, wobei ein Übertrager (UEB) zwischen Sensorteilvorrichtung (TR) und Treiberstufe (DR) eingefügt ist. 2 equals to 1 , wherein a transformer (UEB) between sensor subdevice (TR) and driver stage (DR) is inserted.
  • 3 entspricht der 2 mit dem fett markierten aktiven Signalpfad im Betriebszustand und im ersten Testzustand. 3 equals to 2 with the active signal path marked in bold in the operating state and in the first test state.
  • 4 entspricht der 2 mit dem fett markierten aktiven Signalpfad im zweiten Testzustand. 4 equals to 2 with the bold labeled active signal path in the second test state.
  • 5 entspricht der 2 mit dem fett markierten aktiven Signalpfad im dritten Testzustand. 5 equals to 2 with the bold labeled active signal path in the third test state.
  • 6 entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass das zweite analoge Signal (S2) mittels einer Vergleichseinheit in Form eines zweiten Komparators (C2) und das dritte analoge Signal (S3) mittels einer Vergleichseinheit in Form eines dritten Komparators (C3) im Betrieb überwacht wird. 6 equals to 2 with the difference that the second analog signal (S2) is monitored by means of a comparison unit in the form of a second comparator (C2) and the third analog signal (S3) by means of a comparison unit in the form of a third comparator (C3) in operation.
  • 7 zeigt schematisch eine mögliche Realisierung des Übertragers (UEB) mit einer dreiphasigen Primärseite mit drei Primäranschlüssen (S2a, S2b, S2c) und zwei Sekundäranschlüssen (S3a, S3b) auf der Sekundärseite und einem angeschlossenen Ultraschalltransducer (TR) auf der Sekundärseite. 7 shows schematically a possible implementation of the transformer (UEB) with a three-phase primary side with three primary connections (S2a, S2b, S2c) and two secondary connections (S3a, S3b) on the secondary side and a connected ultrasonic transducer (TR) on the secondary side.
  • 8 entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass das zweite analoge Signal (S2) dreiphasig ausgeführt ist und das dritte analoge Signal (S3) zweiphasig ausgeführt ist, wobei das das dritte analoge Signal (S3) mittels Vergleichseinheiten im Betrieb überwacht wird. 8th equals to 2 with the difference that the second analog signal (S2) is designed to be three-phase and the third analog signal (S3) to be two-phase, wherein the third analog signal (S3) is monitored in operation by means of comparison units.
  • 9 entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass das zweite analoge Signal (S2) dreiphasig ausgeführt ist und mittels Vergleichseinheiten in Sternkonfiguration im Betrieb überwacht wird und das dritte analoge Signal (S3) zweiphasig ausgeführt ist. 9 equals to 2 with the difference that the second analog signal (S2) has a three-phase configuration and is monitored during operation by means of comparator units in a star configuration and the third analog signal (S3) has a two-phase design.
  • 10 entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass das zweite analoge Signal (S2) dreiphasig ausgeführt ist und mittels Vergleichseinheiten in Dreieckskonfiguration im Betrieb überwacht wird und das dritte analoge Signal (S3) zweiphasig ausgeführt ist. 10 equals to 2 with the difference that the second analogue signal (S2) has a three-phase design and is monitored in operation by means of comparison units in triangular configuration, and the third analogue signal (S3) has a two-phase design.
  • 11 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand. 11 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state.
  • 12 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 11 in der Sendephase (SP). 12 corresponds to a temporal enlargement of the 11 in the broadcast phase (SP).
  • 13 13 zeigt wichtige Signale (S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei nun ein Kurzschluss an dem inneren Ultraschalltransducer (TRi) zwischen dem ersten Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und dem zweiten Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) vorliegt. 13 13 shows important signals (S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein now a short circuit on the inner ultrasonic transducer (TRi) between the first part signal (S3a) of the third analog signal (S3) and the second part signal (S3b) of the third analog signal (S3) is present.
  • 14 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 13 in der Sendephase (SP). 14 corresponds to a temporal enlargement of the 13 in the broadcast phase (SP).
  • 15 15 zeigt wichtige Signale (S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand wobei nun der innere Ultraschalltransducer (Tri) nicht angeschlossen ist, also das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) oder das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) nicht mit Ultraschalltransducer (TR) verbunden ist. 15 15 shows important signals (S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state wherein now the inner ultrasonic transducer (Tri) is not connected, so the first part signal (S3a) of the third analog signal (S3) or the second partial signal (S3b) of the third analog signal (S3) is not connected to the ultrasonic transducer (TR).
  • 16 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 15 in der Sendephase (SP). 16 corresponds to a temporal enlargement of the 15 in the broadcast phase (SP).
  • 17 17 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand wobei nun der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss sekundärseitig nicht an das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) angeschlossen ist. 17 17 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state wherein now the transmitter (UEB) with a connection on the secondary side is not connected to the first part signal (S3a) of the third analog signal (S3) ,
  • 18 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 17 in der Sendephase (SP). 18 corresponds to a temporal enlargement of the 17 in the broadcast phase (SP).
  • 19 19 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei nun der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss sekundärseitig nicht an das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) angeschlossen ist. 19 19 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, in which case the transmitter (UEB) with a connection on the secondary side is not connected to the second partial signal (S3b) of the third analog signal (S3) is.
  • 20 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 19 in der Sendephase (SP). 20 corresponds to a temporal enlargement of the 19 in the broadcast phase (SP).
  • 21 21 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss primärseitig nicht an das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) angeschlossen ist. 21 21 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein the transmitter (UEB) with a connection on the primary side is not connected to the first part signal (S2a) of the second analog signal (S2) ,
  • 22 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 21 in der Sendephase (SP). 22 corresponds to a temporal enlargement of the 21 in the broadcast phase (SP).
  • 23 23 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss primärseitig nicht an das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) angeschlossen ist. 23 23 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein the transmitter (UEB) with a connection on the primary side is not connected to the second part signal (S2b) of the second analog signal (S2) ,
  • 24 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 23 in der Sendephase (SP). 24 corresponds to a temporal enlargement of the 23 in the broadcast phase (SP).
  • 25 25 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei der Übertrager (UEB) mit seinem Mittenanschluss primärseitig nicht an das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) angeschlossen ist. 25 25 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, the transmitter (UEB) with its center terminal on the primary side is not connected to the third sub-signal (S2c) of the second analog signal (S2) ,
  • 26 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 25 in der Sendephase (SP). 26 corresponds to a temporal enlargement of the 25 in the broadcast phase (SP).
  • 27 27 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig zwei Anschlüsse des Übertragers (UEB) und zwar das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) kurzgeschlossen sind. 27 27 shows important signals (d1, S2c, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein primary side two terminals of the transformer (UEB) and that the third partial signal (S2c) of the second analog signal (S2) and first partial signal (S2a ) of the second analog signal (S2) are short-circuited.
  • 28 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 27 in der Sendephase (SP). 28 corresponds to a temporal enlargement of the 27 in the broadcast phase (SP).
  • 29 29 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig zwei Anschlüsse des Übertragers (UEB) und zwar das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) kurzgeschlossen sind. 29 29 shows important signals (d1, S2c, S2a, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein primary side two terminals of the transformer (UEB) and that the third part signal (S2c) of the second analog signal (S2) and second part signal (S2b ) of the second analog signal (S2) are short-circuited.
  • 30 30 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 29 in der Sendephase (SP). 30 30 corresponds to a temporal enlargement of the 29 in the broadcast phase (SP).
  • 31 31 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei sekundärseitig der Transducer-Widerstand (RTR) nicht angeschlossen ist, also entweder an das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) oder an das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) nicht an den Transducer-Widerstand (RTR) angeschlossen ist. 31 31 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, on the secondary side, the transducer resistor (R TR ) not is connected, so either to the first sub-signal (S3a) of the third analog signal (S3) or to the second sub-signal (S3b) of the third analog signal (S3) is not connected to the transducer resistor (R TR ).
  • 32 32 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 31 in der Sendephase (SP). 32 32 corresponds to a temporal enlargement of the 31 in the broadcast phase (SP).
  • 33 33 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand wobei sekundärseitig die Transducer-Kapazität (CTR) nicht angeschlossen ist, also entweder an das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) oder an das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) nicht an die Transducer-Kapazität (CTR) angeschlossen ist. 33 33 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, where the secondary side, the transducer capacitance (C TR ) is not connected, either to the first part signal (S3a) of the third analog signal ( S3) or to the second sub-signal (S3b) of the third analog signal (S3) is not connected to the transducer capacitance (C TR ).
  • 34 34 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 33 in der Sendephase (SP). 34 34 corresponds to a temporal enlargement of the 33 in the broadcast phase (SP).
  • 35 35 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig keine Ansteuerung des Treibers für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) vorliegt. 35 35 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein on the primary side there is no control of the driver for the first sub-signal (S2a) of the second analog signal (S2) in the driver stage (DR) ,
  • 36 36 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 35 in der Sendephase (SP). 36 36 corresponds to a temporal enlargement of the 35 in the broadcast phase (SP).
  • 37 37 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig der Treiber für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) gegen Masse kurzgeschlossen ist. 37 37 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein the primary shorted the driver for the first sub-signal (S2a) of the second analog signal (S2) in the driver stage (DR) to ground is.
  • 38 38 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 37 in der Sendephase (SP). 38 38 corresponds to a temporal enlargement of the 37 in the broadcast phase (SP).
  • 39 39 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig keine Ansteuerung des Treibers für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) vorliegt. 39 39 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein on the primary side there is no control of the driver for the second sub-signal (S2b) of the second analog signal (S2) in the driver stage (DR) ,
  • 40 40 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 39 in der Sendephase (SP). 40 40 corresponds to a temporal enlargement of the 39 in the broadcast phase (SP).
  • 41 41 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig der Treiber für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) gegen Masse kurzgeschlossen ist. 41 41 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein the primary shorted the driver for the second sub-signal (S2b) of the second analog signal (S2) in the driver stage (DR) to ground is.
  • 42 42 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 41 in der Sendephase (SP). 42 42 corresponds to a temporal enlargement of the 41 in the broadcast phase (SP).
  • 43 43 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig keine Ansteuerung des Treibers für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) vorliegt. 43 43 shows important signals (d1, S2c, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein on the primary side there is no control of the driver for the third sub-signal (S2c) of the second analog signal (S2) in the driver stage (DR) ,
  • 44 44 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 43 in der Sendephase (SP). 44 44 corresponds to a temporal enlargement of the 43 in the broadcast phase (SP).
  • 45 45 zeigt wichtige Signale (d1, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig der Treiber für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) gegen Masse kurzgeschlossen ist. 45 45 shows important signals (d1, S2a, S2b, S5) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein the primary side of the driver for the third sub-signal (S2c) of the second analog signal (S2) in the driver stage (DR) is shorted to ground.
  • 46 46 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 45 in der Sendephase (SP). 46 46 corresponds to a temporal enlargement of the 45 in the broadcast phase (SP).
  • 47 47 zeigt den bevorzugten Testablauf. 47 47 shows the preferred test procedure.
  • 48 48 zeigt die Vorrichtung unter Nutzung einer Symmetrieprüfung. 48 48 shows the device using a symmetry test.
  • 49 49 zeigt die Vorrichtung entsprechend 48 mit konkreter Ausführung einer Symmetrieprüfung für die Sekundärseite des Übertragers (UEB). 49 49 shows the device accordingly 48 with concrete execution of a symmetry test for the secondary side of the transformer (UEB).
  • 50 50 zeigt die Vorrichtung entsprechend 48 mit konkreter Ausführung einer Symmetrieprüfung für die Primärseite des Übertragers (UEB). 50 50 shows the device accordingly 48 with concrete execution of a symmetry test for the primary side of the transformer (UEB).
  • 51 51 vergleicht beispielhaft das ungestörte dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) (siehe auch 11) mit dem gestörten dritten Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) bei einem Kondensatorabriss des Transducer-Kondensators (CTR) (siehe 34) und zweigt beispielhafte Analysesignale. 51 51 compares, for example, the undisturbed third partial signal (S2c) of the second analog signal (S2) (see also FIG 11 ) with the disturbed third partial signal (S2c) of the second analog signal (S2) in the event of a capacitor breakdown of the transducer capacitor (C TR ) (see 34 ) and branches exemplary analysis signals.
  • 52 52 zeigt beispielhaft eine mögliche innere Struktur einer analogen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE). 52 52 shows by way of example a possible internal structure of an analog coefficient monitoring subdevice (KUE).
  • 53 53 entspricht der 8, wobei die Pegelüberwachungen nicht eingezeichnet sind. Stattdessen sind mögliche Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen eingezeichnet. 53 53 equals to 8th , where the level monitors are not drawn. Instead, possible coefficient monitoring sub-devices are shown.
  • 54 54 entspricht der 52, wobei nun zwei Komparatoren zur zusätzlichen Überwachung der beiden internen Koeffizientensignale vorgesehen sind. 54 54 equals to 52 , where now two comparators are provided for additional monitoring of the two internal coefficient signals.
  • 55 55 entspricht der 54, wobei nun das Verhältnis der beiden internen Koeffizientensignale nicht überwacht wird. 55 55 equals to 54 , where now the ratio of the two internal coefficient signals is not monitored.
  • 56 56 entspricht der 55, wobei nun nur ein internes Koeffizientensignal überwacht wird. 56 56 equals to 55 , where now only an internal coefficient signal is monitored.

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

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1 zeigt schematisch vereinfacht eine beispielhafte Grundstruktur des vorgeschlagenen selbsttestfähigen Sensorsystems (SS) anhand eines beispielhaften Ultraschallsensorsystems. Die Steuereinrichtung (CTR) empfängt über eine Datenschnittstelle (IO) Daten und/ Programme und/oder Befehle von anderen, typischerweise höherrangigen Rechnern. Bei diesen höherrangigen Rechnern kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät eines Kfz handeln, das das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) steuert und kontrolliert. Die Steuereinrichtung (CTR) sendet an diesen höherrangigen Rechner ermittelte Messwerte, Fehlermeldungen und Prüfergebisse aus dem Selbsttest des Sensorsystems (SS). Die Steuereinrichtung (CTR) steuert über ein nulltes Signal (S0) die digitale Signalerzeugung (DSO). Darüber hinaus konfiguriert die Steuereinrichtung (CTR) bevorzugt aus allen anderen konfigurierbaren Teilvorrichtungen des Sensorsystems (SS). Die entsprechenden Steuerleitungen und Signale sind zur besseren Übersicht in der 1 und den entsprechenden folgenden Figuren nicht eingezeichnet.
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1 schematically shows a simplified basic structure of the proposed self-testable sensor system ( SS ) using an exemplary ultrasonic sensor system. The control device ( CTR ) receives via a data interface ( IO ) Data and / programs and / or commands from other, typically higher-level computers. These higher-ranking computers may, for example, be a control unit of a motor vehicle which has the proposed sensor system ( SS ) controls and controls. The control device ( CTR ) transmits measured values, error messages and test results from the self-test of the sensor system determined on this higher-order computer ( SS ). The control device ( CTR ) controls via a zeroth signal ( S0 ) the digital signal generation ( DSO ). In addition, the controller configures ( CTR ) preferably from all other configurable subsystems of the sensor system ( SS ). The corresponding control lines and signals are for a better overview in the 1 and the corresponding following figures are not drawn.

Das nullte Signal (S0) ist bevorzugt ein Datenbus aus mehreren digitalen Signalen.The zeroth signal ( S0 ) is preferably a data bus of a plurality of digital signals.

In Abhängigkeit von der Vorgeschichte und dem nullten Signal (S0) erzeugt die digitale Signalerzeugung (DSO) Stimuli sowie Nutz-, Mess- und Prüfsignale für die nachfolgende Signalpfadkette aus den im Signalpfad nachfolgenden Teilvorrichtungen des Sensorsystems (SS). Es wird also vorgeschlagen, die digitale Signalerzeugung (DSO) so zu gestalten, dass sie sowohl als Messsignalgenerator, als auch als Prüfsignalgenerator als auch als Test-Muster-Generator dienen kann. Die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugt die Stimuli, Nutz-, Mess- und Prüfsignale für die nachfolgende Signalpfadkette als erstes digitales Signal (S1). Das erste digitale Signal (S1) ist bevorzugt ein digitaler Datenbus. Es kann sein, dass in einigen Zuständen der erlaubten Zustände des Sensorsystems (SS) einige Leitungen des ersten digitalen Signals (S1) keine Aktivität zeigen, die jedoch in anderen erlaubten Zuständen des Sensorsystems (SS) aktiv sind.Depending on the history and the zeroth signal ( S0 ) generates the digital signal generation ( DSO ) Stimuli and useful, measuring and test signals for the subsequent signal path chain from the subsystems of the sensor system which follow in the signal path ( SS ). It is therefore proposed that digital signal generation ( DSO ) so that it can serve both as a measurement signal generator, as well as a test signal generator and as a test pattern generator. The digital signal generation ( DSO ) generates the stimuli, useful, measuring and test signals for the subsequent signal path chain as the first digital signal ( S1 ). The first digital signal ( S1 ) is preferably a digital data bus. It may be that in some states of the allowed states of the sensor system ( SS ) some lines of the first digital signal ( S1 ) show no activity, but in other allowed states of the sensor system ( SS ) are active.

Die Treiberstufe (DR) erzeugt in Abhängigkeit von dem ersten digitalen Signal (S1) das zweite analoge Signal (S2). Die Treiberstufe (DR) führt also eine Wandlung des ersten digitalen Signals (S1) in ein analoges zweites Signal (S2) um. Das zweite analoge Signal (S2) kann aus mehreren zweiten analogen Teilsignalen (S2a, S2b, S2c) bestehen. Auch hier sind nicht notwendigerweise alle Teilsignale des zweiten analogen Signals (S2) in allen Zuständen des Sensorsystems (SS) aktiv. In dem hier offenbarten Beispiel ist das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) um 180° gegenüber dem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten Analogen Signals (S2) zeitlich phasenverschoben. Es handelt sich hier jedoch nicht um eine Inversion. Das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) ist die Summe aus dem ersten Teilsignal (S2a) und dem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten Analogen Signals (S2) in dem besagten Beispiel.The driver stage ( DR ) is generated in dependence on the first digital signal ( S1 ) the second analog signal ( S2 ). The driver stage ( DR ) thus results in a conversion of the first digital signal ( S1 ) into an analog second signal ( S2 ) around. The second analog signal ( S2 ) can consist of several second analog partial signals ( S2a . S2b . S 2 c ) consist. Again, not all sub-signals of the second analog signal ( S2 ) in all states of the sensor system ( SS ) active. In the example disclosed here, the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) by 180 ° with respect to the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) phase-shifted. However, this is not an inversion. The third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) is the sum of the first sub-signal ( S2a ) and the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) in said example.

Dabei muss es sich nicht unbedingt nur um eine Digital-zu-Analogwandlung eines digitalen Wertes handeln, der mittels des ersten digitalen Signals (S1) an die Treiberstufe (DR) übermittelt wurde. Vielmehr kann die Treiberstufe auch komplexere, ggf. rückgekoppelte Schaltungen umfassen, die ihre aktive Topologie in Abhängigkeit vom Zustand des Sensorsystems (SS) und ggf. von dem aktuellen Zeitpunkt innerhalb einer Sende/Empfangssequenz ändert. Beispielsweise ist es möglich eine solche Sende-/Empfangssequenz für ein Ultraschallsensorsystem als beispielhaftes Sensorsystem (SS), in drei Phasen einzuteilen. In der ersten Phase der beispielhaften Sendesequenz (Ultraschallsequenz), im Folgenden Sendephase (SP) genannt, wird der beispielhafte Ultraschalltransducer (TR) zum mechanischen Schwingen und damit zum Aussenden eines Ultraschallpulses als Messsignal (MS) in den beispielhaften Ultraschallmesskanal (CN) angeregt. In dieser ersten Phase, der Sendephase, beaufschlagt die Treiberstufe (DR) den Ultraschalltransducer (TR) mit einem Messstimulus entsprechend der Ultraschallsendefrequenz. Die Treiberstufe (DR) transportiert dann Energie in den Ultraschalltransducer (TR).It does not necessarily have to be just a digital-to-analogue conversion of a digital value that is determined by means of the first digital signal ( S1 ) to the driver stage ( DR ). Rather, the driver stage may also include more complex, possibly feedback circuits, which their active topology depending on the state of the sensor system ( SS ) and possibly from the current time within a send / receive sequence changes. For example, it is possible to use such a transmission / reception sequence for an ultrasonic sensor system as an exemplary sensor system ( SS ), in three phases. In the first phase of the exemplary transmission sequence (ultrasound sequence), in the following transmission phase ( SP ), the exemplary ultrasonic transducer ( TR ) for mechanical oscillation and thus for emitting an ultrasonic pulse as a measurement signal ( MS ) in the exemplary ultrasonic measuring channel ( CN ). In this first phase, the sending phase, the driver stage ( DR ) the ultrasonic transducer ( TR ) with a measuring stimulus corresponding to the ultrasonic transmitting frequency. The driver stage ( DR ) then transports energy into the ultrasound transducer ( TR ).

In einer zweiten, zeitlich nachfolgenden Phase, der Ausschwingphase (AP), beaufschlagt die Treiberstufe (DR) den Ultraschalltransducer (TR) mit einem Messstimulus, der der Schwingfrequenz des noch schwingenden Ultraschalltransducers entgegengerichtet ist. Hierdurch wird die Schwingung des Ultraschalltransducers (TR) bedämpft. Die Treiberstufe (DR) entnimmt dann Energie aus dem Ultraschalltransducer (TR). In dieser Phase emittiert der Ultraschalltransducer (TR) ein Ultraschallmesssignal (MS) in den Ultraschallmesskanal (CN) in den Außenbereich (ASS) außerhalb des Sensorsystems (SS) bei sinkender Abstrahlamplitude hinein. Im Ultraschallkanal (CN) im Außenbereich (ASS) außerhalb des Sensorsystems (SS) befinden sich typischerweise ein oder mehrere Objekte, die typischerweise ein stark bedämpftes, verzögertes und verzerrtes Echo des Ultraschallmesssignals erzeugten Dieses wird im Folgenden mit Ultraschallempfangssignal (ES) bezeichnet.In a second, temporally subsequent phase, the decay phase ( AP ), loads the driver stage ( DR ) the ultrasonic transducer ( TR ) with a measuring stimulus, which is opposite to the oscillation frequency of the still oscillating ultrasonic transducer. This will cause the oscillation of the ultrasound transducer ( TR ) damped. The driver stage ( DR ) then takes energy from the Ultrasonic transducer ( TR ). In this phase the ultrasonic transducer ( TR ) an ultrasonic measurement signal ( MS ) in the ultrasonic measuring channel ( CN ) in the outdoor area ( ASS ) outside the sensor system ( SS ) with decreasing radiation amplitude into it. In the ultrasonic channel ( CN ) outside ( ASS ) outside the sensor system ( SS ) typically include one or more objects that typically generate a heavily attenuated, delayed, and distorted echo of the ultrasound measurement signal. IT ) designated.

In der dritten Phase, der Empfangsphase (EP), wird der Ultraschalltransducer (TR) durch die Treiberstufe (DR) nicht angetrieben. Die Treiberstufe (DR) entnimmt keine Energie aus dem Ultraschalltransducer (TR), transportiert aber auch keine Energie in den Ultraschalltransducer (TR) hinein. In dieser Phase, der Empfangsphase (EP), kann der Ultraschalltransducer (TR) sehr gut ein Ultraschallecho als Empfangssignal (Ultraschallempfangssignal) (ES) empfangen. Der Ultraschalltransducer (TR) wird durch das Ultraschallempfangssignal (ES) in Schwingungen versetzt und erzeugt aufgrund seiner piezoelektrischen Eigenschaften das dritte analoge Signal (S3). Das dritte analoge Signal (S3) kann aus mehreren analogen Teilsignalen (S3a, S3b) bestehen.In the third phase, the reception phase ( EP ), the ultrasonic transducer ( TR ) by the driver stage ( DR ) not driven. The driver stage ( DR ) does not remove energy from the ultrasound transducer ( TR ), but also does not transport any energy into the ultrasound transducer ( TR ) into it. At this stage, the receiving phase ( EP ), the ultrasonic transducer ( TR ) very well an ultrasonic echo as received signal (ultrasonic signal received) ( IT ) received. The ultrasound transducer ( TR ) is detected by the ultrasonic signal ( IT ) vibrates and, due to its piezoelectric properties, generates the third analogue signal ( S3 ). The third analogue signal ( S3 ) can consist of several analog partial signals ( S3a . s3b ) consist.

Ein analoger Multiplexer (AMX) schaltet das dritte analoge Signal (S3) als viertes analoges Signal (S4) in einem vorgegebenen Zustand des Sensorsystems (SS) durch. Welches Signal durch den analogen Multiplexer (AMX) durchgeschaltet wird, hängt vom Zustand des Sensorsystems (SS) ab. Typischerweise wird der analoge Multiplexer (AMX) durch die Steuereinheit (CTR) gesteuert, die bevorzugt den Zustand und die Konfiguration des Sensorsystems (SS) steuert und kontrolliert. Auch hier sind nicht notwendigerweise alle Teilsignale des vierten analogen Signals (S4) in allen Zuständen des Sensorsystems (SS) aktiv.An analogue multiplexer ( AMX ) switches the third analogue signal ( S3 ) as the fourth analogue signal ( S4 ) in a predetermined state of the sensor system ( SS ) by. Which signal through the analog multiplexer ( AMX ) depends on the condition of the sensor system ( SS ). Typically, the analog multiplexer ( AMX ) by the control unit ( CTR ), which preferably control the state and configuration of the sensor system ( SS ) controls and controls. Again, not all sub-signals of the fourth analog signal ( S4 ) in all states of the sensor system ( SS ) active.

Der analoge Eingangsschaltkreis (AS) empfängt das vierte analoge Signal (S4). Dieser Empfang kann von dem nullten Signal (S0) und dem Zustand des Sensorsystems (SS) sowie weiteren Faktoren abhängen. Wie der Empfang durch den analogen Eingangsschaltkreis (AS) exakt erfolgt, wird bevorzugt durch die Steuereinheit (CTR) mittels entsprechender, nicht eingezeichneter Steuersignale vorgegeben. Bevorzugt korreliert die Empfangsmethodik im analogen Eingangsschaltkreis (AS) mit dem verwendeten Stimulus oder Mess- oder Prüfsignal, das durch die digitale Signalerzeugung (DSO) und die Treiberstufe (DR) erzeugt wurde, sowie mit der Konfiguration des Sensorsystems (SS), die bevorzugt durch die Steuereinheit (CTR) eingestellt wird. Beispielsweise ist es denkbar, analoge Filter, Pegel, Verstärkungen etc. an die vorgegebenen Stimuli, Nutz-, Mess- und Prüfsignale fallspezifisch anzupassen. Diese Anpassung wird bevorzugt durch die Steuereinheit (CTR) kontrolliert. Der analoge Eingangsschaltkreis (AS) erzeugt in Abhängigkeit von dem vierten analogen Signal (S4) das fünfte digitale Signal (S5). Der analoge Eingangsschaltkreis (AS) hat somit bevorzugt auch die Funktion eines Analog-zu-Digital-Wandlers (ADC). Das fünfte digitale Signal (S5) kann mehrere digitale Teilsignale umfassen. Auch hier sind nicht notwendigerweise alle Teilsignale des fünften digitalen Signals (S5) in allen Zuständen des Sensorsystems aktiv.The analog input circuit ( AS ) receives the fourth analogue signal ( S4 ). This reception can be from the zeroth signal ( S0 ) and the state of the sensor system ( SS ) and other factors. As the reception by the analog input circuit ( AS ) is performed exactly by the control unit ( CTR ) predetermined by means of corresponding, not shown control signals. Preferably, the reception methodology in the analog input circuit ( AS ) with the stimulus used or measurement or test signal generated by digital signal generation ( DSO ) and the driver stage ( DR ) and with the configuration of the sensor system ( SS ) preferred by the control unit ( CTR ) is set. For example, it is conceivable to adapt analog filters, levels, gains, etc. to the given stimuli, useful, measuring and test signals in a case-specific manner. This adaptation is preferred by the control unit ( CTR ) controlled. The analog input circuit ( AS ) is generated in response to the fourth analog signal ( S4 ) the fifth digital signal ( S5 ). The analog input circuit ( AS ) thus preferably also has the function of an analog-to-digital converter ( ADC ). The fifth digital signal ( S5 ) may include multiple partial digital signals. Again, not all sub-signals of the fifth digital signal ( S5 ) is active in all states of the sensor system.

Ein digitaler Multiplexer (DMX) leitet das fünfte digitale Signal (S5) als sechstes digitales Signal (S6) in einem vorgegebenen Zustand des Sensorsystems (SS) durch. Welches Signal durch den digitalen Multiplexer (DMX) als sechstes Signal (S6) durchgeschaltet wird, hängt wieder vom Zustand des Sensorsystems (SS) ab. Typischerweise wird der digitale Multiplexer (DMX) durch die Steuereinheit (CTR) gesteuert, die bevorzugt den Zustand des Sensorsystems (SS) und dessen Konfiguration steuert und kontrolliert. Auch hier sind nicht notwendigerweise alle Teilsignale des sechsten digitalen Signals (S6) in allen Zuständen des Sensorsystems (SS) aktiv.A digital multiplexer ( DMX ) passes the fifth digital signal ( S5 ) as the sixth digital signal ( S6 ) in a predetermined state of the sensor system ( SS ) by. Which signal through the digital multiplexer ( DMX ) as the sixth signal ( S6 ) is again dependent on the state of the sensor system ( SS ). Typically, the digital multiplexer ( DMX ) by the control unit ( CTR ), which preferably control the state of the sensor system ( SS ) and its configuration controls and controls. Again, not all sub-signals of the sixth digital signal ( S6 ) in all states of the sensor system ( SS ) active.

Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) empfängt das sechste digitale Signal (S6) und verarbeitet das sechste digitale Signal (S6) in Abhängigkeit von dem Zustand des Sensorsystems (SS). Wie der Empfang durch den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) exakt erfolgt, wird bevorzugt durch die Steuereinheit (CTR) mittels entsprechender, nicht eingezeichneter Steuersignale vorgegeben. Bevorzugt korreliert die Empfangsmethodik im digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) mit dem verwendeten Stimulus oder Mess- oder Prüfsignal, das durch die digitale Signalerzeugung (DSO) und die Treiberstufe (DR) erzeugt wurde und mit der gewählten Empfangsmethodik im analogen Eingangsschaltkreis (AS) und der Konfiguration des Sensorsystems (SS). Beispielsweise ist es denkbar, digitale Filter - insbesondere Matched-Filter, digitale Signalverarbeitungsmethoden an die vorgegebenen Stimuli, Nutz-, Mess- und Prüfsignale und die gewählten Empfangsmethodik im analogen Eingangsschaltkreis (AS) fallspezifisch anzupassen. Diese Anpassung wird bevorzugt durch die Steuereinheit (CTR) kontrolliert. Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) erzeugt in Abhängigkeit von dem sechsten digitalen Signal (S6) somit das siebte digitale Signal (S7), dass bereits das Mess- Prüf- oder sonstiges Ergebnis umfassen sollte. Ein sonstiges Ergebnis kann beispielsweise auch eine Fehlermeldung an die Steuereinheit (CTR) sein. Die Steuereinheit (CTR) kann aber auch Mess- und Prüfergebnisse mit Sollwerten oder Toleranzintervallen für diese Sollwerte vergleichen und ggf. Fehlermeldungen erzeugen. Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) hat somit in vorbestimmten Zuständen des Sensorsystems nicht nur die Funktion einer Signalaufbereitung, sondern kann auch die Funktion einer Prüfvorrichtung für die dahingehende Überprüfung darstellen, dass die Signalverarbeitungskette des Sensorsystems (SS) eine Antwort auf Stimuli der digitalen Signalerzeugung (DSO) liefert, die einem vorgegeben Wert oder einer vorgegebenen Signalfolge bei der bekannten Systemkonfiguration entspricht oder von einer solchen nicht mehr als vorgegeben abweicht. Auch hier sind nicht notwendigerweise alle Teilsignale des siebten digitalen Signals (S7) in allen Zuständen des Sensorsystems aktiv.The digital input circuit ( DSI ) receives the sixth digital signal ( S6 ) and processes the sixth digital signal ( S6 ) depending on the state of the sensor system ( SS ). As the reception by the digital input circuit ( DSI ) is performed exactly by the control unit ( CTR ) predetermined by means of corresponding, not shown control signals. Preferably, the reception methodology in the digital input circuit ( DSI ) with the stimulus used or measurement or test signal generated by digital signal generation ( DSO ) and the driver stage ( DR ) and with the selected reception methodology in the analog input circuit ( AS ) and the configuration of the sensor system ( SS ). For example, it is conceivable to use digital filters - in particular matched filters, digital signal processing methods for the given stimuli, useful, measuring and test signals and the selected reception method in the analog input circuit ( AS ) if necessary. This adaptation is preferred by the control unit ( CTR ) controlled. The digital input circuit ( DSI ) is generated in response to the sixth digital signal ( S6 ) thus the seventh digital signal ( S7 ) that should already include the measurement test or other result. For example, another result can also send an error message to the control unit ( CTR ) be. The control unit ( CTR ) can also compare measurement and test results with setpoints or tolerance intervals for these setpoints and, if necessary, generate error messages. The digital input circuit ( DSI ) thus has in predetermined states of the sensor system not only the function of a signal conditioning, but may also represent the function of a test device for the pending verification that the signal processing chain of the sensor system ( SS ) an answer to stimuli of digital signal generation ( DSO ), which corresponds to a predetermined value or a predetermined signal sequence in the known system configuration or deviates from such no more than predetermined. Again, not all sub-signals of the seventh digital signal ( S7 ) is active in all states of the sensor system.

