DE102021127129B4 - Device and method for detecting an electrical line current with an optimized sampling rate - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zur Erfassung eines elektrischen Leitungsstromes (ILTG) in einer Leitung. Die Vorrichtung umfasst einen Shunt-Widerstand (113), einen Vorfilter (120), einen Verstärker (130), einen Analog-Digital-Wandler (200) und einen Überabtastungs- und Dezimations-Filter (300).Der elektrische Leitungsstrom (ILTG) fließt durch den Shunt-Widerstand (113), sodass an diesem eine Shunt-Widerstandsspannung (US) abfällt. Der Vorfilter (120) filtert die Shunt-Widerstandsspannung (US) zu einer Verstärkereingangsspannung (Ue) vor. Der Verstärker (130) erfasst die Verstärkereingangsspannung (Ue) und verstärkt diese zu einem Verstärkerausgangssignal (133). Der Analog-Digital-Wandler (200) tastet das Verstärkerausgangssignal (133) mit einer Abtastrate ab und wandelt es zu einem Dezimationsfiltereingangssignal (301). Der Überabtastungs- und Dezimations-Filter (300) filtert das Dezimationsfiltereingangssignal (301) zu einem Dezimationsfilterausgangssignal (302). Die Vorrichtung stellt das Dezimationsfilterausgangssignal (302) als Messwertsignal für zumindest einen Wert des elektrischen Leitungsstromes (ILTG) in der Leitung bereit. Der Überabtastungs- und Dezimations-Filter (300) filtert die Shunt-Widerstandsspannung (US) zu einer Verstärkereingangsspannung (Ue) in Abhängigkeit von einem Wert des Verstärkerausgangssignals (133) als Zeitgebereingangswert.The invention relates to a device and an associated method for detecting an electrical line current (ILTG) in a line. The device includes a shunt resistor (113), a pre-filter (120), an amplifier (130), an analog-to-digital converter (200) and an oversampling and decimation filter (300). The electric line current (ILTG) flows through the shunt resistor (113), so that a shunt resistor voltage (US) drops across it. The pre-filter (120) pre-filters the shunt resistance voltage (US) to an amplifier input voltage (Ue). The amplifier (130) detects the amplifier input voltage (Ue) and amplifies it to form an amplifier output signal (133). The analog to digital converter (200) samples the amplifier output signal (133) at a sample rate and converts it to a decimation filter input signal (301). The oversampling and decimation filter (300) filters the decimation filter input signal (301) into a decimation filter output signal (302). The device provides the decimation filter output signal (302) as a measurement signal for at least one value of the electrical line current (ILTG) in the line. The oversampling and decimation filter (300) filters the shunt resistor voltage (US) to an amplifier input voltage (Ue) depending on a value of the amplifier output signal (133) as a timer input value.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zu Erfassung eines Stromwerts eines Leitungsstromes mittels eines Shunt-Widerstands.The invention relates to a device and a method for detecting a current value of a line current using a shunt resistor.
Bei einer Erfassung eines Stromwerts eines Leitungsstromes treten auch sehr kleine Ströme auf. Diese sehr kleinen Ströme führen zu sehr kleinen Spannungsabfällen an dem Shunt-Widerstand.
Bei einer Analog-Digital-Wandlung solcher, sehr kleiner Eingangssignale mit sehr kleinen Spannungswerten für den Spannungsabfall an dem Shunt-Widerstand führt die zur Rauschunterdrückung benötigte Mittelung mehrerer Messwerte zu langen Wandelzeiten. Diese langen Wandelzeiten sind jedoch in vielen Anwendungen kritisch.
Bei der Analog-Digital-Wandlung von sehr kleinen Eingangssignalen führt Rauschen bei konstantem Eingangssignal zu verschiedenen Digital-Werten. Eine Überabtastung durch ein Mitteln über mehrere Zyklen kann diesen Einfluss reduzieren (Over-Sampling und Decimation - OSR). Dadurch erhöht sich jedoch die Zeit bis ein gültiger Wert der Messung zur Verfügung steht. Für Eingangssignale mit einer größeren Amplitude spielt dieser Effekt eine untergeordnete Rolle, da in diesem Bereich andere Störgrößen die Gesamtgenauigkeit bestimmen wie zum Beispiel die Referenz, der Temperaturgang und der Verstärkungs-Fehler.
Zur Erhöhung des Rauschabstands (Englisch Signal-to-Noise-Ratios [SNR]) bei kleinen Eingangssignalen erhöht die Vorrichtung die Anzahl der Messungen (Englisch Over-Sampling Rate[OSR]), wobei die Vorrichtung die Messungen anschließend mittelt. Für jede Verdoppelung der Genauigkeit benötigt die Vorrichtung eine Vervierfachung der Anzahl der Messungen, die die Vorrichtung zur Ermittlung des Messergebnisses benötigt. Dieser Bedarf führt schnell zu einer sehr hohen Anzahl notwendiger Abtastungen (Messungen), die die Vorrichtung für einen Messdurchgang mittelt. Diese hohe Anzahl an Messungen führt sehr langen Wandelzeiten.When a current value of a line current is detected, very small currents also occur. These very small currents result in very small voltage drops across the shunt resistor.
In analog-to-digital conversion of such very small input signals with very small voltage values for the voltage drop across the shunt resistor, the averaging of several measured values required for noise suppression leads to long conversion times. However, these long conversion times are critical in many applications.
When converting very small input signals from analog to digital, noise leads to different digital values when the input signal is constant. Oversampling by averaging over several cycles can reduce this influence (over-sampling and decimation - OSR). However, this increases the time until a valid measurement value is available. This effect plays a subordinate role for input signals with a larger amplitude, since other disturbance variables determine the overall accuracy in this range, such as the reference, the temperature response and the gain error.
To increase the signal-to-noise ratio (SNR) for small input signals, the device increases the number of measurements (over-sampling rate [OSR]), with the device then averaging the measurements. For each doubling of the accuracy, the device requires a quadrupling of the number of measurements that the device requires to determine the measurement result. This requirement quickly leads to a very high number of necessary scans (measurements) which the device averages for one measurement run. This high number of measurements leads to very long conversion times.
Die
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Lösung zu schaffen, die die obigen Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und weitere Vorteile aufweist.The object of the invention is to create a solution that does not have the above disadvantages of the prior art and has other advantages.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung, sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.To solve the problem, a device and a method according to the independent claims are proposed.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, sowie den Figuren zu entnehmen.Further advantageous configurations of the invention can be found in the dependent claims, the description and the figures.
Die Erfindung umfasst eine dynamische Anpassung der Mittelung der Messwerte, welche Messwerte von einer Auswerteelektronik an einem Sensorelement eines Sensors erfasst werden.The invention includes a dynamic adjustment of the averaging of the measured values, which measured values are recorded by evaluation electronics on a sensor element of a sensor.
Die Auswerteelektronik umfasst einen Analog-Digital-Wandler.The evaluation electronics include an analog-to-digital converter.
Während der Erfassung der Messwerte passt die Auswerteelektronik eine Geschwindigkeit ihres Analog-Digital-Wandlers entsprechend einer Größe eines Eingangssignals der Auswerteelektronik dynamisch an, so dass eine für das Eingangssignal optimale Wandlung erfolgt.During the acquisition of the measured values, the evaluation electronics dynamically adapts a speed of its analog-to-digital converter according to a size of an input signal of the evaluation electronics, so that a conversion that is optimal for the input signal takes place.
Die Anzahl der Messungen, die die Auswertelektronik an dem Sensorelementje Zeiteinheit durchführt, ist damit dann abhängig von der Größe des Eingangssignales, also dem Pegel am Sensorelement des Sensors. Für kleine Eingangssignale wählt die Auswerteelektronik eine deutlich größere Anzahl an Abtastpunkten und damit Messwerten, um in diesem Bereich eine gute Rauschunterdrückung (Englisch Signal-to-Noise-Ratio [SNR]) zu erhalten. Im Bereich größerer Eingangsspannungen wählt die Auswerteelektronik eine kleinere Abtastrate und damit eine kleinere Überabtastungsrate (Englisch Over-Sampling Rate[OSR]). Gleichzeitig kann die Auswerteelektronik bei geeigneter Struktur die Geschwindigkeit ihres Untersystems aus Analog-Digital-Wandler und des nachfolgenden Überabtastungs- und Dezimations-Filters invers zur Überabtastungsrate (OSR) ändern. Die Geschwindigkeit der Vorrichtung ergibt sich aus der Abtastrate des Analog-Digital-Wandlers multipliziert mit der Anzahl der Abtastwerte, die der nachfolgende Überabtastungs- und Dezimations-Filter für die Mittelung verwendet. Dies ist möglich, da bei kleinen Eingangsspannungen auch die Einschwingzeit auf 1 LSB kürzer ist, als bei großen Eingangsspannungen.The number of measurements that the evaluation electronics carry out on the sensor element per unit of time is then dependent on the size of the input signal, i.e. the level on the sensor element of the sensor. For small input signals, the evaluation electronics selects a significantly larger number of sampling points and thus measured values in order to obtain good noise suppression (signal-to-noise ratio [SNR]) in this range. In the range of higher input voltages, the evaluation electronics selects a lower sampling rate and thus a lower over-sampling rate (OSR). At the same time, with a suitable structure, the evaluation electronics can change the speed of its subsystem of analog-to-digital converter and the subsequent oversampling and decimation filter inversely to the oversampling rate (OSR). The speed of the device results from the sampling rate of the analog-to-digital converter multiplied by the number of samples that the subsequent oversampling and decimation filter uses for the averaging. This is possible because the settling time to 1 LSB is shorter with small input voltages than with large input voltages.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung eines elektrischen Leitungsstromes ILTG in einer Leitung. Der elektrische Leitungsstrom ILTG fließt dabei von einem ersten Knoten zu einem dritten Knoten. Die Vorrichtung weist einen Shunt-Widerstand auf. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Widerstand. Der Wert des ersten Widerstands kann 0 Ohm sein. Der erste Widerstand kann also auch nur ein Leitungsstück einer elektrischen Leitung sein. Die Vorrichtung umfasst einen zweiten Widerstand. Der Wert des zweiten Widerstands kann 0 Ohm sein. Der zweite Widerstand kann also auch nur ein Leitungsstück einer elektrischen Leitung sein.The invention relates to a device for detecting an electrical line current I LTG in a line. In this case, the electrical line current I LTG flows from a first node to a third node. The device has a shunt resistor. The device includes a first resistor. The value of the first resistor can be 0 ohms. The first resistor can also be just a line section of an electrical line. The device includes a second resistor. The value of the second resistor can be 0 ohms. The second resistor can also be just a line section of an electrical line.
Der Shunt-Widerstand weist typischerweise einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf. Der erste Widerstand weist einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf. Der zweite Widerstand weist einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf.The shunt resistor typically has a first terminal and a second terminal. The first resistor has a first terminal and a second terminal. The second resistor has a first terminal and a second terminal.
Der erste Knoten verbindet den ersten Anschluss des Shunt-Widerstands direkt oder indirekt elektrisch mit dem ersten Anschluss des ersten Widerstands.The first node electrically connects the first terminal of the shunt resistor directly or indirectly to the first terminal of the first resistor.
Der dritte Knoten verbindet den zweiten Anschluss des Shunt-Widerstands direkt oder indirekt elektrisch mit dem ersten Anschluss des zweiten Widerstands.The third node electrically connects the second terminal of the shunt resistor directly or indirectly to the first terminal of the second resistor.
Der elektrische Leitungsstrom ILTG durchströmt den Shunt-Widerstand.The electrical line current I LTG flows through the shunt resistor.
Die Vorrichtung hat den Zweck, den Wert des elektrischen Leitungsstroms ILTG zu ermitteln.The purpose of the device is to determine the value of the electric line current I LTG .
Insbesondere umfasst die Vorrichtung einen Verstärker und einen Analog-Digital-Wandler. Insbesondere umfasst die Vorrichtung einen Überarbeitungs- und Dezimationsfilter.In particular, the device includes an amplifier and an analog-to-digital converter. In particular, the device comprises an overhaul and decimation filter.
Insbesondere ist der Überarbeitungs- und Dezimationsfilter ein linearer Filter. Dies hat zur Folge, dass eine Erhöhung des Eingangssignals eine entsprechende proportionale Änderung des Ausgangssignals zur Folge hat.In particular, the rework and decimation filter is a linear filter. As a result, an increase in the input signal results in a corresponding proportional change in the output signal.
Insbesondere umfasst die Vorrichtung einen Signalpfad. Insbesondere erstreckt sich der Signalpfad von dem Shunt-Widerstand bis zu dem Ausgang des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. Dabei dient der Shunt-Widerstand als Signalquelle und der Überabtastungs- und Dezimations-Filter als Messwertausgabe.In particular, the device includes a signal path. In particular, the signal path extends from the shunt resistor to the output of the oversampling and decimation filter. The shunt resistor serves as the signal source and the oversampling and decimation filter as the measured value output.
Insbesondere umfasst der Signalpfad den Verstärker und den Analog-Digital-Wandler. Insbesondere ist der Verstärker zwischen dem Shunt-Widerstand und dem Ausgang des Überabtastungs- und Dezimations-Filters angeordnet.In particular, the signal path includes the amplifier and the analog-to-digital converter. In particular, the amplifier is placed between the shunt resistor and the output of the oversampling and decimation filter.
Insbesondere ist der Analog-Digital-Wandler zwischen dem Shunt-Widerstand und dem Ausgang des Überabtastungs- und Dezimations-Filters angeordnet.In particular, the analog-to-digital converter is placed between the shunt resistor and the output of the oversampling and decimation filter.
Der Verstärker weist einen positiven Eingang (+) auf. Weiter weist der Verstärker einen negativen Eingang (-) auf. Weiter weist der Verstärker einen Ausgang in Form eines Ausgangssignals des Verstärkers auf.The amplifier has a positive (+) input. The amplifier also has a negative input (-). Furthermore, the amplifier has an output in the form of an output signal from the amplifier.
Der Analog-Digital-Wandler weist einen analogen Eingang und ein digitales Ausgangssignal auf.The analog-to-digital converter has an analog input and a digital output signal.
Der Überarbeitungs- und Dezimationsfilter weist einen digitalen Eingang und einen Ausgang mit einem Ausgangssignal auf.The rework and decimation filter has a digital input and an output with an output signal.
Ein zweiter Knoten verbindet den zweiten Anschluss des ersten Widerstands direkt oder indirekt elektrisch über einen Vorfilter mit dem positiven Eingang (+) des Verstärkers.A second node electrically connects the second terminal of the first resistor directly or indirectly through a pre-filter to the positive input (+) of the amplifier.
Ein vierter Knoten verbindet den zweiten Anschluss des zweiten Widerstands direkt oder indirekt elektrisch über den Vorfilter mit dem negativen Eingang (-) des Verstärkers.A fourth node electrically connects the second terminal of the second resistor directly or indirectly via the pre-filter to the negative (-) input of the amplifier.
