DE102020212329B4 - Verfahren zum Testen eines Sensors und elektronische Schaltung - Google Patents

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    • G01D2218/10—Testing of sensors or measuring arrangements

Abstract

Verfahren zum Testen eines Sensors (3) innerhalb einer elektronischen Schaltung (1), wobei der Sensor (3) ein erstes Sensorelement (31) und ein erstes Referenzelement (33) in einem ersten Zweig (41) einer Wheatstone-Brückenschaltung (4) und ein zweites Sensorelement (32) und ein zweites Referenzelement (34) in einem zweiten Zweig (42) der Wheatstone-Brückenschaltung (4) umfasst, wobei der erste Zweig (41) und der zweite Zweig (42) parallel zueinander sind, wobei die Wheatstone-Brückenschaltung (4) einen ersten Eingang (43) für ein erstes Referenzsignal und einen zweiten Eingang (44) für ein zweites Referenzsignal aufweist, wobei der erste Eingang (43) und der zweite Eingang (44) jeweils mit dem ersten Zweig (41) und dem zweiten Zweig (42) verbunden sind, wobei das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal mittels einer Ansteuerungslogik (2) bereitgestellt werden, wobei die Ansteuerungslogik (2) Teil der elektronischen Schaltung (1) ist, wobei der erste Zweig (41) einen ersten Signalausgang (45) zwischen dem ersten Sensorelement (31) und dem ersten Referenzelement (33) aufweist und der zweite Zweig (42) einen zweiten Signalausgang (46) zwischen dem zweiten Sensorelement (32) und dem zweiten Referenzelement (34) aufweist, wobei ein erstes Nutzsignal am ersten Signalausgang (45) und ein zweites Nutzsignal am zweiten Signalausgang (46) bestimmt werden kann, wobei der erste Signalausgang (45) über einen ersten Schalter (51) mit einem ersten Verstärkereingang (53) eines Verstärkers (5) verbunden ist, wobei der zweite Signalausgang (46) über einen zweiten Schalter (52) mit einem zweiten Verstärkereingang (54) des Verstärkers (5) verbunden ist, wobei der Verstärker (5) Teil der elektronischen Schaltung (1) ist, mit den folgenden Schritten:- Öffnen des ersten Schalters (51) oder des zweiten Schalters (52);- Anlegen eines vorgegebenen ersten Referenzsignals und/oder eines zweiten vorgegebenen Referenzsignals;- Auswerten des ersten Nutzsignals oder des zweiten Nutzsignals dahingehend, ob eine Beschädigung des Sensors (3) oder einer elektrischen Verbindung zwischen Sensor (3) und elektronischer Schaltung (1) vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dassder erste Schalter (51) geschlossen und der zweite Schalter (52) geöffnet wird, anschließend am ersten Eingang (43) ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang (44) ein negatives Referenzsignal angelegt wird, und das erste Nutzsignal aufgezeichnet wird, anschließend der erste Schalter (51) geöffnet und der zweite Schalter (52) geschlossen wird, anschließend am ersten Eingang (43) ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang (44) ein negatives Referenzsignal angelegt wird, und das zweite Nutzsignal aufgezeichnet wird, wobei eine Beschädigung des Sensors (3) vorliegt, wenn das erste Nutzsignal und das zweite Nutzsignal einen unterschiedlichen Absolutwert aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines Sensors und eine elektronische Schaltung. Das Verfahren ist insbesondere geeignet, einen Selbsttest des Sensors und einer zugehörigen elektronischen Schaltung zu ermöglichen.