Um nun das Sensorsystem (SS) testen zu können, verfügt das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) über zwei Bypass-Pfade im Signalpfad.Order the sensor system ( SS ), the proposed sensor system ( SS ) via two bypass paths in the signal path.

Der erste Bypass-Signalpfad schließt die Sensorteilvorrichtung (TR), also den Ultraschalltransducer (TR), vom Signalpfad aus. Damit kann die Elektronik sich selbst testen. Für diesen zweiten Testzustand des Sensorsystems (SS) (Der erste Testzustand schließt ja die Sensorteilvorrichtung (TR), also den Ultraschalltransducer (TR), mit ein.) wird das zweite analoge Signal (S2) bevorzugt unmittelbar vor der Sensorteilvorrichtung (TR), also dem Ultraschalltransducer (TR), abgegriffen und mittels des analogen Multiplexers (AMX) anstelle des dritten analogen Signals (S3) in den analogen Eingangsschaltkreis (AS) eingephast. Dies geschieht allerdings nicht direkt. Es käme in der Regel zu einer Übersteuerung des Eingangs des analogen Eingangsschaltkreises (AS). Daher wird das zweite analoge Signal (S2) vor der Einspeisung in den analogen Eingangsschaltkreis (AS) als viertes analoges Signal (S4) durch den analogen Multiplexer (AMX) in einer zusätzlich vorgeschlagenen analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) zumindest bedämpft. Das Ausgangssignal der analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) ist das dritte analoge Testsignal (S3t). Im zweiten Testzustand des Sensorsystems (SS) wird das dritte analoge Testsignal (S3t) anstelle des dritten analogen Signals (S3) durch den analogen Multiplexer (AMX) als viertes analoges Signal (S4) dem analogen Eingangsschaltkreis (AS) zugeführt. Bevorzugt wird als analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) ein konfigurierbares Signalmodell als elektronische analoge Schaltung implementiert, die wichtige Konfigurationsfälle der Signalstrecke über den Ultraschalltransducer (TR) und den Ultraschallkanal (CN) simulieren kann. Dies hat den Vorteil, dass auf dieser Basis der nachfolgende Signalpfad, der naturgegeben nicht genau definiert ist, simuliert werden kann und die Funktion der digitalen und analogen Schaltungsteile durch eine simulierte Sensorteilvorrichtung (TR) bzw. durch einen simulierten Ultraschalltransducer (TR) und einen simulierten Ultraschallmesskanal (CN) für wichtige, vorgegebene Fälle simuliert werden kann. Die verschiedenen zu simulierenden Fälle werden dabei u.a. durch verschiedene Konfigurationen der analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) erzeugt. Beispielsweise ist es denkbar, verschiedene Dämpfungen in der analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) zu ermöglichen, um verschiedene Dämpfungen im Messkanal (CN), dem Ultraschallübertragungskanal (CN), vorzusehen. Unterschiedliche Abstände zu Objekten im Ultraschallübertragungskanal (CN) können beispielsweise durch entsprechend verzögerte Signale mittels der digitalen Signalerzeugung (DSO) simuliert werden. Weitere Simulationsziele sind natürlich denkbar. Die exakte Konfiguration der analogen Kanalsimulationseinheit (ACS) wird in Abhängigkeit vom Zustand des Sensorsystems (SS) und des vorgesehenen Prüfzwecks bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) mittels nicht eingezeichneter Signale vorgegeben. Bei den Messungen zu Prüfungen im zweiten Testzustand des Sensorsystems (SS) sind die Messergebnisse mit einer gewissen Unschärfe behaftet, da die analogen Schaltungsteile zum Einen mit Fertigungsschwankungen in ihren Parametern versehen sind und zum Zweiten schwankenden Umweltparametern wie beispielsweise einer unvorhersehbaren Betriebstemperatur ausgesetzt sind, was zu Schwankungen in den Messergebnissen führt. Im zweiten Testzustand wird daher ein Soll-/Ist-Vergleich bei der Bewertung der Signalantwort des Sensorsystems (SS) vorzugsweise immer gegen ein Toleranzintervall für charakteristische Werte der Signalantwort erfolgen und nicht gegen einen präzisen Einzelwert.The first bypass signal path closes the sensor subdevice ( TR ), ie the ultrasonic transducer ( TR ), from the signal path. This allows the electronics to test themselves. For this second test state of the sensor system ( SS ) (The first test state indeed closes the sensor subdevice ( TR ), ie the ultrasonic transducer ( TR ), the second analogue signal ( S2 ) preferably in front of the sensor subdevice ( TR ), ie the ultrasonic transducer ( TR ), and by means of the analog multiplexer ( AMX ) instead of the third analog signal ( S3 ) in the analog input circuit ( AS ) phased. However, this does not happen directly. It would usually lead to an overload of the input of the analog input circuit ( AS ). Therefore, the second analog signal ( S2 ) before being fed into the analog input circuit ( AS ) as the fourth analogue signal ( S4 ) through the analog multiplexer ( AMX ) in an additionally proposed analog channel simulation unit ( ACS ) At least damped. The output signal of the analog channel simulation unit ( ACS ) is the third analog test signal ( S3T ). In the second test state of the sensor system ( SS ), the third analog test signal ( S3T ) instead of the third analog signal ( S3 ) through the analog multiplexer ( AMX ) as the fourth analogue signal ( S4 ) the analog input circuit ( AS ). It is preferred as an analog channel simulation unit ( ACS ) implements a configurable signal model as an electronic analog circuit, which contains important configuration cases of the signal path via the ultrasound transducer ( TR ) and the ultrasonic channel ( CN ) can simulate. This has the advantage that on this basis the following signal path, which is not exactly defined by nature, can be simulated and the function of the digital and analog circuit parts can be simulated by a simulated sensor subdevice ( TR ) or by a simulated ultrasonic transducer ( TR ) and a simulated ultrasonic measuring channel ( CN ) can be simulated for important, predefined cases. The various cases to be simulated are thereby, inter alia, by different configurations of the analog channel simulation unit ( ACS ) generated. For example, it is conceivable to use different attenuations in the analog channel simulation unit ( ACS ) to allow for different attenuations in the measurement channel ( CN ), the ultrasonic transmission channel ( CN ). Different distances to objects in the ultrasonic transmission channel ( CN ) can, for example, by appropriately delayed signals by means of digital signal generation ( DSO ) are simulated. Other simulation goals are of course conceivable. The exact configuration of the analog channel simulation unit ( ACS ) is dependent on the state of the sensor system ( SS ) and the intended test purpose preferably by the control device ( CTR ) specified by means of not marked signals. In the measurements for tests in the second test state of the sensor system ( SS ), the measurement results are subject to a certain blurring, since the analog circuit parts are provided on the one hand with manufacturing fluctuations in their parameters and secondly to fluctuating environmental parameters such as an unpredictable operating temperature are exposed, which leads to fluctuations in the measurement results. In the second test state, therefore, a target / actual comparison in the evaluation of the signal response of the sensor system ( SS ) preferably always take place against a tolerance interval for characteristic values of the signal response and not against a precise individual value.

Der zweite Bypass schließt die analogen Teile des Sensorsystems (SS) von der Signalkette aus. Damit kann die digitale Elektronik sich selbst testen. Für diesen dritten Testzustand des Sensorsystems (SS) wird das erste digitale Signal (S1) bevorzugt unmittelbar vor der Treiberstufe (DR), also dem Digital-zu-Analog-Wandler, abgegriffen und mittels des digitalen Multiplexers (DMX) anstelle des fünften digitalen Signals (S5) in den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) eingephast. Dies geschieht allerdings auch hier typischerweise nicht direkt. Ähnlich wie im zweiten Testzustand wird nun das erste digitale Signal (S1) vor der Einspeisung in den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) als sechstes digitales Signal (S6) durch den digitalen Multiplexer (DMX) in einer zusätzlich vorgeschlagenen digitalen Kanalsimulationseinheit (DCS) geeignet modifiziert. Das Ausgangssignal der digitalen Kanalsimulationseinheit (DCS) ist das fünfte digitale Testsignal (S5t). Im dritten Testzustand des Sensorsystems (SS) wird das fünfte digitale Testsignal (S5t) anstelle des fünften digitalen Signals (S5) durch den digitalen Multiplexer (DMX) als sechstes digitales Signal (S6) dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) zugeführt. Es ist hier aber ausdrücklich denkbar, in vorbestimmten Konfigurationen des Sensorsystems (SS) im dritten Testzustand das erste digitale Signal (S1) durch Durchschleifen des ersten digitalen Signals (S1) durch die digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) hindurch als fünftes digitales Testsignal (S5t) zum sechsten digitalen Signal (S6) hin zu kopieren. Insofern kann die digitale Kanalsimulationseinheit (DSI) auch nur aus Drahtbrücken - also einer direkten Verbindung zwischen ersten digitalem Signal (S1) und fünften digitalem Testsignal (S5t) bestehen. Bevorzugt wird als digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) wieder ein konfigurierbares Signalmodell als elektronische digitale Schaltung implementiert, das wichtige Konfigurationsfälle der Signalstrecke, die über die Treiberstufe (DR), den Ultraschalltransducer (TR), den Ultraschallkanal (CH) und den analogen Eingangsschaltkreis (AS) und die sonstigen Hilfsschaltungen verläuft, simulieren kann. Die exakte Konfiguration der digitalen Kanalsimulationseinheit (DCS) wird in Abhängigkeit vom Zustand des Sensorsystems (SS) und des vorgesehenen Prüfzwecks bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) mittels nicht eingezeichneter Signale vorgegeben. Diese Simulationsfähigkeit hat den Vorteil, dass auf dieser Basis der nachfolgende Signalpfad, der naturgegeben nicht genau definiert ist, wieder simuliert werden kann und die Funktion der digitalen Schaltungsteile durch einen simulierten Ultraschalltransducer (TR) und einen simulierten Ultraschallmesskanal (CH) und simulierte Analogteile für wichtige, vorgegebene Fälle EXAKT simuliert werden kann. Die verschiedenen zu simulierenden Fälle werden dabei durch verschiedene Konfigurationen der digitalen Kanalsimulationseinheit (DCS) erzeugt. Beispielsweise ist es denkbar, verschiedene fehlerhafte und nicht fehlerhafte Signalantworten des nachfolgenden Signalpfades zu simulieren und die richtige Reaktion des digitalen Eingangsschaltkreises zu überprüfen. Weitere Simulationsziele sind natürlich denkbar. Bei den Messungen zu Prüfungen im dritten Testzustand des Sensorsystems sind die Messergebnisse mit keiner Unschärfe behaftet und daher exakt. Die digitalen Schaltungsteile sind relativ immun gegen die besagten Fertigungsschwankungen und die besagten Schwankungen von Umweltparametern. Im dritten Testzustand wird daher ein Soll- /Ist-Vergleich bei der Bewertung der Signalantwort des Sensorsystems vorzugsweise immer gegen präzise Werte vorgenommen.The second bypass closes the analog parts of the sensor system ( SS ) from the signal chain. This allows the digital electronics to test themselves. For this third test state of the sensor system ( SS ), the first digital signal ( S1 ) preferably immediately before the driver stage ( DR ), ie the digital-to-analog converter, tapped and by means of the digital multiplexer ( DMX ) instead of the fifth digital signal ( S5 ) into the digital input circuit ( DSI ) phased. However, this also typically does not happen directly here. Similar to the second test state, the first digital signal ( S1 ) before being fed into the digital input circuit ( DSI ) as the sixth digital signal ( S6 ) by the digital multiplexer ( DMX ) in an additionally proposed digital channel simulation unit ( DCS ) suitably modified. The output signal of the digital channel simulation unit ( DCS ) is the fifth digital test signal ( S5t ). In the third test state of the sensor system ( SS ), the fifth digital test signal ( S5t ) instead of the fifth digital signal ( S5 ) by the digital multiplexer ( DMX ) as the sixth digital signal ( S6 ) the digital input circuit ( DSI ). However, it is expressly conceivable here, in predetermined configurations of the sensor system ( SS ) in the third test state, the first digital signal ( S1 ) by looping through the first digital signal ( S1 ) through the digital channel simulation unit ( DCS ) as the fifth digital test signal ( S5t ) to the sixth digital signal ( S6 ) to copy. In this respect, the digital channel simulation unit ( DSI ) also only from wire bridges - ie a direct connection between the first digital signal ( S1 ) and fifth digital test signal ( S5t ) consist. It is preferred as a digital channel simulation unit ( DCS ) again implements a configurable signal model as an electronic digital circuit, the important configuration cases of the signal path which are transmitted via the driver stage ( DR ), the ultrasonic transducer ( TR ), the ultrasonic channel (CH) and the analog input circuit ( AS ) and the other auxiliary circuits runs, can simulate. The exact configuration of the digital channel simulation unit ( DCS ) is dependent on the state of the sensor system ( SS ) and the intended test purpose preferably by the control device ( CTR ) specified by means of not marked signals. This simulation capability has the advantage that on this basis the subsequent signal path, which is not precisely defined by nature, can be simulated again and the function of the digital circuit parts can be simulated by a simulated ultrasound transducer (FIG. TR ) and a simulated ultrasonic measurement channel (CH) and simulated analog parts can be EXACTLY simulated for important, given cases. The different cases to be simulated are determined by different configurations of the digital channel simulation unit ( DCS ) generated. For example, it is conceivable to simulate various erroneous and non-erroneous signal responses of the subsequent signal path and to check the correct response of the digital input circuit. Other simulation goals are of course conceivable. In the measurements for tests in the third test state of the sensor system, the measurement results are not blurred and therefore accurate. The digital circuit parts are relatively immune to said manufacturing variations and said variations in environmental parameters. In the third test state, therefore, a nominal / actual comparison in the evaluation of the signal response of the sensor system is preferably always carried out against precise values.

Der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) signalisiert mittels des siebten digitalen Signals (S7), das mehrere digitale Teilsignale umfassen kann, die Mess- und Prüfergebnisse sowie die ggf. erzeugten Fehlermeldungen an die Steuereinheit (CTR).The digital input circuit ( DSI ) signals by means of the seventh digital signal ( S7 ), which may include several digital sub-signals, the measurement and test results as well as the possibly generated error messages to the control unit ( CTR ).

2
entspricht der 1, wobei ein Übertrager (UEB) zwischen Sensorteilvorrichtung (TR), also dem Ultraschallmesssystem, und der Treiberstufe (DR) eingefügt ist. Das dritte analoge Signal (S3) wird in diesem Beispiel auf der Sekundärseite des Übertragers (UEB) abgenommen, während das zweite analoge Signal (S2) in diesem Beispiel auf der Primärseite des Übertragers (UEB) angeschlossen ist. Im Betriebszustand und im ersten Testzustand kann mittels des analogen Eingangsschaltkreises (AS) und des digitalen Eingangsschaltkrieses (DSI) das Zusammenwirken von Übertrager (UEB) und Ultraschalltransducer (TR) beobachtet und bewertet werden.
2
equals to 1 , wherein a transformer ( UEB ) between sensor subdevice ( TR ), ie the ultrasonic measuring system, and the driver stage ( DR ) is inserted. The third analogue signal ( S3 ) is in this example on the secondary side of the transformer ( UEB ), while the second analog signal ( S2 ) in this example on the primary side of the transformer ( UEB ) connected. In the operating state and in the first test state, by means of the analog input circuit ( AS ) and the digital input switching cries ( DSI ) the interaction of transformers ( UEB ) and ultrasonic transducer ( TR ) are observed and evaluated.

3
entspricht der 2 mit dem fett markierten aktiven Signalpfad im Betriebszustand und im ersten Testzustand. Im Betriebszustand werden auf diesem Wege entsprechend dem Stand der Technik die Messwerte des Ultraschallsensorsystems gewonnen. Es zeigt also den Signalpfad, wenn das Sensorsystem (SS) sich nicht selbst testet. Dieser Signalpfad wird auch im ersten Testzustand gewählt. In diesem ersten Testzustand wird der Ultraschalltransducer (TR) geeignet stimuliert und die Reaktion des Ultraschalltransducers (TR) vermessen. Hierzu können beispielsweise Gleichanteil, Amplitude und Phase des dritten analogen Signals (S3) bei verschiedenen Stimulationsfrequenzen und Stimulationsmustern ausgewertet werden. Beispielsweise kann die Reaktion auf einen Phasensprung erfasst werden. Besonders vorteilhaft ist die Erfassung der Impedanz des Ultraschalltransducers (TR), da diese auch von den Eigenschaften des Ultraschallmesskanals abhängt. Ist beispielsweise der Ultraschalltransducer (TR) vereist, so ändert sich seine akustische Impedanz und damit auch seine elektrische Impedanz.
3
equals to 2 with the active signal path marked in bold in the operating state and in the first test state. In the operating state, the measured values of the ultrasonic sensor system are obtained in this way according to the prior art. It thus shows the signal path when the sensor system ( SS ) does not test itself. This signal path is also selected in the first test state. In this first test state, the ultrasound transducer ( TR ) and the reaction of the ultrasonic transducer ( TR ). For this example, DC component, amplitude and phase of the third analog signal ( S3 ) at different stimulation frequencies and stimulation patterns. For example, the reaction to a phase jump can be detected. Particularly advantageous is the detection of the impedance of the ultrasonic transducer ( TR ), since this also depends on the properties of the ultrasonic measuring channel. For example, is the ultrasonic transducer ( TR ), its acoustic impedance and thus its electrical impedance change.

4
entspricht der 2 mit dem fett markierten aktiven Signalpfad im zweiten Testzustand.
4
equals to 2 with the bold labeled active signal path in the second test state.

5
entspricht der 2 mit dem fett markierten aktiven Signalpfad im dritten Testzustand.
5
equals to 2 with the bold labeled active signal path in the third test state.

6
entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass das zweite analoge Signal (S2) mittels einer Vergleichseinheit in Form eines zweiten Komparators (C2) und das dritte analoge Signal (S3) mittels einer Vergleichseinheit in Form eines dritten Komparators (C3) im Betrieb überwacht wird. Diese Überwachung kann dabei so aussehen, dass die Komparatoren (C2, C3) Maximalwerte oder Minimalwerte oder Beträge mit ihrem jeweiligen Referenzwert (Ref2, Ref3) vergleichen. Besonders bevorzugt ist dabei der Vergleich des Werts des jeweiligen analogen Signals (S2, S3) mit dem entsprechenden Referenzwert (Ref2, Ref3). Wird dieser Referenzwert (Ref2, Ref3) überschritten, so wird das entsprechende Vergleichsergebnissignal (v2, v3) erzeugt. Dieses Vergleichsergebnissignal (v2, v3) kann beispielsweise direkt an eine übergeordnete Einheit oder an die Steuereinheit (CTR) oder an den digitalen Empfangsschaltkreis (DSI) geleitet werden. Bevorzugt ist jedoch die Auswertung des betreffenden Vergleichsergebnissignals (v2, v3) durch die Steuereinheit (CTR). Diese wertet bevorzugt die Vergleichsergebnissignale (v2, v3) aus und erzeugt ggf. geeignete Statusmeldungen bzw. Fehlermeldungen, die sie über die Datenschnittstelle (IO) an die übergeordnete Einheit (z.B. ein Steuergerät in einem Kfz) weiterleitet. In dem Beispiel der 6 vergleicht ein zweiter Komparator (C2) den Wert des Pegels des zweiten analogen Signals (S2) mit einem zweiten Referenzwert (Ref2) und erzeugt in Abhängigkeit von diesem Vergleich ein zweites Vergleichsergebnissignal (v2). Die Polarität des Vergleichsergebnissignals, das bevorzugt ein digitales Signal ist, ist dabei irrelevant, da es hier nur auf die logische Bedeutung ankommt. Beispielsweise ist es sinnvoll in der ersten Phase der Sendesequenz, in der der Ultraschalltransducer (TR) Energie von der Treiberstufe (DR) erhält, eine Mindestamplitude des zweiten analogen Signals (S2) zu prüfen.
6
equals to 2 with the difference that the second analog signal ( S2 ) by means of a comparison unit in the form of a second comparator ( C2 ) and the third analog signal ( S3 ) by means of a comparison unit in the form of a third comparator ( C3 ) is monitored during operation. This monitoring can be such that the comparators ( C2 . C3 ) Maximum values or minimum values or amounts with their respective reference value ( Ref2 . Ref 3 ) to compare. Particularly preferred is the comparison of the value of the respective analog signal ( S2 . S3 ) with the corresponding reference value ( Ref2 . Ref 3 ). If this reference value ( Ref2 . Ref 3 ), the corresponding comparison result signal ( v2 . v3 ) generated. This comparison result signal ( v2 . v3 ) can, for example, directly to a higher-level unit or to the control unit ( CTR ) or to the digital receiving circuit ( DSI ). However, the evaluation of the relevant comparison result signal ( v2 . v3 ) through the control unit ( CTR ). This preferably evaluates the comparison result signals ( v2 . v3 ) and, if necessary, generates suitable status messages or error messages that are sent via the data interface ( IO ) to the higher-level unit (eg a control unit in a motor vehicle) forwards. In the example of 6 compares a second comparator ( C2 ) the value of the level of the second analog signal ( S2 ) with a second reference value ( Ref2 ) and, depending on this comparison, generates a second comparison result signal ( v2 ). The polarity of the comparison result signal, which is preferably a digital signal, is irrelevant in this case since it only depends on the logical significance here. For example, it makes sense in the first phase of the transmission sequence in which the ultrasound transducer ( TR ) Energy from the driver stage ( DR ), a minimum amplitude of the second analog signal ( S2 ) to consider.

Der Momentanwert des zweiten analogen Signals (S2) muss also den zweiten Referenzwert (Ref2) überschreiten. Da das zweite analoge Signal (S2) jedoch in der Regel ein gepulstes Signal ist, ist diese Überschreitung nur während der Pulse zu erwarten und daher auch nur dann zu prüfen. Insofern ist eine geeignete Synchronisation der Messwerte vorzusehen. Umgekehrt muss zu den Zeiten, zu denen kein Puls auf dem zweiten analogen Signal (S2) vorliegt ein Referenzwert unterschritten werden. Es kann daher sinnvoll sein, statt eines einzigen zweiten Referenzwerts (Ref2) mehrere zweite Referenzwerte vorzusehen, um die korrekte Ansteuerung des Ultraschalltransducers (TR) bzw. des Übertragers (UEB) durch die Treiberstufe (TR) überprüfen zu können. Die Zeitsteuerung dieser Überprüfung kann entweder von einer separaten Prüfvorrichtung oder beispielsweise von der digitalen Signalerzeugung (DSO) oder der Steuereinheit (CTR) vorgenommen werden.The instantaneous value of the second analog signal ( S2 ), the second reference value ( Ref2 ) exceed. Because the second analog signal ( S2 ) but is usually a pulsed signal, this excess is to be expected only during the pulses and therefore only to be tested. In this respect, a suitable synchronization of the measured values is to be provided. Conversely, at times when there is no pulse on the second analog signal ( S2 ) is below a reference value. It may therefore be useful, instead of a single second reference value ( Ref2 ) provide a plurality of second reference values to enable correct activation of the ultrasound transducer ( TR ) or the transformer ( UEB ) by the driver stage ( TR ) to be able to check. The timing of this check can be either from a separate tester or, for example, from digital signal generation ( DSO ) or the control unit ( CTR ).

Der Momentanwert des dritten analogen Signals (S3) muss also den dritten Referenzwert (Ref3) überschreiten. Da das dritte analoge Signal (S3) jedoch in der Regel eine Sinusschwingung ist, ist diese Überschreitung nur während der Maxima der Wellenberge zu erwarten und daher auch nur dann zu prüfen. Das dritte analoge Signal (S3) kann jedoch einen Gleichwert aufweisen. Daher ist es auch hier sinnvoll, nicht nur die Maxima der Wellenberge zu überprüfen, sondern auch die Minima der Wellentäler. Der Momentanwert des dritten analogen Signals (S3) muss dann also einen anderen dritten Referenzwert (Ref3) unterschreiten. Insofern kann es sinnvoll sein zwei dritte Komparatoren (C3) mit zwei unterschiedlichen dritten Referenzwerten (Ref3) vorzusehen, um die korrekte Funktion des Ultraschalltransducers (TR) im Zusammenwirken mit dem Übertrager (UEB) zu vorbestimmten Zeitpunkten phasenlagenrichtig überprüfen zu können. Die Zeitsteuerung dieser Überprüfung kann wieder entweder von einer separaten Prüfvorrichtung oder beispielsweise von der digitalen Signalerzeugung (DSO) oder der Steuereinheit (CTR) vorgenommen werden.The instantaneous value of the third analog signal ( S3 ), the third reference value ( Ref 3 ) exceed. Since the third analog signal ( S3 ), however, is usually a sine wave, this excess is to be expected only during the maxima of the wave crests and therefore only to be tested. The third analogue signal ( S3 ) may, however, have an equal value. Therefore, it makes sense to check not only the maxima of the peaks, but also the minima of the troughs. The instantaneous value of the third analog signal ( S3 ) must then have another third reference value ( Ref 3 ). In this respect, it may be useful to have two third comparators ( C3 ) with two different third reference values ( Ref 3 ) in order to ensure the correct functioning of the ultrasound transducer ( TR ) in cooperation with the transformer ( UEB ) at predetermined times phasenlagenrichtig check. The timing of this check may again be either from a separate tester or, for example, from digital signal generation (FIG. DSO ) or the control unit ( CTR ).

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zeigt schematisch eine mögliche Realisierung des Übertragers (UEB) mit einer dreiphasigen Primärseite mit drei Primäranschlüssen (S2a, S2b, S2c) und zwei Sekundäranschlüssen (S3a, S3b) auf der zweiphasigen Sekundärseite und einem angeschlossenen Ultraschalltransducer (TR) auf der Sekundärseite. Der Ultraschalltransducer (TR) umfasst als Unterkomponenten einen Transducer-Widerstand (RTR ), eine Transducer-Kapazität (CTR ) und den inneren Ultraschalltransducer (TRi), der das piezoelektrische Schwingelement umfasst und das Ultraschallmesssignal (MS) abstrahlt und das Ultraschallempfangssignal (ES) empfängt. In dem Beispiel weist der Übertrager (UEB) primärseitig eine symmetrische Mittenanzapfung auf, die mit dem dritten Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) verbunden wird. Einer der anderen primärseitigen Anschlüsse des Übertragers (UEB) wird mit dem ersten Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) verbunden. Der dritte primärseitige Anschluss des Übertragers (UEB) wird mit dem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) verbunden. Sekundärseitig sind alle Komponenten (UEB, RTR , CTR , TRi) zwischen dem ersten Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und dem zweiten Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) parallelgeschaltet. Es ergibt sich ein Schwingkreis, dessen Eigenschwingfrequenz und Güte von den sekundärseitigen Elementen sowie der primärseitigen Ansteuerung abhängt. Die Schwingungseigenschaften dieses Schwingkreises ändern sich bei Kurzschlüssen und Leitungsbrüchen und können erfasst werden.
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shows schematically a possible realization of the transformer ( UEB ) with a three-phase primary side with three primary connections ( S2a . S2b . S 2 c ) and two secondary accounts ( S3a . s3b ) on the two-phase secondary side and a connected ultrasound transducer ( TR ) on the secondary side. The ultrasound transducer ( TR ) comprises as subcomponent a transducer resistance ( R TR ), a transducer capacity ( C TR ) and the inner ultrasonic transducer ( TRi ) comprising the piezoelectric vibrating element and the ultrasonic measuring signal ( MS ) and the ultrasonic signal ( IT ) receives. In the example, the transformer ( UEB ) on the primary side a symmetrical center tap, which with the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) is connected. One of the other primary-side connections of the transformer ( UEB ) with the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) connected. The third primary-side connection of the transformer ( UEB ) is used with the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) connected. Secondary are all components ( UEB . R TR . C TR . TRi ) between the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) connected in parallel. The result is a resonant circuit whose natural frequency and quality depends on the secondary-side elements and the primary-side control. The vibration characteristics of this resonant circuit change in the event of short circuits and line breaks and can be detected.

8
entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass das zweite analoge Signal (S2) dreiphasig ausgeführt ist und das dritte analoge Signal (S3) zweiphasig mit einem ersten Teilsignal (S3a) und einem zweiten Teilsignal (S3b) ausgeführt ist, wobei das das dritte analoge Signal (S3) mittels Vergleichseinheiten im Betrieb überwacht wird. In diesem Beispiel ist das dritte analoge Testsignal (S3t) daher ebenfalls zweiphasig mit einem ersten Teilsignal (S3ta) und einem zweiten Teilsignal (S3tb) ausgeführt. Die analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) erzeugt dann aus dem ersten Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und dem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und dem dritten Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) das erste Teilsignal (S3ta) des dritten analogen Testsignals (S3t) und das zweite Teilsignal (S3tb) des dritten analogen Testsignals (S3t), wenn das Sensorsystem (SS) sich im zweiten Testzustand befindet. Übertrager (UEB) und Ultraschalltransducer (TR) sollen hier der 7 entsprechen und entsprechend angeschlossen sein.
8th
equals to 2 with the difference that the second analog signal ( S2 ) is three-phase and the third analog signal ( S3 ) two-phase with a first partial signal ( S3a ) and a second partial signal ( s3b ), wherein the third analog signal ( S3 ) is monitored by means of comparison units in operation. In this example, the third analog test signal ( S3T ) therefore also two-phase with a first partial signal ( S3ta ) and a second partial signal ( S3tb ). The analog channel simulation unit ( ACS ) then generates from the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) the first sub-signal ( S3ta ) of the third analog test signal ( S3T ) and the second sub-signal ( S3tb ) of the third analog test signal ( S3T ), when the sensor system ( SS ) is in the second test state. Transformer ( UEB ) and ultrasonic transducer ( TR ) should here the 7 correspond and be connected accordingly.

Ein erster Differenzverstärker (D1) bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und aus einem Parameterwert des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) das erste Unterschiedssignal (d1). Beispielsweise kann es sich dabei um eine einfache Differenzbildung zwischen den Momentanwerten des elektrischen Potenzials des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) gegenüber einem Bezugspotenzial handeln. In dem Falle stellt das erste Unterschiedssignal (d1) den Wert der Spannungsdifferenz zwischen den Momentanwerten des elektrischen Bezugspotenzials des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) gegenüber einem Bezugspotenzial dar. Statt elektrischen Potenzialwerten gegenüber einem vorzugsweise gemeinsamen Bezugspotenzial können in anderen Anwendungen auch Stromwerte verglichen werden. A first differential amplifier ( D1 ) forms, for example, by subtraction from a parameter value of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and from a parameter value of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) the first difference signal ( d1 ). For example, this may be a simple difference between the instantaneous values of the electrical potential of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) to a reference potential. In that case, the first difference signal ( d1 ) the value of the voltage difference between the instantaneous values of the electrical reference potential of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) relative to a reference potential. Instead of electrical potential values compared to a preferably common reference potential, current values can also be compared in other applications.

