DE19723662A1 - Widerstandswandler mit variabler Phase und Verfahren zu dessen Betrieb - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Wandler, und insbesondere einen verbesserten Wandler, der so ausgebildet ist, daß er ein digitales Ausgangssignal in Reak­ tion auf eine Änderung eines erfaßten oder gemessenen physi­ kalischen Parameters ausgibt, und betrifft ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines derartigen Wandlers.

Es gibt viele Geräte zur Erfassung und Bestimmung der Posi­ tion eines beweglichen Teils. Beispielsweise weist ein linear variabler Differentialtransformator ("LVDT") typischerweise eine Primärspule auf, die induktiv mit zwei Sekundär- oder Ausgangsspulen gekoppelt ist, über ein dazwischen angeordne­ tes, bewegliches Kernteil. Der Treiberspule wird ein Wechsel­ strom zugeführt. Die in den Getriebespulen induzierten Strö­ me spiegeln die Relativposition des Kernteils wieder, und die Ausgangssignale der getriebenen Spulen sind Analogwerte des Treibersignals. Bei modernen digitalen Steuerverfahren muß dieses analoge Signal zuerst in ein entsprechendes Digital­ signal umgewandelt werden, bevor es genutzt werden kann.

Andere Arten von Geräten umfassen Ausgangssignalgeräte mit variabler Phase, beispielsweise Resolver. Diese bieten die attraktive Möglichkeit, dadurch ein direktes digitales Aus­ gangssignal zur Verfügung zu stellen, daß die Zeitverzöge­ rung gezählt wird, die durch die relative Phasenverschiebung gegeben ist. Dieser Ausgangszeitzählwert ist notwendigerwei­ se ein Digitalwert.

Kürzlich wurde ein "invertierter" LVDT entworfen, der als linear variabler Phasenwandler ("LVPT") bezeichnet wird. Vom Aufbau her ist dies im wesentlichen ein konventioneller LVDT, der jedoch entgegengesetzt betrieben wird. Genauer gesagt werden zwei getrennte Erregersignale, die eine identische Signalform aufweisen, jedoch um 90° gegeneinander phasenver­ schoben sind, zwei getrennten Spulen zugeführt. Die Ausgangs­ signale dieser Spulen werden über die Position des Kerns an eine Ausgangsspule gekoppelt. Die Ausgangsspule enthält die Vektorsumme der beiden um 90° phasenverschobenen Eingangssig­ nale. Information bezüglich eines derartigen LVPT ist in be­ stimmten Veröffentlichungen von NWL Control Systems, 2220 Palmer Avenue, Kalamazoo, Michigan 49001, beschrieben, einer Abteilung von Pneumo Corporation.

Zusätzliche Einzelheiten und Verbesserungen dieses grundsätzlichen Geräts können in den US-Patenten Nrn. 4 134 065, 4 297 698 und 4 282 485 ge­ zeigt oder beschrieben sein.

Während analoge Dehnungsmeßstreifen viele Jahre lang häufig eingesetzt wurden, haben nunmehr die Verläßlichkeit und die Leistung von Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen bis zu einem Punkt zugenommen, an dem sie nun für viele kritische Meßein­ sätze verwendet werden können.

Wie voranstehend erläutert sind viele Steuer- oder Regel­ systeme mit geschlossener Schleife an sich digital ausgebil­ det. Wenn ein Systembauteil ein analoges Ausgangssignal er­ zeugt, muß dieses Signal zuerst in ein entsprechendes Digi­ talsignal umgewandelt werden, bevor es in dem Regelschema eingesetzt werden kann. Obwohl verschiedene Arten von Analog/ Digital-Wandlern zur Erzielung dieses Zwecks verfügbar sind, stellen sie einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt und zu­ sätzliche und unnötige Kosten dar.

Daher wäre es allgemein wünschenswert, einen genauen Wandler zur Verfügung zu stellen, der auf einen physikalischen Para­ meter reagiert, und der direkt ein digitales Ausgangssignal erzeugt.

Allgemein stellt die vorliegende Erfindung einen verbesser­ ten Widerstandswandler mit variabler Phase zur Verfügung, so­ wie ein Verfahren zu dessen Betrieb.