  • Stand der Technik
  • Es sind kapazitive Sensoren bekannt, bei denen zwei Messkondensatoren und zwei Referenzkondensatoren mittels einer Wheatstone- Brückenschaltung ausgewertet werden. Dieser prinzipielle Aufbau ist beispielsweise in der Druckschrift US 2010 / 0 180 687 A1 offenbart. Die auszuwertenden Kapazitäten können dabei innerhalb von mikromechanischen Strukturen, beispielsweise MEMS-Strukturen, angeordnet sein und insbesondere zur Messung von Druck, Beschleunigung und/oder Drehrate eingerichtet sein. Sind die Sensoren und/oder zur Auswertung verwendete elektronische Schaltungen fehlerhaft, beispielsweise durch Beschädigungen nach einer gewissen Laufzeit, sind die Messergebnisse falsch. Mit den bekannten Sensoren kann dies jedoch nicht während des Betriebs des Sensors identifiziert werden.
  • Aus den Schriften JP 2015-021 790 A und DE 10 2013 206 646 A1 ist jeweils eine Fehlererkennung bei einer Wheatstonschen Brückenschaltung eines Sensors bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Testen eines Sensors bereitzustellen, mit dem Fehler des Sensors oder der elektrischen Schaltung identifiziert werden können. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende elektrische Schaltung anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Testen eines Sensors innerhalb einer elektronischen Schaltung. Der Sensor umfasst ein erstes Sensorelement und ein erstes Referenzelement in einem ersten Zweig einer Wheatstone-Brückenschaltung und ein zweites Sensorelement und ein zweites Referenzelement in einem zweiten Zweig der Wheatstone-Brückenschaltung, wobei der erste Zweig und der zweite Zweig parallel zueinander sind. Die Wheatstone-Brückenschaltung weist einen ersten Eingang für ein erstes Referenzsignal und einen zweiten Eingang für ein zweites Referenzsignal auf, wobei der erste Eingang und der zweite Eingang jeweils mit dem ersten Zweig und dem zweiten Zweig verbunden sind. Das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal werden mittels einer Ansteuerungslogik bereitgestellt, wobei die Ansteuerungslogik Teil der elektronischen Schaltung ist. Der erste Zweig weist einen ersten Signalausgang zwischen dem ersten Sensorelement und dem ersten Referenzelement auf. Der zweite Zweig weist einen zweiten Signalausgang zwischen dem zweiten Sensorelement und dem zweiten Referenzelement auf. Ein erstes Nutzsignal kann am ersten Signalausgang und ein zweites Nutzsignal kann am zweiten Signalausgang bestimmt werden. Der erste Signalausgang ist über einen ersten Schalter mit einem ersten Verstärkereingang eines Verstärkers verbunden. Der Verstärker kann als rauscharmer Ladung-zu-Spannungs-Konverter ausgestaltet sein. Insbesondere ist ein rauscharmer Ladung-zu-Spannungs-Konverter ein Verstärker. Der zweite Signalausgang ist über einen zweiten Schalter mit einem zweiten Verstärkereingang des Verstärkers verbunden. Der Verstärker ist Teil der elektronischen Schaltung.
  • Zur Identifikation eines Fehlers wird der erste Schalter geschlossen und der zweite Schalter geöffnet. Anschließend wird am ersten Eingang ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang ein negatives Referenzsignal angelegt und das erste Nutzsignal aufgezeichnet. Anschließend wird der erste Schalter geöffnet und der zweite Schalter geschlossen. Anschließend wird am ersten Eingang ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang ein negatives Referenzsignal angelegt und das zweite Nutzsignal aufgezeichnet. Eine Beschädigung des Sensors liegt vor, wenn das erste Nutzsignal und das zweite Nutzsignal einen unterschiedlichen Absolutwert aufweisen, insbesondere, wenn sich das erste Nutzsignal und das zweite Nutzsignal um einen Wert außerhalb einer vorgegebenen Toleranz unterscheiden.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei geöffnetem ersten Schalter das zweite Nutzsignal und bei geöffnetem zweiten Schalter das erste Nutzsignal ausgewertet wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das erste Sensorelement und das zweite Sensorelement veränderliche Kapazitäten, beispielsweise einer mikromechanischen Struktur, umfassen und dass das erste Referenzelement und das zweite Referenzelement unveränderliche Kapazitäten aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine zu messende Größe, beispielsweise Druck, Beschleunigung oder Drehrate auf eine mikromechanische Struktur wirkt und dabei die mikromechanische Struktur auslenkt. In der mikromechanischen Struktur integrierte Kapazitäten verändern sich dabei und stellen das erste Sensorelement und das zweite Sensorelement dar.