Ein erster Komparator (C1) vergleicht den Momentanwert des ersten Unterschiedssignals (d1) mit einem ersten Referenzwert (Ref1) und bildet das erste Vergleichsergebnissignal (v1). Wie zuvor kann es sinnvoll sein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten innerhalb einer Ultraschallsendesequenz Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein mehrere erste Referenzwerte (Ref1) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser ersten Referenzwerte (Ref1) ein eigner erste Komparator (C1) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges erstes Vergleichsergebnissignal (v1) erzeugt. Die ersten Vergleichsergebnissignale (v1) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches erste Vergleichsergebnissignal (v1) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.A first comparator ( C1 ) compares the instantaneous value of the first difference signal ( d1 ) with a first reference value ( Ref 1 ) and forms the first comparison result signal ( v1 ). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect undershoots at other times within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to have several first reference values ( Ref 1 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. For each of these first reference values ( Ref 1 ) a first comparator ( C1 ), each of which has an associated first comparison result signal ( v1 ) generated. The first comparison result signals ( v1 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times when which first comparison result signal ( v1 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

Ein zweiter Komparator (C2) vergleicht den Momentanwert des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) mit einem zweiten Referenzwert (Ref2) und bildet das zweite Vergleichsergebnissignal (v2). Wie zuvor kann es sinnvollsein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten innerhalb einer Ultraschallsendesequenz Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein mehrere zweite Referenzwerte (Ref2) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser zweiten Referenzwerte (Ref2) ein eigner zweiter Komparator (C2) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges zweites Vergleichsergebnissignal (v2) erzeugt. Die zweiten Vergleichsergebnissignale (v2) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches zweite Vergleichsergebnissignal (v2) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.A second comparator ( C2 ) compares the instantaneous value of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) with a second reference value ( Ref2 ) and forms the second comparison result signal ( v2 ). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect undershoots at other times within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to use several second reference values ( Ref2 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. for each of these second reference values ( Ref2 ) an own second comparator ( C2 ), each of which has an associated second comparison result signal ( v2 ) generated. The second comparison result signals ( v2 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times when which second comparison result signal ( v2 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

Ein dritter Komparator (C3) vergleicht den Momentanwert des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) mit einem dritten Referenzwert (Ref3) und bildet das dritte Vergleichsergebnissignal (v3). Wie zuvor kann es sinnvollsein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten, beispielsweise innerhalb einer Ultraschallsendesequenz, Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein mehrere dritte Referenzwerte (Ref3) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser dritten Referenzwerte (Ref3) ein eigner dritter Komparator (C3) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges drittes Vergleichsergebnissignal (v3) erzeugt. Die dritten Vergleichsergebnissignale (v3) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches dritte Vergleichsergebnissignal (v3) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.A third comparator ( C3 ) compares the instantaneous value of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) with a third reference value ( Ref 3 ) and forms the third comparison result signal ( v3 ). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect undershoots at other times, for example within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to use several third reference values ( Ref 3 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. for each of these third reference values ( Ref 3 ) a third comparator ( C3 ), each of which has an associated third comparison result signal ( v3 ) generated. The third comparison result signals ( v3 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times when which third comparison result signal ( v3 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

9
entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass das zweite analoge Signal (S2) dreiphasig ausgeführt ist und mittels Vergleichseinheiten in Sternkonfiguration im Betrieb überwacht wird und das dritte analoge Signal (S3) zweiphasig ausgeführt ist.
9
equals to 2 with the difference that the second analog signal ( S2 ) is three-phase and is monitored by comparison units in star configuration in operation and the third analog signal ( S3 ) is carried out in two phases.

Ein vierter Komparator (C4) vergleicht den Momentanwert des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) mit einem vierten Referenzwert (Ref4) und bildet das vierte Vergleichsergebnissignal (v4). Wie zuvor kann es sinnvollsein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten, beispielsweise innerhalb einer Ultraschallsendesequenz, Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein, mehrere vierte Referenzwerte (Ref4) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser vierten Referenzwerte (Ref4) ein eigner vierter Komparator (C4) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges viertes Vergleichsergebnissignal (v4) erzeugt. Die vierten Vergleichsergebnissignale (v4) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches vierte Vergleichsergebnissignal (v4) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.A fourth comparator ( C4 ) compares the instantaneous value of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) with a fourth reference value ( Ref4 ) and forms the fourth comparison result signal ( v4 ). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect undershoots at other times, for example within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to use several fourth reference values ( Ref4 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. for each of these fourth reference values ( Ref4 ) a proprietary fourth comparator ( C4 ), each of which has an associated fourth comparison result signal ( v4 ) generated. The fourth comparison result signals ( v4 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times when which fourth comparison result signal ( v4 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

Ein fünfter Komparator (C5) vergleicht den Momentanwert des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) mit einem fünften Referenzwert (Ref5) und bildet das fünfte Vergleichsergebnissignal (v5). Wie zuvor kann es sinnvollsein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten, beispielsweise innerhalb einer Ultraschallsendesequenz, Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein, mehrere fünfte Referenzwerte (Ref5) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser fünften Referenzwerte (Ref5) ein eigner fünfter Komparator (C5) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges fünftes Vergleichsergebnissignal (v5) erzeugt. Die fünften Vergleichsergebnissignale (v5) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches fünfte Vergleichsergebnissignal (v5) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.A fifth comparator ( C5 ) compares the instantaneous value of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) with a fifth reference value ( ref5 ) and forms the fifth comparison result signal ( v5 ). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect undershoots at other times, for example within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to use several fifth reference values ( ref5 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. For each of these fifth reference values ( ref5 ) an own fifth comparator ( C5 ), each of which has an associated fifth comparison result signal ( v5 ) generated. The fifth comparison result signals ( v5 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times when which fifth comparison result signal ( v5 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

Ein sechster Komparator (C6) vergleicht den Momentanwert des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) mit einem sechsten Referenzwert (Ref6) und bildet das sechste Vergleichsergebnissignal (v6). Wie zuvor kann es sinnvoll sein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten, beispielsweise innerhalb einer Ultraschallsendesequenz, Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein, mehrere sechste Referenzwerte (Ref6) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser sechsten Referenzwerte (Ref6) ein eigner sechster Komparator (C6) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges sechstes Vergleichsergebnissignal (v6) erzeugt. Die sechsten Vergleichsergebnissignale (v6) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches sechste Vergleichsergebnissignal (v6) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.A sixth comparator ( C6 ) compares the instantaneous value of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) with a sixth reference value ( ref6 ) and forms the sixth comparison result signal ( v6 ). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect underruns at other times, for example within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to use several sixth reference values ( ref6 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. for each of these sixth reference values ( ref6 ) an own sixth comparator ( C6 ), each of which has an associated sixth comparison result signal ( v6 ) generated. The sixth comparison result signals ( v6 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times when which sixth comparison result signal ( v6 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

10
entspricht der 6 mit dem Unterschied, dass das zweite analoge Signal (S2) dreiphasig ausgeführt ist und mittels Vergleichseinheiten in Dreieckskonfiguration im Betrieb überwacht wird und das dritte analoge Signal (S3) zweiphasig ausgeführt ist.
10
equals to 6 with the difference that the second analog signal ( S2 ) is three-phase and is monitored by means of comparison units in triangular configuration in operation and the third analog signal ( S3 ) is carried out in two phases.

Ein zweiter Differenzverstärker (D2) bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und aus einem Parameterwert des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) das zweite Unterschiedssignal (d2). Beispielsweise kann es sich dabei um eine einfache Differenzbildung zwischen den Momentanwerten des elektrischen Potenzials des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) gegenüber einem Bezugspotenzial handeln. In dem Falle stellt das zweite Unterschiedssignal (d2) den Wert der Spannungsdifferenz zwischen den Momentanwerten des elektrischen Potenzials des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) gegenüber einem Bezugspotenzial dar. Statt elektrischen Potenzialwerten gegenüber einem vorzugsweise gemeinsamen Bezugspotenzial können in anderen Anwendungen auch Stromwerte verglichen werden.A second differential amplifier ( D2 ) forms, for example, by subtraction from a parameter value of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and from a parameter value of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) the second difference signal ( d2 ). For example, this may be a simple difference between the instantaneous values of the electrical potential of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) to a reference potential. In that case, the second difference signal ( d2 ) the value of the voltage difference between the instantaneous values of the electrical potential of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) relative to a reference potential. Instead of electrical potential values compared to a preferably common reference potential, current values can also be compared in other applications.

Ein zehnter Komparator (C10) vergleicht den Momentanwert des zweiten Unterschiedssignals (d2) mit einem siebten Referenzwert (Ref7) und bildet das zehnte Vergleichsergebnissignal (v10). Wie zuvor kann es sinnvollsein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten, beispielsweise innerhalb einer Ultraschallsendesequenz, Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein, mehrere siebte Referenzwerte (Ref7) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser siebten Referenzwerte (Ref7) ein eigner zehnter Komparator (C10) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges zehntes Vergleichsergebnissignal (v10) erzeugt. Die zehnten Vergleichsergebnissignale (v10) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches zehnte Vergleichsergebnissignal (v10) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.A tenth comparator ( C10 ) compares the instantaneous value of the second difference signal ( d2 ) with a seventh reference value ( ref7 ) and forms the tenth comparison result signal ( v10 ). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect undershoots at other times, for example within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to use several seventh reference values ( ref7 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. for each of these seventh reference values ( ref7 ) an own tenth comparator ( C10 ), each of which has an associated tenth comparison result signal ( v10 ) generated. The tenth comparison result signals ( v10 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times when which tenth comparison result signal ( v10 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

Ein dritter Differenzverstärker (D3) bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und aus einem Parameterwert des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) das dritte Unterschiedssignal (d3). Beispielsweise kann es sich dabei um eine einfache Differenzbildung zwischen den Momentanwerten des elektrischen Potenzials des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) gegenüber einem Bezugspotenzial handeln. In dem Falle stellt das dritte Unterschiedssignal (d3) den Wert der Spannungsdifferenz zwischen den Momentanwerten des elektrischen Potenzials des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) gegenüber einem Bezugspotenzial dar. Statt elektrischen Potenzialwerten gegenüber einem vorzugsweise gemeinsamen Bezugspotenzial können in anderen Anwendungen auch Stromwerte verglichen werden.A third differential amplifier ( D3 ) forms, for example, by subtraction from a parameter value of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and from a parameter value of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) the third difference signal ( d3 ). For example, this may be a simple difference between the instantaneous values of the electrical potential of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) to a reference potential. In that case, the third difference signal ( d3 ) the Value of the voltage difference between the instantaneous values of the electrical potential of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) relative to a reference potential. Instead of electrical potential values compared to a preferably common reference potential, current values can also be compared in other applications.

Ein elfter Komparator (C11) vergleicht den Momentanwert des dritten Unterschiedssignals (d3) mit einem achten Referenzwert (Ref8) und bildet das elfte Vergleichsergebnissignal (v1e). Wie zuvor kann es sinnvoll sein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten, beispielsweise innerhalb einer Ultraschallsendesequenz, Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein, mehrere achte Referenzwerte (Ref8) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser achten Referenzwerte (Ref8) ein eigner elfter Komparator (C11) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges elftes Vergleichsergebnissignal (v11) erzeugt. Die elften Vergleichsergebnissignale (v11) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches elfte Vergleichsergebnissignal (v11) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.An eleventh comparator ( C11 ) compares the instantaneous value of the third difference signal ( d3 ) with an eighth reference value ( Ref8 ) and forms the eleventh comparison result signal (v1e). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect underruns at other times, for example within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to use several eighth reference values ( Ref8 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. For each of these eighth reference values ( Ref8 ) an own eleventh comparator ( C11 ), each of which has an associated eleventh comparison result signal ( v11 ) generated. The eleventh comparison result signals ( v11 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times when which eleventh comparison result signal ( v11 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

Ein vierter Differenzverstärker (D4) bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und aus einem Parameterwert des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) das vierte Unterschiedssignal (d4). Beispielsweise kann es sich dabei um eine einfache Differenzbildung zwischen den Momentanwerten des elektrischen Potenzials des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) gegenüber einem Bezugspotenzial handeln. In dem Falle stellt das vierte Unterschiedssignal (d4) den Wert der Spannungsdifferenz zwischen den Momentanwerten des elektrischen Potenzials des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) gegenüber einem Bezugspotenzial dar. Statt Potenzialwerten bezogen auf ein vorzugsweise gemeinsames Bezugspotenzial können in anderen Anwendungen auch Stromwerte verglichen werden.A fourth differential amplifier ( D4 ) forms, for example, by subtraction from a parameter value of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and from a parameter value of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) the fourth difference signal ( d4 ). For example, this may be a simple difference between the instantaneous values of the electrical potential of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) to a reference potential. In that case, the fourth difference signal ( d4 ) the value of the voltage difference between the instantaneous values of the electrical potential of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) versus a reference potential. Instead of potential values related to a preferably common reference potential, current values can also be compared in other applications.

Ein zwölfter Komparator (C12) vergleicht den Momentanwert des vierten Unterschiedssignals (d4) mit einem neunten Referenzwert (Ref9) und bildet das zwölfte Vergleichsergebnissignal (v12). Wie zuvor kann es sinnvoll sein, zu bestimmten Zeiten Überschreitungen zu detektieren und zu anderen Zeiten, beispielsweise innerhalb einer Ultraschallsendesequenz, Unterschreitungen zu detektieren. Daher kann es sinnvoll sein, mehrere neunte Referenzwerte (Ref9) für diese unterschiedlichen Zeiten und Zeitpunkte vorzusehen, die vorzugsweise unterschiedlich sein sollten. Ggf. kann für jeden dieser neunten Referenzwerte (Ref9) ein eigner zwölfter Komparator (C12) vorgesehen werden, der jeweils ein zugehöriges zwölftes Vergleichsergebnissignal (v12) erzeugt. Die zwölften Vergleichsergebnissignale (v12) werden bevorzugt durch die Steuereinrichtung (CTR) oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet. Die Zeitpunkte, wann welches zwölfte Vergleichsergebnissignal (v12) gültig ist und ausgewertet werden soll, wird bevorzugt durch die digitale Signalerzeugung (DSO) oder die Steuereinrichtung (CTR) festgelegt.A twelfth comparator ( C12 ) compares the instantaneous value of the fourth difference signal ( d4 ) with a ninth reference value ( Ref9 ) and forms the twelfth comparison result signal ( v12 ). As before, it may be useful to detect overshoots at certain times and to detect underruns at other times, for example within an ultrasound transmission sequence. Therefore, it may be useful to use several ninth reference values ( Ref9 ) for these different times and times, which should preferably be different. Possibly. for each of these ninth reference values ( Ref9 ) an own twelfth comparator ( C12 ), each of which has an associated twelfth comparison result signal ( v12 ) generated. The twelfth comparison result signals ( v12 ) are preferred by the control device ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) evaluated. The times, when, which twelfth comparison result signal ( v12 ) is valid and is to be evaluated, is preferred by the digital signal generation ( DSO ) or the control device ( CTR ).

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zeigt den zeitlichen Ablauf wichtiger Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand. Deutlich zu erkennen sind:

  1. 1. die erste Phase der Sendefrequenz, die Sendephase (SP), in der die Treiberstufe den Ultraschalltransducer (TR) antreibt und ein Ultraschallmessignal (MS) durch den Ultraschalltransducer ausgesendet wird; und
  2. 2. die zweite Phase der Sendesequenz, die Ausschwingphase, in der die Treiberstufe dem Ultraschalltransducer (TR) Energie entzieht und dessen mechanische Schwingung dämpft, und
  3. 3. die Empfangsphase (EP) in der der Ultraschalltransducer (TR) ein Echo eines Ultraschallmesssignals (MS) empfangen kann.
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shows the timing of important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state. Clearly recognizable are:
  1. 1. the first phase of the transmission frequency, the transmission phase ( SP ), in which the driver stage the ultrasonic transducer ( TR ) and an ultrasonic measuring signal ( MS ) is emitted by the ultrasonic transducer; and
  2. 2. the second phase of the transmission sequence, the decay phase, in which the driver stage the ultrasonic transducer ( TR ) Deprives energy and dampens its mechanical vibration, and
  3. 3. the reception phase ( EP ) in which the ultrasound transducer ( TR ) an echo of an ultrasonic measurement signal ( MS ).

Des Weiteren sind dargestellt:

  1. 1. das erste Unterschiedssignal (d1), das die differentielle Amplitude der elektrischen Potenzialdifferenz zwischen dem ersten Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und dem zweiten Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3), und.
  2. 2. das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2), das den Pegel des elektrischen Potenzials an der Mittenanzapfung des Übertragers (UEB) widergibt und
  3. 3. das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2), das den Pegel des elektrischen Potenzials an einem ersten Anschluss des Übertragers (UEB) widergibt und
  4. 4. das zweite Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2), das den Pegel des elektrischen Potenzials an einem zweiten Anschluss des Übertragers (UEB) widergibt und
  5. 5. der digitalisierte Wert des fünften digitalen Signals (S5), das den analog verstärkten, gefilterten und digitalisierten Wert widergibt.
Furthermore are shown:
  1. 1. the first difference signal ( d1 ), which determines the differential amplitude of the electric potential difference between the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ), and.
  2. 2. the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ), which determines the level of the electrical potential at the center tap of the transformer ( UEB ) and
  3. 3. the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ), which determines the level of the electrical potential at a first terminal of the transformer ( UEB ) and
  4. 4. the second sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ), which is the level of the electrical potential at a second terminal of the transformer ( UEB ) and
  5. 5. the digitized value of the fifth digital signal ( S5 ), which reflects the analogue amplified, filtered and digitized value.

12
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 11, wobei der Ausschnitt in der Sendephase (SP) zeitlich lokalisiert ist.
12
corresponds to a temporal enlargement of the 11 , where the excerpt in the sending phase ( SP ) is temporally located.

13
13 zeigt wichtige Signale (S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei nun ein Kurzschluss an dem inneren Ultraschalltransducer (TRi) zwischen dem ersten Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und dem zweiten Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) vorliegt.
13
13 shows important signals ( S 2 c . S2a . S2b . S5 ) upon transmission of an ultrasonic burst in the operating state, wherein now a short circuit at the inner ultrasonic transducer ( TRi ) between the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) is present.

Symptomesymptoms

Der Ultraschalltransducer schwingt nicht korrekt. Daher kann eine Frequenzmessung und eine Messung der Ausschwingzeit durch den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) erfolgen. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kann somit der Fall eines kurzgeschlossenen Ultraschalltransducers (TR), bei dem das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) mit dem ersten Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) verbunden ist, erkannt werden.The ultrasound transducer does not vibrate correctly. Therefore, a frequency measurement and a measurement of the settling time by the digital input circuit ( DSI ) respectively. With the proposed device can thus be the case of a short-circuited ultrasound transducer ( TR ), in which the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) with the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) is detected.

14
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 13.
14
corresponds to a temporal enlargement of the 13 ,

15
15 zeigt wichtige Signale (S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei nun der innere Ultraschalltransducer (TRi) nicht angeschlossen ist, also das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) oder das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) nicht mit dem Ultraschalltransducer (TR) verbunden ist.
15
15 shows important signals ( S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein now the inner ultrasonic transducer ( TRi ) is not connected, so the first part signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) or the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) not with the ultrasonic transducer ( TR ) connected is.

Symptomesymptoms

Der Ultraschalltransducer schwingt nicht korrekt. Daher kann eine Messung der Ausschwingzeit durch den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) erfolgen. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kann somit der Fall eines nicht angeschlossenen inneren Ultraschalltransducers (TRi) erkannt werden.The ultrasound transducer does not vibrate correctly. Therefore, a measurement of the settling time by the digital input circuit ( DSI ) respectively. With the proposed device can thus be the case of an unconnected internal ultrasonic transducer ( TRi ) be recognized.

16
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 15.
16
corresponds to a temporal enlargement of the 15 ,

17
17 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei nun der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss sekundärseitig nicht an das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) angeschlossen ist.
17
17 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein now the transformer ( UEB ) with a connection secondary side not to the first part signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) connected.

Symptomesymptoms

Das nicht angeschlossene erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) hat zur Folge, dass der innere Ultraschalltransducer (TRi) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist daher mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.The disconnected first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) has the consequence that the inner ultrasonic transducer ( TRi ) is not sufficiently supplied with energy. This error can therefore be detected by evaluating the settling time and the oscillation frequency.

18
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 17.
18
corresponds to a temporal enlargement of the 17 ,

19
19 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand wobei nun der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss sekundärseitig nicht an das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) angeschlossen ist.
19
19 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when transmitting an ultrasonic burst in the operating state now where the transformer ( UEB ) with a connection on the secondary side not to the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) connected.

Symptomesymptoms

Das nicht angeschlossene zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) hat zur Folge, dass der innere Ultraschalltransducer (TRi) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist daher wieder mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.The disconnected second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) has the consequence that the inner ultrasonic transducer ( TRi ) is not sufficiently supplied with energy. This error can therefore be detected again with an evaluation of the decay time and the oscillation frequency.

20
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 19.
20
corresponds to a temporal enlargement of the 19 ,

21
21 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss primärseitig nicht an das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) angeschlossen ist.
21
21 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when transmitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein the transformer ( UEB ) with a connection on the primary side not to the first part signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) connected.

Symptomesymptoms

Das nicht angeschlossene erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) hat zur Folge, dass der Ultraschalltransducer (TR) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist jedoch nicht mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.The disconnected first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) has the consequence that the ultrasonic transducer ( TR ) is not sufficiently supplied with energy. However, this error can not be detected with an evaluation of the decay time and the oscillation frequency.

Ein sechster Komparator (C6) am ersten Teilsignal (S2a) des zweiten anlogen Signals (S2) (siehe auch 9) kann durch Vergleich mit einer sechsten Referenz (Rref6) die dauerhafte Unterschreitung dieses sechsten Referenzwertes (Ref6) in der Sendephase (SP) und/oder in der Empfangsphase (EP) detektieren und so darauf schließen, dass der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss sekundärseitig nicht an das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) angeschlossen ist. Das Setzen des entsprechenden sechsten Vergleichssignals (v6) kann von der Systemsteuerung (CTR) oder der dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) erkannt werden. Diese setzen dann ein entsprechendes Fehlersignal oder eine entsprechende Fehlermeldung ab.A sixth comparator ( C6 ) on the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) (see also 9 ) can be permanently undershot by comparison with a sixth reference (Rref6) this sixth reference value ( ref6 ) in the broadcast phase ( SP ) and / or in the receiving phase ( EP ) and thus conclude that the transformer ( UEB ) with a connection secondary side not to the first part signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) connected. The setting of the corresponding sixth comparison signal ( v6 ) can be controlled by the Control Panel ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) be recognized. These then set a corresponding error signal or a corresponding error message.

22
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 21.
22
corresponds to a temporal enlargement of the 21 ,

23
23 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss primärseitig nicht an das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) angeschlossen ist.
23
23 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when transmitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein the transformer ( UEB ) with a connection on the primary side not to the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) connected.

Symptomesymptoms

Das nicht angeschlossene zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) hat zur Folge, dass der Ultraschalltransducer (TR) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist jedoch nicht mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.The disconnected second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) has the consequence that the ultrasonic transducer ( TR ) is not sufficiently supplied with energy. However, this error can not be detected with an evaluation of the decay time and the oscillation frequency.

Ein vierter Komparator (C4) am zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten anlogen Signals (S2) (siehe auch 9) kann durch Vergleich mit einer vierten Referenz (Rref4) die dauerhafte Unterschreitung dieses vierten Referenzwertes (Ref4) in der Sendephase (SP) und/oder in der Empfangsphase (EP) detektieren uns so darauf schließen, dass der Übertrager (UEB) mit einem Anschluss sekundärseitig nicht an das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) angeschlossen ist. Das Setzen des entsprechenden vierten Vergleichssignals (v4) kann von der Systemsteuerung (CTR) oder der dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) erkannt werden. Diese setzen dann bevorzugt ein entsprechendes Fehlersignal oder setzen bevorzugt eine entsprechende Fehlermeldung ab.A fourth comparator ( C4 ) on the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) (see also 9 ) can be compared with a fourth reference (Rref4), the permanent undershooting of this fourth reference value ( Ref4 ) in the broadcast phase ( SP ) and / or in the receiving phase ( EP ) so we conclude that the transformer ( UEB ) with a connection on the secondary side not to the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) connected. The setting of the corresponding fourth comparison signal ( v4 ) can be controlled by the Control Panel ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) be recognized. These then preferably set a corresponding error signal or preferably set a corresponding error message.

24
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 23.
24
corresponds to a temporal enlargement of the 23 ,

25
25 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei der Übertrager (UEB) mit seinem Mittenanschluss primärseitig nicht an das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) angeschlossen ist.
25
25 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when transmitting an ultrasonic burst in the operating state, wherein the transformer ( UEB ) with its central connection on the primary side not to the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) connected.

Symptomesymptoms

Das nicht angeschlossene dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) hat zur Folge, dass der Ultraschalltransducer (TR) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.The disconnected third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) has the consequence that the ultrasonic transducer ( TR ) is not sufficiently supplied with energy. This error can be detected with an evaluation of the decay time and the oscillation frequency.

26
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 25.
26
corresponds to a temporal enlargement of the 25 ,

27
27 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig zwei Anschlüsse des Übertragers (UEB) und zwar das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) kurzgeschlossen sind.
27
27 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, with primary side two terminals of the transformer ( UEB ) and the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) are shorted.

Symptomesymptoms

Der Umstand dass das das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) mit dem ersten Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) kurzgeschlossen ist, hat zur Folge, dass der Ultraschalltransducer (TR) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.The fact that this is the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) with the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) has the consequence that the ultrasonic transducer ( TR ) is not sufficiently supplied with energy. This error can be detected with an evaluation of the decay time and the oscillation frequency.

Die Amplitude am zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten Signals (S2) wird durch diesen Kurzschluss ebenfalls reduziert und kann daher durch einen vierten Komparator (C4) mittels Vergleich mit einer vierten Referenz (Ref4) erkannt werden.The amplitude at the second partial signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) is also reduced by this short circuit and can therefore be replaced by a fourth comparator ( C4 ) by comparison with a fourth reference ( Ref4 ) be recognized.

Ein vierter Komparator (C4) am zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten anlogen Signals (S2) (siehe auch 9) kann durch Vergleich mit einer vierten Referenz (Rref4) die dauerhafte Unterschreitung dieses vierten Referenzwertes (Ref4) in der Sendephase (SP) und/oder in der Empfangsphase (EP) detektieren und so darauf schließen, dass möglicherweise das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) kurzgeschlossen sind. Das Setzen des entsprechenden vierten Vergleichssignals (v4) kann von der Systemsteuerung (CTR) oder dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) erkannt werden. Diese setzen dann ein entsprechendes Fehlersignal oder setzen eine entsprechende Fehlermeldung ab. Hier sei darauf hingewiesen, dass durch mehrere unterschiedliche vierte Referenzwerte (Ref4) und ggf. weitere vierte Komparatoren (C4) die verschieden Fehlerfälle besser getrennt werden können.A fourth comparator ( C4 ) on the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) (see also 9 ) can be compared with a fourth reference (Rref4), the permanent undershooting of this fourth reference value ( Ref4 ) in the broadcast phase ( SP ) and / or in the receiving phase ( EP ) and thus conclude that possibly the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) are shorted. The setting of the corresponding fourth comparison signal ( v4 ) can be controlled by the Control Panel ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) be recognized. These then set a corresponding error signal or issue a corresponding error message. It should be noted that several different fourth reference values ( Ref4 ) and possibly further fourth comparators ( C4 ) the different error cases can be separated better.

28
entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 27.
28
corresponds to a temporal enlargement of the 27 ,

29
29 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig zwei Anschlüsse des Übertragers (UEB) und zwar das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) kurzgeschlossen sind.
29
29 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, with primary side two terminals of the transformer ( UEB ) and the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) are shorted.

Symptomesymptoms

Dass das das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) miteinander kurzgeschlossen sind, hat zur Folge, dass der Ultraschalltransducer (TR) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.That this is the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) are short-circuited with each other, has the consequence that the ultrasonic transducer ( TR ) is not sufficiently supplied with energy. This error can be detected with an evaluation of the decay time and the oscillation frequency.

Die Amplitude am ersten Teilsignal (S2a) des zweiten Signals (S2) wird durch diesen Kurzschluss ebenfalls reduziert und kann daher durch einen sechsten Komparator (C6) mittels Vergleich mit einer sechsten Referenz (Ref6) erkannt werden.The amplitude at the first sub-signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) is also reduced by this short circuit and can therefore be replaced by a sixth comparator ( C6 ) by comparison with a sixth reference ( ref6 ) be recognized.

Ein sechster Komparator (C6) am ersten Teilsignal (S2a) des zweiten anlogen Signals (S2) (siehe auch 9) kann durch Vergleich mit einer sechsten Referenz (Rref6) die dauerhafte Unterschreitung dieses sechsten Referenzwertes (Ref6) in der Sendephase (SP) und/oder in der Empfangsphase (EP) detektieren uns so darauf schließen, dass möglicherweise das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) kurzgeschlossen sind. Das Setzen des entsprechenden sechsten Vergleichssignals (v6) kann von der Systemsteuerung (CTR) oder der dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) erkannt werden. Diese setzen dann ein entsprechendes Fehlersignal oder setzen eine entsprechende Fehlermeldung ab. Hier sei darauf hingewiesen, dass durch mehrere unterschiedliche sechste Referenzwerte (Ref6) und ggf. weitere sechste Komparatoren (C6) die verschieden Fehlerfälle besser getrennt werden können.A sixth comparator ( C6 ) on the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) (see also 9 ) can be compared with a sixth reference (Rref6) the permanent fall below this sixth reference value ( ref6 ) in the broadcast phase ( SP ) and / or in the receiving phase ( EP ) so we conclude that possibly the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) are shorted. The setting of the corresponding sixth comparison signal ( v6 ) can be controlled by the Control Panel ( CTR ) or the digital input circuit ( DSI ) be recognized. These then set a corresponding error signal or issue a corresponding error message. It should be noted that several different sixth reference values ( ref6 ) and possibly further sixth comparators ( C6 ) the different error cases can be separated better.

30
30 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 29.
30
30 corresponds to a temporal enlargement of the 29 ,

31
31 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei sekundärseitig der Transducer-Widerstand (RTR ) nicht angeschlossen ist, also entweder an das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) oder an das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) nicht an der Transducer-Widerstand (RTR ) angeschlossen ist.
31
31 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, on the secondary side the transducer resistance ( R TR ) is not connected, either to the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) or to the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) not on the transducer resistance ( R TR ) connected.

Der nicht angeschlossene Transducer-Widerstand (RTR ) hat zur Folge, dass der Ultraschalltransducer (TR) seine in ihm gespeicherte Schwingungsenergie mit dem Beginn der Ausschwingphase (AP) nicht so schnell wie vorgesehen abbauen kann. Dieser Fehler ist daher mit einer Auswertung der Ausschwingzeit leicht erfassbar.The unconnected transducer resistor ( R TR ) has the consequence that the ultrasonic transducer ( TR ) its stored vibrational energy with the beginning of the decay phase ( AP ) can not break down as soon as intended. This error is therefore easily detectable with an evaluation of the decay time.

32
32 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 31.
32
32 corresponds to a temporal enlargement of the 31 ,

33
33 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei sekundärseitig die Transducer-Kapazität (CTR ) nicht angeschlossen ist. Dieses „Nichtangeschlossensein“ kann den Anschluss der Transducer-Kapazität (CTR ) an das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) oder den Anschluss der Transducer-Kapazität (CTR ) an das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) betreffen.
33
33 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, on the secondary side, the transducer capacity ( C TR ) is not connected. This "not being connected" can prevent the connection of the transducer capacitance ( C TR ) to the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) or the connection of the transducer capacity ( C TR ) to the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) affect.

Die nicht angeschlossene Transducer-Kapazität (CTR ) hat nur schwer detektierbare Signaländerungen zur Folge. Die Schwingfrequenz ist leicht erniedrigt. Diese Änderungen sind aber nur so minimal, dass dieser Fehler daher mit einer Auswertung der Ausschwingzeit oder der Schwingfrequenz typischerweise nicht sicher erfassbar ist.The unconnected transducer capacity ( C TR ) has hardly detectable signal changes result. The oscillation frequency is slightly lowered. However, these changes are only so minimal that this error is therefore typically not reliably detectable with an evaluation of the settling time or the oscillation frequency.

Eine Erfassbarkeit kann aber auf anderem Wege erzielt werden. Hierfür ist die Detailbetrachtung der 34 notwendig.A detectability can be achieved in other ways. For this the detailed consideration of the 34 necessary.

34
34 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 33.
34
34 corresponds to a temporal enlargement of the 33 ,

Der größte Unterschied zwischen dem Normalfall der 12 und dem Bild der 34 ist, dass das Signal am Mittenabgriff des Übertrages (UEB), also dem dritten Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) im Gegensatz zum Normalfall (siehe 11) nicht mehr symmetrisch dreiecksähnlich ist, sondern einen mehr sägezahnförmigen Verlauf hat. Zur Detektion dieses Fehlers ist daher beispielsweise eine Transformation in einen anderen Signalbereich sinnvoll. Eine solche Transformation kann beispielsweise eine Fourier-Transformation, eine diskrete Fourier-Transformation, eine Laplace-Transformation oder eine Wavelet-Transformation etc. sein. Beispielsweise ist es auch denkbar, mittels einer PLL ein Sägezahn-Referenzsignal und ein Dreieckssignal gleicher Frequenz zu generieren und das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten Signals (S2) mit diesen beiden Signalen während der Sendephase zu multiplizieren und dann Tiefpass zu filtern, mithin also ein Skalarprodukt aus diesen beiden zu bilden (siehe auch 50 bis 53). Die Multiplikation mit dem Sägezahnsignal sollte bei richtiger Phasenlage des erzeugten Sägezahnsignals null ergeben, während die Multiplikation mit dem Dreieckssignal bei richtiger Phasenlage des erzeugten Sägezahnsignals einen von Null verschiedenen Wert ergeben sollte. (Nur der Vollständigkeit halber: Unter einem Dreieckssignal ist ein Signal mit einem zeitlichen Amplitudenverlauf zu verstehen, bei dem dieser zeitliche Amplitudenverlauf durch eine unmittelbare Aufeinanderfolge von dreiecksförmigen Spannungsverläufen des betreffenden Signals gekennzeichnet ist und wobei diese Dreiecke näherungsweise gleichschenklig sein sollten (siehe auch Signal A2c_b der 51). Unter einem Sägezahnsignal ist ein Signal mit einem zeitlichen Amplitudenverlauf zu verstehen, bei dem dieser zeitliche Amplitudenverlauf durch eine unmittelbare Aufeinanderfolge von dreiecksförmigen Spannungsverläufen des betreffenden Signals gekennzeichnet ist und wobei der eines Schenke eines solchen Dreiecks wesentlich steiler als der andere Schenkel ist (siehe auch Signal A2c_a der 51). Vorzugsweise ist dieser steilere Schenkel gegenüber der Zeitachse fast vertikal. Diese Berechnung kann leicht im analogen Eingangsschaltkreis (AS) als analoger Mischer oder im digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) realisiert werden.The biggest difference between the normal case of 12 and the picture of 34 is that the signal at the center tap of the carry ( UEB ), ie the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) in contrast to the normal case (see 11 ) is no longer symmetrically triangular, but has a more sawtooth shape. For example, a transformation into another signal range makes sense for the detection of this error. Such a transformation can be, for example, a Fourier transformation, a discrete Fourier transformation, a Laplace transformation or a wavelet transformation, etc. For example, it is also conceivable to generate a sawtooth reference signal and a triangular signal of the same frequency by means of a PLL, and to generate the third component signal ( S 2 c ) of the second signal ( S2 ) with these two signals during the transmission phase multiply and then filter low-pass, so to form a scalar product of these two (see also 50 to 53 ). The multiplication with the sawtooth signal should, given the correct phase position of the generated sawtooth signal, be zero, while the multiplication with the triangular signal with the correct phase position of the generated sawtooth signal should result in a value other than zero. (For the sake of completeness only: A triangular signal is a signal with a temporal amplitude curve in which this temporal amplitude curve is characterized by an immediate succession of triangular voltage waveforms of the signal in question and these triangles should be approximately isosceles (see also Signal A2c_b of the 51 ). A sawtooth signal is to be understood as meaning a signal with a temporal amplitude characteristic, in which this temporal amplitude characteristic is characterized by an immediate succession of triangular voltage profiles of the relevant signal and in which a trough of such a triangle is substantially steeper than the other leg (see also Signal A2c_a of the 51 ). Preferably, this steeper leg is almost vertical to the time axis. This calculation can easily be done in the analog input circuit ( AS ) as an analog mixer or in the digital input circuit ( DSI ) will be realized.

Auf diese Weise kann ein erster Wert für den ungeraden Signalanteil in dem dritten Teilsignal (S2c) des zweiten Signals (S2) und ein zweiter Wert für den geraden Signalanteil in dem dritten Teilsignal (S2c) des zweiten Signals (S2) ermittelt werden.In this way, a first value for the odd signal component in the third partial signal ( S 2 c ) of the second signal ( S2 ) and a second value for the even signal component in the third sub-signal ( S 2 c ) of the second signal ( S2 ) be determined.

Eine entsprechende Vergleichsvorrichtung kann den ersten Wert mit einem zugeordneten Referenzwert für den ungeraden Signalanteil vergleichen und die Ausgabe eines Fehlersignals veranlassen, wenn dieser erste Wert über dem zugeordneten Referenzwert für den ungeraden Signalanteil liegt.A corresponding comparator may compare the first value with an associated reference value for the odd signal component and cause the output of an error signal if that first value is above the associated reference value for the odd signal component.

Eine weitere entsprechende Vergleichsvorrichtung kann den zweiten Wert mit einem zugeordneten Referenzwert für den geraden Signalanteil vergleichen und die Ausgabe eines Fehlersignals veranlassen, wenn dieser zweite Wert unter dem zugeordneten Referenzwert für den geraden Signalanteil liegt. Dieses Konzept wird in den Beschreibungen der 50 bis 53 vertieft werden.A further corresponding comparison device may compare the second value with an associated reference value for the even signal component and cause the output of an error signal if this second value lies below the assigned reference value for the even signal component. This concept is described in the descriptions of 50 to 53 be deepened.

35
35 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig keine Ansteuerung des Treibers für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) vorliegt.
35
35 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, with the primary side not driving the driver for the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) in the driver stage ( DR ) is present.

Dieser Fehler kann beispielsweise dann auftreten, wenn der Treibertransistor für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten Signals (S2) in der Treibereinheit (DR) nicht funktioniert. Dieser Transistor ist dann nicht in der Lage, das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) nach Masse zu ziehen.This error can occur, for example, when the driver transistor for the first partial signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) in the driver unit ( DR ) does not work. This transistor is then unable to receive the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) to ground.

Eine Möglichkeit, diesen Fehler festzustellen, ist, wenige µs nach dem Einschalten dieses Transistors mit Hilfe des sechsten Komparators (C6) dieses „Auf Masse-Ziehen“ des betreffenden Transistors zu überprüfen. Hierzu vergleicht der sechste Komparator (C6) (siehe 9) den Spannungspegel am ersten Teilsignal (S2a) des zweiten Signals (S2) mit einem sechsten Referenzwert (Ref6). Wird dieser zu diesem Zeitpunkt kurz nach dem Einschalten des Transistors nicht unterschritten, so liegt ein Fehler vor.One way to detect this error is, a few μs after turning on this transistor with the help of the sixth comparator ( C6 ) to check this "on ground pull" of the transistor in question. The sixth comparator compares ( C6 ) (please refer 9 ) the voltage level at the first sub-signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) with a sixth reference value ( ref6 ). If this is not undershot at this time shortly after switching on the transistor, there is an error.

Eine andere Möglichkeit liegt wieder in der Analyse des geraden und ungeraden Signalanteils wie in der Beschreibung der 34 dargestellt, nun aber des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2).Another possibility lies again in the analysis of the even and odd signal portion as in the description of 34 shown, but now the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ).

Eine weitere Möglichkeit liegt darin, dass aufgrund der Symmetrie der Vorrichtung der Signalverlauf des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten Signals (S2) und der Signalverlauf des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten Signals (S2) einander bis auf eine Phasenverschiebung von 180° gleich sein müssen (Vorausgesetzt wird ein Übertrager (UEB) gemäß 7). Es ist daher denkbar, in einer oder mehreren Perioden einen oder mehrere Werte des Signalverlaufs des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten Signals (S2) zu bestimmten Zeitpunkten zu erfassen und um 180° dazu phasenverschoben zu den entsprechenden Zeitpunkten einen oder mehrere Werte des Signalverlaufs des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten Signals (S2) zu bestimmten Zeitpunkten zu erfassen und dann die Differenzen der korrespondieren Paare aus je einem Wert des Signalverlaufs des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten Signals (S2) und einem Wert des Signalverlaufs des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten Signals (S2) zu den korrespondierenden Zeitpunkten zu berechnen und aufzusummieren. Überschreitet die Differenz oder der Betrag der Differenz einen vorbestimmten Wert, so ist die Symmetrie der Vorrichtung gestört und es kann ein Fehlersignal ausgelöst werden. Bevorzugt wird diese Berechnung im digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) oder in der Steuereinrichtung (CTR) durchgeführt. Eine solche Vorrichtung ist dann dazu geeignet, die Symmetrie von zwei Teilsignalen (S2a, S2b) des zweiten analogen Signals (S2) zu erfassen. Dieses Konzept wird im Zusammenhang mit der 49 vertieft erläutert werden.A further possibility lies in the fact that due to the symmetry of the device the signal course of the first partial signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) and the waveform of the second sub-signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) must be equal to each other except for a phase shift of 180 ° (assuming a transformer ( UEB ) according to 7 ). It is therefore conceivable, in one or more periods, one or more values of the signal profile of the first partial signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) at certain times and by 180 ° to phase-shifted at the corresponding times one or more values of the waveform of the second partial signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) to detect at certain times and then the differences of the corresponding pairs of each one value of the waveform of the first partial signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) and a value of the signal profile of the second partial signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) at the corresponding times and to sum up. If the difference or the amount of the difference exceeds a predetermined value, the symmetry of the device is disturbed and an error signal can be triggered. This calculation is preferably used in the digital input circuit ( DSI ) or in the control device ( CTR ) carried out. Such a device is then suitable for the symmetry of two partial signals ( S2a . S2b ) of the second analog signal ( S2 ) capture. This concept is related to the 49 be explained in detail.

36
36 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 35.
36
36 corresponds to a temporal enlargement of the 35 ,

37
37 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig der Treiber für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) gegen Masse kurzgeschlossen ist.
37
37 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when transmitting an ultrasonic burst in the operating state, the primary side of the driver for the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) in the driver stage ( DR ) is shorted to ground.

Symptomesymptoms

Der primärseitig gegen Masse kurzgeschlossene Treiber für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) hat zur Folge, dass der Ultraschalltransducer (TR) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.The primary side to ground shorted driver for the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) in the driver stage ( DR ) has the consequence that the ultrasonic transducer ( TR ) is not sufficiently supplied with energy. This error can be detected with an evaluation of the decay time and the oscillation frequency.

38
38 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 37.
38
38 corresponds to a temporal enlargement of the 37 ,

39
39 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig keine Ansteuerung des Treibers für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) vorliegt.
39
39 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, with primary side, no driver of the driver for the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) in the driver stage ( DR ) is present.

Dieser Fehler kann beispielsweise dann auftreten, wenn der Treibertransistor für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten Signals (S2) in der Treibereinheit (DR) nicht funktioniert. Dieser Transistor ist dann nicht in der Lage, das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) nach Masse zu ziehen.This error can occur, for example, when the driver transistor for the second partial signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) in the driver unit ( DR ) does not work. This transistor is then unable to supply the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) to ground.

Eine Möglichkeit diesen Fehler festzustellen ist, wenige µs nach dem Einschalten dieses Transistors mit Hilfe des vierten Komparators (C4) dieses „Auf Masse-Zeihen“ des betreffenden Transistors zu überprüfen. Hierzu vergleicht der vierte Komparator (C4) (siehe 9) den Spannungspegel am zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten Signals (S2) mit einem vierten Referenzwert (Ref4). Wird dieser zu diesem Zeitpunkt kurz nach dem Einschalten des Transistors nicht unterschritten, so liegt ein Fehler vor.One possibility to determine this error is a few μs after switching on this transistor with the aid of the fourth comparator ( C4 ) to check this "on Masse-Zeihen" of the transistor in question. The fourth comparator compares ( C4 ) (please refer 9 ) the voltage level at the second sub-signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) with a fourth reference value ( Ref4 ). If this is not undershot at this time shortly after switching on the transistor, there is an error.

Eine andere Möglichkeit liegt wieder in der Analyse des geraden und ungeraden Signalanteils wie in der Beschreibung der 34 dargestellt, nun aber des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2).Another possibility lies again in the analysis of the even and odd signal portion as in the description of 34 shown, but now the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ).

Eine weitere Möglichkeit liegt darin, dass aufgrund der Symmetrie der Vorrichtung der Signalverlauf des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten Signals (S2) und der Signalverlauf des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten Signals (S2) einander bis auf eine Phasenverschiebung von 180° gleich sein müssen (Vorausgesetzt wird ein Übertrager (UEB) gemäß 7.) Es ist daher denkbar, in einer oder mehreren Perioden einen oder mehrere Werte des Signalverlaufs des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten Signals (S2) zu bestimmten Zeitpunkten zu erfassen und um 180° dazu phasenverschoben zu den entsprechenden Zeitpunkten einen oder mehrere Werte des Signalverlaufs des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten Signals (S2) zu bestimmten Zeitpunkten zu erfassen und dann die Differenzen der korrespondieren Paare aus je einem Wert des Signalverlaufs des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten Signals (S2) und einem Wert des Signalverlaufs des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten Signals (S2) zu den korrespondierenden Zeitpunkten zu berechnen und aufzusummieren. Überschreitet die Differenz oder der Betrag der Differenz einen vorbestimmten Wert, so ist die Symmetrie der Vorrichtung gestört und es kann ein Fehlersignal ausgelöst werden. Bevorzugt wird diese Berechnung im digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) oder in der Steuereinrichtung (CTR) durchgeführt. Eine solche Vorrichtung ist dann dazu geeignet, die Symmetrie von zwei Teilsignalen (S2a, S2b) des zweiten analogen Signals (S2) zu erfassen. Dieses Konzept wird im Zusammenhang mit der 49 vertieft erläutert werden.A further possibility lies in the fact that due to the symmetry of the device the signal course of the first partial signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) and the waveform of the second sub-signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) must be equal to each other except for a phase shift of 180 ° (assuming a transformer ( UEB ) according to 7 It is therefore conceivable, in one or more periods, one or more values of the signal profile of the first partial signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) at certain times and by 180 ° to phase-shifted at the corresponding times one or more values of the waveform of the second partial signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) to detect at certain times and then the differences of the corresponding pairs of each one value of the waveform of the first partial signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) and a value of the signal profile of the second partial signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) at the corresponding times and to sum up. If the difference or the amount of the difference exceeds a predetermined value, the symmetry of the device is disturbed and an error signal can be triggered. This calculation is preferably used in the digital input circuit ( DSI ) or in the control device ( CTR ) carried out. Such a device is then suitable for the symmetry of two partial signals ( S2a . S2b ) of the second analog signal ( S2 ) capture. This concept is related to the 49 be explained in detail.

40
40 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 39.
40
40 corresponds to a temporal enlargement of the 39 ,

41
41 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand wobei primärseitig der Treiber für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) gegen Masse kurzgeschlossen ist.
41
41 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, the primary side of the driver for the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) in the driver stage ( DR ) is shorted to ground.

Symptomesymptoms

Der primärseitig gegen Masse kurzgeschlossene Treiber für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) hat zur Folge, dass der Ultraschalltransducer (TR) nicht ausreichend mit Energie versorgt wird. Dieser Fehler ist mit einer Auswertung der Ausschwingzeit und der Schwingfrequenz erfassbar.The primary side to ground shorted driver for the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) in the driver stage ( DR ) has the consequence that the ultrasonic transducer ( TR ) is not sufficiently supplied with energy. This error can be detected with an evaluation of the decay time and the oscillation frequency.

42
42 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 41.
42
42 corresponds to a temporal enlargement of the 41 ,

43
43 zeigt wichtige Signale (d1, S2c, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig keine Ansteuerung des Treibers für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) vorliegt.
43
43 shows important signals ( d1 . S 2 c . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in Operating state, whereby on the primary side no activation of the driver for the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) in the driver stage ( DR ) is present.

Das entstehende Fehlerbild kann sowohl durch eine Auswertung der Ausschwingzeit als auch durch eine Vermessung mit Hilfe eines sechsten Komparators (C6) am ersten Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) erfasst werden.The resulting error image can be determined both by an evaluation of the settling time and by a measurement with the aid of a sixth comparator ( C6 ) on the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ).

44
44 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 43.
44
44 corresponds to a temporal enlargement of the 43 ,

45
45 zeigt wichtige Signale (d1, S2a, S2b, S5) bei Aussendung eines Ultraschall-Bursts im Betriebszustand, wobei primärseitig der Treiber für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) in der Treiberstufe (DR) gegen Masse kurzgeschlossen ist oder nicht angesteuert wird.
45
45 shows important signals ( d1 . S2a . S2b . S5 ) when emitting an ultrasonic burst in the operating state, the primary side of the driver for the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) in the driver stage ( DR ) is short-circuited to ground or is not driven.

Bei einem niederohmigen Kurzschluss des Treibertransistors ist der Sendestrom deutlich erhöht. Dies kann anhand der Ausschwingzeit detektiert werden.In the case of a low-resistance short circuit of the driver transistor, the transmission current is significantly increased. This can be detected by the settling time.

Besonders vorteilhaft ist aber die Detektion durch einen sechsten Komparator (C6) durch Vergleich des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten Signals (S2) mit einem sechsten Referenzwert (Ref6) in der Empfangsphase (EP). Im Normalfall ist dort der Pegel null. In diesem Fehlerfall ist der Pegel dort angehoben. Dies kann durch Auswertung des beim Vergleich erzeugten sechsten Vergleichssignals (v6) detektiert werden uns als auslösendes Ereignis für die Erzeugung eines Fehlersignals durch den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) oder die Systemsteuerung (CTR) verwendet werden.However, the detection by a sixth comparator ( C6 ) by comparing the first partial signal ( S2a ) of the second signal ( S2 ) with a sixth reference value ( ref6 ) in the reception phase ( EP ). Normally, the level is zero there. In this case of error, the level is raised there. This can be done by evaluating the sixth comparison signal ( v6 ) are detected as a triggering event for the generation of an error signal by the digital input circuit ( DSI ) or the system control ( CTR ) be used.

Ebenso vorteilhaft ist die Detektion durch einen vierten Komparator (C4) durch Vergleich des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten Signals (S2) mit einem vierten Referenzwert (Ref4) in der Empfangsphase (EP). Im Normalfall ist dort der Pegel null. In diesem Fehlerfall ist der Pegel dort angehoben. Dies kann durch Auswertung des beim Vergleich erzeugten vierten Vergleichssignals (v4) detektiert werden uns als auslösendes Ereignis für die Erzeugung eines Fehlersignals durch den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) oder die Systemsteuerung (CTR) verwendet werden.Likewise advantageous is the detection by a fourth comparator ( C4 ) by comparing the second partial signal ( S2b ) of the second signal ( S2 ) with a fourth reference value ( Ref4 ) in the reception phase ( EP ). Normally, the level is zero there. In this case of error, the level is raised there. This can be done by evaluating the fourth comparison signal ( v4 ) are detected as a triggering event for the generation of an error signal by the digital input circuit ( DSI ) or the system control ( CTR ) be used.

46
46 entspricht einer zeitlichen Vergrößerung der 45.
46
46 corresponds to a temporal enlargement of the 45 ,

47
47 zeigt den bevorzugten Ablauf eines Selbsttests des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS). Nach dem Einschalten oder Zurücksetzen des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) befindet sich das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) in einem Einschaltzustand (EZ). In diesem Einschaltzustand (EZ) gibt das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) bevorzugt keine Messwerte, sondern nur Statusmeldungen über den Fortschritt des Einschaltvorgangs über die Datenschnittstelle (IO) aus.
47
47 shows the preferred sequence of a self-test of the proposed sensor system ( SS ). After switching on or resetting the proposed sensor system ( SS ) is the proposed sensor system ( SS ) in an on state ( EZ ). In this switch-on state ( EZ ) gives the proposed sensor system ( SS ) prefers no measured values, but only status messages about the progress of the switch-on process via the data interface ( IO ) out.

Das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) wechselt dann in den dritten Testzustand (3.TZ). In diesem prüft das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) die korrekte Funktion der digitalen Signalerzeugung (DSO) und des digitalen Eingangsschaltkreises (DSI). Der Signallauf entspricht dabei der 5. Die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugt vorbestimmte Testmuster und Testsequenzen. Insbesondere können kritische sicherheitsrelevante Fehlerfälle simuliert werden. In dem Zusammenhang kann dann überprüft werden, ob der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) in sicherheitsrelevanter Weise richtig reagiert und die vorgespielten sicherheitsrelevanten Fehler richtig detektiert. Umgekehrt kann die Signalerzeugung durch die digitale Signalerzeugung (DSI) überprüft werden. Digitale Signalerzeugung (DSO) und digitaler Eingangsschaltkreis (DSI) überprüfen auf diese Weise bevorzugt nach Vorgabe durch die Steuereinrichtung (CTR) alle Prüffälle für den digitalen Signalpfad. Tritt ein Fehler auf, so wechselt das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) bevorzugt in einen Fehlerzustand (FZ), der nicht ohne Weiteres verlassen werden kann und in dem typischerweise keine Messwerte und Messergebnisse an übergeordnete Einheiten ohne besondere Markierung weitergegeben werden.The proposed sensor system ( SS ) then changes to the third test state ( 3.TZ ). In this the proposed sensor system ( SS ) the correct function of digital signal generation ( DSO ) and the digital input circuit ( DSI ). The signal run corresponds to the 5 , The digital signal generation ( DSO ) generates predetermined test patterns and test sequences. In particular, critical safety-relevant error cases can be simulated. In this connection, it can then be checked whether the digital input circuit ( DSI ) reacts correctly in a safety-relevant manner and correctly detects the pre-played safety-relevant errors. Conversely, the signal generation by the digital signal generation ( DSI ). Digital signal generation ( DSO ) and digital input circuit ( DSI ) check in this way preferably according to specification by the control device ( CTR ) all test cases for the digital signal path. If an error occurs, the proposed sensor system changes ( SS ) preferably in an error state ( FZ ), which can not be easily left and in which typically no measured values and measurement results are passed on to higher-level units without special marking.

Insofern ist der Einschaltzustand (EZ) übrigens ein besonderer Fehlerzustand (FZ). Es können also auch mehrere Fehlerzustände vorgesehen werden, die ja nach dem festgestellten Fehler eingenommen werden. Der rein digitale Test hat den Vorteil, dass hier die Gatter präzise geprüft werden können und somit der Ausfall einzelner Gatter erkennbar wird. Die Prüfabdeckung des Selbsttests dieser Schaltungsteile wird erhöht.In this respect, the switch-on state ( EZ ) by the way a special error condition ( FZ ). It is therefore also possible to provide a plurality of error states which are assumed after the detected error. The purely digital test has the advantage that here the gates can be checked precisely and thus the failure of individual gates is recognizable. The test coverage of the self-test of these circuit parts is increased.

Sind jedoch alle Prüfungen im dritten Testzustand (3.TZ) erfolgreich verlaufen, so wechselt das vorgeschlagene Sensorsystem in den zweiten Testzustand (2.TZ). Hierdurch wird der interne Signalpfad des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) nun so modifiziert, dass er der 4 entspricht. Hierdurch umfasst der interne Signalpfad des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) nun auch die analogen Schaltungsteile. Tritt nun ein Fehler auf, so lässt sich dieser auf die analogen Schaltungsteile zurückführen, da die digitalen Schaltungsteile zuvor bereits als „fehlerfrei“ bewertet wurden. Wie zuvor überprüfen wieder die digitale Signalerzeugung (DSO) und der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) auf diese Weise bevorzugt nach Vorgabe durch die Steuereinrichtung (CTR) alle Prüffälle für den nunmehr kombinierten analogen und digitalen Signalpfad. Tritt ein Fehler auf, so wechselt das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) bevorzugt wieder in einen Fehlerzustand (FZ), der nicht ohne Weiteres verlassen werden kann und in dem typischerweise keine Messwerte und Messergebnisse an übergeordnete Einheiten ohne besondere Markierung weitergegeben werden. Die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugt wieder vorbestimmte Testmuster und Testsequenzen, die auf diesen kombinierten analogen/digitalen Signalpfad im zweiten Testzustand zugeschnitten sind. Insbesondere können wieder kritische sicherheitsrelevante Fehlerfälle simuliert werden. In dem Zusammenhang kann dann überprüft werden, ob der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) in Kombination mit dem analogen Eingangsschaltkreis (AS) in sicherheitsrelevanter Weise richtig reagiert und die vorgespielten sicherheitsrelevanten Fehler richtig detektiert. Umgekehrt kann die Signalerzeugung prüfen, ob die digitale Signalerzeugung (DSI) und die Treiberstufe (DR) richtig funktionieren. Des Weiteren können verschiedene sicherheitsrelevante Konfigurationen eines möglichen nachfolgenden Übertragungskanals simuliert werden und die Simulationsergebnisse bewertet werden.However, are all tests in the third test condition ( 3.TZ ), the proposed sensor system changes to the second test state ( 2.TZ ). As a result, the internal signal path of the proposed sensor system ( SS ) modified so that he is the 4 equivalent. As a result, the internal signal path of the proposed sensor system ( SS ) now also the analog circuit parts. If an error occurs, this can be attributed to the analog circuit parts, since the digital circuit parts were previously rated as "error-free". Check as before again the digital signal generation ( DSO ) and the digital input circuit ( DSI ) in this way preferably according to specification by the control device ( CTR ) All test cases for the now combined analog and digital signal path. If an error occurs, the proposed sensor system changes ( SS ) preferably returns to an error state ( FZ ), which can not be easily left and in which typically no measured values and measurement results are passed on to higher-level units without special marking. The digital signal generation ( DSO ) again generates predetermined test patterns and test sequences tailored to this combined analog / digital signal path in the second test state. In particular, again critical safety-relevant error cases can be simulated. In this connection, it can then be checked whether the digital input circuit ( DSI ) in combination with the analog input circuit ( AS ) reacts correctly in a safety-relevant manner and correctly detects the pre-played safety-relevant errors. Conversely, the signal generation can check whether the digital signal generation ( DSI ) and the driver stage ( DR ) work properly. Furthermore, various safety-relevant configurations of a possible subsequent transmission channel can be simulated and the simulation results can be evaluated.

Sind jedoch alle Prüfungen im zweiten Testzustand (2.TZ) erfolgreich verlaufen, so wechselt das vorgeschlagene Sensorsystem (SS) in den ersten Testzustand (1.TZ). Hierdurch wird der interne Signalpfad des vorgeschlagenen Sensorsystems (SS) nun so modifiziert, dass er der 3 entspricht. Der Signalpfad umfass somit nun auch die Sensorteilvorrichtung (TR), also typischerweise den Ultraschalltransducer (TR), und den Messkanal (CN).However, are all tests in the second test state ( 2.TZ ), the proposed sensor system changes ( SS ) in the first test state ( 1.TZ ). As a result, the internal signal path of the proposed sensor system ( SS ) modified so that he is the 3 equivalent. The signal path thus now also includes the sensor subdevice ( TR ), so typically the ultrasonic transducer ( TR ), and the measuring channel ( CN ).

Die digitale Signalerzeugung (DSI) erzeugt nun Prüfsignale und Prüfmuster, die nach Durchlaufen des Signalpfades bis zur Sensorteilvorrichtung (TR), also dem Ultraschalltransducer (TR), mit dieser wechselwirken. Das Antwortsignal der Sensorteilvorrichtung (TR), also des Ultraschalltransducers (TR), wird in den rücklaufenden Signalpfad eingespeist und nach dem Durchlaufen dieses Signalpfades durch den digitalen Eingangsschaltkreis (DSO) bewertet.The digital signal generation ( DSI ) now generates test signals and test patterns, which after passing through the signal path to the sensor subdevice ( TR ), ie the ultrasonic transducer ( TR ), interact with this. The response signal of the sensor subdevice ( TR ), ie the ultrasound transducer ( TR ), is fed into the returning signal path and after passing through this signal path through the digital input circuit ( DSO ) rated.

Darüber hinaus, ist es sinnvoll, gerade in diesem ersten Testzustand (1.TZ), die Signale der Sensorteilvorrichtung (TR), also des Ultraschalltransducers (TR), beispielsweise durch Komparatoren oder andere Vorrichtungen zu überwachen. Auch hier kann die digitale Signalerzeugung (DSI) besonders kritische Prüfsignale und Prüfmuster für besonders sicherheitsrelevante Fälle erzeugen. Tritt hierbei ein Fehler auf, so wechselt das vorgeschlagene Sensorsystem wieder in einen Fehlerzustand (FZ). Die Prüfungen können beispielsweise Amplituden, Amplitudendifferenzen (mit und ohne Phasenverschiebung) und Signalanteile wie z.B. Oberwellenanteile umfassen.In addition, it makes sense, especially in this first test condition ( 1.TZ ), the signals of the sensor subdevice ( TR ), ie the ultrasound transducer ( TR ), for example by comparators or other devices. Again, the digital signal generation ( DSI ) generate particularly critical test signals and test patterns for particularly safety-relevant cases. If an error occurs, the proposed sensor system changes back into an error state ( FZ ). The tests may include, for example, amplitudes, amplitude differences (with and without phase shift) and signal components such as harmonic components.

48
48 entspricht weitestgehend der 8 mit dem Unterschied, dass 48 nicht die Komparatoren (C1, C2, C3) und den Differenzverstärker (D1) aufweist. Diese könne aber mit der 48 kombiniert werden. In der 48 wird ausgenutzt, dass in der Regel die Sensorteilvorrichtung (TR) also der Ultraschalltransducer (TR), und der Übertrager (UEB) symmetrisch ausgeführt werden. Diese Symmetrie wird in der Realität nicht perfekt erreicht, weshalb der Symmetrievergleich mit einem Schwellwert versehen werden muss.
48
48 largely corresponds to the 8th with the difference that 48 not the comparators ( C1 . C2 . C3 ) and the differential amplifier ( D1 ) having. But this could with the 48 be combined. In the 48 is exploited that usually the sensor subdevice ( TR ) So the ultrasonic transducer ( TR ), and the transformer ( UEB ) are executed symmetrically. This symmetry is not perfectly achieved in reality, which is why the symmetry comparison must be provided with a threshold value.

In der 48 ist daher eine erste Symmetrieprüfvorrichtung (SPA) vorgesehen, die die Symmetrie von zwei oder mehreren Teilsignalen (S2a, S2b, S2c) des zweiten analogen Signals (S2) überprüft und ein entsprechendes dreizehntes Vergleichsergebnissignal (v13) in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs erzeugt. Bevorzugt führt die erste Symmetrieprüfvorrichtung (SPA) hierbei interne Phasenverschiebungen in der Art durch, dass die sich ergebenden verschobenen Teilsignale übereinstimmen sollten.In the 48 Therefore, a first Symmetrieprüfvorrichtung (SPA) is provided, the symmetry of two or more partial signals (SPA) S2a . S2b . S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and a corresponding thirteenth comparison result signal ( v13 ) depending on the result of this comparison. Preferably, the first symmetry checker (SPA) performs internal phase shifts in such a manner that the resulting shifted sub-signals should match.

Des Weiteren ist in der 48 eine zweite Symmetrieprüfvorrichtung (SPB) vorgesehen, die die Symmetrie von zwei (oder ggf. hier nicht behandelten mehreren) Teilsignalen (S3a, S3b) des dritten analogen Signals (S3) überprüft und eine entsprechendes vierzehntes Vergleichsergebnissignal (v14) in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs erzeugt. Bevorzugt führt die zweite Symmetrieprüfvorrichtung (SPB) hierbei ebenfalls ggf. interne Phasenverschiebungen in der Art durch, dass die sich ergebenden verschobenen Teilsignale übereinstimmen sollten. Bevorzugt findet diese Prüfung nur in der Sendephase (SP) statt. Eine Phasenverschiebung von 180° entspricht dabei einer Inversion z.B. durch einen invertierenden Verstärker mit Verstärkung -1. Insofern ist ein solcher invertierender Verstärker auch ein Phasenschieber im Sinne dieser Offenlegung, wenn eine Phasenverschiebung von 180° benötigt wird.Furthermore, in the 48 a second symmetry tester ( SPB ), the symmetry of two (or possibly not treated here several) sub-signals ( S3a . s3b ) of the third analog signal ( S3 ) and a corresponding fourteenth comparison result signal ( v14 ) depending on the result of this comparison. Preferably, the second symmetry test device ( SPB ) here also possibly internal phase shifts in such a way that the resulting shifted partial signals should match. This test is preferably only in the transmission phase ( SP ) instead of. A phase shift of 180 ° corresponds to an inversion eg by an inverting amplifier with gain -1. In this respect, such an inverting amplifier is also a phase shifter in the sense of this disclosure, if a phase shift of 180 ° is required.

49
49 zeigt die Vorrichtung entsprechend 48 mit konkreter beispielhafter Ausführung einer Symmetrieprüfung für die Sekundärseite des Übertragers (UEB). Die zweite Symmetrieprüfvorrichtung (SPB) ist mit dem ersten Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und dem zweiten Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) verbunden. Voraussetzung für den Einsatz dieser zweiten Symmetrieprüfvorrichtung (SPB) ist, dass zum Ersten der Signalpfadteil aus Übertrager (UEB), Ultraschall-Transducer (TR) und Ultraschallkanal (CN) absolut symmetrisch aufgebaut ist und zum Zweiten symmetrisch durch den analogen Multiplexer (AMX) und den analogen Eingangsschaltkreis (AS) belastet wird und zum Dritten durch die Treiberstufe (DR) und das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2), das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) symmetrisch angesteuert wird. Eine bevorzugte beispielhafte symmetrische Ansteuerung durch diese Teilsignale des zweiten analogen Signals (S2) kann der 12 entnommen werden. Die zweite Symmetrieprüfvorrichtung (SPB) ist mit einem gestrichelten Kasten in der 49 markiert. Sie umfasst einen ersten Phasenschieber (S&H_Ba), der bevorzugt als Halteschaltung ausgeführt ist, und zu einem ersten Zeitpunkt (Z1) den Momentanwert des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) zwischenspeichert und als erstes Teilsignal (S3am) des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m) ausgibt. Sie umfasst einen zweiten Phasenschieber (S&H_Bb), der ebenfalls bevorzugt als Halteschaltung ausgeführt ist, und zu einem zweiten Zeitpunkt (Z2) den Momentanwert des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) zwischenspeichert und als zweites Teilsignal (S3bm) des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m) ausgibt. Es wird nun vorausgesetzt, dass das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) periodisch sind und eine Schwingungsperiode (T) aufweisen, wobei das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) gegenüber dem zweiten Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) um 180° (=π) phasenverschoben ist, also dessen Inversion ist. Der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt (Z1) und dem zweiten Zeitpunkt (Z2) so gewählt wird, dass er dem Wert (n+0,5)*T entspricht, wobei n eine ganze positive Zahl oder Null ist. Ein fünfter Differenzverstärker (D5) bildet aus dem ersten Teilsignal (S3am) des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m) und dem zweites Teilsignal (S3bm) des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m) das fünfte Unterschiedssignal (d5). Ein zweiter Integrator (INT2), der auch ein Tiefpassfilter sein kann, integriert das fünfte Unterschiedssignal (d5) zu einem integrierten fünften Unterschiedssignal (d5i). Bevorzugt wird der zweite Integrator (INT2) nach m Taktperioden (T) wieder gelöscht, wobei m eine ganze positive Zahl ist. Bevorzugt ist das fünfte Unterschiedssignal (d5) gleichgerichtet, sodass nur die Amplitude des fünften Unterschiedssignals (d5) integriert wird. Das integrierte fünfte Unterschiedssignal (d5i) ist dann ein Maß für die Asymmetrie innerhalb der m Taktperioden (T). Ein vierzehnter Komparator (C14) vergleicht das integrierte fünfte Unterschiedssignal (d5i) mit einem vierzehnten Referenzwert (Ref14) und erzeugt das vierzehnte Vergleichsergebnissignal (v14). Dieses wird typischerweise von dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) und/oder der Steuereinrichtung (CTR) ausgewertet, die ggf. eine Fehlermeldung erzeugen. Bevorzugt findet diese Prüfung nur in der Sendephase (SP) statt.
49
49 shows the device accordingly 48 with concrete exemplary execution of a symmetry test for the secondary side of the transformer ( UEB ). The second symmetry tester ( SPB ) is with the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) connected. Prerequisite for the use of this second Symmetrieprüfvorrichtung ( SPB ) is that at first the signal path part from transformers ( UEB ), Ultrasound Transducer ( TR ) and ultrasonic channel ( CN ) is symmetrically constructed and second symmetrically by the analog multiplexer ( AMX ) and the analog input circuit ( AS ) and thirdly by the driver stage ( DR ) and the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ), the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) is controlled symmetrically. A preferred exemplary symmetrical control by these sub-signals of the second analog signal ( S2 ) can he 12 be removed. The second symmetry tester ( SPB ) is with a dashed box in the 49 marked. It comprises a first phase shifter ( S & H_Ba ), which is preferably designed as a holding circuit, and at a first time ( Z1 ) the instantaneous value of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and stored as a first partial signal ( S3am ) of the third cached signal ( s3m ). It comprises a second phase shifter ( S & H_Bb ), which is also preferably designed as a holding circuit, and at a second time ( Z2 ) the instantaneous value of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) and as a second partial signal ( S3bm ) of the third cached signal ( s3m ). It is now assumed that the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) are periodic and one oscillation period ( T ), wherein the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) with respect to the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) is phase-shifted by 180 ° (= π), ie its inversion. The time interval between the first time ( Z1 ) and the second time ( Z2 ) is chosen to be equal to (n + 0.5) * T, where n is an integer positive number or zero. A fifth differential amplifier ( D5 ) forms from the first partial signal ( S3am ) of the third cached signal ( s3m ) and the second sub-signal ( S3bm ) of the third cached signal ( s3m ) the fifth difference signal ( d5 ). A second integrator ( INT2 ), which can also be a low-pass filter, integrates the fifth difference signal ( d5 ) to an integrated fifth difference signal ( D5I ). Preferably, the second integrator ( INT2 ) after m clock periods ( T ) again, where m is a whole positive number. Preferably, the fifth difference signal ( d5 ) rectified so that only the amplitude of the fifth difference signal ( d5 ) is integrated. The integrated fifth difference signal ( D5I ) is then a measure of the asymmetry within the m clock periods ( T ). A fourteenth comparator ( C14 ) compares the integrated fifth difference signal ( D5I ) with a fourteenth reference value ( Ref14 ) and generates the fourteenth comparison result signal ( v14 ). This is typically done by the digital input circuit ( DSI ) and / or the control device ( CTR ), which may generate an error message. This test is preferably only in the transmission phase ( SP ) instead of.

Sofern das integrierte fünfte Unterschiedssignal (d5i) ein Mindestmaß für die Symmetrie darstellen soll, muss das fünfte Unterschiedssignal (d5i) mit -1 multipliziert durch den fünften Differenzverstärker (D5) ausgegeben werden und der zweite Integrator (INT2) nach m Taktperioden (T) nicht wieder gelöscht, sondern auf einen positiven Vorladewert vorgeladen werden. Unterschreitet das integrierte fünfte Unterschiedssignal (d5i) den vierzehnten Referenzwert (Ref14), so erzeugt der vierzehnte Komparator (C14) das vierzehnte Vergleichsergebnissignal (v14), um eine nicht ausreichende Symmetrie zu signalisieren.If the integrated fifth difference signal ( D5I ) is to represent a minimum symmetry, the fifth difference signal ( D5I ) multiplied by -1 by the fifth differential amplifier ( D5 ) and the second integrator ( INT2 ) after m clock periods ( T ) are not deleted, but preloaded to a positive preload value. If the integrated fifth difference signal ( D5I ) the fourteenth reference value ( Ref14 ), the fourteenth comparator ( C14 ) the fourteenth comparison result signal ( v14 ) to signal inadequate symmetry.

50
50 zeigt die Vorrichtung entsprechend 48 mit konkreter Ausführung einer Symmetrieprüfung für die Primärseite des Übertragers (UEB). Die erste Symmetrieprüfvorrichtung (SPA) ist mit dem ersten Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und dem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) verbunden. Voraussetzung für den Einsatz dieser ersten Symmetrieprüfvorrichtung (SPA) ist, dass zum Ersten der Signalpfadteil aus Übertrager (UEB), Ultraschall-Transducer (TR) und Ultraschallkanal (CN) absolut symmetrisch aufgebaut ist und zum Zweiten symmetrisch durch den analogen Multiplexer (AMX) und den analogen Eingangsschaltkreis (AS) belastet wird und zum Dritten durch die Treiberstufe (DR) und das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2), das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) im Normalfall symmetrisch angesteuert wird. Eine bevorzugte beispielhafte symmetrische Ansteuerung durch diese Teilsignale des zweiten analogen Signals (S2) kann der 12 entnommen werden. Die erste Symmetrieprüfvorrichtung (SPA) ist mit einem gestrichelten Kasten in der 50 markiert. Sie umfasst einen ersten Phasenschieber (S&H_Aa), der bevorzugt als Halteschaltung ausgeführt ist, und zu einem ersten Zeitpunkt (Z1) den Momentanwert des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) zwischenspeichert und als erstes Teilsignal (S2am) des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m) ausgibt. Sie umfasst einen zweiten Phasenschieber (S&H_Ab), der ebenfalls bevorzugt als Halteschaltung ausgeführt ist, und zu einem zweiten Zeitpunkt (Z2) den Momentanwert des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) zwischenspeichert und als zweites Teilsignal (S2bm) des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m) ausgibt. Es wird nun vorausgesetzt, dass das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) periodisch sind und eine Schwingungsperiode (T) aufweisen, wobei das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) gegenüber dem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) um 180° (=π) phasenverschoben ist, also dessen Inversion ist. Der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt (Z1) und dem zweiten Zeitpunkt (Z2) so gewählt wird, dass er dem Wert (n+0,5)*T entspricht, wobei n eine ganze positive Zahl oder Null ist. Ein sechster Differenzverstärker (D6) bildet aus dem ersten Teilsignal (S2am) des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m) und dem zweites Teilsignal (S2bm) des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m) das sechste Unterschiedssignal (d6). Ein erster Integrator (INT1), der auch ein Tiefpassfilter sein kann, integriert das sechste Unterschiedssignal (d6) zu einem integrierten sechsten Unterschiedssignal (d6i). Bevorzugt wird der erste Integrator (INT1) nach m Taktperioden (T) wieder gelöscht, wobei m eine ganze positive Zahl ist. Bevorzugt ist das sechste Unterschiedssignal (d6) gleichgerichtet, sodass nur die Amplitude des sechsten Unterschiedssignals (d6) integriert wird. Das integrierte sechste Unterschiedssignal (d6i) ist dann ein Maß für die Asymmetrie innerhalb der m Taktperioden (T). Ein dreizehnter Komparator (C13) vergleicht das integrierte sechste Unterschiedssignal (d6i) mit einem dreizehnten Referenzwert (Ref13) und erzeugt das dreizehnte Vergleichsergebnissignal (v13). Dieses wird typischerweise von dem digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) und/oder der Steuereinrichtung (CTR) ausgewertet, die ggf. eine Fehlermeldung erzeugen. Bevorzugt findet diese Prüfung nur in der Sendephase (SP) statt.
50
50 shows the device accordingly 48 with concrete execution of a symmetry test for the primary side of the transformer ( UEB ). The first symmetry tester (SPA) is connected to the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) connected. Prerequisite for the use of this first Symmetrieprüfvorrichtung (SPA) is that at first the signal path part of transformer ( UEB ), Ultrasound transducers ( TR ) and ultrasonic channel ( CN ) is symmetrically constructed and second symmetrically by the analog multiplexer ( AMX ) and the analog input circuit ( AS ) and thirdly by the driver stage ( DR ) and the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ), the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) is normally controlled symmetrically. A preferred exemplary symmetrical control by these sub-signals of the second analog signal ( S2 ) can he 12 be removed. The first symmetry tester (SPA) is shown with a dashed box in the 50 marked. It comprises a first phase shifter ( S & H_Aa ), which is preferably designed as a holding circuit, and at a first time ( Z1 ) the instantaneous value of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and stored as a first partial signal ( S2am ) of the second buffered signal ( S2m ). It comprises a second phase shifter ( S & H_Ab ), which is also preferably designed as a holding circuit, and at a second time ( Z2 ) the instantaneous value of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and as a second partial signal ( S2bm ) of the second buffered signal ( S2m ). It is now assumed that the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) are periodic and one oscillation period ( T ), wherein the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) with respect to the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) is phase-shifted by 180 ° (= π), ie its inversion. The time interval between the first time ( Z1 ) and the second time ( Z2 ) is chosen to be equal to (n + 0.5) * T, where n is an integer positive number or zero. A sixth differential amplifier ( D6 ) forms from the first partial signal ( S2am ) of the second buffered signal ( S2m ) and the second sub-signal ( S2bm ) of the second buffered signal ( S2m ) the sixth difference signal ( d6 ). A first integrator ( INT1 ), which can also be a low-pass filter, integrates the sixth difference signal ( d6 ) to an integrated sixth difference signal ( D6i ). Preferably, the first integrator ( INT1 ) after m clock periods ( T ) again, where m is a whole positive number. Preferably, the sixth difference signal ( d6 ) rectified so that only the amplitude of the sixth difference signal ( d6 ) is integrated. The integrated sixth difference signal ( D6i ) is then a measure of the asymmetry within the m clock periods ( T ). A thirteenth comparator ( C13 ) compares the integrated sixth difference signal ( D6i ) with a thirteenth reference value ( Ref13 ) and generates the thirteenth comparison result signal ( v13 ). This is typically done by the digital input circuit ( DSI ) and / or the control device ( CTR ), which may generate an error message. This test is preferably only in the transmission phase ( SP ) instead of.

Sofern das integrierte sechste Unterschiedssignal (d6i) ein Mindestmaß für die Symmetrie darstellen soll, muss das sechste Unterschiedssignal (d6i) mit -1 multipliziert durch den sechsten Differenzverstärker (D6) ausgegeben werden und der erste Integrator (INT1) nach m Taktperioden (T) nicht wieder gelöscht, sondern auf einen positiven Vorladewert vorgeladen werden. Unterschreitet das integrierte sechste Unterschiedssignal (d6i) den dreizehnten Referenzwert (Ref13), so erzeugt der dreizehnte Komparator (C13) das dreizehnte Vergleichsergebnissignal (v13), um eine nicht ausreichende Symmetrie zu signalisieren.If the integrated sixth difference signal ( D6i ) is to represent a minimum symmetry, the sixth difference signal ( D6i ) multiplied by -1 by the sixth differential amplifier ( D6 ) and the first integrator ( INT1 ) after m clock periods ( T ) are not deleted, but preloaded to a positive preload value. Falls below the integrated sixth difference signal ( D6i ) the thirteenth reference value ( Ref13 ), the thirteenth comparator ( C13 ) the thirteenth comparison result signal ( v13 ) to signal inadequate symmetry.

51
51 vergleicht beispielhaft das ungestörte dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) (siehe auch 11) mit dem gestörten dritten Teilsignal (S2cLC) des zweiten analogen Signals (S2) (siehe 34, dort mit Bezugszeichen S2c) bei einem Kondensatorabriss des Transducer-Kondensators (CTR ) und zeigt zwei beispielhafte Paare von Analysesignalen.
51
51 compares the undisturbed third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) (see also 11 ) with the disturbed third partial signal ( S2cLC ) of the second analog signal ( S2 ) (please refer 34 , there with reference numerals S 2 c ) at a capacitor break of the transducer capacitor ( C TR ) and shows two exemplary pairs of analysis signals.

Es ist zu erkennen, dass die symmetrische Form des ungestörten dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) sich in eine mehr sägezahnförmige Form in Form des gestörten dritten Teilsignals (S2cLC) des zweiten analogen Signals (S2) durch den Abriss des Transducer-Kondensators (CTR ) wandelt. Offensichtlich besitzt das gestörte dritte Teilsignal (S2cLC) des zweiten analogen Signals (S2) eine Oberwelle. Die Grundidee zur Detektion dieses Fehlers ist daher, zwei Koeffizienten durch zeitabschnittsweise Bildung eines ersten Skalarprodukts zwischen einem geeigneten ersten internen Analysesignal (A_a) und dem zu analysierenden Signal (ZA) einerseits und durch zeitabschnittsweise Bildung eines zweiten Skalarprodukts zwischen einem geeigneten zweiten internen Analysesignal (A_a) und dem zu analysierenden Signal (ZA) andererseits ein erstes internes Koeffizientensignal (s3a) und ein zweites internes Koeffizientensignal (s3b) zu erzeugen und diese miteinander zu vergleichen und bei Abweichungen vom Erwartungswert ein internes Vergleichssignal (v_X) zu erzeugen, das dann zur Fehlermeldungserzeugung durch die Steuereinheit (CTR) und/oder den digitalen Empfangsschaltkreis (DSI) ausgewertet werden kann. Im konkreten Fall dieser 51 werden zwei mögliche Analysesignale zur Analyse des zweiten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) beispielhaft vorgeschlagen. Das erste Analysesignalpaar besteht aus zwei digitalen Signalen, die bevorzugt und besonders einfach in der digitalen Signalerzeugung (DSO) erzeugt werden können. Es handelt sich um ein erstes beispielhaftes Analysesignal (A2c_a) für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und ein zweites beispielhaftes Analysesignal (A2c_b) für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2). Das erste beispielhafte Analysesignal (A2c_a) ähnelt in diesem Beispiel mehr dem gestörten dritten Teilsignal (S2cLC) des zweiten analogen Signals (S2). Das zweite beispielhafte Analysesignal (A2c_b) ähnelt in diesem Beispiel mehr dem ungestörten dritten Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2). In diesem Beispiel ist das erste beispielhafte Analysesignal (A2c_a) gegenüber dem zweiten beispielhaften Analysesignal (A2c_b) um -90° phasenvershoben. Es handelt sich in diesem Beispiel also um sinus- und cosinusähnliche Signale. Bei der Ausarbeitung des Vorschlags wurde erkannt, dass ein Abriss des Transducer-Kondensators (CTR ) die Konfiguration der Eigenschwingungsfrequenzen des an sich immer noch symmetrischen Systems aus Übertrager (UEB), Transducer-Widerstand (RTR ), „Transducer-Kondensators (CTR )“ und innerem Transducer (TRi) so ändert, dass nicht mehr nur die Grundschwingung vorliegt, sondern dass dann auch andere Schwingungsmodi angeregt werden. Würden sinus- und cosinus förmige Signale angewendet, so würde das erste interne Koeffizientensignal (s3a) und das zweite interne Koeffizientensignal (s3b) den Fourier-Koeffizienten entsprechen.It can be seen that the symmetrical shape of the undisturbed third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) into a more sawtooth shape in the form of the disturbed third sub-signal ( S2cLC ) of the second analog signal ( S2 ) by the demolition of the transducer capacitor ( C TR ) converts. Obviously, the disturbed third partial signal ( S2cLC ) of the second analog signal ( S2 ) a harmonic. The basic idea for the detection of this error is therefore, two coefficients by time-wise formation of a first scalar product between a suitable first internal analysis signal ( a_a ) and the signal to be analyzed ( ZA on the one hand and by forming a second scalar product between a suitable second internal analysis signal ( a_a ) and the signal to be analyzed ( ZA ) On the other hand, a first internal coefficient signal ( s3a ) and a second internal coefficient signal ( s3b ) and to compare these with each other and in case of deviations from the expected value an internal comparison signal ( v_x ), which is then used for error message generation by the control unit ( CTR ) and / or the digital receiving circuit ( DSI ) can be evaluated. In the specific case of this 51 are two possible analysis signals for analyzing the second partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) proposed by way of example. The first pair of analysis signals consists of two digital signals which are preferred and particularly simple in digital signal generation (US Pat. DSO ) can be generated. It is a first exemplary analysis signal ( A2c_a ) for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and a second exemplary analysis signal ( A2c_b ) for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ). The first exemplary analysis signal ( A2c_a ) is more similar in this example to the disturbed third partial signal ( S2cLC ) of the second analog signal ( S2 ). The second exemplary analysis signal ( A2c_b ) is more similar in this example to the undisturbed third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ). In this example, the first exemplary analysis signal ( A2c_a ) compared to the second exemplary analysis signal ( A2c_b ) phase-shifted by -90 °. In this example, therefore, these are sinusoidal and cosine-like signals. During the preparation of the proposal it was recognized that a demolition of the transducer capacitor ( C TR ) the configuration of the natural vibration frequencies of the still symmetrical system of transformers ( UEB ), Transducer resistance ( R TR ), "Transducer capacitor ( C TR ) And inner transducer ( TRi ) changes so that not only the fundamental vibration is present, but that then other modes of vibration are excited. Would sinus and applied cosinus-shaped signals, the first internal coefficient signal ( s3a ) and the second internal coefficient signal ( s3b ) correspond to the Fourier coefficients.

Des Weiteren zeigt die 52 ein alternatives Paar aus möglichen Analysesignalen. Es handelt sich um ein alternatives erstes beispielhaftes Analysesignal (A2c_a') für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und ein alternatives zweites beispielhaftes Analysesignal (A2c_b') für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2). Das alternative erste beispielhafte Analysesignal (A2c_a') ist in diesem Beispiel ein Sägezahnsignal und ähnelt damit mehr dem gestörten dritten Teilsignal (S2cLC) des zweiten analogen Signals (S2). Das alternative zweite beispielhafte Analysesignal (A2c_b') ist in diesem Beispiel ein Dreieckssignal und ähnelt damit in diesem Beispiel mehr dem ungestörten dritten Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2). Im Gegensatz zum vorhergehenden Beispiel ist nun jedoch bezüglich der in 52 vorgeschlagenen Implementierung der Skalarprodukte das alternative erste beispielhafte Analysesignal (A2c_a') für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und das alternative zweite beispielhafte Analysesignal (A2c_b') für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) nicht mehr orthogonal zueinander. Vielmehr enthalten sie bezüglich dieses Skalarprodukts Anteile voneinander. Die Analysesignale können auch als Aneinanderreihung analysesignalspezifischer Wavelets verstanden werden.Furthermore, the shows 52 an alternative pair of possible analysis signals. It is an alternative first exemplary analysis signal ( A2c_a ' ) for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and an alternative second exemplary analysis signal ( A2c_b ' ) for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ). The alternative first exemplary analysis signal ( A2c_a ' ) is in this example a sawtooth signal and thus more closely resembles the disturbed third sub-signal ( S2cLC ) of the second analog signal ( S2 ). The alternative second exemplary analysis signal ( A2c_b ' ) is in this example a triangular signal and is therefore more similar in this example to the undisturbed third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ). In contrast to the previous example, however, with respect to the in 52 proposed implementation of the scalar products, the alternative first exemplary analysis signal ( A2c_a ' ) for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the alternative second exemplary analysis signal ( A2c_b ' ) for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) no longer orthogonal to each other. Rather, they contain parts of each other with respect to this scalar product. The analysis signals can also be understood as a sequence of analysis signal-specific wavelets.

Das alternative erste beispielhafte Analysesignal (A2c_a') für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) besteht dann aus einer zeitlichen Aneinanderreihung einzelner sägezahnförmiger Wavelets, wobei ein Wavelet einen Zahn umfassen würde.The alternative first exemplary analysis signal ( A2c_a ' ) for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) then consists of a temporal juxtaposition of individual sawtooth-shaped wavelets, wherein a wavelet would include a tooth.

Das alternative zweite beispielhafte Analysesignal (A2c_b') für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) besteht dann aus einer zeitlichen Aneinanderreihung einzelner dreiecksförmiger Wavelets, wobei ein Wavelet ein gleichschenkeliges Dreieck umfassen würde.The alternative second exemplary analysis signal ( A2c_b ' ) for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) then consists of a temporal juxtaposition of individual triangular wavelets, wherein a wavelet would include an isosceles triangle.

Je nach Analysezweck können auch andere Wavelets gewählt werden. Da Fehler an dem Übertrager (UEB), dem Transducer-Widerstand (RTR ), der Transducer-Kapazität (CTR ) und dem inneren Transducer (TRi) nicht immer die Symmetrie zerstören, kann auf diese Weise aber die Veränderung der spektralen Eigenschaften der Zusammenstellung dieser Komponenten überwacht werden.Depending on the purpose of analysis, other wavelets may be chosen. Since errors on the transmitter ( UEB ), the transducer resistance ( R TR ), the transducer capacity ( C TR ) and the inner transducer ( TRi ) do not always destroy the symmetry, but in this way the change in the spectral properties of the composition of these components can be monitored.

Somit ist es u.a. möglich, weitestgehend symmetrische Übertragerkurzschlüsse des Übertragers (UEB), Abweichungen des effektiven Widerstands des Transducer-Widerstands (RTR ), Änderungen der effektiven Kapazität der Transducer-Kapazität (CTR ) und Änderungen der Impedanz des inneren Ultraschalltranducers (TRi) sicher zu detektieren, wenn sie sich auf relevante spektrale Eigenschaften der Zusammenstellung dieser Komponenten auswirken.Thus, it is possible, inter alia, largely symmetrical transmitter short circuits of the transformer ( UEB ), Deviations of the effective resistance of the transducer resistor ( R TR ), Changes in the effective capacitance of the transducer capacitance ( C TR ) and changes in the impedance of the inner ultrasonic transducer ( TRi ) to detect reliably if they affect relevant spectral properties of the composition of these components.

52
52 zeigt beispielhaft eine mögliche innere Struktur einer analogen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE). Andere Implementationen sind möglich. Das zu analysierende Signal (ZA) wird in diesem Beispiel durch den ersten Multiplizierer (M1) mit dem ersten internen Analysesignal (A_a) um ersten Filtereingangssignal (s1a) und im zweiten Multiplizierer (M2) zum zweiten Filtereingangssignal (s1b) multipliziert. Das erste Analysesignal (A_a) kann beispielsweise dem normalen Betriebsfall nahe kommen, während das zweite Analysesignal (A_b) beispielsweise einem fehlerhaften Betriebsfall nahe kommen kann. Das erste Filtereingangssignal (s1a) wird durch den ersten Filter (F1) zum ersten Filterausgangssignal (s2a) gefiltert. Der erste Filter (F1) ist bevorzugt ein Integrator oder Tiefpassfilter. Das zweite Filtereingangssignal (s1b) wird durch den zweiten Filter (F2) zum zweiten Filterausgangssignal (s2b) gefiltert. Der erste Filter (F1) ist bevorzugt ein Integrator oder Tiefpassfilter. Die erste interne Sample-and-Hold-Einheit (S&H_Ca) tastet am zeitlichen Ende (51: beispielsweise Zeitpunkte z1, z2, z3, z4) einer oder mehrerer vollständiger Perioden T des zu analysierenden Signals (ZA) (siehe 51) das erste interne Filterausgangssignal (S2a) ab und bildet so das erste interne Koeffizientensignal (S3a). Die zweite interne Sample-and-Hold-Einheit (S&H_Cb) tastet am zeitlichen Ende (51: beispielsweise Zeitpunkte z1, z2, z3, z4) einer oder mehrerer vollständiger Perioden T des zu analysierenden Signals (ZA) (siehe 51) das zweite interne Filterausgangssignal (S2b) ab und bildet so das zweite interne Koeffizientensignal (S3b).
52
52 shows by way of example a possible internal structure of an analog coefficient monitoring subdevice ( KUE ). Other implementations are possible. The signal to be analyzed ( ZA ) is in this example by the first multiplier ( M1 ) with the first internal analysis signal ( a_a ) by the first filter input signal ( s 1a ) and in the second multiplier ( M2 ) to the second filter input signal ( s1b multiplied). The first analysis signal ( a_a ) may, for example, come close to normal operation, while the second analysis signal ( From ) can come close, for example, a faulty operating case. The first filter input signal ( s 1a ) is filtered by the first filter ( F1 ) to the first filter output ( s 2a ) filtered. The first filter ( F1 ) is preferably an integrator or low-pass filter. The second filter input signal ( s1b ) is filtered by the second filter ( F2 ) to the second filter output signal ( s2b ) filtered. The first filter ( F1 ) is preferably an integrator or low-pass filter. The first internal sample-and-hold unit ( S & H_Ca ) palpates at the end of time ( 51 : for example, times z1 , z2, z3, z4) of one or more complete periods T the signal to be analyzed ( ZA ) (please refer 51 ) the first internal filter output signal ( S2a ) and thus forms the first internal coefficient signal ( S3a ). The second internal sample and Hold unit ( S & H_Cb ) palpates at the end of time ( 51 : for example, times z1 . z2 . z3 . z4 ) one or more complete periods T the signal to be analyzed ( ZA ) (please refer 51 ) the second internal filter output signal ( S2b ) and thus forms the second internal coefficient signal ( s3b ).

Diese Abtastungen erfolgen bevorzugt nur in der Sendephase (SP) oder zu ausgewählten Zeiträumen innerhalb der Sendephase (SP). Die Steuerung der ersten internen Sample-and-Hold-Einheit (S&H_Ca) und der zweiten internen Sample-and-Hold-Einheit (S&H_Cb) erfolgt bevorzugt durch die digitale Signalerzeugungseinheit (DSO).These samples are preferably carried out only in the transmission phase ( SP ) or at selected time periods within the transmission phase ( SP ). The control of the first internal sample-and-hold unit ( S & H_Ca ) and the second internal sample-and-hold unit ( S & H_Cb ) is preferably carried out by the digital signal generation unit ( DSO ).

Die Winkelberechnungseinheit (arctan) erzeugt aus dem ersten internen Koeffizientensignal (s3a) und dem zweiten internen Koeffizientensignal (s3b) das Winkelsignal (). Bevorzugt stellt das Winkelsignal () den arctan oder den arccot des Verhältnisses der Pegel des ersten internen Koeffizientensignals (s3a) und des zweiten internen Koeffizientensignals (s3b) dar. Näherungen und andere Auswertungen (z.B. einfache Division etc.) sind denkbar.The angle calculation unit ( arctan ) is generated from the first internal coefficient signal ( s3a ) and the second internal coefficient signal ( s3b ) the angle signal ( ). Preferably, the angle signal ( ) the arctan or arccot of the ratio of the levels of the first internal coefficient signal ( s3a ) and the second internal coefficient signal ( s3b ) approximations and other evaluations (eg simple division etc.) are conceivable.

Der interne Komparator (C_X) vergleicht den Pegel des Winkelsignals () mit dem internen Referenzwert (Ref_X). In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleiches erzeugt der interne Komparator (C_X) ein internes Vergleichsergebnissignal (v_X).The internal comparator ( C_X ) compares the level of the angle signal ( ) with the internal reference value ( Ref_X ). Depending on the result of this comparison, the internal comparator ( C_X ) an internal comparison result signal ( v_x ).

Die 52 stellt eine beispielhafte Struktur für die Realisierung der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b in der 53 dar. Andere Realisierungen, insbesondere teil- und ganz digitale Realisierungen z.B. als Programm in Signalprozessoren sind denkbar.The 52 Fig. 12 illustrates an exemplary structure for the realization of the corresponding coefficient monitoring sub-apparatuses by the reference numerals KUE2a . KUE2b . KUE2c . KUE3a and KUE3b in the 53 Other implementations, in particular partially and completely digital realizations, eg as a program in signal processors, are conceivable.

Natürlich ist es denkbar, mehr als zwei Analysesignale (A_a, A-b) zu verwenden und über dementsprechende mehr als zwei parallele Signalpfade mehr als zwei Koeffizientensignale zu erzeugen und dementsprechend mehr Vergleiche durzuführen, was zu wesentlich mehr Vergleichsergebnissignalen führt, die wieder von der Steuereinrichtung (CTR) und/oder dem digitalen Empfangsschaltkreis (DSI) ausgewertet werden können und für die Erzeugung von Fehlermeldungen genutzt werden können.Of course, it is conceivable to use more than two analysis signals ( a_a Ab), and to generate more than two coefficient signals via corresponding more than two parallel signal paths and accordingly carry out more comparisons, which leads to substantially more comparison result signals which are again reproduced by the control device (FIG. CTR ) and / or the digital receiving circuit ( DSI ) can be evaluated and used for the generation of error messages.

53
53 entspricht der 8, wobei die Pegelüberwachungen nicht eingezeichnet sind. Stattdessen sind mögliche Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b eingezeichnet. Je nach überwachtem Signal werden verschiedene Vergleichsergebnissignale (v15, v16, v17, v18, v19) erzeugt, die bevorzugt durch den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) und/oder die Systemsteuerung (CTR) ausgewertet werden, die ggf. eine Fehlermeldung auslösen.
53
53 equals to 8th , where the level monitors are not drawn. Instead, possible coefficient monitoring subdevices are denoted by the reference numerals KUE2a . KUE2b , KUE2c, KUE3a and KUE3b located. Depending on the monitored signal, different comparison result signals ( v15 . v16 . v17 . v18 . v19 ), preferably by the digital input circuit ( DSI ) and / or the system control ( CTR ), which may trigger an error message.

54
54 entspricht der 52, wobei nun zwei Komparatoren zur zusätzlichen Überwachung der beiden internen Koeffizientensignale, für das erste interne Koeffizientensignal (s3a) und das zweite interne Koeffizientensignal (s3b) vorgesehen sind. Es werden nun drei Vergleichsergebnissignale (V_X, V_Y, V_Z) anstelle nur eines Vergleichsergebnissignals (V_X) erzeugt. 54 zeigt somit beispielhaft eine weitere mögliche innere Struktur einer analogen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE).
54
54 equals to 52 , where now two comparators for additional monitoring of the two internal coefficient signals, for the first internal coefficient signal ( s3a ) and the second internal coefficient signal ( s3b ) are provided. Three comparison result signals (V_X, V_Y, V_Z) are now generated instead of only one comparison result signal (V_X). 54 Thus, by way of example, another possible internal structure of an analog coefficient monitoring subdevice ( KUE ).

Ein zweiter interner Komparator (C_Y) vergleicht das erste interne Koeffizientensignal (s3a) mit einem zweiten internen Referenzwert (R_Y). In Abhängigkeit vom dem Vergleichsergebnis erzeugt der zweite interne Komparator (C_Y) ein zweites internes Vergleichsergebnissignal (V_Y), das wie zuvor typischerweise durch die Steuereinrichtung (CTR) und/ oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet wird, um ggf. eine Fehlermeldung zu erzeugen.A second internal comparator ( C_Y ) compares the first internal coefficient signal ( s3a ) with a second internal reference value (R_Y). Depending on the comparison result, the second internal comparator generates ( C_Y ) a second internal comparison result signal (V_Y), which as before typically by the control device ( CTR ) and / or the digital input circuit ( DSI ) is evaluated to possibly generate an error message.

Ein dritter interner Komparator (C_Z) vergleicht das zweite interne Koeffizientensignal (s3b) mit einem dritten internen Referenzwert (R_Z). In Abhängigkeit vom dem Vergleichsergebnis erzeugt der dritte interne Komparator (C_Z) ein drittes internes Vergleichsergebnissignal (V_Z), das wie zuvor typischerweise durch die Steuereinrichtung (CTR) und/ oder den digitalen Eingangsschaltkreis (DSI) ausgewertet wird, um ggf. eine Fehlermeldung zu erzeugen.A third internal comparator ( C_Z ) compares the second internal coefficient signal ( s3b ) with a third internal reference value (R_Z). Depending on the result of the comparison, the third internal comparator ( C_Z ) a third internal comparison result signal (V_Z), which as before typically by the control device ( CTR ) and / or the digital input circuit ( DSI ) is evaluated to possibly generate an error message.

55
55 entspricht der 54, wobei nun das Verhältnis der beiden internen Koeffizientensignale nicht überwacht wird. Es werden nun nur zwei Vergleichsergebnissignale (V_Y, V_Z) erzeugt. 55 zeigt somit beispielhaft eine weitere mögliche innere Struktur einer analogen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE). Die Funktion der verbliebenen Schaltungsteile wurde in den Beschreibungen der 52 und 54 bereits beschrieben.
55
55 equals to 54 , where now the ratio of the two internal coefficient signals is not monitored. Only two comparison result signals (V_Y, V_Z) are now generated. 55 Thus, by way of example, another possible internal structure of an analog coefficient monitoring subdevice ( KUE ). The function of the remaining circuit parts was described in the descriptions of 52 and 54 already described.

56
56 entspricht der 55, wobei nun nur ein internes Koeffizientensignal (hier s3a) überwacht wird. Es wird nun nur ein Vergleichsergebnissignale (V_Y) erzeugt. Dieses zweite Vergleichsergebnissignal (V_Y) überwacht jedoch nur den absoluten Pegel des ersten internen Koeffizientensignals (s3a), was einer Überwachung der Grundwellen oder Oberwellenamplitude entspricht. In 52 wurde das Verhältnis zweier Koeffizientensignale überwacht. 56 zeigt somit beispielhaft eine weitere mögliche innere Struktur einer analogen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE). Die Funktion der verbliebenen Schaltungsteile wurde in den Beschreibungen der 52 und 54 bereits beschrieben.
56
56 equals to 55 , where now only an internal coefficient signal (here s3a) is monitored. Only one comparison result signal (V_Y) is generated. However, this second comparison result signal (V_Y) only monitors the absolute level of the first internal coefficient signal ( s3a ), which corresponds to monitoring the fundamental waves or harmonic amplitude. In 52 the ratio of two coefficient signals was monitored. 56 Thus, by way of example, another possible internal structure of an analog coefficient monitoring subdevice ( KUE ). The function of the remaining circuit parts was described in the descriptions of 52 and 54 already described.

57
Die 57 entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass das dritte analoge Signal (S3) vor dem analogen Multiplexer (AMX) durch ein analoges Filter oder einen analogen Verstärker (AV) in das dritte analoge Signal (S3) und das verstärkte dritte analoge Signal (S3') aufgespalten ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Übersteuerung vermieden wird. Der Nachteil ist, dass im zweiten Testzustand das dritte analoge Testsignal (S3t) über den analogen Multiplexer (AMX) erst nach dem analogen Filter oder analogen Verstärker (AV) in den Signalpfad zurückgespeist wird. Dies hat zur Folge, dass das analoge Filter oder der analoge Verstärker (AV) nicht mitgetestet werden. Natürlich könnet man die Gesamtheit aus analogem Eingangsschaltkreis (AS), analogem Multiplexer (AMX) und analogem Filter oder analogem Verstärker (AV) auch als einen gemeinsamen analogen Eingangsschaltkreis mit zwei Eingängen auffassen, wie er zuvor bereits erwähnt wurde. Sollte die Amplitude des zweiten analogen Signals (S2) klein genug sein, sodass der Eingang des analogen Multiplexers (AMX) und der Eingang des analogen Eingangsschaltkreises (AS) durch direktes Anlegen des zweiten analogen Signals (S2) nicht übersteuert werden, kann ggf. in dieser Konfiguration auch auf die analoge Kanalsimulationseinheit (ACS verzichtet werden. Somit ergeben sich insgesamt mindestens drei Möglichkeiten, um eine Übersteuerung des analogen Signalpfads im zweiten Testzustand zu verhindern:
57
The 57 equals to 2 with the difference that the third analog signal ( S3 ) in front of the analog multiplexer ( AMX ) by an analogue filter or an analogue amplifier ( AV ) into the third analogue signal ( S3 ) and the amplified third analog signal ( S3 ' ) is split. This has the advantage that an override is avoided. The disadvantage is that in the second test state, the third analog test signal ( S3T ) via the analog multiplexer ( AMX ) after the analogue filter or analogue amplifier ( AV ) is fed back into the signal path. As a result, the analogue filter or the analogue amplifier ( AV ) not be tested. Of course you can the whole of analog input circuit ( AS ), analogue multiplexer ( AMX ) and analogue filter or analogue amplifier ( AV ) as a common two-input analog input circuit as previously mentioned. Should the amplitude of the second analog signal ( S2 ) be small enough so that the input of the analog multiplexer ( AMX ) and the input of the analog input circuit ( AS ) by directly applying the second analog signal ( S2 ) can not be overridden, this may also affect the analogue channel simulation unit ( ACS be waived. This results in a total of at least three ways to prevent overdriving of the analog signal path in the second test state:

Umkonfiguration der Treiberstufe (DR) im zweiten Testzustand vorzugsweise durch die Steuereinheit (CTR) in der Art, dass die Ausgangsamplitude der Treiberstufe (DR) an die maximale Eingangsamplitude des analogen Multiplexers (AMX) und die maximale Eingangsamplitude des analogen Eingangsschaltkreises (AS) und angepasst wird. In dem Fall kann u.U. die analoge Kanalsimulationseinheit durch Drahtbrücken ersetzt werden.Reconfiguration of the driver stage ( DR ) in the second test state, preferably by the control unit ( CTR ) in such a way that the output amplitude of the driver stage ( DR ) to the maximum input amplitude of the analog multiplexer ( AMX ) and the maximum input amplitude of the analog input circuit ( AS ) and adjusted. In that case, the analog channel simulation unit may be replaced by wire bridges.

Dämpfung des zweiten Analogen Signals (S2) zum dritten analogen Testsignal (S3t) in der analogen Kanalsimulationseinheit in der Art, dass die Ausgangsamplitude der Treiberstufe (DR) an die maximale Eingangsamplitude des analogen Multiplexers (AMX) und die maximale Eingangsamplitude des analogen Eingangsschaltkreises (AS) angepasst wird.Attenuation of the second analogue signal ( S2 ) to the third analog test signal ( S3T ) in the analog channel simulation unit such that the output amplitude of the driver stage ( DR ) to the maximum input amplitude of the analog multiplexer ( AMX ) and the maximum input amplitude of the analog input circuit ( AS ) is adjusted.

Aussparen einer Vorstufe des analogen Eingangsschaltkreises (AS) - im Beispiel der 57 eines analogen Filters oder analogen Verstärkers (AV) und Einspeisung des dritten analogen Testsignals (S3t) oder sogar Direkteinspeisung des zweiten analogen Signals (S2) über den analogen Multiplexer (AMX) in den anlogen Eingangsschaltkreis (AS). Hierbei ist wieder darauf zu achten, dass die Ausgangsamplitude der Treiberstufe (DR) an die maximale Eingangsamplitude des analogen Multiplexers (AMX) und die maximale Eingangsamplitude des analogen Eingangsschaltkreises (AS) und angepasst wird. In dem Fall kann u.U. die analoge Kanalsimulationseinheit durch Drahtbrücken ersetzt werden.Eliminating a pre-stage of the analog input circuit ( AS ) - in the example of 57 an analog filter or analog amplifier ( AV ) and feeding the third analog test signal ( S3T ) or even direct injection of the second analog signal ( S2 ) via the analog multiplexer ( AMX ) in the analog input circuit ( AS ). Here, again, make sure that the output amplitude of the driver stage ( DR ) to the maximum input amplitude of the analog multiplexer ( AMX ) and the maximum input amplitude of the analog input circuit ( AS ) and adjusted. In that case, the analog channel simulation unit may be replaced by wire bridges.

Die entsprechende Konfiguration des Sensorsystems (SS) wird vorzugsweise wieder durch die Steuereinrichtung (CTR) vorgenommen.The corresponding configuration of the sensor system ( SS ) is preferably again by the control device ( CTR ) performed.

Zum Abschluss der Figurenbeschreibung sollte noch erwähnt werden, dass insbesondere die Maßnahmen der 6,8,9,10, 48, 49, 50 und 53 miteinander kombiniert werden können. Auch wird der Fachmann aus diesen Maßnahmen im konkreten Anwendungsfall diejenigen auswählen, die dem beabsichtigten Anwendungszweck am nächsten kommen und nicht alle Maßnahmen zur Fehlererkennung durchführen.At the end of the description of the figures should be mentioned that in particular the measures of 6 . 8th . 9 . 10 . 48 . 49 . 50 and 53 can be combined with each other. Also, the skilled person will select from these measures in a concrete application, those that come closest to the intended application and do not perform all measures for error detection.

Glossarglossary

Frequenz-SweepFrequency sweep

Unter einem Frequenz-Sweep im Sinne dieser Offenlegung wird ein Vorgang verstanden, bei dem die Frequenz eines ersten digitalen Signals (S1) oder die Frequenz eines zweiten analogen Signals (S2) oder die Frequenz eines Messsignals (MS) zu einem ersten Zeitpunkt eine Startfrequenz aufweist und zu einem zweiten Zeitpunkt eine Endfrequenz aufweist. Bevorzugt durchläuft die Frequenz zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt alle zwischen der Startfrequenz und der Endfrequenz liegenden Frequenzen vorzugsweise streng monoton, zumindest aber monoton.A frequency sweep in the sense of this disclosure means a process in which the frequency of a first digital signal ( S1 ) or the frequency of a second analog signal ( S2 ) or the frequency of a measurement signal ( MS ) has a start frequency at a first time and has a final frequency at a second time. Preferably, the frequency between the first and the second time point preferably passes through all frequencies lying between the start frequency and the end frequency strictly monotonically, but at least monotonically.

Ultraschalltransducerultrasound transducer

Ein Ultraschalltransducer im Sinne dieser Offenlegung setzt sich zusammen aus dem optionalen (bevorzugt aber vorhandenen) Transducer-Widerstand (RTR ), der optionalen (bevorzugt aber vorhandenen) Transducer-Kapazität (CTR ) und dem inneren Ultraschalltransducer (TRi), der das eigentliche Schwingelement, dessen Gehäuse und die Kontakte umfasst. Ein Ultraschalltransducer ist in der Lage, Ultraschallsignale vorzugsweise im Zeitmultiplex auszusenden und zu empfangen.An ultrasonic transducer in the sense of this disclosure is composed of the optional (but preferably present) transducer resistance ( R TR ), the optional (but available) transducer capacity ( C TR ) and the inner ultrasonic transducer ( TRi ), which comprises the actual vibrating element, its housing and the contacts. An ultrasound transducer is capable of transmitting and receiving ultrasound signals preferably in time division multiplex.

Testfall / PrüffallTest case / test case

Unter einem Testfall bzw. Prüffall wird im Sinne dieser Offenlegung eine vorbestimmte Konfiguration des Signalpfades und aller seiner Komponenten verstanden. Die Konfiguration erfolgt bevorzugt durch die Steuerungseinheit (CTR). Die Stimulation dieses dermaßen vorbestimmten Signalpfades wird im Wesentlichen durch vorbestimmte Signale der digitalen Signalerzeugung (DSI) vorgenommen. Dabei werden vorbestimme Signale innerhalb des Signalpfads durch vorbestimmte Überwachungsvorrichtungen (z.B. Differenzverstärker und/oder Komparatoren) überwacht und die Antwort des Signalpfads auf einen solchen Stimulus testfallspezifisch bevorzugt durch den digitalen Empfangsschaltkreis (DSO) oder die Sensorsystemsteuerung (CTR) ausgewertet.For the purposes of this disclosure, a test case or test case is understood to mean a predetermined configuration of the signal path and of all its components. The configuration is preferably carried out by the control unit ( CTR ). The stimulation of this so predetermined signal path is essentially by predetermined signals of the digital signal generation ( DSI ) performed. In this case, predetermined signals within the signal path are monitored by predetermined monitoring devices (eg, differential amplifiers and / or comparators), and the response of the signal path to such a stimulus is preferred in a test case-specific manner through the digital receiving circuit ( DSO ) or the sensor system control ( CTR ) evaluated.

Testzustandtest condition

Unter einem Testzustand wird ein Zustand des Sensorsystems (SS) verstanden, der der Überprüfung des Sensorsystems (SS) dient und der nicht der Betriebszustand ist.Under a test condition, a condition of the sensor system ( SS ), the verification of the sensor system ( SS ) and is not the operating state.

Signalkettesignal chain

Unter Signalkette wird die Weitergabe eines Signals innerhalb einer Kette von Vorrichtungsteilen des Sensorsystems (SS) entlang des Signalpfads verstanden. (siehe auch 3, 4 und 5)Signal chain is the passing of a signal within a chain of device parts of the sensor system ( SS ) along the signal path. (see also 3 . 4 and 5 )

Digitaler Teil der SignalketteDigital part of the signal chain

Unter dem digitalen Teil der Signalkette werden die Schaltungsteile verstanden, die vorwiegend in digitaler Schaltungstechnik ausgeführt sind. Im vorgelegten Beispiel sind dies die digitale Signalerzeugung (DSO), der digitale Multiplexer (DMX) und der digitale Eingangsschaltkreis (DSI). Die digitale Kanalsimulationseinheit (DCS) kann im dritten Testzustand als Teil der digitalen Signalkette aufgefasst werden.The digital part of the signal chain is understood to mean the circuit parts which are predominantly implemented in digital circuit technology. In the example presented, these are the digital signal generation ( DSO ), the digital multiplexer ( DMX ) and the digital input circuit ( DSI ). The digital channel simulation unit ( DCS ) can be considered as part of the digital signal chain in the third test state.

Analoger Teil der SignalketteAnalog part of the signal chain

Unter dem analogen Teil der Signalkette werden die Schaltungsteile verstanden, die vorwiegend in analoger Schaltungstechnik ausgeführt sind. Im vorgelegten Beispiel sind dies die Treiberstufe (DR), der analoge Multiplexer (AMX) und der analoge Eingangsschaltkreis (AS). Die analoge Kanalsimulationseinheit (ACS) kann im zweiten Testzustand als Teil der analogen Signalkette aufgefasst werden.The analog part of the signal chain is understood to mean the circuit parts which are predominantly implemented in analog circuit technology. In the example presented, these are the driver stage ( DR ), the analog multiplexer ( AMX ) and the analog input circuit ( AS ). The analog channel simulation unit ( ACS ) can be considered as part of the analog signal chain in the second test state.

Fehlermeldungenerror messages

Im Sinne dieser Offenbarung sind Informationen über detektierte Fehler, die über entsprechende Vorrichtungsteile, z.B. Leitungen, übermittelt werden oder an vorbestimmten oder ermittelbaren Stellen in Vorrichtungsteilen bereitgestellt werden. Das Bereitstellen solcher Informationen ist ein Erzeugen im Sinne dieser Offenlegung.For the purposes of this disclosure, information about detected faults transmitted via corresponding device parts, e.g. Lines are transmitted or provided in predetermined or determinable places in device parts. The provision of such information is a generation within the meaning of this disclosure.

Dreieckssignaltriangular wave

Unter einem Dreieckssignal ist ein Signal mit einem zeitlichen Amplitudenverlauf zu verstehen, bei dem dieser zeitliche Amplitudenverlauf durch eine unmittelbare Aufeinanderfolge von dreiecksförmigen Spannungsverläufen des betreffenden Signals gekennzeichnet ist und wobei diese Dreiecke näherungsweise gleichschenklig sein sollten (siehe auch Signal A2c_b der 51).A triangular signal is to be understood as meaning a signal with a temporal amplitude characteristic in which this temporal amplitude characteristic is characterized by an immediate succession of triangular voltage profiles of the relevant signal and wherein these triangles should be approximately isosceles (see also Signal A2c_b of the 51 ).

Sägezahnsignalsawtooth

Unter einem Sägezahnsignal ist ein Signal mit einem zeitlichen Amplitudenverlauf zu verstehen, bei dem dieser zeitliche Amplitudenverlauf durch eine unmittelbare Aufeinanderfolge von dreiecksförmigen Spannungsverläufen des betreffenden Signals gekennzeichnet ist und wobei der eines Schenke eines solchen Dreiecks wesentlich steiler als der andere Schenkel ist (siehe auch Signal A2c_a der 51).A sawtooth signal is to be understood as meaning a signal with a temporal amplitude characteristic, in which this temporal amplitude characteristic is characterized by an immediate succession of triangular voltage profiles of the relevant signal and in which a trough of such a triangle is substantially steeper than the other leg (see also Signal A2c_a of the 51 ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.TZ1.TZ
erster Testzustand;first test condition;
2.TZ2.TZ
zweiter Testzustand;second test condition;
3.TZ3.TZ
dritter Testzustand;third test condition;
A2a_aA2a_a
erstes beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2a) für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2);first exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2a ) for the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 );
A2a_bA2a_b
zweites beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2a) für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2);second exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2a ) for the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 );
A2b_aA2b_a
erstes beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2b) für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2);first exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2b ) for the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 );
A2b_bA2b_b
zweites beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2b) für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2);second exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2b ) for the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 );
A2c_aA2c_a
erstes beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2);first exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 );
A2c_bA2c_b
zweites beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2);second exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 );
A2c_a'A2c_a '
erstes beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2), hier in einer alternativen beispielhaften Ausführung;first exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ), here in an alternative exemplary embodiment;
A2c_b'A2c_b '
zweites beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2), hier in einer alternativen beispielhaften Ausführung;second exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ), here in an alternative exemplary embodiment;
A3a_aA3a_a
erstes beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3a) für das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3);first exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE3a ) for the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 );
A3a_bA3a_b
zweites beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3a) für das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3);second exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE3a ) for the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 );
A3b_aA3b_a
erstes beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3b) für das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3);first exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE3b ) for the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 );
A3b_bA3b_b
zweites beispielhaftes Analysesignal für die Koeffizentenüberwachung in der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3b) für das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3);second exemplary analysis signal for the coefficient monitoring in the coefficient monitoring subdevice ( KUE3b ) for the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 );
A_aa_a
erstes internes Analysesignal der betreffenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE). Dabei kann es sich beispielsweise um eines der folgenden Signale mit den folgenden Bezugszeichen handeln: A2a_a, A2b_a, A2c_a, A3a_a, A3b_a. Andere interne, symmetrische Signale können so auch überwacht werden. Das erste interne Analysesignal muss immer passend zur vorhandenen zeitlichen Symmetrie des zu analysierenden Signals (ZA) und mit gleicher Periodendauer T wie das zu analysierende Signal (ZA) gewählt werden. Soll beispielsweise das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) überwacht werden, so sollte das erste interne Analysesignal nicht, wie in Figur 51 für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) für das entsprechende erste Analysesignal (A2c_a) dargestellt, in jeder Periode T Pulse aufweisen, sondern phasenrichtig nur in jeder zweiten Periode. Bevorzugt wird das erste interne Analysesignal digital durch die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugt;first internal analysis signal of the relevant coefficient monitoring subdevice ( KUE ). This may, for example, be one of the following signals with the following reference symbols: A2a_a, A2b_a, A2c_a, A3a_a, A3b_a. Other internal symmetric signals can also be monitored. The first internal analysis signal must always match the existing temporal symmetry of the signal to be analyzed ( ZA ) and with the same period T like the signal to be analyzed ( ZA ) to get voted. For example, if the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ), the first internal analysis signal should not, as in FIG. 51, for the third partial signal (FIG. S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) for the corresponding first analysis signal ( A2c_a ), in each period T Pulse, but in-phase only in every other period. Preferably, the first internal analysis signal is digitally generated by digital signal generation ( DSO ) generated;
A_bFrom
zweites internes Analysesignal der betreffenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE). Dabei kann es sich beispielsweise um eines der folgenden Signale mit den folgenden Bezugszeichen handeln: A2a_b, A2b_b, A2c_b, A3a_b, A3b_b. Andere interne, symmetrische Signale können so auch überwacht werden. Das zweite interne Analysesignal muss immer passend zur vorhandenen zeitlichen Symmetrie des zu analysierenden Signals (ZA) und mit gleicher Periodendauer T wie das zu analysierende Signal (ZA) gewählt werden. Soll beispielsweise das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) überwacht werden, so sollte das zweite interne Analysesignal nicht, wie in Figur 51 für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) für das entsprechende zweite Analysesignal (A2c_b) dargestellt, in jeder Periode T Pulse aufweisen, sondern phasenrichtig nur in jeder zweiten Periode. Bevorzugt wird das zweite interne Analysesignal digital durch die digitale Signalerzeugung (DSO) erzeugt;second internal analysis signal of the relevant coefficient monitoring subdevice ( KUE ). This may, for example, be one of the following signals with the following reference symbols: A2a_b, A2b_b, A2c_b, A3a_b, A3b_b. Other internal symmetric signals can also be monitored. The second internal analysis signal must always match the existing temporal symmetry of the signal to be analyzed ( ZA ) and with the same period T like the signal to be analyzed ( ZA ) to get voted. For example, if the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ), the second internal analysis signal should not, as in FIG. 51, for the third partial signal (FIG. S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) for the corresponding second analysis signal ( A2c_b ), in each period T Pulse, but in-phase only in every other period. Preferably, the second internal analysis signal is digitally generated by digital signal generation ( DSO ) generated;
ADCADC
Analog-zu-Digital-Wandler;Analog-to-digital converter;
ACSACS
analoge Kanalsimulationseinheit;analog channel simulation unit;
AMXAMX
analoger Multiplexer;analog multiplexer;
APAP
Ausschwingphase;decay phase;
arctanarctan
Winkelberechnungseinheit. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) eine Winkelberechnungseinheit auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Die Winkelberechnungseinheit erzeugt aus dem ersten internen Koeffizientensignal (s3a) und dem zweiten internen Koeffizientensignal (s3b) das Winkelsignal (). Bevorzugt stellt das Winkelsignal den arctan oder den arccot des Verhältnisses der Pegel des ersten internen Koeffizientensignals (s3a) und des zweiten internen Koeffizientensignals (s3b) dar. Näherungen und andere Auswertungen (z.B. einfache Division etc.) sind denkbar;Angle calculation unit. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) an angle calculation unit when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. The angle calculation unit generates from the first internal coefficient signal ( s3a ) and the second internal coefficient signal ( s3b ) the angle signal ( ). Preferably, the angle signal sets the arctan or arccot of the ratio of the levels of the first internal coefficient signal ( s3a ) and the second internal coefficient signal ( s3b approximations and other evaluations (eg simple division etc.) are conceivable;
ASAS
analoger Eingangsschaltkreis (Hat die Funktion eines Analog-zu-Digital-Wandlers (ADC));analog input circuit (Has the function of an analog-to-digital converter ( ADC ));
ASSASS
Außenbereich außerhalb des Sensorsystems (SS);Outside area outside the sensor system ( SS );
AVAV
analoges Filter oder analoger Verstärker;analog filter or analog amplifier;
C_XC_X
interner Komparator. Bevorzugt weisen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen (KUE) einen internen Komparator (C_X) auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Insbesondere kann es sich bezogen auf die 53 um Komparatoren mit den Bezugszeichen C15, C16, C17, C18 und C19 handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden sollen. Der interne Komparator vergleicht den Pegel des Winkelsignals () mit dem internen Referenzwert (Ref_X). Bei dem internen Referenzwert (Ref_X) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Referenzwerte mit den Bezugszeichen Ref15, Ref16, Ref17, Ref18 und Ref19 handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden sollen. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleiches erzeugt der interne Komparator ein internes Vergleichsergebnissignal (v_X). Bei dem internen Vergleichsergebnissignal (v_X). kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Vergleichsergebnissignale mit den Bezugszeichen v15, v16, v17, v18 und v19 handeln, die innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b gebildet werden.internal comparator. Preferably, coefficient monitoring subdevices ( KUE ) an internal comparator ( C_X ) when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. In particular, it may be based on the 53 to comparators with the reference numerals C15 . C16 . C17 . C18 and C19 act for simplification in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a . KUE2b . KUE2c . KUE3a and KUE3b should be located. The internal comparator compares the level of the angle signal ( ) with the internal reference value ( Ref_X ). For the internal reference value ( Ref_X ) It can be related to the 53 In particular reference values with reference numerals Ref15, Ref16, Ref17, Ref18 and Ref19 act, which for simplicity in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b should be located. Depending on the result of this comparison, the internal comparator generates an internal comparison result signal ( v_x ). In the internal comparison result signal ( v_x ). can it be relative to the 53 in particular to comparison result signals with the reference numerals v15 . v16 . v17 . v18 and v19 within the corresponding coefficient monitoring subdevices with the reference numerals KUE2a . KUE2b . KUE2c . KUE3a and KUE3b be formed.
C_YC_Y
zweiter interner Komparator. Bevorzugt weisen in einer Implementationsform Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen (KUE) einen zweiten internen Komparator (C_Y) auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 54 realisiert wird. Insbesondere kann es sich bezogen auf die 53 um Komparatoren handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden können. Der zweite interne Komparator vergleicht den Pegel ersten internen Koeffizientensignals (s3a) mit dem zweiten internen Referenzwert (Ref_Y). Bei dem zweiten internen Referenzwert (Ref_Y) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Referenzwerte handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden können. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleiches erzeugt der zweite interne Komparator ein zweites internes Vergleichsergebnissignal (v_Y). Bei dem zweiten internen Vergleichsergebnissignal (v_Y) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Vergleichsergebnissignale handeln, die innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b gebildet werden und zur Vereinfachung nicht in der 53 eingezeichnet sind.second internal comparator. In one implementation form, coefficient monitoring subdevices ( KUE ) a second internal comparator ( C_Y ) when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 54 is realized. In particular, it may be based on the 53 to act comparators, for simplification in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b can be located. The second internal comparator compares the level of the first internal coefficient signal ( s3a ) with the second internal reference value ( Ref_Y ). For the second internal reference value ( Ref_Y ) It can be related to the 53 In particular, reference values should be used for simplification purposes 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b can be located. Depending on the result of this comparison, the second internal comparator generates a second internal comparison result signal ( v_Y ). In the second internal comparison result signal ( v_Y ) It can be related to the 53 in particular to compare result signals within the corresponding coefficient monitoring subdevices with the reference numerals KUE2a . KUE2b . KUE2c . KUE3a and KUE3b be formed and not in the simplification 53 are drawn.
C_Z C_Z
dritter interner Komparator. Bevorzugt weisen in einer Implementationsform Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen (KUE) einen dritten internen Komparator (C_Z) auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 54 realisiert wird. Insbesondere kann es sich bezogen auf die 53 um Komparatoren handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden können. Der dritte interne Komparator vergleicht den Pegel zweiten internen Koeffizientensignals (s3b) mit dem dritten internen Referenzwert (Ref_Z). Bei dem dritten internen Referenzwert (Ref_Z) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Referenzwerte handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden können. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleiches erzeugt der dritte interne Komparator ein drittes internes Vergleichsergebnissignal (v_Z). Bei dem dritten internen Vergleichsergebnissignal (v_Z) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Vergleichsergebnissignale handeln, die innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b gebildet werden und zur Vereinfachung nicht in der 53 eingezeichnet sind.third internal comparator. In one implementation form, coefficient monitoring subdevices ( KUE ) a third internal comparator ( C_Z ) when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 54 is realized. In particular, it may be based on the 53 to act comparators, for simplification in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b can be located. The third internal comparator compares the level of the second internal coefficient signal ( s3b ) with the third internal reference value ( REF_Z ). For the third internal reference value ( REF_Z ) It can be related to the 53 In particular, reference values should be used for simplification purposes 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b can be located. Depending on the result of this comparison, the third internal comparator generates a third internal comparison result signal ( V_Z ). In the third internal comparison result signal ( V_Z ) It can be related to the 53 in particular to compare result signals within the corresponding coefficient monitoring subdevices with the reference numerals KUE2a . KUE2b . KUE2c . KUE3a and KUE3b be formed and not in the simplification 53 are drawn.
C1C1
erster Komparator. Der erste Komparator vergleicht das erste Unterschiedssignal (d1) mit dem ersten Referenzwert (Ref1) und erzeugt das erste Vergleichsergebnissignal (v1);first comparator. The first comparator compares the first difference signal ( d1 ) with the first reference value ( Ref 1 ) and generates the first comparison result signal ( v1 );
C2C2
zweiter Komparator. Der zweite Komparator vergleicht das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) mit dem zweiten Referenzwert (Ref2) und erzeugt das zweite Vergleichsergebnissignal (v2);second comparator. The second comparator compares the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) with the second reference value ( Ref2 ) and generates the second comparison result signal ( v2 );
C3C3
dritter Komparator. Der dritte Komparator vergleicht das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) mit dem dritten Referenzwert (Ref3) und erzeugt das dritte Vergleichsergebnissignal (v3);third comparator. The third comparator compares the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) with the third reference value ( Ref 3 ) and generates the third comparison result signal ( v3 );
C4C4
vierter Komparator. Der vierte Komparator vergleicht das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) mit dem vierten Referenzwert (Ref4) und erzeugt das vierte Vergleichsergebnissignal (v4);fourth comparator. The fourth comparator compares the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) with the fourth reference value ( Ref4 ) and generates the fourth comparison result signal ( v4 );
C5C5
fünfter Komparator. Der fünfte Komparator vergleicht das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) mit dem fünften Referenzwert (Ref5) und erzeugt das fünfte Vergleichsergebnissignal (v5);fifth comparator. The fifth comparator compares the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) with the fifth reference value ( ref5 ) and generates the fifth comparison result signal ( v5 );
C6C6
sechster Komparator. Der sechste Komparator vergleicht das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) mit dem sechsten Referenzwert (Ref6) und erzeugt das sechste Vergleichsergebnissignal (v6);sixth comparator. The sixth comparator compares the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) with the sixth reference value ( ref6 ) and generates the sixth comparison result signal ( v6 );
C10C10
zehnter Komparator. Der zehnte Komparator vergleicht das zweite Unterschiedssignal (d2) mit dem siebten Referenzwert (Ref7) und erzeugt das zehnte Vergleichsergebnissignal (v10);tenth comparator. The tenth comparator compares the second difference signal ( d2 ) with the seventh reference value ( ref7 ) and generates the tenth comparison result signal ( v10 );
C11C11
elfter Komparator. Der elfte Komparator vergleicht das dritte Unterschiedssignal (d3) mit dem achten Referenzwert (Ref8) und erzeugt das elfte Vergleichsergebnissignal (v11);eleventh comparator. The eleventh comparator compares the third difference signal ( d3 ) with the eighth reference value ( Ref8 ) and generates the eleventh comparison result signal ( v11 );
C12C12
zwölfter Komparator. Der zwölfte Komparator vergleicht das vierte Unterschiedssignal (d4) mit dem neunten Referenzwert (Ref9) und erzeugt das zwölfte Vergleichsergebnissignal (v12);twelfth comparator. The twelfth comparator compares the fourth difference signal ( d4 ) with the ninth reference value ( Ref9 ) and generates the twelfth comparison result signal ( v12 );
C13C13
dreizehnter Komparator. Der dreizehnte Komparator vergleicht das integrierte fünfte Unterschiedssignal (d5i) mit dem dreizehnten Referenzwert (Ref13) und erzeugt das dreizehnte Vergleichsergebnissignal (v13);thirteenth comparator. The thirteenth comparator compares the integrated fifth difference signal ( D5I ) with the thirteenth reference value ( Ref13 ) and generated the thirteenth comparison result signal ( v13 );
C14C14
vierzehnter Komparator. Der vierzehnte Komparator vergleicht das integrierte fünfte Unterschiedssignal (d5i) mit dem vierzehnten Referenzwert (Ref14) und erzeugt das vierzehnte Vergleichsergebnissignal (v14);Fourteenth comparator. The fourteenth comparator compares the integrated fifth difference signal ( D5I ) with the fourteenth reference value ( Ref14 ) and generates the fourteenth comparison result signal ( v14 );
C15C15
fünfzehnter Komparator. Der fünfzehnte Komparator vergleicht das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3a) des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) mit dem fünfzehnten Referenzwert (Ref15) und erzeugt das fünfzehnte Vergleichsergebnissignal (v15). Der fünfzehnte Komparator (C15) befindet sich innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3a) des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3);fifteenth comparator. The fifteenth comparator compares the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3a ) of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) with the fifteenth reference value ( Ref15 ) and generates the fifteenth comparison result signal ( v15 ). The fifteenth comparator ( C15 ) is within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3a ) of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 );
C16C16
sechzehnter Komparator. Der sechzehnte Komparator vergleicht das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3b) des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) mit dem sechzehnten Referenzwert (Ref16) und erzeugt das sechzehnte Vergleichsergebnissignal (v16). Der sechzehnte Komparator (C16) befindet sich innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3b) des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3);sixteenth comparator. The sixteenth comparator compares the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3b ) of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) with the sixteenth reference value ( Ref16 ) and generates the sixteenth comparison result signal ( v16 ). The sixteenth comparator ( C16 ) is within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3b ) of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 );
C17C17
siebzehnter Komparator. Der siebzehnte Komparator vergleicht das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2b) des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) mit dem siebzehnten Referenzwert (Ref17) und erzeugt das siebzehnte Vergleichsergebnissignal (v17). Der siebzehnte Komparator (C17) befindet sich innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2b) des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2);seventeenth comparator. The seventeenth comparator compares the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2b ) of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) with the seventeenth reference value ( Ref17 ) and generates the seventeenth comparison result signal ( v17 ). The seventeenth comparator ( C17 ) is within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2b ) of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 );
C18C18
achtzehnter Komparator. Der achtzehnte Komparator vergleicht das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) mit dem achtzehnten Referenzwert (Ref18) und erzeugt das achtzehnte Vergleichsergebnissignal (v18). Der achtzehnte Komparator (C18) befindet sich innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2);eighteenth comparator. The eighteenth comparator compares the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) of the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) with the eighteenth reference value ( Ref18 ) and generates the eighteenth comparison result signal ( v18 ). The eighteenth comparator ( C18 ) is within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) of the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 );
C19C19
neunzehnter Komparator. Der neunzehnte Komparator vergleicht das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2a) des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) mit dem neunzehnten Referenzwert (Ref19) und erzeugt das neunzehnte Vergleichsergebnissignal (v19). Der neunzehnte Komparator (C19) befindet sich innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2a) des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2);nineteenth comparator. The nineteenth comparator compares the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2a ) of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) with the nineteenth reference value ( Ref19 ) and generates the nineteenth comparison result signal ( v19 ). The nineteenth comparator ( C19 ) is within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2a ) of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 );
CNCN
Messkanal, insbesondere ein Ultraschallmesskanal;Measuring channel, in particular an ultrasonic measuring channel;
CTRCTR
Steuereinrichtung;Control means;
CTR C TR
Transducer-Kapazität;Transducer capacitance;
d1d1
erstes Unterschiedssignal. Das erste Unterschiedssignal stellt in dem Beispiel der 3 die Differenz der Werte der Signalamplituden (als beispielhafte Parameterwerte) zwischen dem ersten Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und dem zweiten Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) dar;first difference signal. The first difference signal represents in the example of 3 the Difference of the values of the signal amplitudes (as exemplary parameter values) between the first part signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 );
d2d2
zweites Unterschiedssignal. Das zweite Unterschiedssignal stellt in dem Beispiel der 5 die Differenz der Werte der Signalamplituden (als beispielhafte Parameterwerte) zwischen dem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und dem dritten Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) dar;second difference signal. The second difference signal represents in the example of 5 the difference between the values of the signal amplitudes (as exemplary parameter values) between the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 );
d3d3
drittes Unterschiedssignal. Das dritte Unterschiedssignal stellt in dem Beispiel der 5 die Differenz der Werte der Signalamplituden (als beispielhafte Parameterwerte) zwischen dem dritten Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und dem ersten Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) dar;third difference signal. The third difference signal represents in the example of 5 the difference of the values of the signal amplitudes (as exemplary parameter values) between the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 );
d4d4
viertes Unterschiedssignal. Das vierte Unterschiedssignal stellt in dem Beispiel der 5 die Differenz der Werte der Signalamplituden (als beispielhafte Parameterwerte) zwischen dem ersten Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) des und dem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) dar;fourth difference signal. The fourth difference signal represents in the example of 5 the difference of the values of the signal amplitudes (as exemplary parameter values) between the first part signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 );
d5d5
fünftes Unterschiedssignal. Das fünfte Unterschiedssignal stellt in dem Beispiel der 49 die Differenz der Werte der Signalamplituden (als beispielhafte Parameterwerte) zwischen dem ersten Teilsignal (S3am) des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m) und dem zweiten Teilsignal (S3bm) des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m) dar;fifth difference signal. The fifth difference signal represents in the example of 49 the difference of the values of the signal amplitudes (as exemplary parameter values) between the first part signal ( S3am ) of the third cached signal ( s3m ) and the second sub-signal ( S3bm ) of the third cached signal ( s3m );
d5iD5I
integriertes fünftes Unterschiedssignal. Das integrierte fünfte Unterschiedssignal stellt in dem Beispiel der 49 den Ausgang des zweiten Integrators (INT2) dar, der das fünfte Unterschiedssignal (d5) über m Taktperioden T integriert bevor er bevorzugt wieder zurückgesetzt wird. Hierbei ist m eine ganze positive Zahl. Am Ende der m Taktperioden stellt der Wert des integrierten fünften Unterschiedssignals ein Maß für die Asymmetrie der beiden Teilsignale des dritten analogen Signals (S3) dar;integrated fifth difference signal. The integrated fifth difference signal represents in the example of 49 the output of the second integrator ( INT2 ), which is the fifth difference signal ( d5 ) over m clock periods T integrated before he is preferably reset again. Here m is a whole positive number. At the end of the m clock periods, the value of the integrated fifth difference signal is a measure of the asymmetry of the two partial signals of the third analog signal ( S3 );
d6d6
sechstes Unterschiedssignal. Das sechste Unterschiedssignal stellt in dem Beispiel der 50 die Differenz der Werte der Signalamplituden (als beispielhafte Parameterwerte) zwischen dem ersten Teilsignal (S2am) des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m) und dem zweiten Teilsignal (S2bm) des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m) dar;sixth difference signal. The sixth difference signal represents in the example of 50 the difference of the values of the signal amplitudes (as exemplary parameter values) between the first part signal ( S2am ) of the second buffered signal ( S2m ) and the second sub-signal ( S2bm ) of the second buffered signal ( S2m );
d6iD6i
integriertes sechstes Unterschiedssignal. Das integrierte sechste Unterschiedssignal stellt in dem Beispiel der 50 den Ausgang des ersten Integrators (INT1) dar, der das sechste Unterschiedssignal (d6) über m Taktperioden T integriert bevor er bevorzugt wieder zurückgesetzt wird. Hierbei ist m eine ganze positive Zahl. Am Ende der m Taktperioden stellt der Wert des integrierten sechsten Unterschiedssignals ein Maß für die Asymmetrie der beiden Teilsignale des zweiten analogen Signals (S3) dar;integrated sixth difference signal. The integrated sixth difference signal represents in the example of 50 the output of the first integrator ( INT1 ) representing the sixth difference signal ( d6 ) over m clock periods T integrated before he is preferably reset again. Here m is a whole positive number. At the end of the m clock periods, the value of the integrated sixth difference signal provides a measure of the asymmetry of the two partial signals of the second analog signal ( S3 );
D1D1
erster Differenzverstärker. Der erste Differenzverstärker bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und aus einem Parameterwert des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) das erste Unterschiedssignal (d1);first differential amplifier. The first differential amplifier forms, for example, by subtraction from a parameter value of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and from a parameter value of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) the first difference signal ( d1 );
D2D2
zweiter Differenzverstärker. Der zweite Differenzverstärker bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und aus einem Parameterwert des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) das zweite Unterschiedssignal (d2);second differential amplifier. The second differential amplifier forms, for example, by subtraction from a parameter value of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and from a parameter value of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) the second difference signal ( d2 );
D3D3
dritter Differenzverstärker. Der dritte Differenzverstärker bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und aus einem Parameterwert des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) das dritte Unterschiedssignal (d3);third differential amplifier. The third differential amplifier forms, for example, by subtraction from a parameter value of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and from a parameter value of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) the third difference signal ( d3 );
D4D4
vierter Differenzverstärker. Der vierte Differenzverstärker bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und aus einem Parameterwert des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) das vierte Unterschiedssignal (d4);fourth differential amplifier. The fourth differential amplifier forms, for example, by subtraction from a parameter value of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and from a parameter value of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) the fourth difference signal ( d4 );
D5D5
fünfter Differenzverstärker. Der fünfte Differenzverstärker bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des ersten Teilsignals (S3am) des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m) und aus einem Parameterwert des zweiten Teilsignals (S3bm) des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m) das fünfte Unterschiedssignal (d5);fifth differential amplifier. The fifth differential amplifier forms, for example, by subtraction of a parameter value of the first partial signal ( S3am ) of the third cached signal ( s3m ) and from a parameter value of the second partial signal ( S3bm ) of the third cached signal ( s3m ) the fifth difference signal ( d5 );
D6D6
sechster Differenzverstärker. Der sechste Differenzverstärker bildet beispielsweise durch Differenzbildung aus einem Parameterwert des ersten Teilsignals (S2am) des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m) und aus einem Parameterwert des zweiten Teilsignals (S2bm) des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m) das sechste Unterschiedssignal (d6);sixth differential amplifier. The sixth differential amplifier forms, for example, by subtraction from a parameter value of the first partial signal ( S2am ) of the second buffered signal ( S2m ) and from a parameter value of the second partial signal ( S2bm ) of the second buffered signal ( S2m ) the sixth difference signal ( d6 );
DCSDCS
digitale Kanalsimulationseinheit;digital channel simulation unit;
DMXDMX
digitaler Multiplexer;digital multiplexer;
DRDR
Treiberstufe;Driver stage;
DSIDSI
digitaler Eingangsschaltkreis;digital input circuit;
DSODSO
digitale Signalerzeugung;digital signal generation;
EPEP
Empfangsphase;Reception phase;
ESIT
Empfangssignal, insbesondere ein Ultraschallempfangssignal;Receive signal, in particular an ultrasonic receive signal;
EZEZ
Einschaltzustand;ON;
F1F1
erster Filter. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) einen ersten Filter auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Der erste Filter filtert das erste interne Filtereingangssignal (s1a) zu einem ersten Filterausgangssignal (s2a). Der erste Filter ist bevorzugt ein Integrator oder zumindest ein Tiefpass. Dadurch bildet der erste Filter mit dem ersten Multiplizierer (M1) eine erste Skalar-Produkteinheit und bildet also zusammen mit dem ersten Multiplizierer (M1) ein Skalarprodukt aus dem zu analysierenden Signal (ZA) und dem ersten Analysesignal (A_a). Das erste Filterausgangssignal (s2a) repräsentiert also dieses so ermittelte Skalarprodukt. Allerdings sind die Grenzen dieses ersten Skalarprodukts noch unbestimmt. Daher ist die nachfolgende erste interne Sample-and-Hold-Einheit (S&H_Ca) notwendig um die erste Skalar-Produkteinheit zu vervollständigen;first filter. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a first filter when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. The first filter filters the first internal filter input signal ( s 1a ) to a first filter output ( s 2a ). The first filter is preferably an integrator or at least a low pass. As a result, the first filter forms with the first multiplier ( M1 ) a first scalar product unit and thus forms together with the first multiplier ( M1 ) a scalar product from the signal to be analyzed ( ZA ) and the first analysis signal ( a_a ). The first filter output signal ( s 2a ) thus represents this scalar product thus determined. However, the limits of this first dot product are still undetermined. Therefore, the following first internal sample-and-hold unit ( S & H_Ca ) necessary to complete the first scalar product unit;
F2F2
zweiter Filter. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) einen zweiten Filter auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Der zweite Filter filtert das zweite interne Filtereingangssignal (s1b) zu zweiten ersten Filterausgangssignal (s2b). Der zweite Filter ist bevorzugt ein Integrator oder zumindest ein Tiefpass. Dadurch bildet der zweite Filter mit dem zweiten Multiplizierer (M2) eine zweite Skalar-Produkteinheit und bildet also zusammen mit dem zweiten Multiplizierer (M2) ein Skalarprodukt aus dem zu analysierenden Signal (ZA) und dem zweiten Analysesignal (A_b). Das zweite Filterausgangssignal (s2b) repräsentiert also dieses so ermittelte Skalarprodukt. Allerdings sind die Grenzen dieses zweiten Skalarprodukts noch unbestimmt. Daher ist die nachfolgende zweite interne Sample-and-Hold-Einheit (S&H_Cb) notwendig um die Skalar-Produkteinheit zu vervollständigen;second filter. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a second filter when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. The second filter filters the second internal filter input signal ( s1b ) to second first filter output ( s2b ). The second filter is preferably an integrator or at least a low-pass filter. As a result, the second filter forms with the second multiplier ( M2 ) a second scalar product unit and thus forms together with the second multiplier ( M2 ) a scalar product from the signal to be analyzed ( ZA ) and the second analysis signal ( From ). The second filter output signal ( s2b ) thus represents this scalar product thus determined. However, the limits of this second scalar product are still undetermined. Therefore, the following second internal sample-and-hold unit ( S & H_Cb ) necessary to complete the scalar product unit;
FZFZ
Fehlerzustand;Error condition;
INT1INT1
erster Integrator;first integrator;
INT2INT2
zweiter Integrator;second integrator;
IOIO
Datenschnittstelle;Data interface;
KUEKUE
Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung;Coefficient monitoring part device;
KUE2aKUE2a
Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2);Coefficient monitoring sub-device of the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 );
KUE2bKUE2b
Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2);Coefficient monitoring sub-device of the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 );
KUE2cKUE2c
Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2);Coefficient monitoring sub-device of the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 );
KUE3aKUE3a
Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3);Coefficient monitoring sub-device of the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 );
KUE3bKUE3b
Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung des zweiten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3);Coefficient monitoring sub-device of the second sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 );
mm
Anzahl der Taktperioden über die integriert wird;Number of clock periods over which is integrated;
M1M1
erster Multiplizierer. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) einen ersten Multiplizierer auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Der erste Multiplizierer multipliziert innerhalb der betreffenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) das für die betreffende Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) zutreffende erste interne Analysesignal A_a mit dem für die betreffende Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) zu analysierende Signal (ZA) um ein erstes internes Filtereingangssignal (s1a) zu erhalten;first multiplier. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) comprises a first multiplier when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. The first multiplier multiplies within the respective coefficient monitoring subdevice ( KUE ) for the relevant coefficient monitoring subdevice ( KUE ) true first internal analysis signal a_a with the coefficient monitoring subsystem ( KUE ) signal to be analyzed ( ZA ) by a first internal filter input signal ( s 1a ) to obtain;
M2M2
zweiter Multiplizierer. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) einen zweiten Multiplizierer auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Der zweite Multiplizierer multipliziert innerhalb der betreffenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) das für die betreffende Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) zutreffende zweite interne Analysesignal A_b mit dem für die betreffende Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) zu analysierende Signal (ZA) um ein zweites internes Filtereingangssignal (s1b) zu erhalten;second multiplier. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a second multiplier when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. The second multiplier multiplies within the relevant coefficient monitoring subdevice ( KUE ) for the relevant coefficient monitoring subdevice ( KUE ) true second internal analysis signal From with the coefficient monitoring subsystem ( KUE ) signal to be analyzed ( ZA ) by a second internal filter input signal ( s1b ) to obtain;
MSMS
Messsignal, insbesondere ein Ultraschallmesssignal;Measuring signal, in particular an ultrasonic measuring signal;
Ref_XRef_X
interner Referenzwert. Bevorzugt nutzen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) einen internen Referenzwert, wenn sie in der Form der 52 realisiert werden. Bei dem internen Referenzwert (Ref_X) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Referenzwerte mit den Bezugszeichen Ref15, Ref16, Ref17, Ref18 und Ref19 handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden sollen.internal reference value. Preferably, coefficient monitoring subdevices ( KUE ) an internal reference value, if they are in the form of 52 will be realized. For the internal reference value ( Ref_X ) It can be related to the 53 in particular by reference values with the reference numerals Ref15 . Ref16 . Ref17 . Ref18 and Ref19 act for simplification in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a . KUE2b . KUE2c . KUE3a and KUE3b should be located.
Ref_YRef_Y
zweiter interner Referenzwert. Bevorzugt nutzen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) einen zweiten internen Referenzwert (Ref_Y), wenn sie in der Form der 54, 55 oder 56 realisiert werden. Bei dem zweiten internen Referenzwert (Ref_Y) kann es sich bezogen auf die 53 um Referenzwerte handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden sollen.second internal reference value. Preferably, coefficient monitoring subdevices ( KUE ) a second internal reference value ( Ref_Y ), if in the form of 54 . 55 or 56 will be realized. For the second internal reference value ( Ref_Y ) It can be related to the 53 to act as reference values for simplification in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b should be located.
Ref_ZREF_Z
dritter interner Referenzwert. Bevorzugt nutzen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) einen dritten internen Referenzwert (Ref_Z), wenn sie in der Form der 54, 55 oder 56 realisiert werden. Bei dem dritten internen Referenzwert (Ref_Z) kann es sich bezogen auf die 53 um Referenzwerte handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden sollen.third internal reference value. Preferably, coefficient monitoring subdevices ( KUE ) a third internal reference value ( REF_Z ), if in the form of 54 . 55 or 56 will be realized. For the third internal reference value ( REF_Z ) It can be related to the 53 to act as reference values for simplification in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b should be located.
Ref1Ref 1
erster Referenzwert. Der erste Referenzwert dient als Vergleichswert für das erste Unterschiedssignal (d1) zur Erzeugung des ersten Vergleichsergebnissignals (v1) durch den ersten Komparator (C1);first reference value. The first reference value serves as comparison value for the first difference signal ( d1 ) for generating the first comparison result signal ( v1 ) by the first comparator ( C1 );
Ref2Ref2
zweiter Referenzwert. Der zweite Referenzwert dient als Vergleichswert für das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) zur Erzeugung des zweiten Vergleichsergebnissignals (v2) durch den zweiten Komparator (C2);second reference value. The second reference value serves as comparison value for the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) for generating the second Comparison result signal ( v2 ) by the second comparator ( C2 );
Ref3Ref 3
dritter Referenzwert. Der dritte Referenzwert dient als Vergleichswert für das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) zur Erzeugung des dritten Vergleichsergebnissignals (v3) durch den dritten Komparator (C3);third reference value. The third reference value serves as comparison value for the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) for generating the third comparison result signal ( v3 ) by the third comparator ( C3 );
Ref4Ref4
vierter Referenzwert. Der vierte Referenzwert dient als Vergleichswert für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) zur Erzeugung des vierten Vergleichsergebnissignals (v4) durch den vierten Komparator (C4);fourth reference value. The fourth reference value serves as comparison value for the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) for generating the fourth comparison result signal ( v4 ) by the fourth comparator ( C4 );
Ref5ref5
fünfter Referenzwert. Der fünfte Referenzwert dient als Vergleichswert für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) zur Erzeugung des fünften Vergleichsergebnissignals (v5) durch den fünften Komparator (C5);fifth reference value. The fifth reference value serves as comparison value for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) for generating the fifth comparison result signal ( v5 ) by the fifth comparator ( C5 );
Ref6ref6
sechster Referenzwert. Der sechste Referenzwert dient als Vergleichswert für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) zur Erzeugung des sechsten Vergleichsergebnissignals (v6) durch den sechsten Komparator (C6);sixth reference value. The sixth reference value serves as a comparison value for the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) for generating the sixth comparison result signal ( v6 ) by the sixth comparator ( C6 );
Ref7ref7
siebter Referenzwert. Der siebte Referenzwert dient als Vergleichswert für das zweite Unterschiedssignal (d2) zur Erzeugung des zehnten Vergleichsergebnissignals (v10) durch den zehnten Komparator (C10);seventh reference value. The seventh reference value serves as a comparison value for the second difference signal ( d2 ) for generating the tenth comparison result signal ( v10 ) by the tenth comparator ( C10 );
Ref8Ref8
achter Referenzwert. Der achte Referenzwert dient als Vergleichswert für das dritte Unterschiedssignal (d3) zur Erzeugung des elften Vergleichsergebnissignals (v11) durch den elften Komparator (C11);eighth reference value. The eighth reference value serves as comparison value for the third difference signal ( d3 ) for generating the eleventh comparison result signal ( v11 ) by the eleventh comparator ( C11 );
Ref9Ref9
neunter Referenzwert. Der neunte Referenzwert dient als Vergleichswert für das vierte Unterschiedssignal (d4) zur Erzeugung des zwölften Vergleichsergebnissignals (v12) durch den zwölften Komparator (C12);ninth reference value. The ninth reference value serves as comparison value for the fourth difference signal ( d4 ) for generating the twelfth comparison result signal ( v12 ) through the twelfth comparator ( C12 );
Ref13Ref13
dreizehnter Referenzwert. Der dreizehnte Referenzwert dient als Vergleichswert für das integrierte sechste Unterschiedssignal (d6i) zur Erzeugung des dreizehnten Vergleichsergebnissignals (v13) durch den dreizehnten Komparator (C13);thirteenth reference value. The thirteenth reference value serves as a comparison value for the integrated sixth difference signal ( D6i ) for generating the thirteenth comparison result signal ( v13 ) through the thirteenth comparator ( C13 );
Ref14Ref14
vierzehnter Referenzwert. Der vierzehnte Referenzwert dient als Vergleichswert für das integrierte fünfte Unterschiedssignal (d5i) zur Erzeugung des vierzehnten Vergleichsergebnissignals (v14) durch den vierzehnten Komparator (C14);fourteenth reference value. The fourteenth reference value serves as a comparison value for the integrated fifth difference signal ( D5I ) for generating the fourteenth comparison result signal ( v14 ) by the fourteenth comparator ( C14 );
Ref15Ref15
fünfzehnter Referenzwert. Der fünfzehnte Referenzwert dient als Vergleichswert für das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3a) des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) zur Erzeugung des fünfzehnten Vergleichsergebnissignals (v15) durch den fünfzehnten Komparator (C15) innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3a) des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3);fifteenth reference value. The fifteenth reference value serves as a comparison value for the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3a ) of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) for generating the fifteenth comparison result signal ( v15 ) by the fifteenth comparator ( C15 ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3a ) of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 );
Ref16Ref16
sechzehnter Referenzwert. Der sechzehnte Referenzwert dient als Vergleichswert für das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3b) des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) zur Erzeugung des sechzehnten Vergleichsergebnissignals (v16) durch den sechzehnten Komparator (C16) innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3b) des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3);sixteenth reference value. The sixteenth reference value serves as a comparison value for the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3b ) of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) for generating the sixteenth comparison result signal ( v16 ) by the sixteenth comparator ( C16 ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3b ) of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 );
Ref17Ref17
siebzehnter Referenzwert. Der siebzehnte Referenzwert dient als Vergleichswert für das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2b) des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) zur Erzeugung des siebzehnten Vergleichsergebnissignals (v17) durch den siebzehnten Komparator (C17) innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2b) des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2);seventeenth reference value. The seventeenth reference value serves as a comparison value for the angle signal ( ) within the Coefficient monitoring subdevice ( KUE2b ) of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) for generating the seventeenth comparison result signal ( v17 ) by the seventeenth comparator ( C17 ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2b ) of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 );
Ref18Ref18
achtzehnter Referenzwert. Der achtzehnte Referenzwert dient als Vergleichswert für das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) zur Erzeugung des achtzehnten Vergleichsergebnissignals (v18) durch den achtzehnten Komparator (C18) innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2);eighteenth reference value. The eighteenth reference value serves as a comparison value for the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) of the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) for generating the eighteenth comparison result signal ( v18 ) through the eighteenth comparator ( C18 ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) of the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 );
Ref19Ref19
neunzehnter Referenzwert. Der neunzehnte Referenzwert dient als Vergleichswert für das Winkelsignal () innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2a) des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) zur Erzeugung des neunzehnten Vergleichsergebnissignals (v19) durch den neunzehnten Komparator (C19) innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2a) des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2);nineteenth reference value. The nineteenth reference value serves as a comparison value for the angle signal ( ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2a ) of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) for generating the nineteenth comparison result signal ( v19 ) by the nineteenth comparator ( C19 ) within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2a ) of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 );
RTR R TR
Transducer-Widerstand;Transducer resistance;
Winkelsignal. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) ein Winkelsignal auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Das Winkelsignal wird durch die Winkelberechnungseinheit der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) erzeugt. Bevorzugt stellt das Winkelsignal den arctan oder den arccot des Verhältnisses der Pegel des ersten internen Koeffizientensignals (s3a) und des zweiten internen Koeffizientensignals (s3b) dar. Näherungen und andere Auswertungen (z.B. einfache Division etc.) sind denkbar;Angle signal. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) an angle signal when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. The angle signal is detected by the angle calculation unit of the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) generated. Preferably, the angle signal sets the arctan or arccot of the ratio of the levels of the first internal coefficient signal ( s3a ) and the second internal coefficient signal ( s3b approximations and other evaluations (eg simple division etc.) are conceivable;
S&H_AaS & H_Aa
erster Phasenschieber der ersten Symmetrieprüfvorrichtung (SPA);first phase shifter of the first symmetry tester (SPA);
S&H_AbS & H_Ab
zweiter Phasenschieber der ersten Symmetrieprüfvorrichtung (SPA);second phase shifter of the first symmetry tester (SPA);
S&H_BaS & H_Ba
erster Phasenschieber der zweiten Symmetrieprüfvorrichtung (SPB);first phase shifter of the second symmetry tester ( SPB );
S&H_BbS & H_Bb
zweiter Phasenschieber der zweiten Symmetrieprüfvorrichtung (SPB);second phase shifter of the second symmetry tester ( SPB );
S&H_CaS & H_Ca
erste interne Sample-and-Hold-Einheit. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) eine erste interne Sample-and-Hold-Einheit auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Am zeitlichen Ende einer oder mehrerer vollständiger Perioden T des zu analysierenden Signals (ZA) tastet die erste interne Sample-and-Hold-Einheit das erste interne Filterausgangssignal (S2a) ab und bildet so das erste interne Koeffizientensignal (S3a). Die Abtastung erfolgt bevorzugt nur in der Sendephase (SP) oder zu ausgewählten Zeiträumen innerhalb der Sendephase (SP). Die Steuerung der ersten internen Sample-and-Hold-Einheit erfolgt bevorzugt durch die digitale Signalerzeugungseinheit (DSO);first internal sample-and-hold unit. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a first internal sample and hold unit when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. At the end of one or more complete periods T the signal to be analyzed ( ZA ), the first internal sample-and-hold unit samples the first internal filter output ( S2a ) and thus forms the first internal coefficient signal ( S3a ). The sampling preferably takes place only in the transmission phase ( SP ) or at selected time periods within the transmission phase ( SP ). The control of the first internal sample-and-hold unit is preferably carried out by the digital signal generation unit ( DSO );
S&H_CbS & H_Cb
zweite interne Sample-and-Hold-Einheit. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) eine zweite interne Sample-and-Hold-Einheit auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Am zeitlichen Ende einer oder mehrerer vollständiger Perioden T des zu analysierenden Signals (ZA) tastet die zweite interne Sample-and-Hold-Einheit das zweite interne Filterausgangssignal (S2b) ab und bildet so das zweite interne Koeffizientensignal (S3b). Die Abtastung erfolgt bevorzugt nur in der Sendephase (SP) oder zu ausgewählten Zeiträumen innerhalb der Sendephase (SP). Die Steuerung der ersten internen Sample-and-Hold-Einheit erfolgt bevorzugt durch die digitale Signalerzeugungseinheit (DSO);second internal sample-and-hold unit. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a second internal sample and hold unit when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. At the end of one or more complete periods T the signal to be analyzed ( ZA ), the second internal sample-and-hold unit samples the second internal filter output ( S2b ) and thus forms the second internal coefficient signal ( s3b ). The sampling preferably takes place only in the transmission phase ( SP ) or at selected time periods within the transmission phase ( SP ). The control of the first internal sample-and-hold unit is preferably carried out by the digital signal generation unit ( DSO );
S0S0
nulltes Signal;zeroth signal;
S1 S1
erstes digitales Signal;first digital signal;
s1as 1a
erstes internes Filtereingangssignal. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) ein erstes internes Filtereingangssignal auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Das erste Filtereingangssignal wird in dem Beispiel der 52 durch Multiplikation des zu analysierenden Signals (ZA) mit dem ersten internen Analysesignal (A_a) durch den ersten Multiplizierer (M1) erzeugt;first internal filter input signal. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a first internal filter input signal when the coefficient monitoring sub-device ( KUE ) in the form of 52 is realized. The first filter input signal is used in the example of 52 by multiplying the signal to be analyzed ( ZA ) with the first internal analysis signal ( a_a ) by the first multiplier ( M1 ) generated;
s1bs1b
zweites internes Filtereingangssignal. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) ein zweites internes Filtereingangssignal auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Das zweite Filtereingangssignal wird in dem Beispiel der 52 durch Multiplikation des zu analysierenden Signals (ZA) mit dem zweiten internen Analysesignal (A_a) durch den zweiten Multiplizierer (M2) erzeugt;second internal filter input signal. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a second internal filter input signal when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. The second filter input signal is used in the example of 52 by multiplying the signal to be analyzed ( ZA ) with the second internal analysis signal ( a_a ) by the second multiplier ( M2 ) generated;
S2S2
zweites analoges Signal;second analog signal;
s2as 2a
erstes internes Filterausgangssignal. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) ein erstes internes Filterausgangssignal auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Das erste Filterausgangssignal wird in dem Beispiel der 52 durch Filterung des ersten Filtereingangssignals (s1a) in dem ersten internen Filter (F1) erzeugt;first internal filter output signal. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a first internal filter output signal when the coefficient monitoring sub-device ( KUE ) in the form of 52 is realized. The first filter output is used in the example of 52 by filtering the first filter input signal ( s 1a ) in the first internal filter ( F1 ) generated;
S2aS2a
erstes Teilsignal des zweiten analogen Signals (S2);first sub-signal of the second analog signal ( S2 );
S2amS2am
erstes Teilsignal des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m);first sub-signal of the second buffered signal ( S2m );
s2bs2b
zweites internes Filterausgangssignal. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) ein zweites internes Filterausgangssignal auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Das zweite Filterausgangssignal wird in dem Beispiel der 52 durch Filterung des zweiten Filtereingangssignals (s1b) in dem zweiten internen Filter (F2) erzeugt.second internal filter output. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a second internal filter output signal when the coefficient monitoring subdevice ( KUE ) in the form of 52 is realized. The second filter output is used in the example of 52 by filtering the second filter input signal ( s1b ) in the second internal filter ( F2 ) generated.
S2bS2b
zweites Teilsignal des zweiten analogen Signals (S2);second sub-signal of the second analog signal ( S2 );
S2bmS2bm
zweites Teilsignal des zweiten zwischengespeicherten Signals (S2m);second sub-signal of the second buffered signal ( S2m );
S2cS 2 c
drittes Teilsignal des zweiten analogen Signals (S2);third partial signal of the second analog signal ( S2 );
S2cLCS2cLC
drittes Teilsignal des zweiten analogen Signals (S2) bei Abriss der Transducer-Kapazität (CTR ) (gestörtes drittes Teilsignal des zweiten analogen Signals (S2));third partial signal of the second analog signal ( S2 ) upon demolition of the transducer capacity ( C TR ) (disturbed third partial signal of the second analog signal ( S2 ));
S2mS2m
zweites zwischengespeichertes Signal;second buffered signal;
S3S3
drittes analoges Signal;third analogue signal;
S3'S3 '
verstärktes drittes analoges Signal;amplified third analogue signal;
s3as3a
erstes internes Koeffizientensignal. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) erstes internes Koeffizientensignal auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Die erste interne Sample-and-Hold-Einheit (S&H_Ca) bildet das erste interne Koeffizientensignal durch Abtastung des ersten internen Filterausgangssignal (s2a) am zeitlichen Ende einer oder mehrerer vollständiger Perioden T des zu analysierenden Signals (ZA). Diese Abtastung erfolgt bevorzugt nur in der Sendephase (SP) oder zu ausgewählten Zeiträumen innerhalb der Sendephase (SP=. Die Steuerung der Abtastung erfolgt bevorzugt durch die digitale Signalerzeugungseinheit (DSO).first internal coefficient signal. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) first internal coefficient signal when the coefficient monitoring sub-device ( KUE ) in the form of 52 is realized. The first internal sample-and-hold unit ( S & H_Ca ) forms the first internal coefficient signal by sampling the first internal filter output signal ( s 2a ) at the end of one or more complete periods T the signal to be analyzed ( ZA ). This sampling is preferably carried out only in the transmission phase ( SP ) or at selected time periods within the transmission phase ( SP =. The control of the sampling is preferably carried out by the digital signal generation unit ( DSO ).
s3bs3b
zweites internes Koeffizientensignal. Bevorzugt weist jede Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) zweites internes Koeffizientensignal auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) in der Form der 52 realisiert wird. Die zweite interne Sample-and-Hold-Einheit (S&H_Cb) bildet das erste interne Koeffizientensignal durch Abtastung des zweiten internen Filterausgangssignal (s2b) am zeitlichen Ende einer oder mehrerer vollständiger Perioden T des zu analysierenden Signals (ZA). Diese Abtastung erfolgt bevorzugt nur in der Sendephase (SP) oder zu ausgewählten Zeiträumen innerhalb der Sendephase (SP). Die Steuerung der Abtastung erfolgt bevorzugt durch die digitale Signalerzeugungseinheit (DSO);second internal coefficient signal. Preferably, each coefficient monitoring subdevice ( KUE ) second internal coefficient signal when the coefficient monitoring sub-device ( KUE ) in the form of 52 is realized. The second internal sample-and-hold unit ( S & H_Cb ) forms the first internal coefficient signal by sampling the second internal filter output ( s2b ) at the end of one or more complete periods T the signal to be analyzed ( ZA ). This sampling is preferably carried out only in the transmission phase ( SP ) or at selected time periods within the transmission phase ( SP ). The control of the sampling is preferably carried out by the digital signal generation unit ( DSO );
S3aS3a
erstes Teilsignal des dritten analogen Signals (S3);first sub-signal of the third analog signal ( S3 );
S3amS3am
erstes Teilsignal des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m);first sub-signal of the third buffered signal ( s3m );
S3bs3b
zweites Teilsignal des dritten analogen Signals (S3);second partial signal of the third analog signal ( S3 );
S3bmS3bm
zweites Teilsignal des dritten zwischengespeicherten Signals (S3m);second sub-signal of the third buffered signal ( s3m );
S3ms3m
drittes zwischengespeichertes Signal;third buffered signal;
S3tS3T
drittes analoges Testsignal;third analog test signal;
S3taS3ta
erstes Teilsignal des dritten analogen Testsignals;first sub-signal of the third analog test signal;
S3tbS3tb
zweites Teilsignal des dritten analogen Testsignals;second sub-signal of the third analog test signal;
S4S4
viertes analoges Signal;fourth analog signal;
S5S5
fünftes digitales Signal;fifth digital signal;
S5tS5t
fünftes digitales Testsignal;fifth digital test signal;
S6S6
sechstes digitales Signal;sixth digital signal;
S7S7
siebtes Antwortsignal;seventh response signal;
SBASBA
erste Symmetrieprüfvorrichtung;first symmetry tester;
SPBSPB
zweite Symmetrieprüfvorrichtung;second symmetry tester;
SPSP
Sendephase;Transmission phase;
SSSS
Sensor System;Sensor system;
TT
Taktperiode;Clock period;
TRTR
Sensorteilvorrichtung, insbesondere ein Ultraschalltransducer;Sensor sub-device, in particular an ultrasonic transducer;
TRiTRi
innerer Ultraschalltransducer;internal ultrasonic transducer;
UEBUEB
Übertrager;Exchangers;
v_Xv_x
internes Vergleichssignal. Bevorzugt weisen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) ein internes Vergleichssignal (v_X) auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen (KUE) in der Form der 52 realisiert werden. Insbesondere kann es sich bezogen auf die 53 um Vergleichssignale mit den Bezugszeichen v15, v16, v17, v18 und v19 handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht Ausgangssignale der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b sind. Der jeweilige interne Komparator (C_X) der jeweiligen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) vergleicht den Pegel des betreffenden Winkelsignals () mit dem internen Referenzwert (Ref_X) der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) (siehe auch 52). Bei dem internen Referenzwert (Ref_X) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Referenzwerte mit den Bezugszeichen Ref15, Ref16, Ref17, Ref18 und Ref19 handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden sollen. Sie stellen also den internen Referenzwert (Ref_X) der jeweilige Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) dar. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleiches erzeugt der interne Komparator (C_X) das interne Vergleichsergebnissignal (v_X). Bei dem internen Vergleichsergebnissignal (v_X). kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Vergleichsergebnissignale mit den Bezugszeichen v15, v16, v17, v18 und v19 handeln, die innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b gebildet werden. Vorzugsweise werten die Steuereinrichtung (CTR) und/oder der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) das interne Vergleichsergebnissignal (v_X) aus und erzeugen ggf. eine Fehlermeldung;internal comparison signal. Preferably, coefficient monitoring subdevice ( KUE ) an internal comparison signal ( v_x ) when the coefficient monitoring subdevices ( KUE ) in the form of 52 will be realized. In particular, it may be based on the 53 to comparison signals with the reference numerals v15 . v16 . v17 . v18 and v19 act for simplification in the 53 not output signals of the corresponding coefficient monitoring sub-apparatuses with the reference numerals KUE2a . KUE2b . KUE2c . KUE3a and KUE3b are. The respective internal comparator ( C_X ) of the respective coefficient monitoring subdevice ( KUE ) compares the level of the respective angle signal ( ) with the internal reference value ( Ref_X ) of the corresponding coefficient monitoring subdevice ( KUE ) (see also 52 ). For the internal reference value ( Ref_X ) It can be related to the 53 in particular by reference values with the reference numerals Ref15 . Ref16 , Ref17, Ref18 and Ref19, which are to simplify matters in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b should be located. They therefore constitute the internal reference value ( Ref_X ) the respective coefficient monitoring subdevice ( KUE Depending on the result of this comparison, the internal comparator ( C_X ) the internal comparison result signal ( v_x ). In the internal comparison result signal ( v_x ). can it be relative to the 53 in particular to comparison result signals with the reference numerals v15 . v16 . v17 , v18 and v19, those within the corresponding coefficient monitoring sub-apparatuses denoted by the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b be formed. Preferably, the control device ( CTR ) and / or the digital input circuit ( DSI ) the internal comparison result signal ( v_x ) and possibly generate an error message;
v_Y v_Y
zweites internes Vergleichssignal. Bevorzugt weisen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) ein zweites internes Vergleichssignal (v_Y) auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen (KUE) in der Form der 54, 55 oder 56 realisiert werden. Insbesondere kann es sich bezogen auf die 53 um Vergleichssignale handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht Ausgangssignale der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b sind. Der jeweilige zweite interne Komparator (C_Y) der jeweiligen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) vergleicht den Pegel des ersten internen Koeffizientensignals (s3a) mit dem zweiten internen Referenzwert (Ref_Y) der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) (siehe auch 54, 55 oder 56). Bei dem zweiten internen Referenzwert (Ref_Y) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Referenzwerte handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden können. Sie stellen also den zweiten internen Referenzwert (Ref_Y) der jeweiligen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) dar. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleiches erzeugt der zweite interne Komparator (C_Y) das zweite interne Vergleichsergebnissignal (v_Y). Bei den zweiten internen Vergleichsergebnissignalen (v_Y) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Vergleichsergebnissignale handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b gebildet werden. Vorzugsweise werten die Steuereinrichtung (CTR) und/oder der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) die zweiten internen Vergleichsergebnissignale (v_Y) aus und erzeugen ggf. entsprechende Fehlermeldungen;second internal comparison signal. Preferably, coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a second internal comparison signal ( v_Y ) when the coefficient monitoring subdevices ( KUE ) in the form of 54 . 55 or 56 will be realized. In particular, it may be based on the 53 to act comparison signals that simplify in the 53 not output signals of the corresponding coefficient monitoring sub-apparatuses with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b are. The respective second internal comparator ( C_Y ) of the respective coefficient monitoring subdevice ( KUE ) compares the level of the first internal coefficient signal ( s3a ) with the second internal reference value ( Ref_Y ) of the corresponding coefficient monitoring subdevice ( KUE ) (see also 54 . 55 or 56 ). For the second internal reference value ( Ref_Y ) It can be related to the 53 In particular, reference values should be used for simplification purposes 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b can be located. They therefore provide the second internal reference value ( Ref_Y ) of the respective coefficient monitoring subdevice ( KUE Depending on the result of this comparison, the second internal comparator ( C_Y ) the second internal comparison result signal ( v_Y ). For the second internal comparison result signals ( v_Y ) It can be related to the 53 in particular to compare result signals, which for simplicity in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring subdevices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b be formed. Preferably, the control device ( CTR ) and / or the digital input circuit ( DSI ) the second internal comparison result signals ( v_Y ) and possibly generate corresponding error messages;
v_ZV_Z
drittes internes Vergleichssignal. Bevorzugt weisen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) ein drittes internes Vergleichssignal (v_Z) auf, wenn die Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen (KUE) in der Form der 54, 55 oder 56 realisiert werden. Insbesondere kann es sich bezogen auf die 53 um Vergleichssignale handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht Ausgangssignale der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b sind. Der jeweilige dritte interne Komparator (C_Z) der jeweiligen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) vergleicht den Pegel des zweiten internen Koeffizientensignals (s3b) mit dem dritten internen Referenzwert (Ref_Z) der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) (siehe auch 54, 55 oder 56). Bei dem dritten internen Referenzwert (Ref_Z) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Referenzwerte handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und sich innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b befinden können. Sie stellen also den dritten internen Referenzwert (Ref_Z) der jeweiligen Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) dar. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleiches erzeugt der dritte interne Komparator (C_Z) das dritte interne Vergleichsergebnissignal (v_Z). Bei den dritten internen Vergleichsergebnissignalen (v_Z) kann es sich bezogen auf die 53 insbesondere um Vergleichsergebnissignale handeln, die zur Vereinfachung in der 53 nicht eingezeichnet sind und innerhalb der entsprechenden Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtungen mit den Bezugszeichen KUE2a, KUE2b, KUE2c, KUE3a und KUE3b gebildet werden. Vorzugsweise werten die Steuereinrichtung (CTR) und/oder der digitale Eingangsschaltkreis (DSI) die dritten internen Vergleichsergebnissignale (v_Z) aus und erzeugen ggf. entsprechende Fehlermeldungen;third internal comparison signal. Preferably, coefficient monitoring subdevice ( KUE ) a third internal comparison signal ( V_Z ) when the coefficient monitoring subdevices ( KUE ) in the form of 54 . 55 or 56 will be realized. In particular, it may be based on the 53 to act comparison signals that simplify in the 53 not output signals of the corresponding coefficient monitoring sub-apparatuses with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b are. The respective third internal comparator ( C_Z ) of the respective coefficient monitoring subdevice ( KUE ) compares the level of the second internal coefficient signal ( s3b ) with the third internal reference value ( REF_Z ) of the corresponding coefficient monitoring subdevice ( KUE ) (see also 54 . 55 or 56 ). For the third internal reference value ( REF_Z ) It can be related to the 53 In particular, reference values should be used for simplification purposes 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-devices with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b can be located. They therefore constitute the third internal reference value ( REF_Z ) of the respective coefficient monitoring subdevice ( KUE Depending on the result of this comparison, the third internal comparator ( C_Z ) the third internal comparison result signal ( V_Z ). For the third internal comparison result signals ( V_Z ) It can be related to the 53 in particular to compare result signals, which for simplicity in the 53 are not shown and within the corresponding coefficient monitoring sub-apparatuses with the reference numerals KUE2a , KUE2b, KUE2c . KUE3a and KUE3b be formed. Preferably, the control device ( CTR ) and / or the digital input circuit ( DSI ) the third internal comparison result signals ( V_Z ) and possibly generate corresponding error messages;
v1v1
erstes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 3 stellt das erste Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des ersten Unterschiedssignals (d1) und dem ersten Referenzwert (Ref1) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;first comparison result signal. In the example of 3 the first comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the first difference signal ( d1 ) and the first reference value ( Ref 1 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a pure absolute comparison thus a comparison of the absolute values;
v2v2
zweites Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 3 stellt das zweite Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und dem zweiten Referenzwert (Ref2) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;second comparison result signal. In the example of 3 the second comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the second reference value ( Ref2 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v3v3
drittes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 3 stellt das dritte Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) und dem zweiten Referenzwert (Ref2) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;third comparison result signal. In the example of 3 the third comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) and the second reference value ( Ref2 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v4v4
viertes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 4 stellt das vierte Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und dem vierten Referenzwert (Ref4) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;fourth comparison result signal. In the example of 4 the fourth comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and the fourth reference value ( Ref4 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v5v5
fünftes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 4 stellt das fünfte Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und dem fünften Referenzwert (Ref5) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;fifth comparison result signal. In the example of 4 the fifth comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the fifth reference value ( ref5 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v6v6
sechstes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 4 stellt das sechste Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und dem sechsten Referenzwert (Ref6) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;sixth comparison result signal. In the example of 4 the sixth comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the first partial signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and the sixth reference value ( ref6 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v10v10
zehntes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 8 stellt das zehnte Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des zweiten Unterschiedssignals (d2) und dem siebten Referenzwert (Ref7) durch den zehnten Komparator (C10) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;tenth comparison result signal. In the example of 8th the tenth comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the second difference signal ( d2 ) and the seventh reference value ( ref7 ) by the tenth comparator ( C10 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v11v11
elftes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 8 stellt das elfte Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des dritten Unterschiedssignals (d3) und dem achten Referenzwert (Ref8) durch den elften Komparator (C11) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;eleventh comparison result signal. In the example of 8th the eleventh comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the third difference signal ( d3 ) and the eighth reference value ( Ref8 ) by the eleventh comparator ( C11 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v12v12
zwölftes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 8 stellt das zwölfte Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des vierten Unterschiedssignals (d4) und dem neunten Referenzwert (Ref9) durch den zwölften Komparator (C12) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;twelfth comparison result signal. In the example of 8th the twelfth comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the fourth difference signal ( d4 ) and the ninth reference value ( Ref9 ) through the twelfth comparator ( C12 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v13v13
dreizehntes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 50 stellt das dreizehnte Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des integrierten sechsten Unterschiedssignals (d6i) und dem dreizehnten Referenzwert (Ref13) durch den dreizehnten Komparator (C13) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;thirteenth comparison result signal. In the example of 50 the thirteenth comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the integrated sixth difference signal ( D6i ) and the thirteenth reference value ( Ref13 ) through the thirteenth comparator ( C13 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v14v14
vierzehntes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 49 stellt das vierzehnte Vergleichsergebnissignal das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Wert des integrierten fünften Unterschiedssignals (d5i) und dem vierzehnten Referenzwert (Ref14) durch den vierzehnten Komparator (C14) dar. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;fourteenth comparison result signal. In the example of 49 the fourteenth comparison result signal represents the result of the comparison between the value of the integrated fifth difference signal ( D5I ) and the fourteenth reference value ( Ref14 ) by the fourteenth comparator ( C14 ). The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v15v15
fünfzehntes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 53 stellt das fünfzehnte Vergleichsergebnissignal bevorzugt das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem ermittelten Winkel (z.B. arctan(α)) der beiden Koeffizienten des ersten Teilsignals (S3a) des dritten analogen Signals (S3) und dem fünfzehnten Referenzwert (Ref15) durch den fünfzehnten Komparator (C15) dar, der sich bevorzugt innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3a) für das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) befindet. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte.fifteenth comparison result signal. In the example of 53 the fifteenth comparison result signal preferably represents the result of the comparison between the determined angle (eg arctan (α)) of the two coefficients of the first partial signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) and the fifteenth reference value ( Ref15 ) by the fifteenth comparator ( C15 ), preferably within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3a ) for the first sub-signal ( S3a ) of the third analog signal ( S3 ) is located. The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values.
v16v16
sechzehntes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 53 stellt das sechzehnte Vergleichsergebnissignal bevorzugt das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem ermittelten Winkel (z.B. arctan(α)) der beiden Koeffizienten des zweiten Teilsignals (S3b) des dritten analogen Signals (S3) und dem sechzehnten Referenzwert (Ref16) durch den sechzehnten Komparator (C16) dar, der sich bevorzugt innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE3b) für das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) befindet. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;sixteenth comparison result signal. In the example of 53 the sixteenth comparison result signal preferably represents the result of the comparison between the determined angle (eg arctan (α)) of the two coefficients of the second partial signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) and the sixteenth reference value ( Ref16 ) by the sixteenth comparator ( C16 ), preferably within the coefficient monitoring subdevice ( KUE3b ) for the second sub-signal ( s3b ) of the third analog signal ( S3 ) is located. The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v17v17
siebzehntes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 53 stellt das siebzehnte Vergleichsergebnissignal bevorzugt das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem ermittelten Winkel (z.B. arctan(α)) der beiden Koeffizienten des ersten Teilsignals (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) und dem siebzehnten Referenzwert (Ref17) durch den siebzehnten Komparator (C17) dar, der sich bevorzugt innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2a) für das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) befindet. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;seventeenth comparison result signal. In the example of 53 the seventeenth comparison result signal preferably represents the result of the comparison between the determined angle (eg arctan (α)) of the two coefficients of the first part signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) and the seventeenth reference value ( Ref17 ) by the seventeenth comparator ( C17 ), preferably within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2a ) for the first sub-signal ( S2a ) of the second analog signal ( S2 ) is located. The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v18v18
achtzehntes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 53 stellt das achtzehnte Vergleichsergebnissignal bevorzugt das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem ermittelten Winkel (z.B. arctan(α)) der beiden Koeffizienten des zweiten Teilsignals (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und dem achtzehnten Referenzwert (Ref18) durch den achtzehnten Komparator (C18) dar, der sich bevorzugt innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2b) für das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) befindet. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;eighteenth comparison result signal. In the example of 53 the eighteenth comparison result signal preferably represents the result of the comparison between the determined angle (eg arctan (α)) of the two coefficients of the second partial signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) and the eighteenth reference value ( Ref18 ) through the eighteenth comparator ( C18 ), preferably within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2b ) for the second sub-signal ( S2b ) of the second analog signal ( S2 ) is located. The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
v19v19
neunzehntes Vergleichsergebnissignal. In dem Beispiel der 53 stellt das neunzehnte Vergleichsergebnissignal bevorzugt das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem ermittelten Winkel (z.B. arctan(α)) der beiden Koeffizienten des dritten Teilsignals (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) und dem neunzehnten Referenzwert (Ref19) durch den neunzehnten Komparator (C19) dar, der sich bevorzugt innerhalb der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE2c) für das dritte Teilsignal (S2c) des zweiten analogen Signals (S2) befindet. Der Vergleich kann ohne oder mit Berücksichtigung des Vorzeichens erfolgen. Bevorzugt ist ein rein betragsmäßiger Vergleich also ein Vergleich der Absolutwerte;Nineteenth comparison result signal. In the example of 53 the nineteenth comparison result signal preferably represents the result of the comparison between the determined angle (eg arctan (α)) of the two coefficients of the third partial signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) and the nineteenth reference value ( Ref19 ) by the nineteenth comparator ( C19 ), preferably within the coefficient monitoring subdevice ( KUE2c ) for the third sub-signal ( S 2 c ) of the second analog signal ( S2 ) is located. The comparison can be made without or with regard to the sign. Preferably, a purely absolute comparison is thus a comparison of the absolute values;
Z1Z1
erster Zeitpunkt;first time;
Z2Z2
zweiter Zeitpunkt;second time;
z1z1
erster Zeitpunkt für das Abspeichern der ermittelten Koeffizienten;first time for storing the coefficients determined;
z2z2
zweiter Zeitpunkt für das Abspeichern der ermittelten Koeffizienten;second time for storing the coefficients determined;
z3z3
dritter Zeitpunkt für das Abspeichern der ermittelten Koeffizienten;third time for storing the coefficients determined;
z4z4
vierter Zeitpunkt für das Abspeichern der ermittelten Koeffizienten;fourth time for storing the coefficients determined;
ZAZA
durch die betreffende Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) zu analysierendes Signal. Dabei kann es sich beispielsweise um eines der folgenden Signale mit den folgenden Bezugszeichen handeln: S2a, S2b, S2c, S3a, S3b. Andere interne, symmetrische Signale können so auch überwacht werden;by the relevant coefficient monitoring subdevice ( KUE ) signal to be analyzed. This may be, for example, one of the following signals with the following reference numerals: S2a, S2b, S2c, S3a, S3b. Other internal symmetric signals can thus also be monitored;
znzn
n-ter Zeitpunkt für das Abspeichern der ermittelten Koeffizienten;nth time for storing the coefficients determined;

Claims (1)

Selbstestfähiges Ultraschallsensorsystem (SS) - mit einem Ultraschalltransducer (TR) und - mit einem Übertrager (UEB) und - mit einem ersten Teilsignal (S2a) eines zweiten analogen Signals (S2) und - mit einem zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) und - mit einem ersten Teilsignal (S3a) eines dritten analogen Signals (S3) und - mit einem zweiten Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) und - wobei der zeitliche Betrieb des Ultraschalmesssystems (SS) zumindest eine Sendephase (SP) aufweist und - wobei das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) mit einem ersten primärseitigen Anschluss des Übertragers (UEB) verbunden ist und - wobei das zweite Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) mit einem zweiten primärseitigen Anschluss des Übertragers (UEB) verbunden ist und - wobei das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) mit einem ersten sekundärseitigen Anschluss des Übertragers (UEB) und mit einem ersten Anschluss des Ultraschalltransducers (TR) verbunden ist und - wobei das zweite Teilsignal (S3b) des dritten analogen Signals (S3) mit einem zweiten sekundärseitigen Anschluss des Übertragers (UEB) und mit einem zweiten Anschluss des Ultraschalltransducers (TR) verbunden ist und - wobei die Topologie des Schaltungsnetzwerks aus dem Ultraschalltransducer (TR) und dem Übertrager (UEB) und die Kennwerte dieser Bauelemente und deren Ansteuerung so gewählt sind, • dass im Normalbetrieb einer Sendephase (SP) das erste Teilsignal (S2a) des zweiten analogen Signals (S2) einem um 180°+/-10° phasenverschobenen zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) mit einer Amplitudenabweichung von weniger als 10% entspricht und • dass im Normalbetrieb einer Sendephase (SP) das erste Teilsignal (S3a) des dritten analogen Signals (S3) einem um 180°+/-10° phasenverschobenen zweiten Teilsignal (S2b) des zweiten analogen Signals (S2) mit einer Amplitudenabweichung von weniger als 10% entspricht, und - wobei mindestens diese Teilsignale (S2a, S2b, S3a, S3b) eine gemeinsame Periodizität mit der Periode T in der Sendephase (SP) aufweisen und - wobei die Ultraschallsensorvorrichtung (SS) zumindest eine Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) aufweist, • die als zu analysierendes Signal (ZA) mindestens ein Teilsignal dieser Teilsignale (S2a, S2b, S3a, S3b) auf die Mindestamplitude einer Grund- oder Oberwelle hin überwacht und ein zugehöriges Vergleichsergebnissignal (v15, v16, v17, v18, v19) als Vergleichsergebnissignal (v_X) bildet und • die eine erste Teilvorrichtung (M1, s1a, F1, s2a, S&H_Ca) der Koeffizientenüberwachungsteilvorrichtung (KUE) aufweist, die ein Skalarprodukt in Form eines ersten internen Koeffizentensignals (s3a) aus einem ersten Analysesignal (A_a) und dem zu analysierenden Signal (ZA), das eines der Teilsignale (S2a, S2b, S3a, S3b) ist, bildet und - wobei das erste Analysesignal (A_a) die gleiche Periode (T) wie das zu analysierende Signal (ZA) , das eines der Teilsignale (S2a, S2b, S3a, S3b) ist, aufweist und - wobei im Normalbetrieb in der Sendephase (SP) ein zweiter interner Komparator (C_Y) das erste interne Koeffizientensignal (s3a) mit einem zweiten internen Referenzwert (Ref_Y) vergleicht und - wobei der zweite interne Komparator (C_Y) ein zweites internes Vergleichssignal (v_Y) in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs bildet.Self-standing ultrasonic sensor system (SS) - with an ultrasonic transducer (TR) and - with a transformer (UEB) and - with a first sub-signal (S2a) of a second analog signal (S2) and - with a second sub-signal (S2b) of the second analog signal ( S2) and - with a first partial signal (S3a) of a third analog signal (S3) and - with a second partial signal (S3b) of the third analog signal (S3) and - wherein the temporal operation of the ultrasonic measuring system (SS) at least one transmission phase (SP ) - wherein the first sub-signal (S2a) of the second analog signal (S2) is connected to a first primary-side terminal of the transformer (UEB) and - wherein the second sub-signal (S2b) of the second analog signal (S2) with a second primary-side Connection of the transmitter (UEB) is connected and - wherein the first part signal (S3a) of the third analog signal (S3) with a first secondary-side terminal of the transformer (UEB) and with a first Ans the second sub-signal (S3b) of the third analog signal (S3) is connected to a second secondary-side terminal of the transformer (UEB) and to a second terminal of the ultrasound transducer (TR), and wherein the Topology of the circuit network of the ultrasonic transducer (TR) and the transmitter (UEB) and the characteristics of these components and their control are selected so that during normal operation of a transmission phase (SP), the first part signal (S2a) of the second analog signal (S2) a by 180 ° +/- 10 ° phase-shifted second partial signal (S2b) of the second analog signal (S2) corresponds to an amplitude deviation of less than 10% and • that during normal operation of a transmission phase (SP), the first part signal (S3a) of the third analog signal (S3) a phase-shifted by 180 ° +/- 10 ° second partial signal (S2b) of the second analog signal (S2) with an amplitude deviation of less than 10% ent speaks, and - wherein at least these sub-signals (S2a, S2b, S3a, S3b) have a common periodicity with the period T in the transmission phase (SP) and - wherein the ultrasonic sensor device (SS) has at least one coefficient monitoring subdevice (KUE), which is used as the signal to be analyzed ( ZA) monitors at least a sub-signal of these sub-signals (S2a, S2b, S3a, S3b) to the minimum amplitude of a fundamental or harmonic wave and an associated comparison result signal (v15, v16, v17, v18, v19) as a comparison result signal (v_X) forms and • the a first sub-device (M1, s1a, F1, s2a, S & H_Ca) of the coefficient monitoring subdevice (KUE) comprising a scalar product in the form of a first internal coefficient signal (s3a) of a first analysis signal (A_a) and the signal (ZA) to be analyzed is one of the sub-signals (S2a, S2b, S3a, S3b) forms, and - wherein the first analysis signal (A_a) the same period (T) as the signal to be analyzed (ZA), the one of the sub-signals (S2a, S2b, S3a, S3b) is, and - wherein in normal operation in the transmitting phase (SP) a second internal comparator (C_Y) compares the first internal coefficient signal (s3a) with a second internal reference value (Ref_Y) and - wherein the second internal comparator (C_Y) forms a second internal comparison signal (v_Y) depending on the result of this comparison.
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