Unter Bezugnahme (in Klammern) auf die entsprechenden Teile, Abschnitte oder Oberflächen der beschriebenen Ausführungsform, und zwar nur zum Zwecke der Erläuterung, jedoch nicht ein­ schränkend, ist der erfindungsgemäße Wandler (23) dazu ausge­ bildet, ein digitales Ausgangssignal proportional zu einer Änderung eines erfaßten oder gemessenen physikalischen Para­ meters zu erzeugen. Der verbesserte Wandler weist insgesamt auf: ein erstes Paar in Reihe geschalteter Widerstände (24, 25); ein zweites Paar in Reihe geschalteter Widerstände (26, 28), wobei der elektrische Widerstand zumindest eines der Widerstände in Reaktion auf eine Änderung des erfaßten Para­ meters variabel ist; eine erste Erregervorrichtung (31) zum Anlegen einer ersten Erregerwechselspannung mit einer bestimm­ ten Frequenz über das erste Paar; eine zweite Erregervorrich­ tung (32) zum Anlegen einer zweiten Erregerwechselspannung mit derselben Frequenz über das zweite Paar; wobei die erste und zweite Erregerspannung identische Signalformen aufweisen (in bezug auf die allgemeine Signalform und die Frequenz), jedoch gegeneinander um einen konstanten Phasenwinkel (Φ) verschoben sind; eine Summiervorrichtung (33) zur Durchfüh­ rung einer Vektorsummierung der Spannung, die an einem Punkt zwischen den Widerständen des ersten Paars vorhanden ist, und der Spannung, die an einem Punkt zwischen den Widerstän­ den des zweiten Paars vorhanden ist, um ein vektorsummier­ tes Ausgangssignal zur Verfügung zu stellen; und einen Zäh­ ler (36), der im Betrieb so ausgebildet ist, daß er die Zeit­ differenz zwischen dem Auftreten eines unterscheidbaren Er­ eignisses (beispielsweise dem Punkt, an welchem die Signal­ form den Wert Null erreicht oder überschreitet, usw.) des vektorsummierten Signals und dem Auftreten eines entsprechen­ den unterscheidbaren Ereignisses der betreffenden Erreger­ spannung zählt; wobei der Zählwert der Zeitdifferenz ein di­ gitales Ausgangssignal proportional zur Änderung des erfaß­ ten physikalischen Parameters ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungs­ gemäße Gerät weiterhin einen Komparator (35) auf, um den Phasenwinkel des vektorsummierten Ausgangssignals mit dem Phasenwinkel jeder Erregerspannung zu vergleichen, und ein impulsbreitenmoduliertes Rechteckausgangssignal an der Er­ regerfrequenz zu erzeugen.

Gemäß einer weiteren Zielrichtung stellt die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung eines digitalen Aus­ gangssignals proportional zu einer Änderung eines erfaßten physikalischen Parameters zur Verfügung, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Bereitstellung eines ersten Paars in Reihe geschalteter Widerstände; Bereitstellung eines zwei­ ten Paars in Reihe geschalteter Widerstände; Anordnung der Widerstände so, daß der elektrische Widerstand zumindest ei­ nes der Widerstände in Reaktion auf eine Änderung des erfaß­ ten Parameters variabel ist; Anlegen einer ersten Erregerwech­ selspannung mit einer bestimmten Frequenz an das erste Paar; Anlegen einer zweiten Erregerwechselspannung mit derselben Frequenz an das zweite Paar; wobei die erste und zweite Er­ regerspannung identische Signalformen aufweisen (nämlich in bezug auf die allgemeine Signalform und die Frequenz), jedoch gegeneinander um einen konstanten Phasenwinkel (Φ) verscho­ ben sind; Vektorsummieren der Spannung, die an einem Punkt zwischen den Widerständen des ersten Paars vorhanden ist, und der Spannung, die an einem Punkt zwischen den Widerständen des zweiten Paars vorhanden ist, um ein vektorsummiertes Aus­ gangssignal zur Verfügung zu stellen; und Zählen der Zeitdif­ ferenz zwischen dem Auftreten eines unterscheidbaren Ereig­ nisses (beispielsweise eines Null-Durchgangs) des vektorsum­ mierten Signals und dem Auftreten eines entsprechenden unter­ scheidbaren Ereignisses der betreffenden Erregerspannung; wo­ durch ein digitales Ausgangssignal proportional zur Änderung des erfaßten physikalischen Parameters zur Verfügung gestellt wird.