Der Ausgang des Verstärkers ist mit dem Eingang des Analog-Digital-Wandlers elektrisch verbunden. Der digitale Ausgang des Analog-Digital-Wandlers ist elektrisch mit dem Eingang des Überabtastungs- und Dezimationsfilters verbunden. Der digitale Ausgang des Analog-Digital-Wandlers kann typischerweise mehrere elektrische Leitungen umfassen. Der Analog-Digital-Wandler tastet zu Abtastzeitpunkten den analogen Wert des Eingangssignals des Analog-Digital-Wandlers ab. Bevorzugt sind die Abtastzeitpunkte periodisch mit einer zeitlichen Abtastperiode. Der Kehrwert der Abtastperiode ist im Sinne dieser Schrift die Abtastfrequenz. Die Abtastfrequenz geteilt durch 2π ist im Sinne dieser Schrift die Abtastrate. Zur Bestimmung einer Abtastperiode erfasst im Sinne dieser Schrift eine geeignete Messvorrichtung den zeitlichen Abstand zwischen einem ersten Abtastzeitpunkt und einem unmittelbar zeitlich nachfolgenden zweiten Abtastzeitpunkt. Zu diesen Abtastzeitpunkten wandelt der Analog-Digital-Wandler den analogen Wert des Eingangssignals des Analog-Digital-Wandlers in einen digitalen Wert. Der Analog-Digital-Wandler gibt diesen digitalen Wert als digitales Ausgangssignal aus. Der Analog-Digital-Wandler signalisiert nach dieser Abtastung mittels des digitalen Ausgangssignals den betreffenden Abtastwert an den Eingangs des Überabtastungs- und Dezimations-Filters.The output of the amplifier is electrically connected to the input of the analog-to-digital converter. The digital output of the analog to digital converter is electrically connected to the input of the oversampling and decimation filter. The digital output of the analog-to-digital converter can typically include several electrical lines. The analog-to-digital converter samples the analog value of the input signal of the analog-to-digital converter at sampling times. The sampling times are preferably periodic with a temporal sampling period. In the sense of this document, the reciprocal of the sampling period is the sampling frequency. For the purposes of this document, the sampling frequency divided by 2π is the sampling rate. In order to determine a sampling period, a suitable measuring device records the time interval between a first sampling time and a second sampling time immediately following in time. At these sampling times, the analog/digital converter converts the analog value of the input signal of the analog/digital converter into a digital value. The analog-to-digital converter outputs this digital value as a digital output signal. After this sampling, the analog-to-digital converter uses the digital output signal to signal the relevant sampling value to the input of the oversampling and decimation filter.
Die Ausgangswerte des Ausgangssignals des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters stellen dabei zumindest zeitweise die durch die Vorrichtung erfassten Stromwerte für einen Leitungsstrom ILTG durch den Shunt-Widerstand dar. Die Begrenzung auf „zeitweise“ kommt dadurch zustande, dass der Analog-Digital-Wandler nur zu den Abtastzeitpunkten den Stromwert des Leitungsstromes ILTG erfassen kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik schlägt die hier vorgelegte Schrift nun vor, dass die Vorrichtung zusätzlich eine Zeitgebereinheit umfasst. Insbesondere erfasst die Zeitgebereinheit zumindest ein Zeitgebereingangswertsignal. Der Wert eines solchen Zeitgebereingangswertsignals bezeichnet die hier vorgelegte Schrift im Folgenden auch als Zeitgebereingangswert.The output values of the output signal of the processing and decimation filter represent at least temporarily the current values recorded by the device for a line current I LTG through the shunt resistor. The limitation to "temporarily" comes about because the analog-to-digital converter only can detect the current value of the line current I LTG at the sampling times. In contrast to the prior art, the document presented here now proposes that the device additionally comprises a timer unit. In particular, the timer unit detects at least one timer input value signal. The value of such a timer input value signal denotes the document presented here also as a timer input value in the following.
Insbesondere erfasst die Zeitgebereinheit zumindest einen jeweiligen Zeitgebereingangswert. Bevorzugt erfasst die Zeitgebereinheit mehrere Zeitgebereingangswerte.In particular, the timer unit records at least one respective timer input value. The timer unit preferably detects a plurality of timer input values.
Auf die Natur der beispielhaft vorgeschlagenen Zeitgebereingangswertsignale und dem zugehörigen beispielhaft vorgeschlagenen Zeitgebereingangswert geht die hier vorgelegte Schrift im Folgenden noch genauer ein.The document presented here goes into more detail below about the nature of the timer input value signals proposed by way of example and the associated timer input value proposed by way of example.
Die Kernidee der Erfindung ist, dass die Zeitgebereinheit zumindest eine Signalübertragungseigenschaft einer Teilvorrichtung innerhalb des Signalpfads zwischen dem Shunt-Widerstand und dem Ausgangssignal des Überabtastungs- und Dezimations-Filters in Abhängigkeit von zumindest einen erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert zumindest zeitweise beeinflusst.The core idea of the invention is that the timer unit at least temporarily influences at least one signal transmission property of a sub-device within the signal path between the shunt resistor and the output signal of the oversampling and decimation filter as a function of at least one detected respective timer input value.
Im Sinne dieser Schrift sind die beispielhaften Teilvorrichtungen innerhalb des Signalpfads zwischen dem Shunt-Widerstand und dem Ausgangssignal des Überabtastungs- und Dezimations-Filters
- a) ein Vorfilter,
- b) der Verstärker und
- c) der Analog-Digital-Wandler und der Überabtastungs- und Dezimations-Filter.
- a) a pre-filter,
- b) the amplifier and
- c) the analog to digital converter and the oversampling and decimation filter.
Mögliche Zeitgebereingangswertsignale im Sinne dieser Schrift sind:
- • die Eingangsspannung Ue des Verstärkers,
- • das Verstärkerausgangssignal des Verstärkers,
- • das Eingangssignal des Analog-Digital-Wandlers,
- • das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers,
- • das Eingangssignal des Überabtastungs- und Dezimations-Filters bzw. das Dezimationsfiltereingangssignal, und
- • das Ausgangssignal des Überabtastungs- und Dezimations-Filters bzw. das Dezimationsfilterausgangssignal.
- • the input voltage U e of the amplifier,
- • the amplifier output signal of the amplifier,
- • the input signal of the analog-to-digital converter,
- • the output signal of the analog-to-digital converter,
- • the input signal of the oversampling and decimation filter or the decimation filter input signal, and
- • the output signal of the oversampling and decimation filter or the decimation filter output signal.
Insbesondere ist die Verwendung folgender Zeitgebereingangswertsignale bevorzugt:
- • das Verstärkerausgangssignal des Verstärkers,
- • das Eingangssignal des Analog-Digital-Wandlers und
- • das Ausgangssignal des Überabtastungs- und Dezimations-Filters bzw. des Dezimationsfilterausgangssignals.
- • the amplifier output signal of the amplifier,
- • the input signal of the analog-to-digital converter and
- • the output signal of the oversampling and decimation filter or the decimation filter output signal.
Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung bei kleinen Signalamplituden die Abtastrate erhöhen kann, während die Vorrichtung bei großen Signalamplituden eine längere Einschwingzeit berücksichtigen kann. Hierdurch optimiert die Vorrichtung die relative Auflösung bzw. die Zeit bis diese Auflösung erreicht wird.This device has the advantage that the device can increase the sampling rate in the case of small signal amplitudes, while the device can take into account a longer settling time in the case of large signal amplitudes. In this way, the device optimizes the relative resolution or the time until this resolution is reached.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Zeitgebereinheit zumindest einen, insbesondere mehrere, insbesondere alle Abtastzeitpunkte des Analog-Digital-Wandlers beeinflussen. Diese Beeinflussung ist eine Beeinflussung einer Signalübertragungseigenschaft in einer Teilvorrichtung im besagten Signalpfad. In dem Fall dieser Ausgestaltung ist die besagte Teilvorrichtung der Analog-Digital-Wandler. Vorschlagsgemäß führt die Vorrichtung diese Beeinflussung der Signalübertragungseigenschaft des Analog-Digital-Wandlers in dieser Ausgestaltung in Abhängigkeit von dem zumindest einen erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert durch. Mögliche Zeitgebereingangswerte sind weiter oben beschrieben. In dieser Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Zeitgebereinheit beispielsweise auch eine Filter- oder Verstärkereigenschaft in dem Signalpfad zwischen dem Shunt-Widerstand und dem Ausgangssignal des Überabtastungs- und Dezimations-Filters als Signalübertragungseigenschaft in Abhängigkeit von dem zumindest einen erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert beeinflussen. Hierdurch kann die Zeitgebereinheit der Vorrichtung die Abtastrate an einen Pegel es Eingangssignals, also an den Stromwert des Leitungsstromes ILTG anpassen. Hierdurch kann darüber hinaus die Zeitgebereinheit der Vorrichtung auch die Filter umkonfigurieren. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung der Filterung im Vorfilter und/oder eine optimale Anpassung der Filterung im Überabtastungs- und Dezimations-Filter an die Abtastrate des Analog zu Digital-Wandlers.In one configuration of the device, the timer unit can influence at least one, in particular several, in particular all sampling times of the analog/digital converter. This influence is an influence on a signal transmission property in a sub-device in said signal path. In the case of this embodiment, the sub-device in question is the analog-to-digital converter. According to the proposal, the device carries out this influencing of the signal transmission property of the analog/digital converter in this embodiment as a function of the at least one detected respective timer input value. Possible timer input values are described above. In this configuration of the device, the timer unit can, for example, also influence a filter or amplifier property in the signal path between the shunt resistor and the output signal of the oversampling and decimation filter as a signal transmission property depending on the at least one detected respective timer input value. As a result, the timer unit of the device can adapt the sampling rate to a level of the input signal, that is to say to the current value of the line current I LTG . In this way, the timer unit of the device can also reconfigure the filters. This enables an optimal adaptation of the filtering in the pre-filter and/or an optimal adaptation of the filtering in the oversampling and decimation filter to the sampling rate of the analog-to-digital converter.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung befasst sich mit einzelnen Abtastzeitpunkten. In dieser Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit die Abtastzeitpunkte des Analog-Digitalwandlers in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert. Hierdurch kann die Zeitgebereinheit der Vorrichtung a) die Abtastrate an den Pegel es Eingangssignals, also an den Stromwert des Leitungsstromes ILTG, optimal anpassen.A further configuration of the device deals with individual sampling times. In this refinement of the device, the timer unit detects the sampling times of the analog/digital converter as a function of the at least one detected respective timer input value. As a result, the timing unit of the device a) can optimally adapt the sampling rate to the level of the input signal, ie to the current value of the line current I LTG .
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung beeinflusst die Zeitgebereinheit der Vorrichtung Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert. Mögliche Zeitgebereingangswerte sind oben erläutert. Hierdurch kann die Zeitgebereinheit der Vorrichtung das Überarbeitungs- und Dezimationsfilter derart umkonfigurieren, dass die Filterung im Überabtastungs- und Dezimations-Filter beispielsweise an die Abtastrate des Analog zu Digital-Wandlers optimal angepasst ist.In a further refinement of the device, the timer unit of the device influences properties of the processing and decimation filter as a function of the at least one detected respective timer input value. Possible timer input values are explained above. As a result, the timer unit of the device can reconfigure the processing and decimation filter in such a way that the filtering in the oversampling and decimation filter is optimally adapted to the sampling rate of the analog-to-digital converter, for example.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung beeinflusst die Zeitgebereinheit der Vorrichtung Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters in Form von Filterfrequenzen und/oder Dämpfungen und/oder Verstärkungen des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert. Mögliche Zeitgebereingangswerte sind oben erläutert. Hierdurch kann die Zeitgebereinheit der Vorrichtung das Überarbeitungs- und Dezimationsfilter so umkonfigurieren, dass die Filterung im Überabtastungs- und Dezimations-Filter beispielsweise an die Abtastrate des Analog zu Digital-Wandlers optimal angepasst ist.In a further configuration of the device, the timer unit of the device influences properties of the processing and decimation filter in the form of filter frequencies and/or attenuations and/or amplifications of the processing and decimation filter as a function of the at least one detected respective timer input value. Possible timer input values are explained above. As a result, the timer unit of the device can reconfigure the processing and decimation filter in such a way that the filtering in the oversampling and decimation filter is optimally adapted to the sampling rate of the analog-to-digital converter, for example.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung beeinflusst die Zeitgebereinheit Eigenschaften des Vorfilters in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert.In a further refinement of the device, the timer unit influences properties of the pre-filter as a function of the at least one detected respective timer input value.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung beeinflusst die Zeitgebereinheit Eigenschaften des Vorfilters in Form von Filterfrequenzen und/oder Dämpfungen und/oder Verstärkungen des Vorfilters in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert. Bevorzugt handelt es sich im Sinne dieser Schrift bei dem Vorfilter um einen Tiefpass- oder Bandpassfilter mit einer oberen Grenzfrequenz foV.In a further configuration of the device, the timer unit influences properties of the pre-filter in the form of filter frequencies and/or attenuations and/or amplifications of the pre-filter as a function of the at least one detected respective timer input value. In the sense of this document, the pre-filter is preferably a low-pass or band-pass filter with an upper limit frequency f oV .
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist beispielhaft ein Zeitgebereingangswertsignal das Eingangssignal des Analog-Digital-Wandlers. Der zugehörige Zeitgebereingangswert ist dann bevorzugt ein ADC-Eingangswert des Eingangssignals des Analog-Digital-Wandlers. Auch in dieser Variante kann die Vorrichtung den Relativen Fehler an den Signalpegel anpassen.In a further embodiment of the device, a timer input value signal is the input signal of the analog/digital converter, for example. The associated timer input value is then preferably an ADC input value of the input signal of the analog/digital converter. In this variant, too, the device can adapt the relative error to the signal level.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst beispielsweise die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Eingangssignals des Analog-Digitalwandlers in Form erfasster ADC-Eingangswerte als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Die Zeitgebereinheit beeinflusst dabei bevorzugt Abtastzeitpunkte des Analog-Digital-Wandlers in Abhängigkeit von erfassten ADC-Eingangswerten. Auch in dieser Variante kann die Vorrichtung den relativen Fehler an den Signalpegel anpassen.In a further configuration of the device, for example, the timer unit at least temporarily records values of the input signal of the analog/digital converter in the form of recorded ADC input values as timer input values of a timer input value signal. In this case, the timer unit preferably influences sampling times of the analog/digital converter as a function of detected ADC input values. In this variant, too, the device can adapt the relative error to the signal level.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Eingangssignals des Analog-Digitalwandlers in Form erfasster ADC-Eingangswerte als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Die Zeitgebereinheit beeinflusst dabei bevorzugt Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters, insbesondere die Filterfrequenzen und/oder die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters, in Abhängigkeit von erfassten ADC-Eingangswerten. Dies ermöglicht die optimale Anpassung des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters, an die optimierte Abtastrate und den Signalpegel des Leitungsstromwerts des Leitungsstroms ILTG.In a further embodiment of the device, the timer unit acquires values of the input signal of the analog/digital converter at least at times in the form of acquired ADC input values as timer input values of a timer input value signal. In this case, the timer unit preferably influences properties of the processing and decimation filter, in particular the filter frequencies and/or the amplification and/or the attenuation of the processing and decimation filter, depending on detected ADC input values. This enables the optimal adaptation of the processing and decimation filter to the optimized sampling rate and the signal level of the line current value of the line current I LTG .
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Eingangssignals des Analog-Digitalwandlers in Form erfasster ADC-Eingangswerte als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Dabei beeinflusst die Zeitgebereinheit Eigenschaften des Vorfilters, insbesondere die Filterfrequenzen und/oder die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Vorfilters, in Abhängigkeit von erfassten ADC-Eingangswerten. Hierdurch passt die Vorrichtung den Vorfilter an die ggf. geänderten Abtastraten des Analog-Digital-Wandlers an.In a further embodiment of the device, the timer unit acquires values of the input signal of the analog/digital converter at least at times in the form of acquired ADC input values as timer input values of a timer input value signal. In this case, the timer unit influences properties of the pre-filter, in particular the filter frequencies and/or the amplification and/or the damping of the pre-filter, depending on the ADC input values detected. As a result, the device adapts the pre-filter to the possibly changed sampling rates of the analog/digital converter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Eingangssignals des Analog-Digitalwandlers in Form erfasster ADC-Eingangswerte. Diese erfassten ADC-Eingangswerte dienen dann beispielsweise als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Diese Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals beeinflussen dann Eigenschaften des Verstärkers in Abhängigkeit von den so erfassten ADC-Eingangswerten. Die beeinflussten Eigenschaften des Verstärkers können insbesondere die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Verstärkers umfassen. Hierdurch passt die Vorrichtung das Verhalten und Eigenschaften des Verstärkers an die ggf. geänderten Abtastraten des Analog-Digital-Wandlers und/oder die Amplitude des Leitungsstromwerts des Leitungsstromes ILTG besser an.In a further refinement of the device, the timer unit acquires values of the input signal of the analog/digital converter at least at times in the form of acquired ADC input values. These detected ADC input values are then used, for example, as timer input values of a timer input value signal. These timer input values of the timer input value signal then influence characteristics of the amplifier depending on the ADC input values thus detected. The properties of the amplifier that are influenced can include, in particular, the amplification and/or the attenuation of the amplifier. As a result, the device better adapts the behavior and properties of the amplifier to the possibly changed sampling rates of the analog/digital converter and/or the amplitude of the line current value of the line current I LTG .
