DE102019100807B3

DE102019100807B3 - Prüfvorrichtung und Prüfverfahren zur Bestimmung elektrischer Parameter eines Leitungssatzes

Info

Publication number: DE102019100807B3
Application number: DE102019100807.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Franke; Andreas Krause
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2039-01-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Prüfvorrichtung (100, 200, 300) zur Prüfung eines Leitungssatzes mit einer Anzahl von Netzwerken (150, 250, 350), welche jeweils eine Anzahl von elektrischen Baugruppen aufweisen, aufweisend eine Signalquelle (101, 201, 301), welche ausgebildet ist, ein Wechselspannungssignal zu erzeugen und über einen ersten Anschluss (102, 302) und einen zweiten Anschluss (103, 303) auszugeben, einen Spannungsteiler (104, 204, 304), welcher eine erste Komponente (105, 205, 305) mit einem dominierenden Wirkwiderstand und eine zweite Komponente (106, 206, 306) mit einem dominierendem Blindwiderstand aufweist, welche in Serie zur ersten Komponente (105, 205, 305) geschaltet ist, wobei der Eingang des Spannungsteilers (104, 204, 304) mit dem ersten Anschluss (102, 302) der Signalquelle (101, 201, 301) gekoppelt ist und wobei ein Ausgang des Spannungsteilers (104, 204, 304) mit einem Eingang eines zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) des Leitungssatzes gekoppelt ist, wobei ein Ausgang des zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) mit dem zweiten Anschluss (103, 303) der Signalquelle (101, 201, 301) gekoppelt ist, eine Messeinrichtung (107), welche ausgebildet ist, die Spannung über der Signalquelle (101, 201, 301) und die Spannung über der ersten Komponente (105, 205, 305) oder der zweiten Komponente (106, 206, 306) und die Spannung zwischen dem Ausgang des Spannungsteilers (104, 204, 304) und dem zweiten Anschluss (103, 303) der Signalquelle (101, 201, 301) zu messen, und einer Recheneinrichtung (111, 311), welche ausgebildet ist, basierend auf den gemessenen Spannungen vorgegebene Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) zu berechnen und die jeweiligen Eigenschaften mit vorgegebenen Soll-Werten zu vergleichen, wobei die Recheneinrichtung (111, 311) ausgebildet ist, ein Warnsignal (112, 312) auszugeben, wenn eine der berechneten Eigenschaften um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert von dem entsprechenden Soll-Wert abweicht. Ferner offenbart die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Leitungssatzes. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Bordnetzen von Fahrzeugen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung auch mit anderen elektrischen Netzen eingesetzt werden kann.
In modernen Fahrzeugen wird eine Vielzahl elektrischer und elektronischer Komponenten verbaut. Solche Komponenten können z.B. Steuergeräte sein, die Komfortfunktionen bzw. Fahrerassistenzfunktionen bereitstellen. In einem modernen Fahrzeug kann eine Vielzahl solcher Steuergeräte verbaut sein. Üblicherweise werden die Steuergeräte über einen Leitungssatz bzw. Kabelsatz elektrisch miteinander verbunden. Ein solcher Leitungssatz bzw. Kabelsatz kann dabei unterschiedliche elektrische Netzwerke aufweisen.
Zur Steigerung der Effizienz bei der Fahrzeugmontage werden zukünftig elektrische Komponenten in den Leitungssatz bzw. Kabelsatz verlagert. Beispielsweise können Schaltelemente, Verteiler, Schutzdioden und kleine Steuergeräte, z.B. für eine Innenraumbeleuchtung, in den Leitungssatz bzw. Kabelsatz integriert werden. Solche Komponenten werden also bereits bei der Herstellung bzw. Produktion des Leitungssatzes bzw. Kabelsatzes in diesen integriert und dem Fahrzeughersteller geliefert.
Der bisher passive Leitungssatz bzw. Kabelsatz wandelt sich dadurch zunehmend zu einem komplexen Gebilde mit mehreren elektrischen Netzwerken und aktiven elektrischen Komponenten.
Folglich werden bei der Prüfung solcher Leitungssätze zunehmend auch Eigenschaften im Wechselstrom-Fall, also z.B. der Wechselstromwiderstand, interessant. Zusätzlich zur reinen Anwesenheits- oder Durchgangsprüfung müssen daher elektrische Komponenten geprüft werden die zusätzlich zum ohmschen Widerstand auch induktive oder kapazitive Eigenschaften besitzen.
Auf Grund der gestiegenen Komplexität des Leitungssatzes bzw. Kabelsatzes steigt also auch der Aufwand für eine Prüfung des Leitungssatzes bzw. Kabelsatzes während bzw. nach der Produktion.
Die Druckschrift DE 10 2009 051 233 B4 beschreibt eine elektronische Vorrichtung und ein Verfahren zur Impedanzmessung.
Die Druckschrift DE 10 2016 206 797 A1 beschreibt eine mobile Steuerung für eine mobile Arbeitsmaschine.
Die Druckschrift US 4 242 631 A beschreibt eine Eingangsschaltung für Impedanzmessschaltungen, die Erdungsschalter zum Verbinden von freien Anschlüssen unbekannter Impedanzen und Standardimpedanzen aufweist.
Aus der Veröffentlichung Atmanand, M. A.; Kumar, V. Jagadesh; Murti, V.G.K.: A microcontroller-based scheme for measurement of Land C; Journal of Measurement Science and Technology, 6, 1995, ist ein Verfahren zum mikrocontrollerbasierten Messen von Impedanzen und Kapazitäten bekannt.
Beschreibung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Prüfung komplexer Kabelbäume zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.
Eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Leitungssatzes mit einer Anzahl, also einem oder mehreren, von Netzwerken, welche jeweils eine Anzahl, also eine oder mehrere, von elektrischen Baugruppen aufweisen, weist auf: eine Signalquelle, welche ausgebildet ist, ein Wechselspannungssignal zu erzeugen und über einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auszugeben, einen Spannungsteiler, welcher eine erste Komponente mit einem dominierenden Wirkwiderstand und eine zweite Komponente mit einem dominierendem Blindwiderstand aufweist, welche in Serie zur ersten Komponente geschaltet ist, wobei der Eingang des Spannungsteilers mit dem ersten Anschluss der Signalquelle gekoppelt ist und wobei ein Ausgang des Spannungsteilers mit einem Eingang eines zu prüfenden Netzwerks des Leitungssatzes gekoppelt ist, wobei ein Ausgang des zu prüfenden Netzwerks mit dem zweiten Anschluss der Signalquelle gekoppelt ist, eine Messeinrichtung, welche ausgebildet ist, die Spannung über der Signalquelle und die Spannung an einem Knotenpunkt zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente und dem zweiten Anschluss der Signalquelle zu messen, und einer Recheneinrichtung, welche ausgebildet ist, basierend auf den gemessenen Spannungen vorgegebene Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks zu berechnen und die jeweiligen Eigenschaften mit vorgegebenen Soll-Werten zu vergleichen, wobei die Recheneinrichtung ausgebildet ist, ein Warnsignal auszugeben, wenn eine der berechneten Eigenschaften um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert von dem entsprechenden Soll-Wert abweicht.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Prüfung eines Leitungssatzes mit einer Anzahl von Netzwerken, welche jeweils eine Anzahl von elektrischen Baugruppen aufweisen, weist die folgenden Schritte auf: Anordnen eines zu prüfenden Netzwerks zwischen einer Signalquelle und einem Spannungsteiler, welcher eine erste Komponente mit einem dominierenden Wirkwiderstand und eine zweite Komponente mit einem dominierendem Blindwiderstand aufweist, welche in Serie zur ersten Komponente geschaltet ist, wobei der Eingang des Spannungsteilers mit der Signalquelle gekoppelt ist und wobei ein Ausgang des Spannungsteilers mit dem zu prüfenden Netzwerk des Leitungssatzes gekoppelt ist, Erzeugen eines Wechselspannungssignals mit der Signalquelle, Messen der Spannung über der Signalquelle und der Spannung an einem Knotenpunkt zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente und dem zweiten Anschluss der Signalquelle, Berechnen vorgegebener Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks basierend auf den gemessenen Spannungen, Vergleichen der jeweiligen Eigenschaften mit vorgegebenen Soll-Werten, und Ausgeben eines Warnsignals, wenn eine der berechneten Eigenschaften um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert von dem entsprechenden Soll-Wert abweicht.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein Kabelsatz mit elektrischen Komponenten nur mit Anwesenheitsprüfungen bzw. Durchgangsprüfungen nicht vollständig geprüft werden kann. Eine Prüfung der zusätzlichen Komponenten in einem Kabelsatz hinsichtlich der komplexen Eigenschaften erfordert die Messung weiterer Parameter.
Die vorliegende Erfindung sieht daher vor, solche komplexen Eigenschaften, z.B. den komplexen Wechselstromwiderstand (komplex im Sinne zweier Messgrößen, z.B. Betrag und Phase oder Wirkwiderstand und Blindwiderstand) zu betrachten.
Ein moderner Leitungssatz kann mehrere Netzwerke, einige mit elektrischen Baugruppen und einige ohne elektrische Baugruppen aufweisen. Gerade die elektrischen Baugruppen weisen komplexe Eigenschaften auf, welche nicht durch die übliche Anwesenheitsprüfung bzw. Durchgangsprüfung kontrolliert werden können. Folglich kann die Prüfung gemäß der vorliegenden Erfindung daher insbesondere für Netzwerke mit integrierten elektrischen Baugruppen genutzt werden. Die elektrischen Baugruppen können aber auch an das jeweilige Netzwerk angeschlossen werden, statt in dieses integriert zu sein. Beispielsweise kann ein Steuergerät in einem Fahrzeug an einen Leitungssatz über einen entsprechenden Stecker angeschlossen werden. Die Prüfung des Leitungssatzes kann anschließend im Fahrzeug durchgeführt werden. Die Prüfung gemäß der vorliegenden Erfindung kann also z.B. auch in der Fahrzeugproduktion angewandt werden. Mögliche elektrische Baugruppen sind neben den erwähnten Steuergeräten alle Baugruppen, die im Kabelsatz integriert werden können, z.B. Sternkoppler, Verteiler, Schaltelemente, vernetzte Steuergeräte und dergleichen.
Zur Messung der komplexen Eigenschaften ist in der Prüfvorrichtung eine Signalquelle angeordnet, die ein Wechselspannungssignal erzeugt. Das Wechselspannungssignal kann z.B. als ein Sinussignal mit einer vorgegebenen Frequenz und Amplitude ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung basiert darauf, die Messung der komplexen Eigenschaften über einen (komplexen) Spannungsteiler durchzuführen. Der Spannungsteiler weist daher eine erste Komponente und eine zweite Komponente auf. Bei der ersten Komponente dominiert der Wirkwiderstand, es handelt sich folglich um eine ohmsche Komponente. Bei der zweiten Komponente dagegen dominiert der Blindwiderstand. Es handelt sich folglich um eine kapazitive oder eine induktive Komponente. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die erste Komponente einen zu vernachlässigenden Blindwiderstand aufweist. Ebenso wird davon ausgegangen, dass die zweite Komponente einen zu vernachlässigenden Wirkwiderstand aufweist. Es wird also davon ausgegangen, dass es sich bei der ersten Komponente um einen idealen Widerstand und bei der zweiten Komponente um einen idealen Kondensator bzw. eine ideale Induktivität handelt. Die Phasoren der ersten Komponente und der zweiten Komponente stehen daher senkrecht zueinander (Der Phasor oder die komplexe Amplitude wird bei der komplexen Darstellung von sinusförmig zeitabhängigen Größen verwendet. Er fasst die Amplitude und den Nullphasenwinkel zu einer komplexen Größe zusammen). Dadurch stellt sich im Prinzip ein Spannungsverhältnis zwischen dem Wirkwiderstand der ersten Komponente und dem Wirkwiderstand des zu prüfenden Netzwerks ein. Ferner stellt sich ein davon unabhängiges Spannungsverhältnis zwischen dem Blindwiderstand der zweiten Komponente und dem Blindwiderstand des zu prüfenden Netzwerks ein. Die unten dargestellten Berechnungen können mit den Maximalwerten der gemessenen Wechselspannungen (den Amplituden) durchgeführt werden. Folglich können die Eigenschaften des jeweils zu prüfenden Netzwerks sehr einfach bestimmt werden.
Die Messeinrichtung ist ausgebildet mindestens zwei Spannungen zu messen. Insbesondere kann die Messeinrichtung die Spannung über der Signalquelle sowie die Spannung zwischen dem Knotenpunkt zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente und dem zweiten Anschluss der Signalquelle messen. Werden diese zwei Spannungen jeweils mit ihrem zeitlichen Verlauf erfasst, kann die Spannung über der ersten Komponente sehr einfach als die Differenz der gemessenen Spannungen berechnet werden. Alternativ - wie unten angedeutet - kann die Messeinrichtung auch mehr als zwei Spannungen erfassen. Beispielsweise kann die Messeinrichtung die Spannung über der ersten Komponente auch direkt messen. In solch einer Ausführung ist es nicht mehr nötig, den zeitlichen Verlauf der Spannungen zu erfassen. Es genügt dann die Erfassung der Amplituden für die Spannungen.
Die Recheneinrichtung kann nun aus den gemessenen Spannungen unterschiedliche Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks ermitteln. Die ermittelten Eigenschaften können dann mit entsprechenden Soll-Werten verglichen werden. Die Soll-Werte können z.B. anhand eines Referenznetzwerks, auch „Golden Sample“ genannt, bestimmt werden. Alternativ können die Soll-Werte z.B. auch anhand eines Schaltbildes des jeweiligen Netzwerks berechnet werden. Wird beispielsweise ein IC in einer elektrischen Baugruppe eingesetzt, kann dessen Eingangsbeschaltung aus dem Datenblatt bekannt sein. Entsprechend können die zu erwartenden Eigenschaften berechnet werden.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung, insbesondere durch den Einsatz des Spannungsteilers, wird eine sehr einfache und damit kostengünstige Bestimmung der Eigenschaften der Netzwerke möglich.
Insbesondere können für den Fahrzeugbau z.B. Vermessungen von Sternkopplern zur Prüfung auf Anwesenheit oder zur Unterscheidung der eingesetzten Modelle durchgeführt werden. Ferner können Messungen von bekannten Impedanzen zur Identifikation von Datenleitung oder Einzelleitungen durchgeführt werden. Weitere mögliche Messungen beinhalten die Prüfung von Antennensteckern mit Diagnosefunktion auf Anwesenheit sowie die Detektion von Eingangsimpedanzen an Steuergeräten oder Lasten.
Weitere Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
In einer Ausführungsform kann die Signalquelle einen Signalgenerator aufweisen, welcher ausgebildet ist, das Wechselspannungssignal mit einer vorgebebenen Frequenz und/oder Amplitude zu erzeugen, wobei die Frequenz und/oder die Amplitude basierend auf dem Blindwiderstand der zweiten Komponente und dem zu prüfenden Netzwerk bestimmt werden kann.
Der Wirkwiderstand der ersten Komponente ist unabhängig von der Frequenz des Wechselspannungssignals. Die Impedanz der zweiten Komponente und/oder des zu prüfenden Netzwerks ist allerdings von der Frequenz des Wechselspannungssignals abhängig. Folglich kann eine Optimierung der Messung durch Anpassung der Frequenz des Wechselspannungssignals realisiert werden. Beispielsweise kann die Frequenz des Wechselspannungssignals derart eingestellt werden, dass die Impedanz der zweiten Komponente und/oder des zu prüfenden Netzwerks minimal oder maximal wird.
Durch die Anpassung der Frequenz des Wechselspannungssignals, kann die Prüfvorrichtung an unterschiedliche zu prüfende Netzwerke angepasst werden. Ein Umbau der ersten und/oder der zweiten Komponente bei Änderungen des zu prüfenden Netzwerks kann dadurch im Idealfall entfallen. Der Wirkwiderstand der ersten Komponente entspricht idealerweise dem Wirkwiderstand des zu prüfenden Netzwerks, der Blindwiderstand der zweiten Komponente entspricht idealerweise dem Blindwiderstand des zu prüfenden Netzwerks. Eine Optimierung findet hier bezüglich der Messunsicherheit statt, da idealerweise der Wirkwiderstand gleich dem Blindwiderstand ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Messeinrichtung ferner ausgebildet sein, die Spannung über der ersten Komponente, die Spannung über der zweiten Komponente und/oder die Spannung über dem zu prüfenden Netzwerk zu messen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Recheneinrichtung ausgebildet sein, als Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks den Wirkwiderstand des Netzwerks zu berechnen und/oder den Blindwiderstand des Netzwerks zu berechnen und/oder den Betrag des Wechselstromwiderstands des Netzwerks zu berechnen und/oder den Tangens der Phasenverschiebung zu berechnen, welche durch das Netzwerk hervorgerufen wird.