Das Verfahren kann weiterhin den zusätzlichen Schritt umfas­ sen, den Phasenwinkel des vektorsummierten Signals mit dem Phasenwinkel jeder Erregerspannung zu vergleichen, und ein impulsbreitenmoduliertes Rechteckwellen-Ausgangssignal an der Erregerfrequenz als Funktion dieses Phasenvergleichs zu er­ zeugen. Die Erregersignalform kann eine Sinuswelle sein, eine Ableitung (beispielsweise eine Kosinuswelle) der Sinuswelle, eine Dreieckwelle, eine Sägezahnwelle, oder eine andere, sich wiederholende Signalform. Die erste und die zweite Spannung können um 90° phasenverschoben sein, oder um einen anderen Winkel.

Der allgemeine Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht da­ her in der Bereitstellung eines verbesserten Wandlers zur An­ zeige einer Änderung eines erfaßten physikalischen Parameters.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung eines Widerstandswandlers mit variabler Phase.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung eines ver­ besserten Wandlers, der ein digitales Ausgangssignal erzeugt.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung eines ver­ besserten Verfahrens zum Betrieb eines Wandlers.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung eines ver­ besserten Verfahrens zum Betrieb eines Wandlers, um ein digi­ tales Ausgangssignal zur Verfügung zu stellen.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden aus der voran­ stehenden und der nachstehenden Beschreibung, den Zeichnungen, und den beigefügten Patentansprüchen noch deutlicher. In den Figuren zeigt:

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Widerstandswandlers mit konstanter Phase nach dem Stand der Technik, bei welchem die Ausgangsspannung einer Gleichstrom-Brückenschaltung mit einer dreieckförmigen Bezugsspannung summiert wird, um den Null-Durchgang der resultierenden Signalform als Funktion ei­ ner Änderung eines erfaßten physikalischen Parameters zu ver­ schieben; und

Fig. 1 eine schematische Ansicht des verbesserten Widerstands­ wandlers mit variabler Phase, wobei das Anlegen von zwei pha­ senverschobenen, sinusförmigen Erregerspannungen an getrennte, in Reihe geschaltete Widerstandspaare gezeigt ist, die Span­ nungen an den Knoten zwischen den Widerständen jedes Paars vektorsummiert und in ein impulsbreitenmoduliertes Rechteck­ wellensignal umgewandelt werden, und die Zeitdifferenz zwi­ schen dem Auftreten eines unterscheidbaren Ereignisses (bei­ spielsweise dem Null-Durchgang, dem Zeitpunkt, an welchem der Wert der Spannung Null wird, usw.) des vektorsummierten Sig­ nals und dem Auftreten eines entsprechenden unterscheidbaren Ereignisses der Erregerspannung gezählt wird, um ein digita­ les Ausgangssignal zu erzeugen.

Zunächst wird darauf hingewiesen, daß gleiche Bezugszeichen dazu gedacht sind, gleiche Bauteile, Abschnitte oder Oberflä­ chen konsistent in den verschiedenen Zeichnungsfiguren zu identifizieren, da derartige Elemente, Abschnitte oder Ober­ flächen durch die gesamte Beschreibung, von welcher diese detaillierte Beschreibung einen Teil bildet, weiter beschrie­ ben oder erläutert werden können. Falls nicht anders angege­ ben, sollen die Zeichnungen (in bezug auf die Anordnung von Teilen, Montage, usw.) zusammen mit der Beschreibung gelesen werden, und sollen als Abschnitt der gesamten Beschreibung der vorliegenden Erfindung angesehen werden. In der folgenden Beschreibung betreffen die Begriffe "horizontal", "vertikal", "links", "rechts", "oben" und "unten", und ebenso deren Ad­ jektiv- und Adverbialformen (beispielsweise "horizontal", "nach rechts", "nach oben", usw.) einfach die Orientierung der dargestellten Anordnung, wenn die betreffende Zeichnungs­ figur dem Leser gegenüberliegt. Falls nicht anders angegeben, beziehen sich die Begriffe "nach innen" und "nach außen" auf die Orientierung einer Oberfläche in bezug auf deren Längs­ achse oder Drehachse, je nach Fall.

Es erscheint sinnvoll, zunächst den Aufbau und die Betriebs­ weise eines Widerstandswandlers nach dem Stand der Technik zu schildern, bevor die vorliegende Verbesserung erläutert wird.

Wandler nach dem Stand der Technik (Fig. 2)

Zwar wurden analoge Dehnungsmeßstreifenwandler über viele Jahre häufig eingesetzt, jedoch wird angenommen, daß niemand erkannt hat, daß es wünschenswert ist, eine einfache Analog/ Digital-Wandlung eines Ausgangssignals zur Verfügung zu stel­ len, die ziemlich genau auf dieselbe Weise erzielt wird, in welcher ein Wandler mit variabler Phase digitalisiert werden kann. Eine mögliche Vorgehensweise, unter Verwendung des wohlbekannten Standes der Technik, bestände typischerweise darin, mit dem konventionellen Gleichspannungsausgangssignal einer Dehnungsmeßstreifenbrücke zu beginnen, die von einer Gleichstromquelle erregt wird, und eine impulsbreitenmodelier­ te Signalform auf konventionelle Weise dadurch zu erzeugen, daß das Brückenausgangssignal mit einer Rechteckbezugswelle summiert wird, um den Null-Durchgangszeitpunkt zu verschie­ ben. Das impulsbreitenmodulierte Signal könnte dann dadurch in ein Digitalsignal umgewandelt werden, daß die jeweiligen Impulsbreitenzeiten mit Hilfe eines Zählers mit einem Bezugs­ takt gezählt werden, ziemlich genau auf dieselbe Weise, wie das Ausgangssignal eines "LVPT" digitalisiert werden kann.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Widerstandswandler nach dem Stand der Technik, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 be­ zeichnet ist. Dieser Wandler ist so dargestellt, daß er vier unabhängig variable elektrische Widerstände 11, 12, 13 und 14 aufweist, die im Betrieb in Brückenschaltung angeordnet sind. Eine Batterie 15 ist dazu ausgebildet, ein Gleichspan­ nungspotential für die Knoten zwischen den Widerständen 11, 13 bzw. 12, 14 zur Verfügung zu stellen. Der Knoten zwischen den Widerständen 11 und 12 ist an Masse gelegt, wie durch das Bezugszeichen 16 angedeutet. Die gestrichelten Linien, welche die verschiedenen Widerstände verbinden, zeigen schematisch an, daß diese Widerstände auf verbundene oder komplementäre Weise variiert werden. Die Gleichspannung, die an dem Knoten zwischen den Widerständen 13, 14 vorhanden ist, wird als po­ sitives Eingangssignal einem Summierpunkt 18 zugeführt. Der Summierpunkt 18 empfängt weiterhin ein Dreieckwellensignal von einem Dreiecksignal-Bezugsgenerator 19. Das Gleichspan­ nungssignal, welches dem Summierungspunkt zugeführt wird, verschiebt dann, wenn es zur zugeführten Dreiecksignalform addiert wird, den nominellen Null-Durchgang vom Zeitpunkt t₀ auf einen neuen Zeitpunkt t_S, wie in dem zugehörigen Signalformdiagramm gezeigt ist.

Der Summierpunkt 18 liefert das summierte Signal an einen Impulsbreitenmodulator 20, der die überlagerte Signalform in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckwelle umwandelt, wie aus dem zugehörigen Signalformdiagramm hervorgeht. Diese Recht­ eckwelle wird einem Impulsbreitenzähler 21 zugeführt, der die Zeitdifferenz (nämlich t_S-t₀) zwischen unterscheidbaren Ereignissen (beispielsweise Null-Durchgängen) mit einer Rate zählt, die von einem Taktgeber 22 geliefert wird. Der Impuls­ breitenzähler 21 stellt daher ein digitales Ausgangssignal zur Verfügung, welches die Änderung des Widerstands oder der Widerstände der Brücke widerspiegelt.

Verbesserter Wandler (Fig. 1)

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines verbesserten Widerstands­ wandlers mit variabler Phase, der insgesamt mit dem Bezugs­ zeichen 23 bezeichnet ist. Der Wandler 23 ist so dargestellt, daß er ein erstes Paar von in Reihe geschalteten Widerstän­ den 24, 25 und ein zweites Paar von in Reihe geschalteten Widerständen 26, 28 aufweist. Wie gezeigt ist jeder dieser Widerstände variabel, und kann als Dehnungsmeßstreifen ausge­ bildet sein, der auf einem körperlich bewegbaren Teil ange­ bracht ist. Allerdings ist dies nicht unvermeidlich so. Nur ein Widerstand der Brücke muß auf eine Änderung des Parameters reagieren. Ein Anschluß der Widerstände 25 und 28 ist an Masse gelegt, wie durch das Bezugszeichen 29 bzw. 30 angedeutet ist.

Eine erste Erregervorrichtung, beispielsweise ein Sinuswel­ lengenerator 31, ist so ausgebildet, daß sie im Betrieb eine erste Erregerwechselspannung bei einer bestimmten Frequenz an das erste Paar der Widerstände 24, 25 anlegt. Eine zweite Erregervorrichtung, beispielsweise ein zweiter Sinuswellen­ generator 32, ist so ausgebildet, daß sie im Betrieb eine zweite Erregerwechselspannung mit derselben Frequenz an das zweite Paar der Widerstände 26, 28 anlegt. Die Sinuswellen­ generatoren 31 und 32 sind so ausgebildet, daß sie im Betrieb identische alternierende Signalformen erzeugen (also entweder Sinuswellen, Kosinuswellen, Dreieckwellen, Sägezahnwellen oder irgendeine andere alternierende Signalform, welche einen wiederholten Null-Durchgang zeigt), mit gleicher Funktion und Frequenz. Allerdings ist die zweite Erregerspannung gegenüber der ersten Erregerspannung um einen bekannten und konstanten Phasenwinkel (Φ) verschoben, beispielsweise 90°. Die an ei­ nem Punkt zwischen den Widerständen 26, 28 vorhandene Span­ nung wird als positives Eingangssignal einem Summierungspunkt 33 zugeführt. Die Spannung zwischen den Widerständen 24, 25 wird ebenfalls als positives Eingangssignal dem Summierungs­ punkt 33 zugeführt. Der Ausgang des Summierungspunkts stellt ein vektorsummiertes Ausgangssignal zur Verfügung, wie es in dem zugehörigen Signalformdiagramm dargestellt ist, welches die sich ergebende Vektorsumme 34 zweier gleicher Signale zeigt, und eine entsprechende resultierende Vektorsumme 34′ für ungleiche Eingangssignale, sowie die zugehörigen Phasen­ winkel Φ und Φ′.

Das Ausgangssignal des Summierungspunkts 33 wird einem Pha­ senkomparator 35 zugeführt, der den Phasenwinkel der vektor­ summierten Spannung mit dem Phasenwinkel der Bezugssignal­ form vergleicht, die hier von dem Ausgangssignal des zweiten Sinuswellengenerators 32 abgeleitet wird, und erzeugt ein impulsbreitenmoduliertes Rechteckwellen-Ausgangssignal. Die Breiten der Impulse dieses Ausgangssignals werden als Funk­ tion der Zeitdifferenz der Null-Durchgänge der vektorsummier­ ten und der Bezugssignale moduliert. Alternativ hierzu kön­ nen sie als Funktion der Zeitdifferenz moduliert werden, wel­ che einigen anderen unterscheidbaren Ereignissen zugeordnet ist. Diese impulsbreitenmodulierte Signaldifferenz wird dann einem Impulsbreitenzähler 36 zugeführt, der die Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten eines unterscheidbaren Ereignisses (also dem Null-Durchgang zum Zeitpunkt t₀) des Bezugssignals und dem Auftreten eines entsprechenden unterscheidbaren Er­ eignisses (also dem Null-Durchgang zum Zeitpunkt t_S) des vektorsummierten Signals zählt, mit einer Rate, die von einem Takt 38 vorgegeben wird. Das Ausgangssignal des Impulsbrei­ tenzählers ist daher ein digitales Ausgangssignal, welches proportional zu einer Änderung des erfaßten physikalischen Parameters ist.

Abänderungen

Bei der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich. Zwar sind die erste und zweite Erre­ gervorrichtung als Sinuswellengenerator dargestellt. Aller­ dings könnten sie auch alternativ als Dreieckswellen- oder Sägezahngeneratoren ausgebildet sein. Das wesentliche Merk­ mal besteht hier darin, daß die Bezugssignalformen, die von beiden Erregervorrichtungen erzeugt werden, gleich sein soll­ ten, jedoch die eine gegenüber der anderen um einen bekann­ ten Phasenwinkel verschoben sein muß. Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt dieser Phasenwinkel 90°. Dies muß aber nicht unbedingt der Fall sein. Anders ausgedrückt könnte je nach Wunsch der Phasenwinkel ein anderer Winkel als 90° sein.

In bezug auf die Widerstandsbrücke geht aus der Zeichnung her­ vor, daß alle vier Widerstandswerte variabel sind. Dies tritt nicht in allen Fällen auf. Allerdings ist es wesentlich, daß zumindest einer der Widerstände auf eine Änderung des physi­ kalischen Parameters reagiert. Dieser physikalische Parameter kann möglicherweise die Dehnung sein, und einer oder mehrerer der Widerstände kann in Form eines elektrischen Dehnungsmeß­ streifens vorliegen. Der Summierungspunkt ist einfach so dar­ gestellt, daß er die Vektorsumme der Spannungen in der Mitte zwischen den Widerständen jedes Paars zur Verfügung stellt. Der Phasenkomparator ist so ausgebildet, daß er die Phase des vektorsummierten Signals in bezug auf die Bezugssignalform erfaßt und feststellt. In dieser Hinsicht kann die Bezugssig­ nalform von jeder Erregervorrichtung abgenommen werden. In jedem Fall stellt der Phasenkomparator die Phasenwinkeldiffe­ renz zwischen diesen beiden Signalen fest, und erzeugt ein impulsbreitenmoduliertes Rechteckwellen-Ausgangssignal, wel­ ches diese Differenz widerspiegelt. Die Zeit zwischen Null- Durchgängen des vektorsummierten Signals und des Bezugssig­ nals wird dann gezählt, um das digitale Ausgangssignal des Wandlers zur Verfügung zu stellen.

Zwar wurde die momentan bevorzugte Ausführungsform des ver­ besserten Wandlers gezeigt und beschrieben, und wurden in die­ ser Hinsicht einige Änderungen erläutert, jedoch wird Fachleu­ ten auf diesem Gebiet deutlich werden, daß sich verschiedene zusätzliche Änderungen und Modifikationen vornehmen lassen, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, das sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergibt und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein soll.

Claims (17)

1. Wandler zur Erzeugung eines digitalen Ausgangssignals pro­ portional zu einer Änderung eines erfaßten physikalischen Parameters, welcher aufweist:
ein erstes Paar von in Reihe geschalteten Widerständen;
ein zweites Paar von in Reihe geschalteten Widerständen;
wobei der elektrische Widerstandswert von zumindest einem der Widerstände in Reaktion auf eine Änderung des erfaß­ ten Parameters variabel ist;
eine erste Erregervorrichtung zum Anlegen einer ersten Er­ regerwechselspannung mit einer bestimmten Frequenz an das erste Paar;
eine zweite Erregervorrichtung zum Anlegen einer zweiten Erregerwechselspannung mit dieser Frequenz an das zweite Paar;
wobei die erste und die zweite Erregerspannung identische Signalformen aufweisen, jedoch in bezug aufeinander um ei­ nen konstanten Phasenwinkel verschoben sind;
eine Summiervorrichtung zum Vektorsummieren der Spannung, die an einem Punkt zwischen den Widerständen des ersten Paars vorhanden ist, mit der Spannung, die an einem Punkt zwischen den Widerständen des zweiten Paars vorhanden ist, um ein vektorsummiertes Ausgangssignal zur Verfügung zu stellen; und
einen Zähler, der so ausgebildet ist, daß er im Betrieb die Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten eines unterscheid­ baren Signalformereignisses des vektorsummierten Signals und dem Auftreten eines entsprechenden unterscheidbaren Signalformereignisses der betreffenden Erregerspannung zählt;
wodurch der Zeitdifferenz-Zählwert ein digitales Ausgangs­ signal ist, welches proportional zur Änderung des erfaß­ ten physikalischen Parameters ist.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Signalformen eine Sinussignalform ist.

3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenwinkel zwischen der ersten und der zweiten Erreger­ spannung 90° beträgt.

4. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Signalformen die Form einer Dreieckswelle hat.

5. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Widerstände einen variablen Widerstandswert aufweist.

6. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest ein variabler Widerstand ein Dehnungsmeßstreifen ist.

7. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden der Erregerspannungen gleich sind.

8. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unterscheidbare Ereignis ein Zeitpunkt ist, an welchem der Wert der Spannung den Wert Null erreicht.

9. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator zum Vergleichen des Phasenwinkels des vektor­ summierten Ausgangssignals mit dem Phasenwinkel einer der Erregerspannungen vorgesehen ist, und zur Erzeugung eines impulsbreitenmodulierten Rechteckwellen-Ausgangssignals mit der Erregerfrequenz.

10. Verfahren zur Erzeugung eines digitalen Ausgangssignals proportional zu einer Änderung eines erfaßten physikali­ schen Parameters, mit folgenden Schritten:
Bereitstellung eines ersten Paars von in Reihe geschalte­ ten Widerständen;
Bereitstellung eines zweiten Paars von in Reihe geschal­ teten Widerständen;
Anordnen der Widerstände auf solche Weise, daß der elek­ trische Widerstandswert zumindest eines der Widerstände in Reaktion auf eine Änderung des erfaßten Parameters variabel ist;
Anlegen einer ersten Erregerwechselspannung mit einer be­ stimmten Frequenz an das erste Paar;
Anlegen einer zweiten Erregerwechselspannung mit der Fre­ quenz an das zweite Paar;
wobei die erste und die zweite Erregerspannung identische Signalformen aufweisen, jedoch gegeneinander um einen konstanten Phasenwinkel verschoben sind;
Vektorsummieren der Spannung, die an einem Punkt zwischen den Widerständen des ersten Paars vorhanden ist, und der Spannung, die an einem Punkt zwischen den Widerständen des zweiten Paars vorhanden ist, um ein vektorsummiertes Ausgangssignal zur Verfügung zu stellen; und
Zählen der Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten eines unterscheidbaren Signalformereignisses des vektorsum­ mierten Signals und dem Auftreten eines entsprechenden unterscheidbaren Signalformereignisses der betreffenden Erregerspannung;
um hierdurch ein digitales Ausgangssignal proportional zur Änderung des erfaßten physikalischen Parameters zu erzeugen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalform eines Sinuswelle ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenwinkel zwischen der ersten und der zweiten Erregerspannung 90° beträgt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalform die Form einer Dreieckswelle aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Widerstände ein Dehnungsmeßstreifen ist.

15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden der Erregerspannungen gleich sind.

16. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das unterscheidbare Ereignis ein Zeitpunkt ist, an wel­ chem der Wert der Spannung den Wert Null erreicht.

17. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Schritt vorgesehen ist, den Phasenwinkel des vektorsummierten Ausgangssignals mit dem Phasenwin­ kel einer der Erregerspannungen zu vergleichen, zur Er­ zeugung eines impulsbreitenmodulierten Rechteckwellen- Ausgangssignals mit der Erregerfrequenz.