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist ein Zeitgebereingangswertsignal das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers. Ein zugehöriger Zeitgebereingangswert des Zeitgebereingangswertsignals ist dann ein ADC-Ausgangswert des Ausgangssignals des Analog-Digital-Wandlers.In a further embodiment of the device, a timer input value signal is the output signal of the analog/digital converter. An associated timer input value of the timer input value signal is then an ADC output value of the output signal of the analog/digital converter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit bevorzugt zumindest zeitweise Werte des Ausgangssignals des Analog-Digitalwandlers in Form erfasster ADC-Ausgangswerte als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals und beeinflusst Abtastzeitpunkte in Abhängigkeit von erfassten ADC-Ausgangswerten. Bevorzugt beeinflusst die Zeitgebereinheit mehrere oder alle Abtastzeitpunkte in Abhängigkeit von erfassten ADC-Ausgangswerten.In a further refinement of the device, the timer unit preferably records values of the output signal of the analog/digital converter at least temporarily in the form of recorded ADC Output values as timer input values of a timer input value signal and influences sampling instants depending on detected ADC output values. The timer unit preferably influences several or all sampling times as a function of detected ADC output values.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Ausgangssignals des Analog-Digitalwandlers. Diese erfassten Werte des Ausgangssignals des Analog-Digitalwandlers liegen bevorzugt in Form erfasster ADC-Ausgangswerte vor. Diese erfassten ADC-Ausgangswerte dienen als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Diese Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals beeinflussen Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters in Abhängigkeit von erfassten ADC-Ausgangswerten. Die beeinflussten Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters können insbesondere die Filterfrequenzen und/oder die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters umfassen.In a further embodiment of the device, the timer unit records values of the output signal of the analog/digital converter at least at times. These detected values of the output signal of the analog/digital converter are preferably in the form of detected ADC output values. These sensed ADC output values serve as the timing inputs of a timing input signal. These timer input values of the timer input value signal affect properties of the revision and decimation filter in dependence on sensed ADC output values. The influenced properties of the processing and decimation filter can in particular include the filter frequencies and/or the amplification and/or the attenuation of the processing and decimation filter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit bevorzugt zumindest zeitweise Werte des Ausgangssignals des Analog-Digitalwandlers. Die erfassten Werte des Ausgangssignals des Analog-Digitalwandlers liegen bevorzugt in Form erfasster ADC-Ausgangswerte vor. Diese erfassten ADC-Ausgangswerte dienen bevorzugt als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Die Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals beeinflussen bevorzugt Eigenschaften des Vorfilters in Abhängigkeit von erfassten ADC-Ausgangswerten. Die beeinflussten Eigenschaften des Vorfilters können insbesondere die Filterfrequenzen und/oder die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Vorfilters umfassen.In a further refinement of the device, the timer unit preferably records values of the output signal of the analog/digital converter at least at times. The detected values of the output signal of the analog/digital converter are preferably in the form of detected ADC output values. These detected ADC output values are preferably used as the timer input values of a timer input value signal. The timer input values of the timer input value signal preferably influence properties of the pre-filter depending on detected ADC output values. The influenced properties of the pre-filter can in particular include the filter frequencies and/or the amplification and/or the attenuation of the pre-filter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Ausgangssignals des Analog-Digitalwandlers. Die Werte des Ausgangssignals des Analog-Digitalwandlers liegen bevorzugt in Form erfasster ADC-Ausgangswerte vor. Diese erfassten erfasster ADC-Ausgangswerte dienen bevorzugt als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Die erfassten Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals beeinflussen Eigenschaften des Verstärkers in Abhängigkeit von erfassten ADC-Ausgangswerten. Die beeinflussten Eigenschaften des Verstärkers können insbesondere die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Verstärkers umfassen.In a further embodiment of the device, the timer unit records values of the output signal of the analog/digital converter at least at times. The values of the output signal of the analog/digital converter are preferably in the form of detected ADC output values. These sensed sensed ADC output values preferably serve as the timer input values of a timer input value signal. The sensed timer input values of the timer input value signal affect characteristics of the amplifier depending on sensed ADC output values. The properties of the amplifier that are influenced can include, in particular, the amplification and/or the attenuation of the amplifier.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist ein Zeitgebereingangswertsignal das Eingangssignal des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. Dabei ist dann ein zugehöriger Zeitgebereingangswert ein Dezimationsfilter-Eingangswert des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters.In a further embodiment of the device, a clock input value signal is the input signal of the oversampling and decimation filter. An associated timer input value is then a decimation filter input value of the input signal of the oversampling and decimation filter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. Die erfassten Werte des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters liegen bevorzugt in Form erfasster Dezimationsfilter-Eingangswerte vor. Diese erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte dienen bevorzugt als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Die Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals beeinflussen die Abtastzeitpunkte in Abhängigkeit von erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerten.In a further refinement of the device, the timer unit acquires values of the input signal of the oversampling and decimation filter at least at times. The captured values of the oversampling and decimation filter input signal are preferably in the form of captured decimation filter input values. These detected decimation filter input values preferably serve as the timer input values of a timer input value signal. The timer input values of the timer input value signal influence the sampling instants depending on detected decimation filter input values.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. Die erfassten Werte des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters liegen bevorzugt in Form erfasster Dezimationsfilter-Eingangswerte vor. Die erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte dienen bevorzugt als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Diese Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals beeinflussen bevorzugt Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters in Abhängigkeit von erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerten. Solche Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters können dabei insbesondere die Filterfrequenzen und/oder die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters sein.In a further refinement of the device, the timer unit acquires values of the input signal of the oversampling and decimation filter at least at times. The captured values of the oversampling and decimation filter input signal are preferably in the form of captured decimation filter input values. The detected decimation filter input values preferably serve as timer input values of a timer input value signal. These timer input values of the timer input value signal preferably influence properties of the revision and decimation filter depending on detected decimation filter input values. Such properties of the processing and decimation filter can in particular be the filter frequencies and/or the amplification and/or the attenuation of the processing and decimation filter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. Bevorzugt liegen die erfassten Werte des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters in Form erfasster Dezimationsfilter-Eingangswerte vor. Diese erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte dienen bevorzugt als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Diese Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals beeinflussen Eigenschaften des Vorfilters in Abhängigkeit von erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerten. Dabei können Eigenschaften des Vorfilters insbesondere die Filterfrequenzen und/oder die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Vorfilters sein.In a further refinement of the device, the timer unit acquires values of the input signal of the oversampling and decimation filter at least at times. The detected values of the input signal of the oversampling and decimation filter are preferably in the form of detected decimation filter input values. These detected decimation filter input values preferably serve as the timer input values of a timer input value signal. These timer input values of the timer input value signal influence properties of the pre-filter depending on detected decimation filter input values. In this case, properties of the pre-filter can be, in particular, the filter frequencies and/or the amplification and/or the attenuation of the pre-filter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. Die Werte des Eingangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters liegen bevorzugt in Form erfasster Dezimationsfilter-Eingangswerte vor. Die erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte dienen dabei bevorzugt als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Die Zeitgebereinheit beeinflusst mittels dieser Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals die Eigenschaften des Verstärkers. Die Zeitgebereinheit beeinflusst somit in Abhängigkeit von erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerten die Eigenschaften des Verstärkers. Dabei kann eine solche beeinflusste Eigenschaft des Verstärkers beispielsweise die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Verstärkers sein.In a further embodiment of the device, the timer unit records at least time wise values of the input signal of the oversampling and decimation filter. The oversampling and decimation filter input signal values are preferably in the form of detected decimation filter input values. The detected decimation filter input values preferably serve as timer input values of a timer input value signal. The timer unit influences the properties of the amplifier by means of these timer input values of the timer input value signal. The timer unit thus influences the properties of the amplifier as a function of the detected decimation filter input values. In this case, such an influenced property of the amplifier can be, for example, the amplification and/or the attenuation of the amplifier.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist ein Zeitgebereingangswertsignal das Ausgangssignal des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. In dieser Ausgestaltung ist beispielsweise ein entsprechender Zeitgebereingangswert ein Dezimationsfilter-Ausgangswert des Ausgangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters.In a further embodiment of the device, a clock input value signal is the output signal of the oversampling and decimation filter. In this embodiment, for example, a corresponding timer input value is a decimation filter output value of the output signal of the oversampling and decimation filter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Ausgangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. Dieser Erfassung der Werte des Ausgangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters erfolgt bevorzugt in Form erfasster Dezimationsfilter-Ausgangswerte. Diese erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte dienen bevorzugt als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals und beeinflusst Abtastzeitpunkte in Abhängigkeit von erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerten.In a further embodiment of the device, the timer unit acquires values of the output signal of the oversampling and decimation filter at least at times. This acquisition of the oversampling and decimation filter output signal values is preferably in the form of acquired decimation filter output values. These detected decimation filter output values preferably serve as timer input values of a timer input value signal and influence sampling times as a function of detected decimation filter output values.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Ausgangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters. Die Werte des Ausgangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters liegen bevorzugt in Form erfasster Dezimationsfilter-Ausgangswerte vor. Die erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte dienen bevorzugt als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. Die Zeitgebereingangswerte des Zeitgebereingangswertsignals beeinflussen bevorzugt Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters in Abhängigkeit von erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerten. Solche Eigenschaften des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters können beispielsweise insbesondere die Filterfrequenzen und/oder die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Überarbeitungs- und Dezimationsfilters sein.In a further embodiment of the device, the timer unit acquires values of the output signal of the oversampling and decimation filter at least at times. The oversampling and decimation filter output values are preferably in the form of detected decimation filter output values. The detected decimation filter output values preferably serve as timer input values of a timer input value signal. The timer input values of the timer input value signal preferably influence properties of the revision and decimation filter depending on detected decimation filter output values. Such properties of the processing and decimation filter can be, for example, in particular the filter frequencies and/or the amplification and/or the attenuation of the processing and decimation filter.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung erfasst die Zeitgebereinheit zumindest zeitweise Werte des Ausgangssignals des Überabtastungs- und Dezimations-Filters in Form erfasster Dezimationsfilter-Ausgangswerte als Zeitgebereingangswerte eines Zeitgebereingangswertsignals. In dieser Ausgestaltung beeinflusst die Zeitgebereinheit Eigenschaften des Vorfilters in Abhängigkeit von erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerten. Solche Eigenschaften des Vorfilters können beispielsweise insbesondere die Filterfrequenzen und/oder die Verstärkung und/oder die Dämpfung des Vorfilters sein.In a further embodiment of the device, the timer unit at least temporarily acquires values of the output signal of the oversampling and decimation filter in the form of acquired decimation filter output values as timer input values of a timer input value signal. In this refinement, the timer unit influences properties of the pre-filter as a function of detected decimation filter output values. Such properties of the pre-filter can be, for example, in particular the filter frequencies and/or the amplification and/or the attenuation of the pre-filter.
Im Sinne der hier vorgelegten Schrift stellt eine Abtastperiode die Zeit zwischen einem ersten Abtastzeitpunkt und einem zweiten Abtastzeitpunkt dar. Der erste Abtastzeitpunkt ist ein Zeitpunkt der Abtastung des analogen Werts des Eingangssignals des Analog-Digitalwandlers durch den Analog-Digitalwandler. Der zweite Abtastzeitpunkt ist ein zweiter Zeitpunkt der Abtastung des analogen Werts des Eingangssignals des Analog-Digitalwandlers durch den Analog-Digitalwandler, wobei der zweite Abtastzeitpunkt zeitlich unmittelbar dem ersten Abtastzeitpunkt nachfolgt.In terms of the document presented here, a sampling period represents the time between a first sampling time and a second sampling time. The first sampling time is a time when the analog value of the input signal of the analog-to-digital converter is sampled by the analog-to-digital converter. The second sampling time is a second time when the analog value of the input signal of the analog-to-digital converter is sampled by the analog-to-digital converter, the second sampling time immediately following the first sampling time.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung beeinflusst die Zeitgebereinheit die Abtastperiode des Analog-Digitalwandlers in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert.In a further refinement of the device, the timer unit influences the sampling period of the analog/digital converter as a function of the at least one recorded respective timer input value.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt die Dauer der Abtastperiode über dem Wert eines Abtastperiodengrenzwerts, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte unter einem ersten ADC-Eingangsschwellwert liegen. Im entgegengesetzten Fall liegt die Dauer der Abtastperiode unter dem Wert des Abtastperiodengrenzwerts, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte über dem ersten ADC-Eingangsschwellwert liegen.According to a further refinement of the device, the duration of the sampling period is above the value of a sampling period limit value if absolute values of the detected ADC input values are below a first ADC input threshold value. Conversely, if magnitudes of the sensed ADC input values are above the first ADC input threshold, the duration of the sample period is less than the value of the sample period limit.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt die Dauer der Abtastperiode über einem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte unter einem ersten ADC-Ausgangsschwellwert liegen. Entgegengesetzt liegt in dieser Ausgestaltung der Vorrichtung die Abtastperiode bevorzugt unter dem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte über dem ersten ADC-Ausgangsschwellwert liegen.According to a further refinement of the device, the duration of the sampling period is above a sampling period limit value if amounts of the detected ADC output values are below a first ADC output threshold value. Conversely, in this configuration of the device, the sampling period is preferably below the sampling period limit value if magnitudes of the detected ADC output values are above the first ADC output threshold value.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt die Abtastperiode über einem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte unter einem ersten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen. Insbesondere liegt die Abtastperiode unter dem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte über dem ersten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen.According to a further refinement of the device, the sampling period is above a sampling period limit value if amounts of the detected decimation filter input values are below a first decimation filter input threshold value. In particular, the sample period is below the sample period limit when magnitudes of the detected decimation filter input values are above the first decimation filter input threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt die Abtastperiode über einem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte unter einem ersten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen. Insbesondere liegt die Abtastperiode unter dem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte über dem ersten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen.According to a further refinement of the device, the sampling period is above a sampling period limit value if absolute values of the detected decimation filter output values are below a first decimation filter output threshold value. In particular, the sample period is below the sample period limit when magnitudes of the detected decimation filter output values are above the first decimation filter output threshold.