  • Das erste Referenzelement ist zwischen dem zweiten Eingang und dem ersten Signalausgang angeordnet. Das zweite Referenzelement ist zwischen dem ersten Eingang und dem zweiten Signalausgang angeordnet. Das zweite Sensorelement ist zwischen dem zweiten Eingang und dem zweiten Signalausgang angeordnet.
  • In einer Ausführungsform wird der erste Schalter geöffnet und der zweite Schalter geschlossen, anschließend wird der zweite Eingang geerdet und am ersten Eingang ein positives Referenzsignal angelegt. Das zweite Nutzsignal beinhaltet dann eine Information über das zweite Referenzelement, wobei die Information über das zweite Referenzelement hinsichtlich der Beschädigung der elektrischen Verbindung zwischen Sensor und elektronischer Schaltung ausgewertet wird.
  • In einer Ausführungsform wird anschließend der erste Schalter geschlossen und der zweite Schalter geöffnet. Ferner wird anschließend der erste Eingang geerdet und am zweiten Eingang ein positives Referenzsignal angelegt. Das erste Nutzsignal beinhaltet dann eine Information über das erste Referenzelement, wobei die Information über das erste Referenzelement hinsichtlich der Beschädigung der elektrischen Verbindung zwischen Sensor und elektronischer Schaltung ausgewertet wird.
  • In einer Ausführungsform wird das erste Nutzsignal hinsichtlich seines Absolutwertes ausgewertet. In einer Ausführungsform wird das zweite Nutzsignal hinsichtlich seines Absolutwertes ausgewertet.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, eines der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist.
  • Die Erfindung umfasst ferner eine elektronische Schaltung mit einer Ansteuerungslogik, einem Sensor und einem Verstärker. Der Sensor weist ein erstes Sensorelement und ein erstes Referenzelement in einem ersten Zweig einer Wheatstone-Brückenschaltung und ein zweites Sensorelement und ein zweites Referenzelement in einem zweiten Zweig der Wheatstone-Brückenschaltung auf. Der erste Zweig und der zweite Zweig sind parallel zueinander. Die Wheatstone-Brückenschaltung weist einen ersten Eingang für ein erstes Referenzsignal und einen zweiten Eingang für ein zweites Referenzsignal auf, wobei der erste Eingang und der zweite Eingang jeweils mit dem ersten Zweig und dem zweiten Zweig verbunden sind. Das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal werden mittels der Ansteuerungslogik bereitgestellt. Der erste Zweig weist einen ersten Signalausgang zwischen dem ersten Sensorelement und dem ersten Referenzelement auf und der zweite Zweig weist einen zweiten Signalausgang zwischen dem zweiten Sensorelement und dem zweiten Referenzelement auf. Ein erstes Nutzsignal kann am ersten Signalausgang und ein zweites Nutzsignal kann am zweiten Signalausgang bestimmt werden, wobei der erste Signalausgang über einen ersten Schalter mit einem ersten Verstärkereingang des Verstärkers verbunden ist und der zweite Signalausgang über einen zweiten Schalter mit einem zweiten Verstärkereingang des Verstärkers verbunden ist. Die elektronische Schaltung ist eingerichtet ist, mittels der Ansteuerungslogik das erste Referenzsignal am ersten Eingang und das zweite Referenzsignal am zweiten Eingang anzulegen, den ersten Schalter und den zweiten Schalter zu öffnen und zu schließen und das erste und/oder zweite Nutzsignal auszuwerten und dabei das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:
    • 1 eine elektronische Schaltung;
    • 2 ein erstes Ablaufdiagramm;
    • 3 ein zweites Ablaufdiagramm; und
    • 4 ein drittes Ablaufdiagramm.
  • 1 zeigt eine elektronische Schaltung 1 mit einer Ansteuerungslogik 2, einem Sensor 3 und einem Verstärker 5. Der Sensor 3 weist ein erstes Sensorelement 31 und ein erstes Referenzelement 33 in einem ersten Zweig 41 einer Wheatstone-Brückenschaltung 4 und ein zweites Sensorelement 32 und ein zweites Referenzelement 34 in einem zweiten Zweig 42 der Wheatstone-Brückenschaltung 4 auf. Der erste Zweig 41 und der zweite Zweig 42 sind parallel zueinander. Die Wheatstone-Brückenschaltung 4 weist einen ersten Eingang 43 für ein erstes Referenzsignal und einen zweiten Eingang 44 für ein zweites Referenzsignal auf, wobei der erste Eingang 43 und der zweite Eingang 44 jeweils mit dem ersten Zweig 41 und dem zweiten Zweig 42 verbunden sind. Das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal werden mittels der Ansteuerungslogik 2 bereitgestellt. Hierzu ist die Ansteuerungslogik 2 mit dem ersten Eingang 43 und dem zweiten Eingang 44 verbunden. Der erste Zweig 41 weist einen ersten Signalausgang 45 zwischen dem ersten Sensorelement 31 und dem ersten Referenzelement 33 auf. Der zweite Zweig 42 weist einen zweiten Signalausgang 46 zwischen dem zweiten Sensorelement 32 und dem zweiten Referenzelement 34 auf. Ein erstes Nutzsignal kann am ersten Signalausgang 45 und ein zweites Nutzsignal am zweiten Signalausgang 46 bestimmt werden. Der erste Signalausgang 45 ist über einen ersten Schalter 51 mit einem ersten Verstärkereingang 53 des Verstärkers 5 verbunden. Der zweite Signalausgang 46 ist über einen zweiten Schalter 52 mit einem zweiten Verstärkereingang 54 des Verstärkers 5 verbunden. Die elektronische Schaltung 1 ist eingerichtet, mittels der Ansteuerungslogik 2 das erste Referenzsignal am ersten Eingang 43 und das zweite Referenzsignal am zweiten Eingang 44 anzulegen, den ersten Schalter 51 und den zweiten Schalter 52 zu öffnen und zu schließen und das erste und/oder zweite Nutzsignal auszuwerten.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das erste Sensorelement 31 und das zweite Sensorelement 32 veränderliche Kapazitäten, beispielsweise einer mikromechanischen Struktur, umfassen und dass das erste Referenzelement 33 und das zweite Referenzelement 34 unveränderliche Kapazitäten aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine zu messende Größe, beispielsweise Druck, Beschleunigung oder Drehrate auf eine mikromechanische Struktur wirkt und dabei die mikromechanische Struktur auslenkt. In der mikromechanischen Struktur integrierte Kapazitäten verändern sich dabei und stellen das erste Sensorelement 31 und das zweite Sensorelement 32 dar.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist, wie in 1 dargestellt, das erste Sensorelement 31 zwischen dem ersten Eingang 43 und dem ersten Signalausgang 45 angeordnet, das erste Referenzelement 33 zwischen dem zweiten Eingang 44 und dem ersten Signalausgang 45 angeordnet, das zweite Referenzelement 34 zwischen dem ersten Eingang 43 und dem zweiten Signalausgang 46 angeordnet und das zweite Sensorelement 32 zwischen dem zweiten Eingang 44 und dem zweiten Signalausgang 46 angeordnet.
  • Ebenfalls in 1 dargestellt ist ein optionaler A/D-Wandler 6, mit dem Analogsignale in Digitalsignale umgewandelt werden können, und ein optionaler Digitalsignalprozessor 7, der der Weiterverarbeitung der Digitalsignale dient. Der A/D-Wandler 6 und der Digitalsignalprozessor 7 sind ebenfalls Teil der elektronischen Schaltung 1. Ferner ist eine optionale Steuerung 8 dargestellt, mit der die Ansteuerungslogik 2 angesteuert werden kann und mit der die Nutzsignale ausgewertet werden können.
  • 2 zeigt ein erstes Ablaufdiagramm 100 eines Verfahrens, welches beispielsweise mittels der Steuerung 8 der elektronischen Schaltung 1 der 1 ausgeführt werden kann. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • - Öffnen des ersten Schalters 51 oder des zweiten Schalters 52 in einem ersten Verfahrensschritt 101;
    • - Anlegen eines vorgegebenen ersten Referenzsignals und/oder eines zweiten vorgegebenen Referenzsignals in einem zweiten Verfahrensschritt 102;
    • - Auswerten des ersten Nutzsignals oder des zweiten Nutzsignals dahingehend, ob eine Beschädigung des Sensors 3 oder einer elektrischen Verbindung zwischen Sensor 3 und elektronischer Schaltung 1 vorliegt in einem dritten Verfahrensschritt 103.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird im ersten Verfahrensschritt 101 der erste Schalter 51 geöffnet und der zweite Schalter 52 geschlossen. Anschließend wird im zweiten Verfahrensschritt 102 der zweite Eingang 44 geerdet und am ersten Eingang 43 ein positives Referenzsignal angelegt. Das positive Referenzsignal kann dabei ein Rechtecksignal sein. Das zweite Nutzsignal beinhaltet dann eine Information über das zweite Referenzelement 34. Die Information über das zweite Referenzelement 34 wird hinsichtlich der Beschädigung der elektrischen Verbindung zwischen Sensor 3 und elektronischer Schaltung 1 im dritten Verfahrensschritt 103 ausgewertet.
  • Die Auswertung kann insbesondere derart erfolgen, dass ein für das zweite Referenzelement 34 ein vorgegebener Wert innerhalb einer vorgegebenen Messtoleranz mit einem Messwert verglichen wird, beispielsweise eine Nennkapazität des zweiten Referenzelements 34 mit einer als zweiten Nutzsignal gemessenen Kapazität.
  • In einer Ausführungsform wird das erste Nutzsignal hinsichtlich seines Absolutwertes ausgewertet.
  • 3 zeigt ein zweites Ablaufdiagramm 100 eines Verfahrens, welches beispielsweise mittels der Steuerung 8 der elektronischen Schaltung 1 der 1 ausgeführt werden kann. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte der 2 wie in den drei vorherigen Absätzen beschrieben. Ferner wird in einem vierten Verfahrensschritt der erste Schalter 51 geschlossen und der zweite Schalter 52 geöffnet. Anschließend wird in einem fünften Verfahrensschritt 105 der erste Eingang 43 geerdet und am zweiten Eingang 44 ein positives Referenzsignal angelegt. Das positive Referenzsignal kann dabei ein Rechtecksignal sein. Das erste Nutzsignal beinhaltet dann eine Information über das erste Referenzelement 33. Die Information über das erste Referenzelement 33 wird hinsichtlich der Beschädigung der elektrischen Verbindung zwischen Sensor 3 und elektronischer Schaltung 1 in einem sechsten Verfahrensschritt 106 ausgewertet.
  • Die Auswertung kann insbesondere derart erfolgen, dass ein für das erste Referenzelement 33 ein vorgegebener Wert innerhalb einer vorgegebenen Messtoleranz mit einem Messwert verglichen wird, beispielsweise eine Nennkapazität des ersten Referenzelements 33 mit einer als erstem Nutzsignal gemessenen Kapazität. Dabei können vorgegebene Toleranzen berücksichtigt werden.
  • In einer Ausführungsform wird das zweite Nutzsignal hinsichtlich seines Absolutwertes ausgewertet. Es kann vorgesehen sein, dass sowohl das erste Nutzsignal als auch das zweite Nutzsignal hinsichtlich des Absolutwertes ausgewertet werden. Beispielsweise kann von einer Beschädigung der Verbindung zwischen Sensor 3 und elektronischer Schaltung ausgegangen werden, wenn die Absolutwerte der Nutzsignale unterschiedlich sind, wobei vorgesehen sein kann, dass die Unterschiede außerhalb einer vorgegebenen Messtoleranz sind.
  • 4 zeigt ein drittes Ablaufdiagramm 100 eines Verfahrens, welches beispielsweise mittels der Steuerung 8 der elektronischen Schaltung 1 der 1 ausgeführt werden kann. Das dritte Ablaufdiagramm kann nach den im Zusammenhang mit den 2 und 3 beschriebenen Verfahren ausgeführt werden oder aber auch einzeln ausgeführt werden. In einem siebten Verfahrensschritt 107 wird der erste Schalter 51 geschlossen und der zweite Schalter 52 geöffnet. Anschließend wird in einem achten Verfahrensschritt 108 am ersten Eingang 43 ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang 44 ein negatives Referenzsignal angelegt. Das positive Referenzsignal kann dabei ein Rechtecksignal sein. Das negative Referenzsignal kann dabei ebenfalls ein Rechtecksignal sein. Im achten Verfahrensschritt 108 wird ferner das erste Nutzsignal aufgezeichnet. In einem anschließenden neunten Verfahrensschritt 109 wird der erste Schalter 51 geöffnet und der zweite Schalter 52 geschlossen. In einem anschließenden zehnten Verfahrensschritt 110 wird am ersten Eingang 43 ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang 44 ein negatives Referenzsignal angelegt. Das positive Referenzsignal kann dabei ein Rechtecksignal sein. Das negative Referenzsignal kann dabei ebenfalls ein Rechtecksignal sein. Ferner wird im zehnten Verfahrensschritt 110 das zweite Nutzsignal aufgezeichnet. In einem elften Verfahrensschritt 111 wird überprüft, ob eine Beschädigung des Sensors 2 vorliegt. Dies ist dann der Fall, wenn das erste Nutzsignal und das zweite Nutzsignal einen unterschiedlichen Absolutwert aufweisen. Dabei können vorgegebene Toleranzen berücksichtigt werden.
  • Ein Computerprogramm umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebene Verfahren auszuführen. Dieses Computerprogramm kann in einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert sein. Insbesondere kann das Computerprogramm in der Steuerung 8 gespeichert sein.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen hieraus können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Testen eines Sensors (3) innerhalb einer elektronischen Schaltung (1), wobei der Sensor (3) ein erstes Sensorelement (31) und ein erstes Referenzelement (33) in einem ersten Zweig (41) einer Wheatstone-Brückenschaltung (4) und ein zweites Sensorelement (32) und ein zweites Referenzelement (34) in einem zweiten Zweig (42) der Wheatstone-Brückenschaltung (4) umfasst, wobei der erste Zweig (41) und der zweite Zweig (42) parallel zueinander sind, wobei die Wheatstone-Brückenschaltung (4) einen ersten Eingang (43) für ein erstes Referenzsignal und einen zweiten Eingang (44) für ein zweites Referenzsignal aufweist, wobei der erste Eingang (43) und der zweite Eingang (44) jeweils mit dem ersten Zweig (41) und dem zweiten Zweig (42) verbunden sind, wobei das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal mittels einer Ansteuerungslogik (2) bereitgestellt werden, wobei die Ansteuerungslogik (2) Teil der elektronischen Schaltung (1) ist, wobei der erste Zweig (41) einen ersten Signalausgang (45) zwischen dem ersten Sensorelement (31) und dem ersten Referenzelement (33) aufweist und der zweite Zweig (42) einen zweiten Signalausgang (46) zwischen dem zweiten Sensorelement (32) und dem zweiten Referenzelement (34) aufweist, wobei ein erstes Nutzsignal am ersten Signalausgang (45) und ein zweites Nutzsignal am zweiten Signalausgang (46) bestimmt werden kann, wobei der erste Signalausgang (45) über einen ersten Schalter (51) mit einem ersten Verstärkereingang (53) eines Verstärkers (5) verbunden ist, wobei der zweite Signalausgang (46) über einen zweiten Schalter (52) mit einem zweiten Verstärkereingang (54) des Verstärkers (5) verbunden ist, wobei der Verstärker (5) Teil der elektronischen Schaltung (1) ist, mit den folgenden Schritten: - Öffnen des ersten Schalters (51) oder des zweiten Schalters (52); - Anlegen eines vorgegebenen ersten Referenzsignals und/oder eines zweiten vorgegebenen Referenzsignals; - Auswerten des ersten Nutzsignals oder des zweiten Nutzsignals dahingehend, ob eine Beschädigung des Sensors (3) oder einer elektrischen Verbindung zwischen Sensor (3) und elektronischer Schaltung (1) vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schalter (51) geschlossen und der zweite Schalter (52) geöffnet wird, anschließend am ersten Eingang (43) ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang (44) ein negatives Referenzsignal angelegt wird, und das erste Nutzsignal aufgezeichnet wird, anschließend der erste Schalter (51) geöffnet und der zweite Schalter (52) geschlossen wird, anschließend am ersten Eingang (43) ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang (44) ein negatives Referenzsignal angelegt wird, und das zweite Nutzsignal aufgezeichnet wird, wobei eine Beschädigung des Sensors (3) vorliegt, wenn das erste Nutzsignal und das zweite Nutzsignal einen unterschiedlichen Absolutwert aufweisen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Sensorelement (31) zwischen dem ersten Eingang (43) und dem ersten Signalausgang (45) angeordnet ist, wobei das erste Referenzelement (33) zwischen dem zweiten Eingang (44) und dem ersten Signalausgang (45) angeordnet ist, wobei das zweite Referenzelement (34) zwischen dem ersten Eingang (43) und dem zweiten Signalausgang (46) angeordnet ist, wobei das zweite Sensorelement (32) zwischen dem zweiten Eingang (44) und dem zweiten Signalausgang (46) angeordnet ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der erste Schalter (51) geöffnet und der zweite Schalter (52) geschlossen wird, anschließend der zweite Eingang (44) geerdet und am ersten Eingang (43) ein positives Referenzsignal angelegt wird, wobei das zweite Nutzsignal dann eine Information über das zweite Referenzelement (34) beinhaltet, wobei die Information über das zweite Referenzelement (34) hinsichtlich der Beschädigung der elektrischen Verbindung zwischen Sensor (3) und elektronischer Schaltung (1) ausgewertet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das erste Nutzsignal hinsichtlich seines Absolutwertes ausgewertet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei anschließend der erste Schalter (51) geschlossen und der zweite Schalter (52) geöffnet wird, anschließend der erste Eingang (43) geerdet und am zweiten Eingang (44) ein positives Referenzsignal angelegt wird, wobei das erste Nutzsignal dann eine Information über das erste Referenzelement (33) beinhaltet, wobei die Information über das erste Referenzelement (33) hinsichtlich der Beschädigung der elektrischen Verbindung zwischen Sensor (3) und elektronischer Schaltung (1) ausgewertet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das zweite Nutzsignal hinsichtlich seines Absolutwertes ausgewertet wird.
  7. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
  8. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 7 gespeichert ist.
  9. Elektronische Schaltung (1) mit einer Ansteuerungslogik (2), einem Sensor (3) und einem Verstärker (5), wobei der Sensor (3) ein erstes Sensorelement (31) und ein erstes Referenzelement (33) in einem ersten Zweig (41) einer Wheatstone-Brückenschaltung (4) und ein zweites Sensorelement (32) und ein zweites Referenzelement (34) in einem zweiten Zweig (42) der Wheatstone-Brückenschaltung (4) umfasst, wobei der erste Zweig (41) und der zweite Zweig (42) parallel zueinander sind, wobei die Wheatstone-Brückenschaltung (4) einen ersten Eingang (43) für ein erstes Referenzsignal und einen zweiten Eingang (44) für ein zweites Referenzsignal aufweist, wobei der erste Eingang (43) und der zweite Eingang (44) jeweils mit dem ersten Zweig (41) und dem zweiten Zweig (42) verbunden sind, wobei das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal mittels der Ansteuerungslogik (2) bereitgestellt werden, wobei der erste Zweig (41) einen ersten Signalausgang (45) zwischen dem ersten Sensorelement (31) und dem ersten Referenzelement (33) aufweist und der zweite Zweig (42) einen zweiten Signalausgang (46) zwischen dem zweiten Sensorelement (32) und dem zweiten Referenzelement (34) aufweist, wobei ein erstes Nutzsignal am ersten Signalausgang (45) und ein zweites Nutzsignal am zweiten Signalausgang (46) bestimmt werden kann, wobei der erste Signalausgang (45) über einen ersten Schalter (51) mit einem ersten Verstärkereingang (53) des Verstärkers (5) verbunden ist, wobei der zweite Signalausgang (46) über einen zweiten Schalter (52) mit einem zweiten Verstärkereingang (54) des Verstärkers (5) verbunden ist, wobei die elektronische Schaltung (1) eingerichtet ist, mittels der Ansteuerungslogik (2) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungslogik (2) die elektronische Schaltung (1) derart ansteuert, dass der ersten Schalter (51) geschlossen und der zweite Schalter (52) geöffnet wird, anschließend am ersten Eingang (43) ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang (44) ein negatives Referenzsignal angelegt wird, und das erste Nutzsignal aufgezeichnet wird, anschließend der erste Schalter (51) geöffnet und der zweite Schalter (52) geschlossen wird, anschließend am ersten Eingang (43) ein positives Referenzsignal und am zweiten Eingang (44) ein negatives Referenzsignal angelegt wird, und das zweite Nutzsignal aufgezeichnet wird, wobei eine Beschädigung des Sensors (3) vorliegt, wenn das erste Nutzsignal und das zweite Nutzsignal einen unterschiedlichen Absolutwert aufweisen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022202297A1 (de) 2022-03-08 2023-09-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kapazitiver Sensor und Verfahren zum Betreiben eines kapazitiven Sensors

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013206646A1 (de) 2013-04-15 2014-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Messumformer zur Prozessinstrumentierung und Verfahren zu dessen Diagnose
JP2015021790A (ja) 2013-07-17 2015-02-02 Tdk株式会社 ブリッジ回路の故障検出方法および装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728381B4 (de) * 1997-07-03 2006-11-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltung zur Funktionsüberwachung einer Sensorbrücke
US7926353B2 (en) 2009-01-16 2011-04-19 Infineon Technologies Ag Pressure sensor including switchable sensor elements
KR102261944B1 (ko) * 2013-12-26 2021-06-07 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨 센서 진단 방법 및 장치
CH708761A2 (de) * 2015-03-03 2015-04-30 Tecpharma Licensing Ag Messbrückenanordnung mit verbesserter Fehlererkennung.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013206646A1 (de) 2013-04-15 2014-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Messumformer zur Prozessinstrumentierung und Verfahren zu dessen Diagnose
JP2015021790A (ja) 2013-07-17 2015-02-02 Tdk株式会社 ブリッジ回路の故障検出方法および装置

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