Wie unten in 1 dargestellt, kann die Spannung über der Signalquelle als Us bezeichnet werden. Die Spannung über der ersten Komponente kann als Ur bezeichnet werden. Die Spannung zwischen den beiden Komponenten und dem zweiten Anschluss der Signalquelle kann als Ucz bezeichnet werden. Der Wirkwiderstand der ersten Komponente kann als R₁ bezeichnet werden. Wie oben bereits erläutert, können die Amplituden der Spannungen entweder einzeln gemessen werden oder es können die Spannung Us und die Spannung Ucz im Zeitbereich erfasst werden. Die Berechnung von U_R erfolgt dann als U_R(t) = Us(t) - Ucz(t).
Für die folgende Darstellung sei angenommen, dass in dem Spannungsteiler die erste Komponente mit der Signalquelle gekoppelt ist und die zweite Komponente als Kapazität ausgebildet ist und mit dem zu prüfenden Netzwerk gekoppelt ist. Die Spannung Ucz bezeichnet folglich die Spannung über der Kapazität und dem zu prüfenden Netzwerk.
Für die oben beschriebene Anordnung berechnet sich der Wirkwiderstand R₂ des Netzwerks wie folgt: $R_{2} = R_{1} / 2 * ({| Us |}^{2} - {| Ucz |}^{2} - {| Ur |}^{2}) / {| Ur |}^{2}$

Eventuelle Blindwiderstandsanteile der ersten Komponente bzw. eventuelle Wirkwiderstandsanteile der zweiten Komponente können bei dieser Betrachtung vernachlässigt werden.

Zusätzlich zu den bereits beschrieben Bezeichnungen kann die Spannung über der zweiten Komponente als Uc bezeichnet werden. Die Spannung über dem zu prüfenden Netzwerk kann als Uz bezeichnet werden. Es versteht sich, dass die Messeinrichtung ausgebildet sein kann, diese Spannungen ebenfalls zu messen. Der Blindwiderstand der zweiten Komponente kann als X₁ bezeichnet werden.
Der Blindwiderstand X₂ des Netzwerks berechnet sich analog wie folgt: $X_{2} = X_{1} / 2 * ({| Ucz |}^{2} - {| Uz |}^{2} - {| Uc |}^{2}) / {| Uc |}^{2}$
Der Betrag des Wechselstromwiderstands des Netzwerks berechnet sich wie folgt: $| Z | = R_{1} * {| Uz |}^{2} / {| Ur |}^{2}$
Schließlich berechnet sich der Tangens der Phasenverschiebung, welche durch das Netzwerk hervorgerufen wird, wie folgt: $tan φ = R_{1} / X_{1} * ({| Ucz |}^{2} - {| Uz |}^{2} - {| Uc |}^{2}) / ({| Us |}^{2} - {| Ucz |}^{2} - {| Ur |}^{2})$
In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Recheneinrichtung ausgebildet sein, basierend auf den gemessenen Spannungen und Bauteiltoleranzen der ersten Komponente und/oder der zweiten Komponente eine Messunsicherheit für die berechneten Eigenschaften zu berechnen.
Das Messergebnis ist unabhängig von Frequenz und Amplitude des Wechselspannungssignals, was einen kostengünstigen Aufbau mit einer einfachen Signalquelle erlaubt. Jedoch gibt es ein optimales Verhältnis, um die Messunsicherheit zu minimieren. Durch den einfachen Zusammenhang der Spannungen kann basierend auf den Toleranzen der ersten Komponente und der zweiten Komponente und den Spannungsverhältnissen eine Messunsicherheit direkt berechnet werden.
Die Messunsicherheit lässt sich auch sehr einfach durch Fehlerfortpflanzung bestimmen, dazu ist nur die Toleranz der ersten Komponente und die Messunsicherheit der Spannungsmessung notwendig.
Ist die Messunsicherheit bekannt, kann z.B. der Schwellwert für die Ausgabe einer Warnung entsprechend angepasst werden. Dadurch können Fehlalarme vermieden werden. Ferner kann berechnet werden, ob die Qualität der ersten Komponente und der zweiten Komponente ausreichend für die an die Messung gestellten Anforderungen ist. Sollte die Qualität der ersten Komponente und der zweiten Komponente nicht ausreichend sein, können z.B. Widerstände, Kondensatoren oder Spulen mit einer niedrigeren Toleranz eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Messeinrichtung Diodendetektoren aufweisen, welche ausgebildet sind, eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in eine zur Amplitude proportionale Gleichspannung umzuwandeln.
Wie in 1 zu sehen ist, ist bei der oben erläuterten Anordnung die Spannung über der ersten Komponente eine Differenzspannung. Es muss folglich eine differenzielle Messung durchgeführt werden. Da eine solche Differenzspannung nicht ohne weiteres direkt gemessen werden kann, können für diese Messung Diodendetektoren eingesetzt werden.
Die Diodendetektoren können z.B. Dioden aufweisen, welche über Koppelkondensatoren mit dem jeweiligen Messpunkt gekoppelt sind. Die Dioden richten die Wechselspannung an dem Messpunkt gleich und erzeugen dadurch eine Gleichspannung am Ausgang des Detektors. Für die Spannung über der ersten Komponente kann der Diodendetektor vor und nach der ersten Komponente mit der Schaltung verbunden werden. Die weiteren Diodendetektoren können z.B. zwischen dem entsprechenden Messpunkt und Masse angeordnet werden.
In noch einer Ausführungsform kann die Messeinrichtung Operationsverstärker-basierte Maximalwertdetektoren aufweisen, welche ausgebildet sind, eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in ein entsprechendes Ausgangssignal umzuwandeln.
Da der Aufbau der Diodendetektoren recht komplex ist, können die Spannungsmessungen auch mit Operationsverstärker-basierten Maximalwertdetektoren durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Baustein wie der LTC6244 von Analog Devices™ genutzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Messeinrichtung Analog-digital-Wandler aufweisen, welche ausgebildet sind, die jeweilige Spannung zu erfassen, und wobei die Recheneinrichtung ausgebildet ist, eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung basierend auf dem quadratischen Mittelwert der durch den entsprechenden Analog-digital-Wandler erfassten Messwerte zu berechnen.
Eine weitere Möglichkeit zur einfachen Erfassung der Amplituden der zu messenden Spannung ist mit der Verwendung von Analog-digital-Wandlern gegeben.
Beispielsweise kann ein einfacher single-ended Analog-digital-Wandler, auch ADC, mit mehreren Kanälen zum Messen der Spannungen Us und Ucz verwendet werden. Es besteht ein einfacher Zusammenhang zwischen den Spannungen Us, Ur und Ucz: $Ur (t) = Us (t) - Ucz (t)$
Die Messung der Spannung Ur kann also entfallen, wenn der zeitliche Verlauf von Us und Ucz bekannt sind. Da es sich um Sinuswellen handelt, besteht ein einfacher Zusammenhang zwischen quadratischen Mittel (RMS) Urms und der Amplitude |U| der Wellen: $| U | = \sqrt 2 * Urms$
Ein ADC mit einer geeigneten Samplingrate kann das RMS einfach bestimmen. Eine geeignete Samplingrate kann z.B. um einen Faktor 10 größer als die Frequenz der Signalquelle sein.
Neben dem technischen Aufwand lässt sich mit dieser Anordnung auch die Formel zur Berechnung von R₂ reduzieren: $R_{2} = R_{1} / 2 * (Us, {rms}^{2} - Ucz, {rms}^{2} - Us - cz, {rms}^{2}) / Us - cz, {rms}^{2}$
Die weiteren oben genannten Formeln können entsprechend angepasst werden.
Figurenliste
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Prüfvorrichtung 100. Die Prüfvorrichtung 100 dient der Prüfung des Netzwerks 150, welches vereinfacht als eine Serienschaltung aus einem Wirkwiderstand 151 und einem Blindwiderstand 152 dargestellt ist.
Die Prüfvorrichtung 100 weist eine Signalquelle 101 auf. Die Signalquelle 101 ist an ihrem ersten Anschluss 102 mit dem Eingang eines Spannungsteilers 104 gekoppelt. Der Ausgang des Spannungsteilers 104 ist mit dem Eingang des Netzwerks 150 gekoppelt, dessen Ausgang mit dem zweiten Anschluss 103 der Signalquelle 101 gekoppelt ist. Eine Messeinrichtung 107 ist mit dem Eingang des Spannungsteilers 104, mit dem Knoten zwischen der ersten Komponente 105 und der zweiten Komponente 106 des Spannungsteilers 104 und mit Masse 113 gekoppelt. Die Funktion der Messeinrichtung 107 wird unten detaillierter beschrieben.
Die Signalquelle 101 erzeugt ein Wechselspannungssignal und gibt dieses über den ersten Anschluss 102 und den zweiten Anschluss 103 aus. Der Spannungsteiler 104 weist eine erste Komponente 105 mit einem dominierenden Wirkwiderstand und eine zweite Komponente 106 mit einem dominierendem Blindwiderstand auf. Im Betrieb ergibt sich folglich ein Spannungsverhältnis zwischen der ersten Komponente 105 und dem Wirkwiderstand 151. Ferner ergibt sich ein davon unabhängiges Spannungsverhältnis zwischen der zweiten Komponente 106 und dem Blindwiderstand 152.
Die Messeinrichtung 107 ist ausgebildet, unterschiedliche Spannungen in der Prüfvorrichtung 100 zu erfassen. Symbolisch durch Spannungsmesser 108, 109, 110 ist dargestellt, dass die Messeinrichtung 107 die Spannung über der Signalquelle 101, die Spannung über der ersten Komponente 105 und die Spannung zwischen den beiden Komponenten 105 und 106 und dem zweiten Anschluss 103 der Signalquelle (über die gemeinsame Masse 113) misst. Wie oben bereits erläutert, können aus den gemessenen Spannungen unterschiedliche Größen bzw. Eigenschaften für das zu prüfende Netzwerk 150 berechnet werden.
Die Recheneinrichtung 111 berechnet basierend auf den gemessenen Spannungen die vorgegebenen Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks 150. Beispielsweise kann der Wirkwiderstand 151 des Netzwerks 150 bestimmt werden. Zur Erfassung weiterer Eigenschaften kann es notwendig sein, weitere Spannungen zu messen. Dies ermöglicht dann z.B. die Bestimmung des Blindwiderstands 152 des Netzwerks 150, des Betrags des Wechselstromwiderstands des Netzwerks 150 oder des Tangens der Phasenverschiebung, welche durch das Netzwerk 150 hervorgerufen wird.
Die Recheneinrichtung 111 vergleicht die berechneten Werte mit vorgegebenen Soll-Werten. Wenn eine der berechneten Eigenschaften um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert von dem entsprechenden Soll-Wert abweicht, gibt die Recheneinrichtung 111 ein entsprechendes Warnsignal 112 aus.
Es versteht sich, dass die Recheneinrichtung 111 z.B. ein Steuerrechner einer Prüf- oder Produktionsanlage sein kann. Selbstverständlich kann die Recheneinrichtung 111 z.B. auch als Mikrocontroller, Prozessor, Software, Firmware oder eine Kombination dieser Mittel ausgebildet sein.
Die Messeinrichtung 107 kann zur Messung der Spannungen z.B. Diodendetektoren (siehe 2) aufweisen. Diese können die Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in eine zur Amplitude proportionale Gleichspannung umwandeln. Zusätzlich oder alternativ kann die Messeinrichtung 107 zur Messung der Spannung z.B. Operationsverstärker-basierte Maximalwertdetektoren aufweisen. Diese können eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in ein entsprechendes Ausgangssignal umwandeln. Ferner können Analog-digital-Wandler (siehe 3) genutzt werden. Die Analog-digital-Wandler können die jeweilige Spannung erfassen. Die Recheneinrichtung 111 kann dann eine Amplitude der zu erfassenden Wechselspannung basierend auf dem quadratischen Mittelwert der durch den entsprechenden Analog-digital-Wandler erfassten Messwerte berechnen.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Prüfvorrichtung 200. Die Prüfvorrichtung 200 basiert auf der Prüfvorrichtung 100. Folglich weist die Prüfvorrichtung 200 ebenfalls eine Signalquelle 201 auf. Die Signalquelle 201 ist mit einer Masse 213 und mit dem Eingang des Spannungsteilers 204 gekoppelt. Der Ausgang des Spannungsteilers 204 ist mit dem Eingang des Netzwerks 250 gekoppelt, dessen Ausgang mit Masse 213 und der Signalquelle 201 gekoppelt ist. In der Prüfvorrichtung 200 ist keine separate Messeinrichtung dargestellt. Vielmehr sind einzelne Diodendetektoren 215, 216, 217 in der Schaltung angeordnet, welche die entsprechenden Spannungen messen.
Jeder der Diodendetektoren 215, 216, 217 weist einen Koppelkondensator auf, der mit dem Knotenpunkt für die zu messende Spannung gekoppelt ist. Zwischen dem Kondensator und dem Referenzsignal ist eine Diode in Sperrrichtung angeordnet. Parallel zur Diode ist ein Widerstand und eine Serienschaltung aus einem Widerstand und einem weiteren Kondensator angeordnet. Die Ausgangsspannung des jeweiligen Diodendetektors 215, 216, 217 wird an dem mittleren Knotenpunkt der Serienschaltung gemessen.
Diodendetektoren 215, 216, 217 weisen bei niedrigen Spannungen keinen linearen Zusammenhang zwischen der Amplitude der Eingangsspannung und der ausgegebenen Spannung auf. Um einen linearen Zusammenhang herzustellen können die Diodendetektoren 215, 216, 217 kalibriert werden. Dies ermöglicht eine exakte Messung von Absolutwerten. Alternativ kann ohne Kalibrierung auch eine reine Sollwertprüfung durchgeführt werden.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Prüfvorrichtung 300. Die Prüfvorrichtung 300 basiert ebenfalls auf der Prüfvorrichtung 100. Die Prüfvorrichtung 300 weist folglich eine Signalquelle 301 auf. Die Signalquelle 301 ist an ihrem ersten Anschluss 302 mit dem Eingang eines Spannungsteilers 304 gekoppelt. Der Ausgang des Spannungsteilers 304 ist mit dem Eingang des Netzwerks 350 gekoppelt, dessen Ausgang mit dem zweiten Anschluss 303 der Signalquelle 301 gekoppelt ist. Die Messeinrichtung ist in 3 ebenfalls nicht separat eingezeichnet. Allerdings ist ein Analog-digital-Wandler 320 vorgesehen. Der Analog-digital-Wandler 320 weist zwei Eingangskanäle auf und misst die Spannung über der Signalquelle 301 sowie die Spannung über die zweite Komponente 306 und das zu prüfende Netzwerk 350.
Der Analog-digital-Wandler 320 ist mit der Recheneinrichtung 311 gekoppelt und übermittelt die gemessenen Spannungen. Wie oben bereits erläutert, können mit Hilfe des Analog-digital-Wandler 320 Spannungswerte für die zwei Spannungen erfasst werden. Aus diesen kann die Recheneinrichtung 311 den quadratischen Mittelwert berechnen. Dieser wiederum kann in die entsprechende Formel eingesetzt werden, um z.B. den Wirkwiderstand 351 des zu prüfenden Netzwerks 350 zu berechnen.
Zum leichteren Verständnis werden in der folgenden Beschreibung die Bezugszeichen zu den 1-3 als Referenz beibehalten. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Prüfung eines Leitungssatzes mit einer Anzahl von Netzwerken 150, 250, 350, welche jeweils eine Anzahl von elektrischen Baugruppen aufweisen.
In einem ersten Schritt S1 des Anordnens wird ein zu prüfendes Netzwerk 150, 250, 350 zwischen einer Signalquelle 101, 201, 301 und einem Spannungsteiler 104, 204, 304 angeordnet. Der Spannungsteiler 104, 204, 304 weist eine erste Komponente 105, 205, 305 mit einem dominierenden Wirkwiderstand und eine zweite Komponente 106, 206, 306 mit einem dominierendem Blindwiderstand auf, welche in Serie zur ersten Komponente 105, 205, 305 geschaltet ist, wobei der Eingang des Spannungsteilers 104, 204, 304 mit der Signalquelle 101, 201, 301 gekoppelt ist und wobei ein Ausgang des Spannungsteilers 104, 204, 304 mit dem zu prüfenden Netzwerk 150, 250, 350 des Leitungssatzes gekoppelt ist. In einem zweiten Schritt S2 des Erzeugens wird mit der Signalquelle 101, 201, 301 ein Wechselspannungssignal erzeugt. In einem dritten Schritt S3 des Messens werden die Spannung über der Signalquelle 101, 201, 301, sowie die Spannung zwischen den beiden Komponenten 105, 205, 305 und 106, 206, 306 und dem Ausgang der Signalquelle 101, 201, 301 gemessen. In einem vierten Schritt S4 des Berechnens werden vorgegebene Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks 150, 250, 350 basierend auf den gemessenen Spannungen berechnet. In einem fünften Schritt S5 des Vergleichens werden die jeweiligen Eigenschaften mit vorgegebenen Soll-Werten verglichen. In einem sechsten Schritt S6 des Ausgebens wird ein Warnsignal 112, 312 ausgegeben, wenn eine der berechneten Eigenschaften um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert von dem entsprechenden Soll-Wert abweicht.
Beim Erzeugen S2 kann das Wechselspannungssignal mit einer vorgebebenen Frequenz und/oder Amplitude erzeugt werden. Insbesondere können die Frequenz und/oder die Amplitude des Wechselspannungssignals basierend auf dem Blindwiderstand der zweiten Komponente 106, 206, 306 und dem zu prüfenden Netzwerk 150, 250, 350 bestimmt werden. Ferner kann basierend auf den gemessenen Spannungen und Bauteiltoleranzen der ersten Komponente 105, 205, 305 und/oder der zweiten Komponente 106, 206, 306 eine Messunsicherheit für die berechneten Eigenschaften berechnet werden.
Zusätzlich zu den genannten Spannungen können ferner die Spannung über der ersten Komponente 105, 205, 305, die Spannung über der zweiten Komponente 106, 206, 306 und/oder die Spannung über dem zu prüfenden Netzwerk 150, 250, 350 gemessen werden. Damit können beim Berechnen S4 der vorgegebenen Eigenschaften der Wirkwiderstand 151 des Netzwerks 150, 250, 350, der Blindwiderstand 152 des Netzwerks 150, 250, 350, der Betrag des Wechselstromwiderstands des Netzwerks 150, 250, 350, und der Tangens der Phasenverschiebung, welche durch das Netzwerk 150, 250, 350 hervorgerufen wird, berechnet werden.
Das Messen S3 kann mit Diodendetektoren 215, 216, 217 durchgeführt werden, welche eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in eine zur Amplitude proportionale Gleichspannung umwandeln. Alternativ kann das Messen S3 mit Operationsverstärker-basierten Maximalwertdetektoren durchgeführt werden, welche eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in ein entsprechendes Ausgangssignal umwandeln. Ferner kann das Messen S3 mit Analog-digital-Wandlern 320 durchgeführt werden, welche die jeweilige Spannung erfassen, wobei eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung basierend auf dem quadratischen Mittelwert der durch den entsprechenden Analog-digital-Wandler 320 erfassten Messwerte berechnet wird.
Da es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft.
Bezugszeichenliste

100, 200, 300: Prüfvorrichtung
101, 201, 301: Signalquelle
102, 302: erster Anschluss
103, 303: zweiter Anschluss
104, 204, 304: Spannungsteiler
105, 205, 305: erste Komponente
106, 206, 306: zweite Komponente
107: Messeinrichtung
108, 109, 110: Spannungsmesser
111, 311: Recheneinrichtung
112, 312: Warnsignal
113,213,313: Masse
215, 216, 217: Diodendetektor
320: Analog-digital-Wandler
150, 250, 350: Netzwerk
151, 351: Wirkwiderstand
152, 352: Blindwiderstand
S1 - S6: Verfahrensschritte

Claims

Prüfvorrichtung (100, 200, 300) zur Prüfung eines Leitungssatzes mit einer Anzahl von Netzwerken (150, 250, 350), welche jeweils eine Anzahl von elektrischen Baugruppen aufweisen, aufweisend: eine Signalquelle (101, 201, 301), welche ausgebildet ist, ein Wechselspannungssignal zu erzeugen und über einen ersten Anschluss (102, 302) und einen zweiten Anschluss (103, 303) auszugeben, einen Spannungsteiler (104, 204, 304), welcher eine erste Komponente (105, 205, 305) mit einem dominierenden Wirkwiderstand und eine zweite Komponente (106, 206, 306) mit einem dominierendem Blindwiderstand aufweist, welche in Serie zur ersten Komponente (105, 205, 305) geschaltet ist, wobei der Eingang des Spannungsteilers (104, 204, 304) mit dem ersten Anschluss (102, 302) der Signalquelle (101, 201, 301) gekoppelt ist und wobei ein Ausgang des Spannungsteilers (104, 204, 304) mit einem Eingang eines zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) des Leitungssatzes gekoppelt ist, wobei ein Ausgang des zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) mit dem zweiten Anschluss (103, 303) der Signalquelle (101, 201, 301) gekoppelt ist, eine Messeinrichtung (107), welche ausgebildet ist, die Spannung über der Signalquelle (101, 201, 301) und die Spannung zwischen einem Knotenpunkt zwischen der ersten Komponente (105, 205, 305) und der zweiten Komponente (106, 206, 306) und dem zweiten Anschluss (103, 303) der Signalquelle (101, 201, 301) zu messen, und einer Recheneinrichtung (111, 311), welche ausgebildet ist, basierend auf den gemessenen Spannungen vorgegebene Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) zu berechnen und die jeweiligen Eigenschaften mit vorgegebenen Soll-Werten zu vergleichen, wobei die Recheneinrichtung (111, 311) ausgebildet ist, ein Warnsignal (112, 312) auszugeben, wenn eine der berechneten Eigenschaften um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert von dem entsprechenden Soll-Wert abweicht.
Prüfvorrichtung (100, 200, 300) nach Anspruch 1, wobei die Signalquelle (101, 201, 301) einen Signalgenerator aufweist, welcher ausgebildet ist, das Wechselspannungssignal mit einer vorgebebenen Frequenz und/oder Amplitude zu erzeugen, wobei die Frequenz und/oder die Amplitude basierend auf dem Blindwiderstand der zweiten Komponente (106, 206, 306) und dem zu prüfenden Netzwerk (150, 250, 350) bestimmt wird.
Prüfvorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (107) ferner ausgebildet ist, die Spannung über der ersten Komponente (105, 205, 305) und/oder die Spannung über der zweiten Komponente (106, 206, 306) und/oder die Spannung über dem zu prüfenden Netzwerk (150, 250, 350) zu messen.
Prüfvorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Recheneinrichtung (111, 311) ausgebildet ist, als Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) den Wirkwiderstand (151, 351) des Netzwerks (150, 250, 350) zu berechnen und/oder den Blindwiderstand (152, 352) des Netzwerks (150, 250, 350) zu berechnen und/oder den Betrag des Wechselstromwiderstands des Netzwerks (150, 250, 350) zu berechnen und/oder den Tangens der Phasenverschiebung zu berechnen, welche durch das Netzwerk (150, 250, 350) hervorgerufen wird.
Prüfvorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Recheneinrichtung (111, 311) ausgebildet ist, basierend auf den gemessenen Spannungen und Bauteiltoleranzen der ersten Komponente (105, 205, 305) und/oder der zweiten Komponente (106, 206, 306) eine Messunsicherheit für die berechneten Eigenschaften zu berechnen.
Prüfvorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (107) Diodendetektoren (215, 216, 217) aufweist, welche ausgebildet sind, eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in eine zur Amplitude proportionale Gleichspannung umzuwandeln.
Prüfvorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (107) Operationsverstärker-basierte Maximalwertdetektoren aufweist, welche ausgebildet sind, eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in ein entsprechendes Ausgangssignal umzuwandeln.
Prüfvorrichtung (100, 200, 300) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (107) Analog-digital-Wandler (320) aufweist, welche ausgebildet sind, die jeweilige Spannung zu erfassen, und wobei die Recheneinrichtung (111, 311) ausgebildet ist, eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung basierend auf dem quadratischen Mittelwert der durch den entsprechenden Analog-digital-Wandler (320) erfassten Messwerte zu berechnen.
Verfahren zur Prüfung eines Leitungssatzes mit einer Anzahl von Netzwerken (150, 250, 350), welche jeweils eine Anzahl von elektrischen Baugruppen aufweisen, mit den folgenden Schritten: Anordnen (S1) eines zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) zwischen einer Signalquelle (101, 201, 301) und einem Spannungsteiler (104, 204, 304), welcher eine erste Komponente (105, 205, 305) mit einem dominierenden Wirkwiderstand und eine zweite Komponente (106, 206, 306) mit einem dominierendem Blindwiderstand aufweist, welche in Serie zur ersten Komponente (105, 205, 305) geschaltet ist, wobei der Eingang des Spannungsteilers (104, 204, 304) mit der Signalquelle (101, 201, 301) gekoppelt ist und wobei ein Ausgang des Spannungsteilers (104, 204, 304) mit dem zu prüfenden Netzwerk (150, 250, 350) des Leitungssatzes gekoppelt ist, Erzeugen (S2) eines Wechselspannungssignals mit der Signalquelle (101, 201, 301), Messen (S3) der Spannung über der Signalquelle (101, 201, 301) und der Spannung zwischen einem Knotenpunkt zwischen der ersten Komponente (105, 205, 305) und der zweiten Komponente (106, 206, 306) und dem zweiten Anschluss (103, 303) der Signalquelle (101, 201, 301), Berechnen (S4) vorgegebener Eigenschaften des zu prüfenden Netzwerks (150, 250, 350) basierend auf den gemessenen Spannungen, Vergleichen (S5) der jeweiligen Eigenschaften mit vorgegebenen Soll-Werten, und Ausgeben (S6) eines Warnsignals (112, 312), wenn eine der berechneten Eigenschaften um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert von dem entsprechenden Soll-Wert abweicht.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei beim Erzeugen (S2) das Wechselspannungssignal mit einer vorgebebenen Frequenz und/oder Amplitude erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 9 und 10, wobei ferner die Spannung über der ersten Komponente (105, 205, 305) und/oder die Spannung über der zweiten Komponente (106, 206, 306) und/oder die Spannung über dem zu prüfenden Netzwerk (150, 250, 350) gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 11, wobei das Berechnen (S4) der vorgegebenen Eigenschaften aufweist den Wirkwiderstand (151, 351) des Netzwerks (150, 250, 350) zu berechnen und/oder den Blindwiderstand (152, 352) des Netzwerks (150, 250, 350) zu berechnen und/oder den Betrag des Wechselstromwiderstands des Netzwerks (150, 250, 350) zu berechnen und/oder den Tangens der Phasenverschiebung zu berechnen, welche durch das Netzwerk (150, 250, 350) hervorgerufen wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 12, wobei basierend auf den gemessenen Spannungen und Bauteiltoleranzen der ersten Komponente (105, 205, 305) und/oder der zweiten Komponente (106, 206, 306) eine Messunsicherheit für die berechneten Eigenschaften berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 13, wobei das Messen (S3) mit Diodendetektoren (215, 216, 217) durchgeführt wird, welche eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in eine zur Amplitude proportionale Gleichspannung umwandeln.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 14, wobei das Messen (S3) mit Operationsverstärker-basierten Maximalwertdetektoren durchgeführt wird, welche eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung in ein entsprechendes Ausgangssignal umwandeln, und/oder wobei das Messen (S3) mit Analog-digital-Wandlern (320) durchgeführt wird, welche die jeweilige Spannung erfassen, wobei eine Amplitude einer zu erfassenden Wechselspannung basierend auf dem quadratischen Mittelwert der durch den entsprechenden Analog-digital-Wandler (320) erfassten Messwerte berechnet wird.