Bevorzugt weist der Überabtastungs- und Dezimations-Filter eine obere Grenzfrequenz fo auf.The oversampling and decimation filter preferably has an upper limit frequency f o .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung dämpft der Überabtastungs- und Dezimations-Filter Signalanteile mit einer Signalanteilsfrequenz oberhalb der oberen Grenzfrequenz fo stärker als Signalanteile mit einer Signalanteilsfrequenz unmittelbar unterhalb der oberen Grenzfrequenz fo. Das bedeutet, dass der Überabtastungs- und Dezimations-Filter Signalanteile mit einer Signalanteilsfrequenz zumindest in der Nähe der Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters ähnlich einem Tiefpassfilter verhält. Die hier vorgelegte technische Lehre weist ausdrücklich darauf hin, dass der Überabtastungs- und Dezimations-Filter beispielsweise auch ein Bandpassfilter oder ein anderer Filter mit teilweisem Tiefpasscharakter sein kann. Bevorzugt beeinflusst in dieser Ausgestaltung der Vorrichtung die Zeitgebereinheit die oberen Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert.According to a further embodiment of the device, the oversampling and decimation filter attenuates signal components with a signal component frequency above the upper limit frequency f o more than signal components with a signal component frequency directly below the upper limit frequency f o . This means that the oversampling and decimation filter behaves like a low-pass filter for signal components with a signal component frequency at least in the vicinity of the cut-off frequency f o of the oversampling and decimation filter. The technical teaching presented here expressly points out that the oversampling and decimation filter can also be a bandpass filter or another filter with a partial low-pass character, for example. In this configuration of the device, the timer unit preferably influences the upper limit frequency f o of the oversampling and decimation filter as a function of the at least one detected timer input value.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt in einer ersten Unterkonfiguration die obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters über einem Dezimationsgrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte unter einem zweiten ADC-Eingangsschwellwert liegen. In einer zweiten Unterkonfiguration liegt die obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters unter dem Dezimationsgrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte über dem zweiten ADC-Eingangsschwellwert liegen.According to a further embodiment of the device, in a first sub-configuration the upper cut-off frequency f o of the oversampling and decimation filter is above a decimation cut-off frequency limit value if magnitudes of the detected ADC input values are below a second ADC input threshold value. In a second sub-configuration, the upper cutoff frequency f o of the oversampling and decimation filter is below the decimation cutoff frequency limit when magnitudes of the sensed ADC input values are above the second ADC input threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt in ersten Unterkonfiguration die obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters über einem Dezimationsgrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte unter einem zweiten ADC-Ausgangsschwellwert liegen. In einer zweiten Unterkonfiguration liegt die obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters unter dem Dezimationsgrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte über dem zweiten ADC-Ausgangsschwellwert liegen.According to a further embodiment of the device, in the first sub-configuration the upper cut-off frequency f o of the oversampling and decimation filter is above a decimation cut-off frequency limit if absolute values of the detected ADC output values are below a second ADC output threshold value. In a second sub-configuration, the upper cutoff frequency f o of the oversampling and decimation filter is below the decimation cutoff frequency limit when magnitudes of the sensed ADC output values are above the second ADC output threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt in einer ersten Unterkonfiguration die obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters über einem Dezimationsgrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte unter einem zweiten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen. In einer zweiten Unterkonfiguration liegt die obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters unter dem Dezimationsgrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte über dem zweiten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen.According to a further embodiment of the device, in a first sub-configuration the upper cut-off frequency f o of the oversampling and decimation filter is above a decimation cut-off frequency limit if absolute values of the detected decimation filter input values are below a second decimation filter input threshold value. In a second sub-configuration, the upper cutoff frequency f o of the oversampling and decimation filter is below the decimation cutoff frequency limit when magnitudes of the detected decimation filter input values are above the second decimation filter input threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt in einer ersten Unterkonfiguration die obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters über einem Dezimationsgrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte unter einem zweiten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen. In einer zweiten Unterkonfiguration liegt die obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters über dem Dezimationsgrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte über dem zweiten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen.According to a further embodiment of the device, in a first sub-configuration the upper cut-off frequency f o of the oversampling and decimation filter is above a decimation cut-off frequency limit value if magnitudes of the detected decimation filter output values are below a second decimation filter output threshold value. In a second sub-configuration, the oversampling and decimation filter upper cutoff frequency f o is above the decimation cutoff frequency limit when magnitudes of the detected decimation filter output values are above the second decimation filter output threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung weist der Vorfilter bevorzugt eine obere Grenzfrequenz foV auf. Bevorzugt dämpft der Vorfilter Signalanteile mit einer Signalanteilsfrequenz oberhalb der oberen Grenzfrequenz foV stärker als Signalanteile mit einer Signalanteilsfrequenz unmittelbar unterhalb der oberen Grenzfrequenz foV. Gemäß dieser Ausgestaltung der Vorrichtung beeinflusst die Zeitgebereinheit die oberen Grenzfrequenz foV des Vorfilters in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert.According to a further embodiment of the device, the pre-filter preferably has an upper limit frequency f oV . The pre-filter preferably attenuates signal components with a signal component frequency above the upper limit frequency f oV more than signal components with a signal component frequency directly below the upper limit frequency f oV . According to this configuration of the device, the timer unit influences the upper cut-off frequency f oV of the pre-filter as a function of the at least one detected respective timer input value.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt in einer ersten Unterkonfiguration die obere Grenzfrequenz foV des Vorfilters über einem Vorfiltergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte unter einem dritten ADC-Eingangsschwellwert liegen. In einer zweiten Unterkonfiguration liegt die obere Grenzfrequenz foV des Vorfilters unter dem Vorfiltergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte über dem dritten ADC-Eingangsschwellwert liegen.According to a further embodiment of the device, in a first sub-configuration the upper cut-off frequency f oV of the pre-filter is above a pre-filter cut-off frequency limit if amounts of the detected ADC input values are below a third ADC input threshold value. In a second sub-configuration, the pre-filter upper cut-off frequency f oV is below the pre-filter cut-off frequency limit when magnitudes of the sensed ADC input values are above the third ADC input threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt in einer ersten Unterkonfiguration die obere Grenzfrequenz foV des Vorfilters über einem Vorfiltergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte unter einem dritten ADC-Ausgangsschwellwert liegen. In einer zweiten Unterkonfiguration liegt die obere Grenzfrequenz foV des Vorfilters unter dem Vorfiltergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte über dem dritten ADC-Ausgangsschwellwert liegen.According to a further embodiment of the device, in a first sub-configuration, the upper cut-off frequency f oV of the pre-filter is above a pre-filter cut-off frequency limit value if Amounts of the detected ADC output values are below a third ADC output threshold value. In a second sub-configuration, the pre-filter upper cut-off frequency f oV is below the pre-filter cut-off frequency limit when magnitudes of the sensed ADC output values are above the third ADC output threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt in einer ersten Unterkonfiguration die obere Grenzfrequenz foV des Vorfilters über einem Vorfiltergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte unter einem dritten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen. In einer zweiten Unterkonfiguration liegt die obere Grenzfrequenz foV des Vorfilters unter einem Vorfiltergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte über dem dritten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen.According to a further embodiment of the device, in a first sub-configuration the upper cut-off frequency f oV of the pre-filter is above a pre-filter cut-off frequency limit if amounts of the detected decimation filter input values are below a third decimation filter input threshold value. In a second sub-configuration, the pre-filter upper cut-off frequency f oV is below a pre-filter cut-off frequency limit when magnitudes of the detected decimation filter input values are above the third decimation filter input threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung liegt in einer ersten Unterkonfiguration die obere Grenzfrequenz foV des Vorfilters über einem Vorfiltergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte unter einem dritten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen. In einer zweiten Unterkonfiguration liegt die obere Grenzfrequenz foV des Vorfilters über einem Vorfiltergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte über dem dritten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen.According to a further embodiment of the device, in a first sub-configuration the upper cut-off frequency f oV of the pre-filter is above a pre-filter cut-off frequency limit value when amounts of the detected decimation filter output values are below a third decimation filter output threshold value. In a second sub-configuration, the pre-filter upper cut-off frequency f oV is above a pre-filter cut-off frequency limit when magnitudes of the detected decimation filter output values are above the third decimation filter output threshold.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung weist der Verstärker Eigenschaften mit Eigenschaftswerten auf. Die Zeitgebereinheit beeinflusst diese Eigenschaft des Verstärkers in Abhängigkeit von dem zumindest einem erfassten jeweiligen Zeitgebereingangswert. Solche Eigenschaften des Verstärkers können insbesondere eine Verstärkung und/oder eine Dämpfung des Verstärkers sein.According to a further configuration of the device, the amplifier has properties with property values. The timer unit influences this property of the amplifier as a function of the at least one detected respective timer input value. Such properties of the amplifier can in particular be an amplification and/or an attenuation of the amplifier.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung ist in zwei verschiedenen Unterausprägungen möglich. In der ersten Unterausprägung liegt ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers über einem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte unter einem vierten ADC-Eingangsschwellwert liegen. In der ersten Unterausprägung liegt der Eigenschaftswert der Eigenschaft des Verstärkers unter dem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte über dem vierten ADC-Eingangsschwellwert liegen. In der zweiten, alternativen Unterausprägung liegt ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers unter einem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte unter einem vierten ADC-Eingangsschwellwert liegen. In der zweiten, alternativen Unterausprägung liegt der Eigenschaftswert der Eigenschaft des Verstärkers über dem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Eingangswerte über dem vierten ADC-Eingangsschwellwert liegen. Die hier vorgelegte Schrift sieht also die Varianten a) und b) dieser Ausprägung ausdrücklich alternativ zueinander.A further configuration of the device is possible in two different sub-configurations. In the first sub-expression, a property value of a property of the amplifier is above an amplifier property limit value if amounts of the detected ADC input values are below a fourth ADC input threshold value. In the first sub-expression, the property value of the property of the amplifier is below the amplifier property limit when magnitudes of the sensed ADC input values are above the fourth ADC input threshold. In the second, alternative sub-development, a property value of a property of the amplifier is below an amplifier property limit value if magnitudes of the detected ADC input values are below a fourth ADC input threshold value. In the second, alternative sub-expression, the property value of the property of the amplifier is above the amplifier property limit if absolute values of the detected ADC input values are above the fourth ADC input threshold value. The document presented here sees the variants a) and b) of this expression expressly as alternatives to each other.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung steuert die Vorrichtung einen Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers auf eine erste Weise und eine zweite Weise. Bei einer Steuerung in der ersten Weise liegt in einer ersten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers über einem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte unter einem vierten ADC-Ausgangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der ersten Weise liegt in einer zweiten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers unter dem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte über dem vierten ADC-Ausgangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der zweiten Weise liegt in einer ersten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers unter einem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte unter einem vierten ADC-Ausgangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der zweiten Weise liegt in einer zweiten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers über dem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten ADC-Ausgangswerte über dem vierten ADC-Ausgangsschwellwert liegen. Die hier vorgelegte Schrift sieht also die Varianten der Steuerung einen Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers gemäß der ersten Weise und gemäß der zweiten Weise ausdrücklich alternativ zueinander vor.According to a further configuration of the device, the device controls a property value of a property of the amplifier in a first way and in a second way. When controlled in the first manner, in a first sub-configuration a property value of a property of the amplifier is above an amplifier property limit when magnitudes of sensed ADC output values are below a fourth ADC output threshold. When controlled in the first manner, in a second sub-configuration a property value of a property of the amplifier is below the amplifier property limit when magnitudes of sensed ADC output values are above the fourth ADC output threshold. When controlled in the second manner, in a first sub-configuration, a property value of a property of the amplifier is below an amplifier property limit when magnitudes of sensed ADC output values are below a fourth ADC output threshold. When controlled in the second manner, in a second sub-configuration, a property value of a property of the amplifier is above the amplifier property limit when magnitudes of sensed ADC output values are above the fourth ADC output threshold. The document presented here therefore provides for the variants of the control of a property value of a property of the amplifier according to the first way and according to the second way expressly alternative to each other.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung steuert die Vorrichtung einen Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers auf eine erste Weise und eine zweite Weise. Bei einer Steuerung in der ersten Weise liegt in einer ersten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers über einem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte unter einem vierten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der ersten Weise liegt in einer zweiten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers unter dem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte über dem vierten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der zweiten Weise liegt in einer ersten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers unter einem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte unter einem vierten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der zweiten Weise liegt in einer zweiten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers über dem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Eingangswerte über dem vierten Dezimationsfilter-Eingangsschwellwert liegen. Die hier vorgelegte Schrift sieht also die Varianten der Steuerung einen Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers gemäß der ersten Weise und gemäß der zweiten Weise ausdrücklich alternativ zueinander vor.According to a further configuration of the device, the device controls a property value of a property of the amplifier in a first way and in a second way. When controlled in the first manner, in a first sub-configuration a property value of a property of the amplifier is above an amplifier property limit when magnitudes of the sensed decimation filter input values are below a fourth decimation filter input threshold. When controlled in the first manner, in a second sub-configuration a characteristic value of a characteristic of the amplifier is below the amplifier characteristic limit when magnitudes of the sensed decimation filter input values are above the fourth decimation filter input threshold. When controlled in the second manner, in a first sub-configuration, a property value of a property of the amplifier is below an amplifier property limit when amounts of the detected decimation filter input values are below a fourth decimation filter input threshold. When controlled in the second manner, in a second sub-configuration, a property value of a property of the amplifier is above the amplifier property limit when magnitudes of the sensed decimation filter input values are above the fourth decimation filter input threshold. The document presented here therefore provides for the variants of the control of a property value of a property of the amplifier according to the first way and according to the second way expressly alternative to each other.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung steuert die Vorrichtung einen Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers auf eine erste Weise und eine zweite Weise. Bei einer Steuerung in der ersten Weise liegt in einer ersten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers unter einem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte unter einem vierten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der ersten Weise liegt in einer zweiten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers über dem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte über dem dritten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der zweiten Weise liegt in einer ersten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers über einem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte unter einem vierten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen. Bei einer Steuerung in der zweiten Weise liegt in einer zweiten Unterkonfiguration ein Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers unter dem Verstärkereigenschaftsgrenzwert, wenn Beträge der erfassten Dezimationsfilter-Ausgangswerte über dem dritten Dezimationsfilter-Ausgangsschwellwert liegen. Die hier vorgelegte Schrift sieht also die Varianten der Steuerung einen Eigenschaftswert einer Eigenschaft des Verstärkers gemäß der ersten Weise und gemäß der zweiten Weise ausdrücklich alternativ zueinander vor.According to a further configuration of the device, the device controls a property value of a property of the amplifier in a first way and in a second way. When controlled in the first manner, in a first sub-configuration a property value of a property of the amplifier is below an amplifier property limit when magnitudes of the sensed decimation filter output values are below a fourth decimation filter output threshold. When controlled in the first manner, in a second sub-configuration, a property value of a property of the amplifier is above the amplifier property limit when magnitudes of the sensed decimation filter output values are above the third decimation filter output threshold. When controlled in the second manner, in a first sub-configuration a property value of a property of the amplifier is above an amplifier property limit when magnitudes of the sensed decimation filter output values are below a fourth decimation filter output threshold. When controlled in the second manner, in a second sub-configuration, a property value of a property of the amplifier is below the amplifier property limit when magnitudes of the sensed decimation filter output values are above the third decimation filter output threshold. The document presented here therefore provides for the variants of the control of a property value of a property of the amplifier according to the first way and according to the second way expressly alternative to each other.
Der obigen Vorrichtung entspricht ein Verfahren. Es handelt sich dabei um ein Verfahren zur Erfassung eines elektrischen Leitungsstromes ILTG in einer Leitung. Dabei fließt der elektrische Leitungsstrom durch einen Shunt-Widerstand. Über den Shunt-Widerstand fällt in Folge dieses Stromflusses eine Shunt-Widerstandsspannung Us ab.The above device corresponds to a method. This is a method for detecting an electrical line current I LTG in a line. The electrical line current flows through a shunt resistor. As a result of this current flow, a shunt resistance voltage Us drops across the shunt resistor.
Das Verfahren umfasst ein Erfassen und Vorfiltern der Shunt-Widerstandsspannung Us zu einer Verstärkereingangsspannung Ue mittels eines Vorfilters.The method includes detecting and pre-filtering the shunt resistance voltage Us to form an amplifier input voltage U e by means of a pre-filter.
Weiter umfasst das Verfahren ein Erfassen und Verstärken der Verstärkereingangsspannung Ue zu dem besagten Verstärkerausgangssignal mittels eines Verstärkers.The method also includes detecting and amplifying the amplifier input voltage U e to form said amplifier output signal by means of an amplifier.
Weiter umfasst das Verfahren im Signalpfad ein Abtasten des Verstärkerausgangssignals mit einer Abtastrate zu einem Dezimationsfiltereingangssignal mittels eines Analog-Digitalwandlers.Furthermore, the method in the signal path includes sampling the amplifier output signal at a sampling rate to form a decimation filter input signal using an analog-to-digital converter.
Weiter umfasst das Verfahren im Signalpfad ein Filtern des Dezimationsfiltereingangssignals zu einem Dezimationsfilterausgangssignal mittels eines Überabtastungs- und Dezimations-Filters.In the signal path, the method also includes filtering the decimation filter input signal to form a decimation filter output signal by means of an oversampling and decimation filter.
Weiter umfasst das Verfahren ein Bereitstellen des Dezimationsfilterausgangssignals als Messwertsignal für zumindest einen Wert des elektrischen Leitungsstromes ILTG in einer Leitung. Dabei repräsentiert der typischerweise digitale Wert des Dezimationsfilterausgangssignals den Stromwert des elektrischen Leitungsstroms ILTG.The method also includes providing the decimation filter output signal as a measured value signal for at least one value of the electrical line current I LTG in a line. In this case, the typically digital value of the decimation filter output signal represents the current value of the electrical line current I LTG .
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer ersten Ausprägung dadurch aus, dass das Vorfiltern der Shunt-Widerstandsspannung US zu einer Verstärkereingangsspannung Ue von einem Wert des Verstärkerausgangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is characterized in a first form in that the pre-filtering of the shunt resistance voltage U S to form an amplifier input voltage U e depends on a value of the amplifier output signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer zweiten Ausprägung dadurch aus, dass das Vorfiltern der Shunt-Widerstandsspannung US zu einer Verstärkereingangsspannung Ue von einem Wert des Dezimationsfiltereingangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is characterized in a second form in that the pre-filtering of the shunt resistance voltage U S to form an amplifier input voltage U e depends on a value of the decimation filter input signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer dritten Ausprägung dadurch aus, dass das Vorfiltern der Shunt-Widerstandsspannung US zu einer Verstärkereingangsspannung Ue von einem Wert des Dezimationsfilterausgangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is distinguished in a third form in that the pre-filtering of the shunt resistance voltage U S to form an amplifier input voltage U e depends on a value of the decimation filter output signal as the timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer vierten Ausprägung dadurch aus, dass das Erfassen und Verstärken der Verstärkereingangsspannung Ue zu einem Verstärkerausgangssignal von einem Wert des Verstärkerausgangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is distinguished in a fourth form in that the detection and amplification of the amplifier input voltage U e to form an amplifier output signal depends on a value of the amplifier output signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer fünften Ausprägung dadurch aus, dass das Erfassen und Verstärken der Verstärkereingangsspannung Ue zu einem Verstärkerausgangssignal von einem Wert des Dezimationsfiltereingangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is distinguished in a fifth form in that the detection and amplification of the amplifier input voltage U e to form an amplifier output signal depends on a value of the decimation filter input signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer sechsten Ausprägung dadurch aus, dass das Erfassen und Verstärken der Verstärkereingangsspannung Ue zu einem Verstärkerausgangssignal von einem Wert des Dezimationsfilterausgangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is characterized in a sixth form by the fact that the Detecting and amplifying the amplifier input voltage U e to form an amplifier output signal depends on a value of the decimation filter output signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer siebten Ausprägung dadurch aus, dass das Abtasten des Verstärkerausgangssignals mit einer Abtastrate zu einem Dezimationsfiltereingangssignal von einem Wert des Verstärkerausgangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is distinguished in a seventh form in that the sampling of the amplifier output signal at a sampling rate for a decimation filter input signal depends on a value of the amplifier output signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer achten Ausprägung dadurch aus, dass das Abtasten des Verstärkerausgangssignals mit einer Abtastrate zu einem Dezimationsfiltereingangssignal von einem Wert des Dezimationsfiltereingangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is characterized in an eighth embodiment in that the sampling of the amplifier output signal at a sampling rate for a decimation filter input signal depends on a value of the decimation filter input signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer neunten Ausprägung dadurch aus, dass das Abtasten des Verstärkerausgangssignals mit einer Abtastrate zu einem Dezimationsfiltereingangssignal von einem Wert des Dezimationsfilterausgangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is characterized in a ninth form in that the sampling of the amplifier output signal at a sampling rate for a decimation filter input signal depends on a value of the decimation filter output signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer zehnten Ausprägung dadurch aus, dass das Filtern des Dezimationsfiltereingangssignals zu einem Dezimationsfilterausgangssignal von einem Wert des Verstärkerausgangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is characterized in a tenth form in that the filtering of the decimation filter input signal to form a decimation filter output signal depends on a value of the amplifier output signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer elften Ausprägung dadurch aus, dass das Filtern des Dezimationsfiltereingangssignals zu einem Dezimationsfilterausgangssignal von einem Wert des Dezimationsfiltereingangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is distinguished in an eleventh form in that the filtering of the decimation filter input signal to form a decimation filter output signal depends on a value of the decimation filter input signal as a timer input value.
Das hier vorgestellte Verfahren zeichnet sich in einer zwölften Ausprägung dadurch aus, dass das Filtern des Dezimationsfiltereingangssignals zu einem Dezimationsfilterausgangssignal von einem Wert des Dezimationsfilterausgangssignals als Zeitgebereingangswert abhängt.The method presented here is distinguished in a twelfth form in that the filtering of the decimation filter input signal to form a decimation filter output signal depends on a value of the decimation filter output signal as a timer input value.
Eine Nacharbeit der technischen Lehre der hier vorgelegten Schrift kann ggf. die erste bis zwölfte Ausprägung des Verfahrens auch miteinander kombinieren. Einige der Ausprägungen stellen Rückkoppelungen dar, die zu Instabilitäten führen können. Daher ist es sinnvoll, wenn die Zeitgebereinheit in diesen Fällen einen Tiefpasscharakter hat und den Änderungen nicht beliebig schnell folgt.If necessary, the first to twelfth forms of the method can also be combined with one another if the technical teaching of the document presented here is reworked. Some of the characteristics represent feedback that can lead to instabilities. Therefore, it makes sense if the timer unit has a low-pass character in these cases and does not follow the changes arbitrarily quickly.
In einer dreizehnten Ausprägung des hier vorgestellten Verfahrens hängt eine Filtereigenschaft des Vorfilterns der Shunt-Widerstandsspannung Us zu einer Verstärkereingangsspannung Ue, insbesondere eine Vorfiltergrenzfrequenz foV, von dem Zeitgebereingangswert ab. Hinsichtlich der Zeitgebereingangswerte verweist die hier vorgelegte Schrift wieder auf den vorausgehenden Text.In a thirteenth form of the method presented here, a filter property of the pre-filtering of the shunt resistance voltage Us to form an amplifier input voltage U e , in particular a pre-filter limit frequency f oV , depends on the timer input value. With regard to the timer input values, the publication presented here again refers to the preceding text.
In einer vierzehnten Ausprägung des hier vorgestellten Verfahrens hängt eine Eigenschaft des Erfassens und Verstärken der Verstärkereingangsspannung Ue zu einem Verstärkerausgangssignal, insbesondere eine Verstärkung oder eine Dämpfung, von dem Zeitgebereingangswert ab.In a fourteenth form of the method presented here, a property of detecting and amplifying the amplifier input voltage U e to form an amplifier output signal, in particular an amplification or an attenuation, depends on the timer input value.
In einer fünfzehnten Ausprägung des hier vorgestellten Verfahrens hängt eine Eigenschaft des Abtastens des Verstärkerausgangssignals zu einem Dezimationsfiltereingangssignal, insbesondere ein Abtastzeitpunkt und/oder eine mit einer Abtastperiode, von dem Zeitgebereingangswert ab.In a fifteenth embodiment of the method presented here, a property of the sampling of the amplifier output signal to form a decimation filter input signal, in particular a sampling time and/or one with a sampling period, depends on the timer input value.
In einer sechzehnten Ausprägung des hier vorgestellten Verfahrens hängt eine Eigenschaft des Filterns des Dezimationsfiltereingangssignals zu einem Dezimationsfilterausgangssignal, insbesondere eine Filtergrenzfrequenz fo, von dem Zeitgebereingangswert ab.In a sixteenth form of the method presented here, a property of the filtering of the decimation filter input signal to form a decimation filter output signal, in particular a filter limit frequency f o , depends on the timer input value.
In einer siebzehnten Ausprägung des hier vorgestellten Verfahrens führt das Verfahren den Verfahrensschritt der Vorfilterung auf eine erste Weise oder eine zweite Weise durch. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Vorfilterung in der ersten Weise liegt im Falle einer ersten Unterkonfiguration die Vorfiltergrenzfrequenz foV über einem Vorfiltergrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten unter einem ersten Eingangsschwellwert liegen. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Vorfilterung in der ersten Weise liegt im Falle einer zweiten Unterkonfiguration unter dem Vorfiltergrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten über dem ersten Eingangsschwellwert liegen. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Vorfilterung in der zweiten Weise liegt im Falle einer ersten Unterkonfiguration die Vorfiltergrenzfrequenz foV unter einem Vorfiltergrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten unter dem ersten Eingangsschwellwert liegen.In a seventeenth form of the method presented here, the method carries out the method step of pre-filtering in a first way or in a second way. When the method step of pre-filtering is carried out in the first way, in the case of a first sub-configuration the pre-filter cut-off frequency f oV is above a pre-filter limit if amounts of timer input values are below a first input threshold value. When performing the method step of pre-filtering in the first manner, in the case of a second sub-configuration, is below the pre-filter limit if absolute values of timer input values are above the first input threshold value. When the method step of pre-filtering is carried out in the second way, in the case of a first sub-configuration the pre-filter cut-off frequency f oV is below a pre-filter limit value if amounts of timer input values are below the first input threshold value.
Insbesondere besteht der erste Eingangsschwellenwert aus zwei verschiedenen Schwellen. Insbesondere besteht der erste Eingangsschwellenwert aus einer höheren Schwelle zum Zuschalten und eine niedrigere Schwelle zum Rücksetzen. Auf diese Weise wird verhindert, dass permanent umgeschaltet wird, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten nahe dem ersten Eingangsschwellwert liegen.In particular, the first input threshold consists of two different thresholds. In particular, the first input threshold consists of a higher threshold for switching on and a lower threshold for resetting. In this way it is avoided that switching is permanent when amounts of timer input values are close to the first input threshold value.
Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Vorfilterung in der zweiten Weise liegt im Falle einer zweiten Unterkonfiguration die Vorfiltergrenzfrequenz foV über dem Vorfiltergrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten über dem ersten Eingangsschwellwert liegen. Die hier vorgelegte Schrift sieht also die Varianten der Durchführung des Verfahrensschritts der Vorfilterung gemäß der ersten Weise und gemäß der zweiten Weise ausdrücklich alternativ zueinander vor.When the method step of pre-filtering is carried out in the second way, the pre-filter limit lies in the case of a second sub-configuration frequency f oV above the pre-filter limit if magnitudes of timer input values are above the first input threshold. The document presented here therefore expressly provides alternative ways of carrying out the method step of pre-filtering according to the first way and according to the second way.
In einer achtzehnten Ausprägung des hier vorgestellten Verfahrens führt das Verfahren den Verfahrensschritt der Verstärkung auf eine erste Weise oder eine zweite Weise durch. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Verstärkung in der ersten Weise liegt im Falle einer ersten Unterkonfiguration der Betrag der Verstärkung über einem Verstärkungsgrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten unter einem zweiten Eingangsschwellwert liegen. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Verstärkung in der ersten Weise liegt im Falle einer zweiten Unterkonfiguration der Betrag der Verstärkung unter dem Verstärkungsgrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten über dem zweiten Eingangsschwellwert liegen. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Verstärkung in der zweiten Weise liegt im Falle einer ersten Unterkonfiguration der Betrag der Verstärkung unter einem Verstärkungsgrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten unter dem zweiten Eingangsschwellwert liegen.In an eighteenth form of the method presented here, the method carries out the method step of amplification in a first way or in a second way. When performing the step of gaining in the first manner, in the case of a first sub-configuration, the magnitude of the gain is above a gain limit when magnitudes of timer input values are below a second input threshold. In performing the step of gaining in the first manner, in the case of a second sub-configuration, the magnitude of the gain is below the gain limit when magnitudes of timer input values are above the second input threshold. When performing the step of gaining in the second manner, in the case of a first sub-configuration, the magnitude of the gain is below a gain limit when magnitudes of timer input values are below the second input threshold.
Insbesondere besteht der zweite Eingangsschwellenwert aus zwei verschiedenen Schwellen. Insbesondere besteht der zweite Eingangsschwellenwert aus einer höheren Schwelle zum Zuschalten und eine niedrigere Schwelle zum Rücksetzen. Auf diese Weise wird verhindert, dass permanent umgeschaltet wird, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten nahe dem zweiten Eingangsschwellwert liegen.In particular, the second input threshold consists of two different thresholds. In particular, the second input threshold consists of a higher threshold for switching on and a lower threshold for resetting. In this way it is prevented that switching is permanent when amounts of timer input values are close to the second input threshold value.
Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Verstärkung in der zweiten Weise liegt im Falle einer zweiten Unterkonfiguration der Betrag der Verstärkung über dem Verstärkungsgrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten über dem zweiten Eingangsschwellwert liegen. Die hier vorgelegte Schrift sieht also die Varianten der Durchführung des Verfahrensschritts der Verstärkung gemäß der ersten Weise und gemäß der zweiten Weise ausdrücklich alternativ zueinander vor.When performing the step of amplification in the second manner, in the case of a second sub-configuration, the magnitude of the amplification is above the amplification limit when magnitudes of timer input values are above the second input threshold. The specification presented here therefore provides for the variants of carrying out the method step of amplification according to the first way and according to the second way to be expressly alternative to one another.
In einer neunzehnten Ausprägung des hier vorgestellten Verfahrens führt das Verfahren den Verfahrensschritt der Abtastung auf eine erste Weise oder eine zweite Weise durch. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Abtastung in der ersten Weise liegt im Falle einer ersten Unterkonfiguration die Abtastperiode über einem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten unter einem dritten Eingangsschwellwert liegen.In a nineteenth form of the method presented here, the method carries out the method step of scanning in a first way or in a second way. In performing the sampling step in the first manner, in the case of a first sub-configuration, the sampling period is above a sampling period limit when magnitudes of timer input values are below a third input threshold.
Insbesondere besteht der dritte Eingangsschwellenwert aus zwei verschiedenen Schwellen. Insbesondere besteht der dritte Eingangsschwellenwert aus einer höheren Schwelle zum Zuschalten und eine niedrigere Schwelle zum Rücksetzen. Auf diese Weise wird verhindert, dass permanent umgeschaltet wird, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten nahe dem dritten Eingangsschwellwert liegen.In particular, the third input threshold consists of two different thresholds. In particular, the third input threshold consists of a higher threshold for switching on and a lower threshold for resetting. In this way it is avoided that switching is permanent when amounts of timer input values are close to the third input threshold value.
Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Abtastung in der ersten Weise liegt im Falle einer zweiten Unterkonfiguration die Abtastperiode unter dem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten über dem dritten Eingangsschwellwert liegen. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Abtastung in der zweiten Weise liegt im Falle einer ersten Unterkonfiguration die Abtastperiode unter dem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten unter dem dritten Eingangsschwellwert liegen. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts der Abtastung in der zweiten Weise liegt im Falle einer zweiten Unterkonfiguration die Abtastperiode über dem Abtastperiodengrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten über dem dritten Eingangsschwellwert liegen. Die hier vorgelegte Schrift sieht also die Varianten der Durchführung des Verfahrensschritts der Abtastung gemäß der ersten Weise und gemäß der zweiten Weise ausdrücklich alternativ zueinander vor.In performing the sampling step in the first manner, in the case of a second sub-configuration, the sampling period is below the sampling period limit when magnitudes of timer input values are above the third input threshold. In performing the sampling step in the second manner, in the case of a first sub-configuration, the sampling period is below the sampling period limit if magnitudes of timer input values are below the third input threshold. In performing the sampling step in the second manner, in the case of a second sub-configuration, the sampling period is above the sampling period limit when magnitudes of timer input values are above the third input threshold. The document presented here therefore expressly provides alternative ways of carrying out the method step of scanning according to the first way and according to the second way.
In einer zwanzigsten Ausprägung des hier vorgestellten Verfahrens führt das Verfahren den Verfahrensschritt des Filterns auf einer erste Weise oder eine zweite Weise durch. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts des Filterns in der ersten Weise liegt im Falle einer ersten Unterkonfiguration der Betrag der Filtergrenzfrequenz fo über einem Filtergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten unter einem vierten Eingangsschwellwert liegen. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts des Filterns in der ersten Weise liegt im Falle einer zweiten Unterkonfiguration der Betrag der Filtergrenzfrequenz fo unter dem Filtergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten über dem vierten Eingangsschwellwert liegen. Bei der Durchführung des Verfahrensschritts des Filterns in der zweiten Weise liegt im Falle einer ersten Unterkonfiguration der Betrag der Filtergrenzfrequenz fo unter dem Filtergrenzfrequenzgrenzwert, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten unter einem vierten Eingangsschwellwert liegen. Insbesondere besteht der vierte Eingangsschwellenwert aus zwei verschiedenen Schwellen. Insbesondere besteht der vierte Eingangsschwellenwert aus einer höheren Schwelle zum Zuschalten und eine niedrigere Schwelle zum Rücksetzen. Auf diese Weise wird verhindert, dass permanent umgeschaltet wird, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten nahe dem vierten Eingangsschwellwert liegen.In a twentieth embodiment of the method presented here, the method carries out the method step of filtering in a first way or in a second way. When performing the method step of filtering in the first way, in the case of a first sub-configuration, the absolute value of the filter cut-off frequency f o is above a filter cut-off frequency limit if absolute values of timer input values are below a fourth input threshold value. When performing the method step of filtering in the first way, in the case of a second sub-configuration, the absolute value of the filter cut-off frequency f o is below the filter cut-off frequency limit if absolute values of timer input values are above the fourth input threshold value. When performing the method step of filtering in the second way, in the case of a first sub-configuration, the absolute value of the filter cut-off frequency f o is below the filter cut-off frequency limit if absolute values of timer input values are below a fourth input threshold value. In particular, the fourth input threshold consists of two different thresholds. In particular, the fourth input threshold consists of a higher threshold to switch on and a lower threshold to reset. This prevents permanent switching when amounts of timer input values are close to the fourth input threshold value.
Bei der Durchführung des Verfahrensschritts des Filterns in der zweiten Weise liegt im Falle einer zweiten Unterkonfiguration der Betrag der Filtergrenzfrequenz fo über dem Filtergrenzfrequenzgrenzwert liegt, wenn Beträge von Zeitgebereingangswerten über dem vierten Eingangsschwellwert liegen. Die hier vorgelegte Schrift sieht also die Varianten der Durchführung des Verfahrensschritts des Filterns gemäß der ersten Weise und gemäß der zweiten Weise ausdrücklich alternativ zueinander vor.When performing the method step of filtering in the second way, in the case of a second sub-configuration, the absolute value of the filter cut-off frequency f o is above the filter cut-off frequency limit if absolute values of timer input values are above the fourth input threshold value. The document presented here therefore expressly provides alternative ways of carrying out the method step of filtering according to the first way and according to the second way.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen Sensormessungen mit sehr kleinen Spannungsabfällen über dem Sensorelement des Sensors und daraus folgenden sehr kleinen Eingangsspannungen.The device according to the invention and the method according to the invention enable sensor measurements with very small voltage drops across the sensor element of the sensor and the resulting very small input voltages.
Durch die Kombination dieser beiden Prinzipien bleibt die Zeit bis zum gemittelten Ergebnis unabhängig von der Eingangsspannung.By combining these two principles, the time to the averaged result remains independent of the input voltage.
Bei kleinen Eingangsspannungen wird der Signal-Rausch-Abstand (SNR) gegenüber dem Stand der Technik erhöht, ohne dass die Messzeit erhöht wird.With small input voltages, the signal-to-noise ratio (SNR) is increased compared to the prior art without increasing the measurement time.
Für große Eingangsspannungen ist das SNR nicht mehr der begrenzende Parameter für die Genauigkeit. Im angehängten Beispiel wird die Zeit für eine Messung ohne Genauigkeitsverlust von 5,6ms auf etwa 2,05ms reduziert.For large input voltages, the SNR is no longer the limiting parameter for accuracy. In the attached example, the time for a measurement without loss of accuracy is reduced from 5.6ms to about 2.05ms.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Merkmale und Funktionen der Erfindung sind in Zusammenhang mit den in den Figuren gezeigten Beispielen erklärt.Further advantageous configurations, features and functions of the invention are explained in connection with the examples shown in the figures.
Hierbei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik; -
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung; -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung; -
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung; -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung; -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung; -
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung; -
8 ein Beispiel für eine dynamische Überabtastung in Abhängigkeit von der Verstärkereingangsspannung Ue am Verstärker einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
9 eine Gesamtwandelzeit TG in Abhängigkeit der Verstärkereingangsspannung Ue und Betriebsbereiche einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und -
10 einen Restfehler e durch Rauschen in Abhängigkeit von der Verstärkereingangsspannung Ue.
-
1 a schematic representation of a device according to the prior art; -
2 an embodiment of the device according to the invention in a schematic representation; -
3 a further embodiment of the device according to the invention in a schematic representation; -
4 a further embodiment of the device according to the invention in a schematic representation; -
5 a further embodiment of the device according to the invention in a schematic representation; -
6 a further embodiment of the device according to the invention in a schematic representation; -
7 a further embodiment of the device according to the invention in a schematic representation; -
8th an example of dynamic oversampling as a function of the amplifier input voltage U e at the amplifier of a device according to the invention; -
9 a total conversion time T G as a function of the amplifier input voltage U e and operating ranges of a device according to the invention; and -
10 a residual error e due to noise as a function of the amplifier input voltage U e .
Die gezeigte Beispielanwendung umfasst eine Schaltungseinheit 100 und einen Analog-Digital-Wandler 200 und einen Überabtastungs- und Dezimations-Filter 300.The example application shown comprises a
Die Schaltungseinheit 100 gemäß dem Stand der Technik umfasst einen ersten Knoten 101, einen zweiten Knoten 102, einen dritten Knoten 103 und einen vierten Knoten 104.The
Weiter umfasst die Schaltungseinheit 100 einen ersten Widerstand 111, einen zweiten Widerstand 112 und einen Shunt-Widerstand 113.
Der erste Widerstand 111 kann einen Wert von 0 Ohm aufweisen. Der erste Widerstand 111 kann also auch nur ein Leitungsstück einer elektrischen Leitung sein.The
Der zweite Widerstand 112 kann einen Wert von 0 Ohm aufweisen. Der zweite Widerstand 112 kann also auch nur ein Leitungsstück einer elektrischen Leitung sein.The
Der erste Knoten 101 ist mit einem ersten Anschluss des ersten Widerstands 111 und einem ersten Anschluss des Shunt-Widerstands 113 verbunden.The
Ein zweiter Anschluss des ersten Widerstands 111 ist mit dem zweiten Knoten 102 verbunden.A second terminal of the
Ein zweiter Anschluss des Shunt-Widerstands 113 ist mit dem dritten Knoten 103 verbunden.A second terminal of the
Weiter ist ein erster Anschluss des zweiten Widerstands 112 mit dem dritten Knoten 103 verbunden. Weiter ist ein zweiter Anschluss des zweiten Widerstands 112 mit dem vierten Knoten 104 verbunden.Furthermore, a first connection of the
Somit ist der erste Anschluss des Shunt-Widerstands 113 direkt oder indirekt mit dem ersten Anschluss des ersten Widerstands 111 und mit dem ersten Knoten 101 elektrisch verbunden. Weiter ist der zweite Anschluss des Shunt-Widerstands 113 mit dem ersten Anschluss des zweiten Widerstands 112 und mit dem dritten Knoten 103 elektrisch direkt oder indirekt verbunden.Thus, the first terminal of the
Die Schaltungseinheit 100 umfasst weiter einen Kondensator C und einen Verstärker 130.
Der Analog-Digital-Wandler 200 ist mit dem Verstärker 130 elektrisch verbunden. Weiter ist der Überabtastungs- und Dezimations-Filter 300 mit dem Analog-Digital-Wandler 200 elektrisch verbunden.The analog to
Ein Signalpfad erstreckt sich von dem Shunt-Widerstand 113 bis zu einem Ausgang des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300. Der Signalpfad umfasst den Shunt-Widerstand 113, den Verstärker 130, den Analog-Digital-Wandler 200 und den Überabtastungs- und Dezimations-Filter 300. Dabei ist der Ausgang des Verstärkers 130 mit dem Eingang des Analog-Digital-Wandlers 200 elektrisch verbunden. Weiter ist der Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 200 mit dem Eingang des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300 elektrisch verbunden.
Insbesondere dient der Shunt-Widerstand 113 als Signalquelle.
Insbesondere dient der Ausgang des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300 als Messwertausgabe.A signal path extends from the
In particular, the
In particular, the output of the oversampling and
Die Schaltungseinheit 100 ist hier eine Schaltung für eine Shunt-Messung eines Stromes ILTG in einer Leitung. Bei der Leitung kann es sich beispielsweise um eine Datenbusleitung handeln. Beispielsweise kann der Shunt-Widerstand 113 ein Bus-Shunt-Widerstand für eine Autoadressierungsvorrichtung zur Verwendung in einem Autoadressierungsverfahren eines LIN-Datenbusses oder CAN-Datenbusses oder eines anderen automobilen Datenbusses sein.The
Der elektrische Leitungsstrom ILTG fließt von dem ersten Knoten 101 über den Shunt-Widerstand 113 zu dem dritten Knoten 103. An dem Shunt-Widerstand 113 fällt dabei eine Shunt-Widerstandsspannung Us ab.The electrical line current I LTG flows from the
Ein erster Anschluss des Kondensators C ist mit dem zweiten Konten 102 verbunden und ein zweiter Anschluss des Kondensators C ist mir dem vierten Knoten 104 verbunden.A first terminal of capacitor C is connected to
Ein erster Verstärkereingang 131 des Verstärkers 130 ist mit dem zweiten Knoten 102 verbunden und ein zweiter Verstärkereingang 132 des Verstärkers 130 ist mir dem vierten Knoten 104 verbunden. Somit ist der zweite Anschluss des ersten Widerstands 111 und der erste Anschluss des Kondensators C über den zweiten Knoten 102 mit dem ersten Verstärkereingang 131 verbunden.A
Weiter ist der zweite Anschluss des zweiten Widerstands 112 und der zweite Anschluss des Kondensators C über den vierten Knoten 104 mit dem zweiten Verstärkereingang 132 verbunden. Insbesondere ist der erste Verstärkereingang 131 ein positiver Eingang (+) des Verstärkers 130. Insbesondere ist der zweite Verstärkereingang 132 ein negativer Eingang (-) des Verstärkers 130.Furthermore, the second connection of the
Der Kondensator C bildet mit dem ersten Widerstand 111 und dem zweiten Widerstand 112 und dem Shunt-Widerstand 113 in dem in
Der Vorfilter 120 filtert die Shunt-Widerstandsspannung Us zu einer Verstärkereingangsspannung Ue des Verstärkers 130.The pre-filter 120 filters the shunt resistance voltage Us to an amplifier input voltage U e of the
Die Verstärkereingangsspannung Ue fällt zwischen dem positiven Eingang (+) 131 des Verstärkers 130 und dem negativen Eingang (-) 132 des Verstärkers 130 ab. Der Verstärker 130 weist einen Verstärkerausgang 133 auf. Der Verstärkerausgang 133 gibt ein Verstärker-Ausgangssignal 134 aus. Der Verstärker 130 bildet mittels einer linearen Abbildung aus der Verstärkereingangsspannung Ue den Wert des Verstärker-Ausgangssignals 134. Das Verstärker-Ausgangssignal 134 dient als Eingangssignal des Analog-Digital-Wandlers 200.The amplifier input voltage U e drops between the positive input (+) 131 of the
Insbesondere entspricht das Verstärker-Ausgangssignal 134 einem analogen Eingangssignal 201 des Analog-Digital-Wandlers 200.In particular, the
Der Analog-Digital-Wandler 200 tastet den analogen Wert des Eingangssignals 201 zu Abtastzeitpunkten ab. Bevorzugt sind die Abtastzeitpunkte periodisch mit einer zeitlichen Abtastperiode. Der Kehrwert der Abtastperiode ist im Sinne dieser Schrift die Abtastfrequenz. Die Abtastfrequenz geteilt durch 2π ist im Sinne dieser Schrift die Abtastrate. Zur Bestimmung einer Abtastperiode erfasst im Sinne dieser Schrift eine geeignete Messvorrichtung den zeitlichen Abstand zwischen einem ersten Abtastzeitpunkt und einem unmittelbar zeitlich nachfolgenden zweiten Abtastzeitpunkt.The analog-to-
Der Analog-Digital-Wandler 200 wandelt das analoge Eingangssignal 201 in ein digitales Ausgangssignal 202 um.The analog-to-
Dabei wandelt der Analog-Digital-Wandler 200 den analogen Wert des Eingangssignals 201 an diesen Abtastzeitpunkten in einen digitalen Wert des digitalen Ausgangssignals 202 um.In this case, the analog/
Der Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 200 kann mehrere elektrische Leitungen umfassen.The output of analog-to-
Der Überarbeitungs- und Dezimationsfilter 300 weist einen digitalen Eingang und einen Ausgang auf. Das digitale Ausgangssignal 202 des Analog-Digital-Wandlers 200 dient als Dezimationsfiltereingangssignal 301.The rework and
Dabei signalisiert der Analog-Digital-Wandler 200 nach der Abtastung mittels des digitalen Ausgangssignals 202 den betreffenden Abtastwert an den Eingang des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300.After the sampling, the analog-to-
An seinem Ausgang gibt der Überarbeitungs- und Dezimationsfilter 300 ein Dezimationsfilterausgangssignal 302 aus.At its output, the rework and
Insbesondere stellen die Ausgangswerte des Dezimationsfilterausgangssignals 302 zumindest zeitweise die durch die Vorrichtung erfassten Stromwerte für einen Leitungsstrom ILTG durch den Shunt-Widerstand 113 dar. Die Begrenzung auf „zeitweise“ kommt dadurch zustande, dass der Analog-Digital-Wandler 200 nur zu den Abtastzeitpunkten den Stromwert des Leitungsstromes ILTG erfassen kann.In particular, the output values of the decimation
Insbesondere ist der Überarbeitungs- und Dezimationsfilter 300 ein linearer Filter. Dies hat zur Folge, dass bevorzugt eine Erhöhung des Eingangssignals eine entsprechende proportionale Änderung des Ausgangssignals zur Folge hat.In particular, the rework and
Gemäß dem Stand der Technik kann der erste Knoten 101 mit weiteren hier nicht dargestellten Schaltungen oder einer oder mehreren ebenfalls nicht dargestellten Spannungs- und/oder Stromquellen verbunden sein. Beispielsweise kann die in
In der in
Das Verstärker-Ausgangssignal 134 entspricht in dem in
In dem in
Die Zeitgebereinheit 400 signalisiert dem Analog-Digital-Wandler 200 über eine Abtaststeuerungsleitung 402 Betriebsparameter des Analog-Digitalwandlers 200. Im einfachsten Fall kann die Abtaststeuerungsleitung 402 einen Takt an den Analog-Digital-Wandler 200 signalisieren. Beispielsweise kann der Takt ein Abtasttakt mit einer Taktrate sein. Diese Taktrate ist dann typischerweise die Abtastrate des Analog-Digital-Wandlers 200. Der Analog-Digital-Wandler 200 kann diese Taktrate des Takts beispielsweise auch mittels einer PLL oder dergleichen in eine Abtastrate eines Abtasttakts des Analog-Digital-Wandlers 200 umwandeln. Es kann sich aber auch je nach Implementierung um einen seriellen oder parallelen Datenbus oder dergleichen mit einem Datenbusprotokoll handeln.The
Die Abtastung erfordert in der Regel die Einhaltung des Nyquist-Theorems.Sampling typically requires compliance with Nyquist's theorem.
Der Widerstandswert des ersten Widerstands 111 und des zweiten Widerstands 112 sind bevorzugt von 0 Ohm verschieden, sodass durch eine Abtastung im auf die Schaltungseinheit 100 nachfolgenden Analog-Digital-Wandler 200 die Nyquist-Bedingung erfüllt bleibt.The resistance value of the
Die Abtastung des Eingangssignals 201 des Analog-Digital-Wandlers 200 bzw. des Verstärkerausgangssignals 134 durch den Analog-Digital-Wandler 200 erzeugt Artefakte. Zur Vermeidung dieser Artefakte sind zum einen der Vorfilter 120 vorgesehen und zum anderen der Überabtastungs- und Dezimations-Filter 300 vorgesehen.The sampling of the
Bei einer Änderung der Abtastrate sollte bevorzugt die Vorrichtung bzw. das vorgeschlagene Verfahren die Grenzfrequenzen anpassen.If the sampling rate changes, the device or the proposed method should preferably adapt the limit frequencies.
Die Zeitgebereinheit 400 passt daher die Filtereigenschaften des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300 an die Abtastrate des Analog-Digitalwandlers 200 an. Da die Abtastrate des Analog-Digitalwandlers 200 von dem Zeitgebereingangswert 401 abhängt, hängen damit auch die Filtereigenschaften des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300von dem Zeitgebereingangswert 401 ab. Bevorzugt ist eine relevante Filtereigenschaft des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300 eine obere Grenzfrequenz fo des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300.The
Insbesondere ist der Überabtastungs- und Dezimations-Filter 300 ein Tiefpass. Es sind aber auch komplexere frequenzabhängige spektrale Filterverläufe des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300 denkbar, die dann aber typischerweise immer eine obere Grenzfrequenz fo aufweisen. Bevorzugt steuert die Zeitgebereinheit 400 zumindest eine Filtereigenschaft des Überabtastungs- und Dezimations-Filters 300 mittels einer Dezimationsfiltersteuerleitung 403. Die Dezimationsfiltersteuerleitung 403 kann dabei eine oder mehrere Leitungen umfassen. Typischerweise ist der Überabtastungs- und Dezimations-Filter 300 ein digitaler Filter. Bevorzugt repräsentieren die Leitungen der Dezimationsfiltersteuerleitung 403 dann ein Steuerwort, das der Überabtastungs- und Dezimations-Filter 300 konfiguriert. Auch ist es denkbar, dass es sich bei der Dezimationsfiltersteuerleitung 403 um einen seriellen oder parallelen Datenbus handelt.In particular, the oversampling and
In dem in
Weiter steuert die Zeitgebereinheit 400 in dem in
In einer Variante umfasst der Vorfilter 120 nicht den zweiten Widerstand 112. Bei einem Vorfilter 120 ohne den zweiten Widerstand 112 bildet der dritte Knoten 103 und der vierte Knoten 104 ein Bezugspotential (gemeinhin Ground genannt).In one variant, the pre-filter 120 does not include the
In einer weiteren Variante ist der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In a further variant, the pre-filter 120 is at least partially, in particular completely, integrated in the
In einer weiteren Variante, ist der Verstärker 130 nicht getaktet ausgebildet. Insbesondere arbeitet der Verstärker 130 kontinuierlich.In a further variant, the
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, vor dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, hinter dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Das in
In einer bevorzugten Ausgestaltung, in der alle Komponenten, also der Verstärker 130, der Analog-Digital-Wandler 200 und der Überabtastungs- und Dezimations-Filter 400 linear sind, kann das Steuerverhalten einer Vorrichtung gemäß der
Während in dem in
In dem in
Bei Verwendung des Dezimationsfilterausgangssignals 302 als Zeitgebereingangswertsignal 401 muss das Verhalten der Zeitgebereinheit 400 die Artefakte durch die Abtastung berücksichtigen.When using the decimation
In dem in
Weiter steuert die Zeitgebereinheit 400 in dem in
In einer Variante umfasst der Vorfilter 120 nicht den zweiten Widerstand 112. Bei einem Vorfilter 120 ohne den zweiten Widerstand 112 bildet der dritte Knoten 103 und der vierte Knoten 104 ein Bezugspotential (gemeinhin Ground genannt).In one variant, the pre-filter 120 does not include the
In einer weiteren Variante ist der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In a further variant, the pre-filter 120 is at least partially, in particular completely, integrated in the
In einer weiteren Variante, ist der Verstärker 130 nicht getaktet ausgebildet. Insbesondere arbeitet der Verstärker 130 kontinuierlich.In a further variant, the
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, vor dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, hinter dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
In dem in
In dem in
In einer Variante umfasst der Vorfilter 120 nicht den zweiten Widerstand 112. Bei einem Vorfilter 120 ohne den zweiten Widerstand 112 bildet der dritte Knoten 103 und der vierte Knoten 104 ein Bezugspotential (gemeinhin Ground genannt).In a variant, the pre-filter 120 does not include the
In einer weiteren Variante ist der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In a further variant, the pre-filter 120 is at least partially, in particular completely, integrated in the
In einer weiteren Variante, ist der Verstärker 130 nicht getaktet ausgebildet. Insbesondere arbeitet der Verstärker 130 kontinuierlich.In a further variant, the
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, vor dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, hinter dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
In dem in
In dem in
Die Zeitgebereinheit 400 steuert in dem in
In dem in
In dem in
In dem in
Bevorzugt ist das Zeitverhalten der Zeitgebereinheit 400 bei der Erzeugung des Signals der Verstärkersteuerungsleitung 404 so eingestellt, dass ein Aufschwingen des Systems ausgeschlossen ist.The time behavior of the
Es empfiehlt sich daher mittels einer Systemsimulation das Verhalten des Systems beispielsweise mit einem Programm wie Maple zu modellieren und die Eigenfrequenzen der geöffneten Regelschleife zu bestimmen und so die Pole der Schleifenfunktion geeignet zu manipulieren.It is therefore advisable to use a system simulation to model the behavior of the system, for example with a program such as Maple, and to determine the natural frequencies of the open control loop and thus to suitably manipulate the poles of the loop function.
In einer Variante umfasst der Vorfilter 120 nicht den zweiten Widerstand 112. Bei einem Vorfilter 120 ohne den zweiten Widerstand 112 bildet der dritte Knoten 103 und der vierte Knoten 104 ein Bezugspotential (gemeinhin Ground genannt).In one variant, the pre-filter 120 does not include the
In einer weiteren Variante ist der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In a further variant, the pre-filter 120 is at least partially, in particular completely, integrated in the
In einer weiteren Variante, ist der Verstärker 130 nicht getaktet ausgebildet. Insbesondere arbeitet der Verstärker 130 kontinuierlich.In a further variant, the
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, vor dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, hinter dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
In dem in
Bevorzugt erfasst die Zeitgebereinheit 400 mehrere Zeitgebereingangswerte 401.The
In dem in
Die Zeitgebereinheit 400 steuert in dem in
In dem in
In dem in
In dem in
In einer Variante umfasst der Vorfilter 120 nicht den zweiten Widerstand 112. Bei einem Vorfilter 120 ohne den zweiten Widerstand 112 bildet der dritte Knoten 103 und der vierte Knoten 104 ein Bezugspotential (gemeinhin Ground genannt).In one variant, the pre-filter 120 does not include the
In einer weiteren Variante ist der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In a further variant, the pre-filter 120 is at least partially, in particular completely, integrated in the
In einer weiteren Variante, ist der Verstärker 130 nicht getaktet ausgebildet. Insbesondere arbeitet der Verstärker 130 kontinuierlich.In a further variant, the
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, vor dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, hinter dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Dabei zeigt
In dem in
Der Analogmultiplexer oder ein analoger Verbindungsschalter 140 ist über eine Vorfiltersteuerungsleitung 405 mit der Zeitgebereinheit 400 verbunden.The analog multiplexer or an
Entsprechend einer Signalisierung der Zeitgebereinheit 400 über die Vorfiltersteuerungsleitung 405 verbindet der Analogmultiplexer oder analoge Verbindungsschalter 140 den zweiten Knoten 102 mit einer Kapazität oder mit mehreren Kapazitäten C1 bis Cn. Diese Verschaltung führt zu einer Einstellbarkeit eines Kapazitätswerts des Kondensators C in Abhängigkeit eines mittels der Vorfiltersteuerungsleitung 405 übermittelten Werts.According to a signaling of the
In einer Variante umfasst der Vorfilter 120 nicht den zweiten Widerstand 112. Bei einem Vorfilter 120 ohne den zweiten Widerstand 112 bildet der dritte Knoten 103 und der vierte Knoten 104 ein Bezugspotential (gemeinhin Ground genannt).In one variant, the pre-filter 120 does not include the
In einer weiteren Variante ist der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In a further variant, the pre-filter 120 is at least partially, in particular completely, integrated in the
In einer weiteren Variante, ist der Verstärker 130 nicht getaktet ausgebildet. Insbesondere arbeitet der Verstärker 130 kontinuierlich.In a further variant, the
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, vor dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Verstärker 130 integriert.In particular, when using a
Insbesondere ist bei Verwendung eines nicht getaktet ausgebildeten Verstärkers 130 der Vorfilter 120 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, hinter dem Verstärker 130 angeordnet.In particular, when using a
Das in
Das in
In dem in
Die Einschwingzeit Ts am Verstärker ist stark abhängig von der Verstärkereingangsspannung Ue. Damit kann eine Messung der Einschwingzeit TS bei kleinen Verstärkereingangsspannungen Ue und damit bei kleinen Leitungsströmen ILTG deutlich schneller erfolgen als bei gewöhnlichen Vorrichtungen. Aufgrund der starken Abhängigkeit der Einschwingzeit TS am Verstärker einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die durch die Zeitgebereinheit eingestellte Abtastperiode Tsmp bei kleinen Verstärkereingangsspannungen Ue deutlich kleiner sein als bei großen Verstärkereingangsspannungen Ue.The settling time T s at the amplifier is strongly dependent on the amplifier input voltage U e . This means that the settling time T S can be measured much more quickly in the case of small amplifier input voltages U e and thus in the case of small line currents I LTG than in the case of conventional devices. Due to the strong dependency of the settling time T S at the amplifier of a device according to the invention, the sampling period T smp set by the timer unit can be significantly smaller for small amplifier input voltages U e than for large amplifier input voltages U e .
In dem in dem in
Die Abtastperiode TsmpSDT einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik dagegen richtet sich nach der notwendigen Abtastrate für die maximal mögliche Verstärkereingangsspannung Ue.In contrast, the sampling period T smpSDT of a device according to the prior art depends on the necessary sampling rate for the maximum possible amplifier input voltage U e .
Dadurch ergibt sich für eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik der Nachteil, dass für kleine Verstärkereingangsspannung Ue und damit für kleine Leitungsströme ILTG die Abtastrate TsmpsDT bei Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik schlechter ist als die Abtastperiode Tsmp bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung.This results in the disadvantage for a device according to the prior art that for small amplifier input voltage U e and thus for small line currents I LTG the sampling rate T smpsDT in devices according to the prior art is worse than the sampling period T smp in the device according to the invention.
Im Bereich kleiner Verstärkereingangsspannung Ue ist ein Fehler durch das Rauschen dominant und spielt jedoch bei großer Verstärkereingangsspannung Ue eine untergeordnete Rolle. Dies ermöglicht eine Anpassung der Überabtastung des Analog-Digital-Wandlers, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung bei kleinen Verstärkereingangsspannung Ue über eine größere Anzahl Messwerte aus einer größeren Anzahl von Messungen mitteln kann, als bei großen Verstärkereingangsspannung Ue. Beispielsweise kann der Überabtastungs- und Dezimations-Filter diese Mittelung ausführen. Insbesondere parametrisiert die Zeitgebereinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Überabtastungs- und Dezimations-Filter in Abhängigkeit von der durch die Zeitgebereinheit eingestellten Abtastperiode Tsmp um, um somit die Auswertung der Messwerte zu optimieren. In the range of low amplifier input voltage U e , an error due to the noise is dominant, but plays a subordinate role with high amplifier input voltage U e . This enables the oversampling of the analog-to-digital converter to be adapted so that the device according to the invention can average a larger number of measured values from a larger number of measurements when the amplifier input voltage U e is small than when the amplifier input voltage U e is large. For example, the oversampling and decimation filter can perform this averaging. In particular, the timer unit of the device according to the invention reparameterizes the oversampling and decimation filter depending on the sampling period T smp set by the timer unit, in order to thus optimize the evaluation of the measured values.
Insbesondere übermittelt der Analog-Digital-Wandler die jeweilige Abtastwerte des Eingangssignals des Analog-Digital-Wandlers an den Überabtastungs- und Dezimations-Filter mit einem jeweiligen Zeitstempel des jeweiligen Abtastwerts. Ein solcher Zeitstempel des jeweiligen Abtastwerts repräsentiert den Abtastzeitpunkt des Abtastwerts und ermöglicht somit dem Überabtastungs- und Dezimations-Filter Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers zu verarbeiten, die der Analog-Digital-Wandler nicht zu äquidistanten Abtastzeitpunkten abgetastet hat. Der Überabtastungs- und Dezimations-Filter kann beispielsweise zweistufig ausgeführt sein. Der Analog-Digital-Wandler übermittelt dem Überabtastungs- und Dezimations-Filter somit zeitlich nicht äquidistante Abtastwerten des Analog-Digital-Wandlers über das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers. Eine erste Stufe des Überabtastungs- und Dezimations-Filters erzeugt dabei aus diesen zeitlich nicht äquidistanten Abtastwerten des Analog-Digital-Wandlers beispielsweise mittels polynominaler Interpolation einen Datenstrom interpolierter und bevorzugt zeitlich äquidistanter interpolierter Abtastwerte. Eine zweite Stufe des Überabtastungs- und Dezimations-Filters erzeugt dann beispielsweise aus den nun zeitlich äquidistanten interpolierten Abtastwerten einen Datenstrom aus gefilterten und zeitlich äquidistanten, interpolierten Abtastwerten. Der Überabtastungs- und Dezimations-Filter gibt dann den Datenstrom aus gefilterten und zeitlich äquidistanten, interpolierten Abtastwerten als Dezimationsfilterausgangssignal aus.In particular, the analog-to-digital converter transmits the respective samples of the input signal of the analog-to-digital converter to the oversampling and decimation filter with a respective time stamp of the respective sample. Such a time stamp of the respective sample represents the sampling time of the sample and thus enables the oversampling and decimation filter to process samples of the analog-to-digital converter that the analog-to-digital converter has not sampled at equidistant sampling times. The oversampling and decimation filter can be implemented in two stages, for example. The analog-to-digital converter thus transmits samples of the analog-to-digital converter that are not equidistant in time to the oversampling and decimation filter via the output signal of the analog-to-digital converter. A first stage of the oversampling and decimation filter generates a data stream of interpolated and preferably temporally equidistant interpolated samples from these samples of the analog/digital converter that are not equidistant in time, for example by means of polynomial interpolation. A second stage of the oversampling and decimation filter then generates, for example, from the interpolated sample values which are now equidistant in time, a data stream of filtered and interpolated sample values which are equidistant in time. The oversampling and decimation filter then outputs the data stream of filtered and temporally equidistant, interpolated samples as the decimation filter output signal.
Insbesondere bleibt die Gesamtwandelzeit pro Messung zur Aufwandsminimierung identisch. Dies ist wichtig für die Weiterverarbeitung. Bevorzugt passt die Zeitgebereinheit eine Samplezeit invers zur Anzahl der Mittelungen an.In particular, the total conversion time per measurement remains the same to minimize effort. This is important for further processing. The timing unit preferably adapts a sample time inversely to the number of averagings.
Wie zuvor ausgeführt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren auch äquivalente Werte an anderen Stellen im Signalpfad verwenden.As explained above, the device according to the invention and the method according to the invention can also use equivalent values at other points in the signal path.
Ein nullter Betriebsbereich OA0 unterhalb einer Mindestwandelzeit von beispielhaft 2,05ms ist weder für die vorschlagsgemäße Vorrichtung noch für eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik in dem in
In dem ersten Betriebsbereich OA1 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mittelt der Überabtastungs- und Dezimations-Filter über beispielsweise 1024 Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers. Die Zeitgebereinheit stellt in diesem ersten Arbeitsbereich OA1 den Überabtastungs- und Dezimations-Filter so ein, dass der Überabtastungs- und Dezimations-Filter in diesem ersten Arbeitsbereich OA1 über die besagten 1024 Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers mittelt. Die Zeitgebereinheit stellt in diesem ersten Arbeitsbereich OA1 in dem in
In dem in
In einem zweiten Betriebsbereich OA2 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mittelt der Überabtastungs- und Dezimations-Filter über beispielsweise 682 Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers. Die Zeitgebereinheit stellt in diesem zweiten Arbeitsbereich OA2 den Überabtastungs- und Dezimations-Filter ein, dass der Überabtastungs- und Dezimations-Filter in diesem zweiten Arbeitsbereich OA2 über die besagten 682 Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers mittelt. Die Zeitgebereinheit stellt in diesem zweiten Arbeitsbereich OA2 in dem in
In dem in
In dem in
In einem dritten Betriebsbereich OA3 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mittelt der Überabtastungs- und Dezimations-Filter über beispielsweise 372 Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers. Die Zeitgebereinheit stellt in diesem dritten Arbeitsbereich OA3 den Überabtastungs- und Dezimations-Filter ein, dass der Überabtastungs- und Dezimations-Filter in diesem dritten Arbeitsbereich OA3 über die besagten 372 Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers mittelt. Die Zeitgebereinheit stellt in diesem dritten Arbeitsbereich OA3 in dem in
In dem in
In dem in
In dem in
Vorzugsweise wertet die Zeitgebereinheit eine Gesamtwandelzeitvorgabe aus. Die Zeitgebereinheit berechnet in Abhängigkeit von dieser Gesamtwandelzeitvorgabe und den jeweiligen Zeitgebereingangswerten der verwendeten Zeitgebereingangswertsignale die Anzahl der Abtastwerte und die Abtastperiode Tsmp.The timer unit preferably evaluates an overall conversion time specification. The timer unit calculates the number of sample values and the sample period T smp as a function of this overall conversion time specification and the respective timer input values of the timer input value signals used.
Wie zuvor entspricht dabei die Anzahl der Abtastwerte der Anzahl der Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers. Der Überabtastungs- und Dezimations-Filter verwendet diese Anzahl der Abtastwerte für die Berechnung eines Ausgabewerts für die Ausgabe eines Messwerts über das Dezimationsfilterausgangssignal.As before, the number of samples corresponds to the number of samples of the analog-to-digital converter. The oversampling and decimation filter uses this number of samples to calculate an output value for outputting a measurement value via the decimation filter output signal.
Bei der Verwendung mehrerer Zeitgebereingangswerte verschiedener Zeitgebereingangswertsignale kann die Zeitgebereinheit für diese Berechnung beispielsweise ein Polynom mit mehreren verschiedenen Variablen verwenden. Die verschiedenen Variablen dieses Polynoms können dann die verschiedenen Zeitgebereingangswerte der verschiedenen Zeitgebereingangswertsignale sein. Bevorzugt verhält sich daher in einer vorschlagsgemäßen Variante die erfindungsgemäße Vorrichtung wie eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik, wenn die der Zeitgebereinheit vorgegebene Gesamtwandelzeit TG in Form der besagten Gesamtwandelzeitvorgabe oberhalb eines Gesamtwandelzeitgrenzwerts liegt.When using a number of timer input values of different timer input value signals, the timer unit can use a polynomial with a number of different variables for this calculation, for example. The various variables of this polynomial can then be different timer input values of the different timer input value signals. In a proposed variant, the device according to the invention therefore preferably behaves like a device from the prior art if the total conversion time T G specified for the timer unit in the form of said total conversion time specification is above a total conversion time limit value.
Ein Betriebsbereich OASDT einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik liegt oberhalb einer Gesamtwandelzeit TG von 5,5ms.An operating range OA SDT of a device according to the prior art is above a total conversion time T G of 5.5 ms.
Dieser Gesamtwandelzeitgrenzwert ergibt sich aus einer Abtastperiode Tsmp=TSDT von 5,5µs und einer Mittelung über 1024 Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers im Überabtastungs- und Dezimations-Filter. Eine Multiplikation der beispielhaften Abtastperiode Tsmp=TSDT von 5,5µs mit der Anzahl von 1024 Abtastwerten des Analog-Digital-Wandlers für die Mittelung im Überabtastungs- und Dezimations-Filter ergibt diesen Gesamtwandelzeitgrenzwert von im Wesentlichen 5,5ms.This overall conversion time limit results from a sampling period T smp =T SDT of 5.5 μs and an averaging over 1024 sample values of the analog/digital converter in the oversampling and decimation filter. A multiplication of the exemplary sampling period T smp =T SDT of 5.5 μs by the number of 1024 samples of the analog-to-digital converter for averaging in the oversampling and decimation filter results in this total conversion time limit of essentially 5.5 ms.
Bevorzugt erfolgt die Vorgabe der vorgegebene Gesamtwandelzeit TG gegenüber der Zeitgebereinheit mittels einer Datenübertragung von einem übergeordneten Rechnersystem an die Zeitgebereinheit und einer damit einhergehenden Programmierung eines entsprechenden Registers in der Zeitgebereinheit. Typischerweise ergibt sich der Gesamtwandelzeitgrenzwert aus der Konstruktion der vorschlagsgemäßen Vorrichtung und den Eigenschaften der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten technischen Lehre (verwendete Halbleitertechnologie). Außerdem spielen auch die Eigenschaften des Anwendungssystems, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung Verwendung findet, eine Rolle. Ein weiterer Einflussfaktor sind die konkret gewählte Realisierungsform des Analog-Digital-Wandlers und die damit einhergehenden Eigenschaften des besagten Analog-Digital-Wandlers. Natürlich ist es auch denkbar, die Gesamtwandelzeit TG gegenüber der Zeitgebereinheit werksseitig bereits konstruktiv vorzugeben.The preset total conversion time T G is preferably specified for the timer unit by means of data transmission from a higher-level computer system to the timer unit and associated programming of a corresponding register in the timer unit. The total conversion time limit typically results from the construction of the proposed device and the properties of the technical teaching (semiconductor technology used) used to produce the device according to the invention. In addition, the properties of the application system in which the device according to the invention is used also play a role. A further influencing factor is the specifically selected form of realization of the analog-to-digital converter and the associated properties of said analog-to-digital converter. Of course, it is also conceivable for the total conversion time T G to be preset at the factory in relation to the timer unit.
Die gestrichelte Linie gibt für eine erfindungsgemäße Vorrichtung einen Anstieg des Rauschens durch die Reduktion der Anzahl der Abtastpunkte mit steigender Verstärkereingangsspannung Ue wieder. Die gepunktete Linie gibt das Rauschen für eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik wieder.For a device according to the invention, the dashed line represents an increase in the noise due to the reduction in the number of sampling points as the amplifier input voltage U e increases. The dotted line represents the noise for a prior art device.
Zwar steigt das Rauschen für eine erfindungsgemäße Vorrichtung durch die Reduktion der Anzahl der für die Mittelung im Überabtastungs- und Dezimations-Filter verwendeten Abtastwerte des Analog-Digital-Wandlers vom ersten Betriebsbereich OA1 zum zweiten Betriebsbereich OA2 und vom zweiten Betriebsbereich OA3 zum dritten Betriebsbereich OA3 an, allerdings liegt das Rauschen immer noch unter der Spezifikationsgrenze.The noise for a device according to the invention increases due to the reduction in the number of samples of the analog-to-digital converter used for averaging in the oversampling and decimation filter from the first operating range OA 1 to the second operating range OA 2 and from the second operating range OA 3 to the third Operating range OA 3 , but the noise is still below the specification limit.
Insbesondere muss bei der Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung das sich ergebende Rauschen im Vergleich zur der jeweiligen vorgeschriebenen Spezifikation berücksichtigt werden. Dies betrifft beispielsweise die Auswahl des Überabtastungs- und Dezimations-Filters, die Auswahl der Konstruktion und des Wandlungsverfahrens des Analog-Digital-Wandlers und die oben erwähnten Vorgaben.In particular, when constructing the device according to the invention, the resulting noise must be taken into account in comparison with the respective prescribed specification. This applies, for example, to the selection of the oversampling and decimation filter, the selection of the construction and the conversion method of the analog-to-digital converter and the specifications mentioned above.
Gegenüber dem Stand der Technik nimmt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Rauschen mit einem erhöhen der Verstärkereingangsspannung Ue zu. Jedoch spielt das Rauschen bei einer großen Verstärkereingangsspannung Ue eine untergeordnete Rolle.Compared to the prior art, noise in the device according to the invention increases with an increase in the amplifier input voltage U e . However, with a large amplifier input voltage U e , the noise plays a subordinate role.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil, einer dynamischen Überabtastung (englisch Oversampling) in Abhängigkeit von der Verstärkereingangsspannung Ue. Bei kleinen Verstärkereingangsspannungen Ue kann die Abtastperiode sehr klein gewählt werden. Die durch die Zeitgebereinheit eingestellte Abtastperiode Tsmp kann bei kleinen Verstärkereingangsspannungen Ue deutlich kleiner sein als bei großen Verstärkereingangsspannungen Ue.The device according to the invention offers the advantage of dynamic oversampling as a function of the amplifier input voltage U e . With small amplifier input voltages U e , the sampling period can be chosen to be very small. The sampling period T smp set by the timer unit can be significantly smaller in the case of small amplifier input voltages U e than in the case of large amplifier input voltages U e .
Die Abtastperiode TsmpsDT einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik dagegen richtet sich nach der notwendigen Abtastrate für die maximal mögliche Verstärkereingangsspannung Ue.In contrast, the sampling period T smpsDT of a device according to the prior art depends on the necessary sampling rate for the maximum possible amplifier input voltage U e .
Dadurch ergibt sich für eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik der Nachteil, dass für kleine Verstärkereingangsspannung Ue und damit für kleine Leitungsströme ILTG die Abtastrate TsmpsDT bei Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik schlechter ist als die Abtastperiode Tsmp bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung.This results in the disadvantage for a device according to the prior art that for small amplifier input voltage U e and thus for small line currents I LTG the sampling rate T smpsDT in devices according to the prior art is worse than the sampling period T smp in the device according to the invention.
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Schaltungseinheitcircuit unit
- 101101
- erster Knotenfirst knot
- 102102
- zweiter Knotensecond knot
- 103103
- dritter Knotenthird node
- 104104
- vierter Knoten fourth knot
- 111111
- erster Widerstandfirst resistance
- 112112
- zweiter Widerstandsecond resistance
- 113113
- Shunt-Widerstand shunt resistance
- 120120
- Vorfilter pre-filter
- 130130
- Verstärkeramplifier
- 131131
- erster Verstärkereingangfirst amplifier input
- 132132
- zweiter Verstärkereingangsecond amplifier input
- 133133
- Verstärkerausgangamplifier output
- 134134
- Verstärker-Ausgangssignal Amplifier output signal
- 140140
- Analogmultiplexer oder analoger Verbindungsschalter Analog multiplexer or analog connection switch
- 200200
- Analog-zu-Digital-WandlerAnalog to digital converter
- 201201
- analoges Eingangssignalanalog input signal
- 202202
- digitales Ausgangssignal digital output signal
- 300300
- Überabtastungs- und Dezimations-FilterOversampling and decimation filters
- 301301
- DezimationsfiltereingangssignalDecimation filter input signal
- 302302
- Dezimationsfilterausgangssignal Decimation filter output signal
- 400400
- Zeitgebereinheittimer unit
- 401401
- Zeitgebereingangswertsignal / Zeitgebereingangswert Timer input value signal / timer input value
- 401a401a
- erster Zeitgebereingangswertfirst timer input value
- 401b401b
- zweiter Zeitgebereingangswertsecond timer input value
- 401c401c
- dritter Zeitgebereingangswertthird timer input value
- 402402
- Abtaststeuerleitungscan control line
- 403403
- Dezimationsfiltersteuerleitungdecimation filter control line
- 404404
- Verstärkersteuerungsleitungamplifier control line
- 405405
- Vorfiltersteuerleitung pre-filter control line
- ILTGILTG
- Leitungsstromesline current
- CC
- Kondensatorcapacitor
- USU.S
- Shunt-Widerstandsspannungshunt resistance voltage
- UeUe
- Verstärkereingangsspannungamplifier input voltage
- fofo
- oberen Grenzfrequenz des Überabtastungs- und Dezimations-Filtersupper cutoff frequency of the oversampling and decimation filter
- foVfoV
- oberen Grenzfrequenz des Vorfiltersupper limit frequency of the pre-filter
- TSTS
- Einschwingzeit am VerstärkerSettling time at the amplifier
- Tsmptmp
- Abtastperiode einer erfindungsgemäßen VorrichtungSampling period of a device according to the invention
- TsmpSDTTsmpSDT
- Abtastperiode einer Vorrichtung nach dem Stand der TechnikSampling period of a prior art device
- OAOA
- Betriebsbereich operating range
- OA0OA0
- nullter Betriebsbereichzero operating range
- OA1OA1
- erster Betriebsbereichfirst operating area
- OA2OA2
- zweiter Betriebsbereichsecond operating area
- OA3OA3
- dritter Betriebsbereichthird operating area
- OASDTOASDT
- Betriebsbereich einer Vorrichtung gemäß dem Stand der TechnikOperating range of a device according to the prior art
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DE102011078698B3 (en) | 2011-07-05 | 2012-11-15 | Beckhoff Automation Gmbh | Electrical current measuring circuitry of control system used for controlling servo-drive of automation system, has analog filter to carry out frequency-dependent amplification of measuring signal from which current value is measured |
-
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- 2021-10-19 DE DE102021127129.0A patent/DE102021127129B4/en active Active
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DE102011078698B3 (en) | 2011-07-05 | 2012-11-15 | Beckhoff Automation Gmbh | Electrical current measuring circuitry of control system used for controlling servo-drive of automation system, has analog filter to carry out frequency-dependent amplification of measuring signal from which current value is measured |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |