DE4424240C2 - Schaltungsanordnung mit einem Anzeigeinstrument - Google Patents

Schaltungsanordnung mit einem Anzeigeinstrument

Info

Publication number
DE4424240C2
DE4424240C2 DE4424240A DE4424240A DE4424240C2 DE 4424240 C2 DE4424240 C2 DE 4424240C2 DE 4424240 A DE4424240 A DE 4424240A DE 4424240 A DE4424240 A DE 4424240A DE 4424240 C2 DE4424240 C2 DE 4424240C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connection
circuit arrangement
arrangement according
input
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4424240A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4424240A1 (de
Inventor
Martin Dipl Phys Bosch
Karl-Josef Gropper
Kurt Dipl Ing Eberhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microchip Technology Munich GmbH
Original Assignee
Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Temic Telefunken Microelectronic GmbH filed Critical Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Priority to DE4424240A priority Critical patent/DE4424240C2/de
Publication of DE4424240A1 publication Critical patent/DE4424240A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4424240C2 publication Critical patent/DE4424240C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/02Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
    • G01D3/021Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation using purely analogue techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80Arrangements for signal processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die als Anzeigeein­ richtung zur Anzeige eines von einem Sensorelement ge­ lieferten Sensorsignals ausgebildet ist.
Die Fig. 3 zeigt eine derartige, beispielsweise aus der DE-OS 34 09 258 A1 bekannte Schaltungsanordnung mit einem Sensorelement 2, das über eine Signalauswerte­ schaltung 3 mit einem Anzeigeinstrument 1 verbunden ist. Sie ist als Tankanzeigeeinrichtung zur Anzeige des Flüssigkeitsstands in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs ausgeführt. Das Sensorelement 2 ist als Potentiometer mit einem vom momentanen Flüssig­ keitsstand abhängigen Widerstandswert ausgebildet. Bei einem derartigen Sensorelement 2 schwankt aufgrund von durch Fahrzeugbewegungen hervorgerufenen Flüs­ sigkeitsstandsschwankungen auch das vom Sensorelement 2 gelieferte Sensorsignal US. Um diese Schwankungen zu unterdrücken, wird das Sensorsignal US über einen Puf­ fer 35 einem Tiefpaß 36 zugeführt. Das vom Tiefpaß 36 gefilterte Signal UM wird von einem Operationsverstär­ ker 37 mit dem am Ausgang des Puffers 35 anstehenden Sensorsignal verglichen. Über einen dem Operationsver­ stärker 37 nachgeschalteten und mit dem Anzeigeinstru­ ment 1 verbundenen Transistor 38 wird der Meßanschluß A10 des Anzeigeinstruments 1 derart angesteuert, daß das Anzeigeinstrument 1, trotz einer Abweichung des gefilterten Signals UM vom Momentanwert des Sensor­ signals US, keine Signalschwankungen anzeigt, d. h. schnelle Schwankungen des Sensorsignals US werden von der Signalauswerteschaltung 3 kompensiert. Da das Sensorelement 2 über einen Spannungsteiler 39 mit der Versorgungsspannungsquelle VO verbunden ist, ändert sich bei Schwankungen der Versorgungsspannung das am Sensorelement 2 anstehende Sensorsignal US um einen vom momentanen Widerstandswert des Sensorelements 2 abhän­ gigen Teilerfaktor. Da das vom Tiefpaß 36 gefilterte Signal UM sich jedoch bei schnellen Änderungen der Ver­ sorgungsspannung nicht um den gleichen Teilerfaktor än­ dert, führt dies zu einer Überkompensation des Sen­ sorsignals US. Durch einen zwischen Versorgungsspan­ nungsquelle VO und Ausgangsanschluß des Tiefpasses 36 geschalteten Kondensator 40, läßt sich dieser Effekt, jedoch nur für einen einzigen Widerstandswert des Sen­ sorelements 2, kompensieren; für andere Widerstands­ werte, d. h. bei anderen Flüssigkeitsständen, zeigt das Anzeigeinstrument dann fehlerhafte Werte an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schal­ tungsanordnung der eingangs genannten Art, die sich zur Anzeige eines von einem Sensorelement gelieferten Sensorsignals eignet, bei der kurzzeitige Schwankungen des Sensor­ signals und kurzzeitige Schwankungen der Versorgungs­ spannung nicht angezeigt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Signalauswerteschaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung weist neben einem Tiefpaß mit einem Eingangs- und einem Ausgangsanschluß, eine Span­ nungsversorgungseinheit mit einem Ausgangsanschluß und einen Multiplizierer mit zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluß auf. Der Ausgangsanschluß der Spannungsversorgungseinheit und der Eingangsanschluß des Tiefpasses sind am Eingangsanschluß der Signalaus­ werteschaltung mit dem Sensoranschluß des Sensorele­ ments, das vorzugsweise als veränderbarer Widerstand ausgebildet ist, verbunden. Der Ausgangsanschluß des Tiefpasses ist mit dem ersten Eingangsanschluß des Mul­ tiplizierers verbunden; der zweite Eingangsanschluß des Multiplizierers ist am Versorgungsanschluß der Signalauswerteschaltung mit der Versorgungsspannungs­ quelle verbunden; der Ausgangsanschluß des Multi­ plizierers ist am Ausgangsanschluß der Signalauswerte­ schaltung mit dem Meßanschluß des Anzeigeinstruments verbunden.
Die Spannungsversorgungseinheit liefert an ihrem Aus­ gang eine von der Versorgungsspannungsquelle unabhän­ gige Spannung. Infolgedessen wirken sich Schwankungen der Versorgungsspannung nicht auf das am Sensoranschluß des Sensorelements anstehende Sensorsignal aus. Die Spannungsversorgungseinheit ist vorzugsweise als Schal­ tung mit einer Referenzspannungsquelle und einem in Reihe dazu geschalteten Widerstand ausgeführt.
Mit dem Tiefpaß werden kurzzeitige Schwankungen des Sensorsignals - vorzugsweise einer Spannung - ausgefil­ tert. Er ist vorzugsweise als RC-Glied mit einem Fil­ terwiderstand und einem Filterkondensator ausgebildet, dem vorzugsweise eine als Spannungsfolger ausgebildete Verstärkereinheit zur Impedanzwandlung nachgeschaltet ist. Im Tiefpaß ist vorzugsweise eine Rücksetzeinheit vorgesehen, die den Filterwiderstand des RC-Glieds beim Einschalten der Schaltungsanordnung kurzzeitig nie­ derohmig überbrückt.
Die Anzeige des vorzugsweise als spannungskompensiertes Drehspulinstrument ausgebildeten Anzeigeinstruments soll sich bei Schwankungen der Versorgungsspannung nicht ändern. Aus diesem Grunde muß, da der Versor­ gungsanschluß des Anzeigeinstruments mit der Versor­ gungsspannungsquelle verbunden ist, das dem Meßanschluß des Anzeigeinstruments zugeführte Meßsignal proportio­ nal zur Versorgungsspannung sein. Da das am Ausgangsan­ schluß des Tiefpasses anliegende Signal im nachgeschal­ teten, vorzugsweise als Einquadrantenmultiplizierer ausgeführten Multiplizierer mit der Versorgungsspannung multipliziert wird, erhält man folglich am Ausgangsan­ schluß der Signalauswerteschaltung, d. h. am Meßan­ schluß des Anzeigeinstruments, wie gefordert ein zur Versorgungsspannung proportionales Meßsignal. Der Ausgangsanschluß des Multiplizierers ist vorzugsweise über eine Treibereinheit mit dem Meßanschluß des Anzeigeinstruments verbunden. Diese Treibereinheit dient vorzugsweise zur Verstärkung eventuell zur Pegel­ verschiebung und gegebenenfalls, je nach Ausführung des Multiplizierers, zur Inversion des vom Multiplizierer gelieferten Signals. Der Ausgangsanschluß der Trei­ bereinheit ist vorzugsweise mit einem Lastwiderstand zur Einstellung des Arbeitspunktes des An­ zeigeinstruments verbunden. Über ihn wird ein vom An­ zeigeinstrument gelieferter minimaler Strom - der Ruhe­ strom - zum Bezugspotential abgeleitet.
Der zweite Eingangsanschluß des Multiplizierers ist vorzugsweise über ein Proportionalglied mit der Versor­ gungsspannungsquelle verbunden. Es dient zur Anpassung des am Ausgangsanschluß des Multiplizierers anstehenden Signals an die dem Multiplizierer nachfolgenden Trei­ bereinheit. Das Proportionalglied ist vorzugsweise als ein mit zwei Widerständen ausgeführter Spannungsteiler ausgebildet, dem vorzugsweise ein Spannungsfolger zur Impedanzwandlung nachgeschaltet ist.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bietet fol­ gende Vorteile:
  • - Die Schaltungsanordnung eignet sich, da kurzzei­ tige Schwankungen des Sensorsignals unterdrückt und nicht angezeigt werden, besonders gut zur Her­ stellung von Tankanzeigeeinrichtungen zur Anzeige von Flüssigkeitsständen von bewegten Flüs­ sigkeiten, insbesondere zur Anzeige von Flüssig­ keitsständen in Kraftstofftank s von Kraftfahr­ zeugen.
  • - Tankanzeigeeinrichtungen für Kraftfahrzeuge sind kostengünstig realisierbar, da hierzu nur übliche und schon bisher in Fahrzeugen eingesetzte Anzeigeinstrumente und Sensorelemente benötigt werden und da aufgrund des einfachen Aufbaus der Schaltungsanordnung fast die gesamte Signalaus­ werteschaltung in einen integrierten Schaltkreis integrierbar ist und somit platzsparend und ko­ stengünstig herstellbar ist.
Die Schaltungsanordnung läßt sich überall dort einset­ zen, wo ein Sensorsignal auf einem Anzeigeinstrument angezeigt werden soll und kurzzeitige Schwankungen des Sensorsignals und der Versorgungsspannung keinen Ein­ fluß auf die Anzeige haben dürfen.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird im fol­ genden anhand der Fig. 1 - sie zeigt ein Prinzip­ schaltbild einer Schaltungsanordnung zur Anzeige des Flüssigkeitsstands in einem Kraftstofftank eines Fahr­ zeugs - und anhand der Fig. 2 - sie zeigt ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Schaltungsanordnung aus Fig. 1 - be­ schrieben. Fig. 3 zeigt ein Schaltbild der im Stand der Technik- beschriebenen Schaltungsanordnung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen das Sensorelement 2, das An­ zeigeinstrument 1 und die Signalauswerteschaltung 3 mit dem Tiefpaß 30, der Spannungsversorgungseinheit oder Versorgungsspannungseinheit 31, dem Multiplizierer 32, der Treibereinheit 34 und dem Pro­ portionalglied 33. Das Sensorelement 2 ist als Poten­ tiometer ausgebildet, das von einem in den Kraftstoff des Kraftstofftanks getauchten Schwimmkörper betätigt wird. Der Widerstand des Sensorelements 2 beträgt 4 Ω bei vollem und 325 Ω bei leerem Kraftstofftank. Sein Schleiferanschluß liegt auf Masse und sein Sensoran­ schluß A20 ist am Eingangsanschluß der Signalauswerte­ schaltung 3 mit dem Eingangsanschluß A30 des Tiefpasses 30 und mit dem Ausgangsanschluß A37 der Spannungsver­ sorgungseinheit 31 verbunden. Der Ausgangsanschluß A31 des Tiefpasses 30 ist mit dem ersten Eingangsanschluß A32 des Multiplizierers 32 verbunden; der zweite Ein­ gangsanschluß A33 des Multiplizierers 32 ist mit dem Ausgangsanschluß A33 des Proportionalglieds 33 verbun­ den; der Eingangsanschluß A39 des Proportionalglieds 33 ist am Versorgungsanschluß der Signalauswerteschaltung 3 mit dem Versorgungsanschluß A11 des Anzeigeinstru­ ments 1 und mit der Versorgungsspannungsquelle VO ver­ bunden; der Ausgangsanschluß A34 des Multiplizierers 32 ist mit dem Eingangsanschluß A35 der Treibereinheit 34 verbunden; der Ausgangsanschluß A36 der Treibereinheit 34 ist am Ausgangsanschluß der Signalauswerteschaltung 3 mit dem Meßanschluß A10 des Anzeigeinstruments 1 ver­ bunden. Das Anzeigeinstrument 1 ist als spannungskom­ pensiertes Drehspulinstrument ausgebildet und weist einen mit Masse verbundenen weiteren Versorgungsan­ schluß A12 auf. Die beiden Spulen L10 und L11 des An­ zeigeinstruments 1 haben jeweils einen Widerstand von 150 Ω; der Eingangswiderstand am Meßanschluß A10 des Anzeigeinstruments beträgt infolgedessen 75 Ω.
Die einzelnen Funktionsblöcke der Signalauswerteschal­ tung 3 werden anhand der Fig. 2 genauer beschrieben.
Die Spannungsversorgungseinheit 31 ist als eine Refe­ renzspannungsquelle 310 und einem in Reihe dazu ge­ schalteten Widerstand R310 ausgebildet. Die Referenz­ spannungsquelle 310 dient zur Erzeugung einer von der Versorgungsspannung unabhängigen Spannung, so daß das Sensorsignal US - das Potential am Sensoranschluß A20 - von Schwankungen der Versorgungsspannung nicht beein­ flußt wird. Mit dem Widerstand R310, dessen Wert 75 Ω beträgt, wird der Eingangswiderstand des Anzeigeinstru­ ments 1 nachgebildet. Infolgedessen erhält man am Sen­ soranschluß A20 die gleichen Widerstandsverhältnisse wie am Sensoranschluß einer unkompensierten Anzeigeein­ richtung, d. h. einer Anzeigeeinrichtung bei der das Sensorelement 2 direkt mit dem Meßanschluß A10 verbun­ den ist. Somit kann das Anzeigeinstrument einer unkom­ pensierten Anzeigeeinrichtung zur Realisierung der Schaltungsanordnung aus Fig. 2 eingesetzt werden, ohne daß hierzu eine Änderung der Skalierung des Anzeigein­ struments erforderlich wird.
Der Tiefpaß 30 dient zur Unterdrückung von kurzzeitigen Schwankungen des Sensorsignals US. Er umfaßt ein RC- Glied mit einer Zeitkonstante in der Größenordnung von einer Minute, die Rücksetzeinheit 301 und die Verstär­ kereinheit 300. Das RC-Glied ist als ein einem Filter­ widerstand R300 nachgeschalteter Filterkondensator C300 ausgebildet. Ein Anschluß des Filterwiderstands R300 ist mit dem Eingangsanschluß A30 des Tiefpasses 30 ver­ bunden; sein anderer Anschluß ist mit dem ersten An­ schluß A300 des Filterkondensators C300 verbunden; der zweite Anschluß des Filterkondensators C300 ist mit Masse verbunden. Am Filterkondensator C300 steht die gefilterte Spannung UTP an. Diese gefilterte Spannung UTP wird über die Verstärkereinheit 300 dem Ausgangsan­ schluß A31 des Filters zugeführt. Die Verstärkereinheit 300 dient zur Impedanzwandlung; sie ist als Spannungsfolger mit einem Operationsverstärker, dessen Ausgangsanschluß zu seinem invertierenden Eingangsan­ schluß rückgekoppelt ist und dessen nichtinvertierender Eingangsanschluß mit dem ersten Anschluß A300 des Filterkondensators C300 verbunden ist, ausgebildet. Aufgrund der großen Zeitkonstanten des RC-Glieds würde der Filterkondensator C300 beim Einschalten der Schaltungsanordnung nur langsam geladen werden. Um den Ladevorgang zu beschleunigen, wird der Filterwiderstand R300 während einer als Rücksetzzeit bezeichneten Zeit von der Rücksetzeinheit 301 kurzzeitig niederohmig überbrückt. Die Überbrückung erfolgt in der Rück­ setzeinheit 301 über den schaltbaren Spannungsfolger 3010, der über seinen Steueranschluß A3010 mit einem Steuerausgang der Rücksetzsteuereinheit 3011 verbunden ist. Der schaltbare Spannungsfolger 3010 ist als Opera­ tionsverstärker ausgebildet, dessen nichtinvertierender Eingangsanschluß mit dem Eingangsanschluß A30 des Tief­ passes 30 verbunden ist. Sein invertierender Eingangs­ anschluß ist an seinen Ausgangsanschluß und an den er­ sten Anschluß A300 des Filterkondensators C300 ange­ schlossen. Die Rücksetzzeit läßt sich über die Kapazi­ tät des mit einem Steuereingang der Rücksetzsteuerein­ heit 3011 verbundenen Ladekondensators C3010 einstel­ len. Der Filterkondensator C300 ist über die Diode D3010 mit dem Versorgungsanschluß der Signalauswerte­ schaltung 3 verbunden. Bei kurzzeitigen Versorgungs­ spannungseinbrüchen wird die Signalauswerteschaltung 3 infolgedessen von der im Filterkondensator C300 gespei­ cherten Energie versorgt.
Der Multiplizierer 32 ist als Einquadrantenmultiplizie­ rer ausgebildet. Sein Ausgangsstrom ist proportional zu den an seinen Eingangsanschlüssen A32 und A33 anliegen­ den Spannungen, d. h. proportional zur gefilterten Spannung UTP, proportional zur Versorgungsspannung und proportional zum Proportionalitätsfaktor des Proportio­ nalitätsglieds oder Proportionalgliedes 33. Der Eingangsanschluß A39 des Propor­ tionalitätsglieds 33 ist aber einen mit den Widerstän­ den R330 und R331 ausgeführten Spannungsteiler mit dem Eingangsanschluß des zur Impedanzwandlung vorgesehenen Spannungsfolgers 330 verbunden. Der Spannungsfolger 330 ist als ein Operationsverstärker ausgebildet, dessen Ausgangsanschluß zu seinem invertierenden Eingangsan­ schluß rückgekoppelt und mit dem Ausgangsanschluß A38 des Proportionalglieds 33 verbunden ist und dessen nichtinvertierender Eingangsanschluß den Eingangsan­ schluß des Spannungsfolgers 330 bildet.
Die Treibereinheit 34 dient zur Verstärkung des am Aus­ gangsanschluß A34 des Modifizierers 32 bereitgestellten Stromes. Der Eingangsanschluß A35 der Treibereinheit 34 ist über den Inverter 340 und über den diesem nachge­ schalteten Spannungsstromwandler 341 mit dem Ausgangs­ anschluß A36 verbunden. Der 330-Ω-Lastwiderstand R340, dessen eine Anschluß mit dem Ausgangsanschluß A36 der Treibereinheit 34 und dessen andere Anschluß mit Masse verbunden ist, dient zur Aufnahme des vom Anzeige­ instrument 1 gelieferten Ruhestroms. Dieser Ruhestrom - er beträgt 15 mA - ist der minimale Strom, der aus dem Meßanschluß 10 fließen muß, so daß das Anzeigeinstrument 1 den Nullpunkt, d. h. einen leeren Kraftstofftank, anzeigt. Durch die Wahl eines eng tolerierten, beispielsweise eines einprozentigen Lastwiderstands R340, ergibt sich in der Umgebung des Nullpunkts eine hohe Genauigkeit des angezeigten Wer­ tes. Da beim maximalen Widerstandswert des Sensorele­ ments 2 am Ausgangsanschluß A34 des Multiplizierers 32 ein von Null verschiedener Strom - der Multiplikations­ ruhestrom - ansteht, am Ausgangsanschluß des Spannungs­ stromwandlers 341 jedoch kein zusätzlicher Strom, der sich dem Ruhestrom des Anzeigeinstruments überlagern würde, bereitgestellt werden darf, muß der Multiplika­ tionsruhestrom in der Treibereinheit 34 kompensiert werden. Dies erfolgt in dem Inverter 340, dessen zwei­ ter Eingangsanschluß A341 mit der Referenzspannungs­ quelle 310 verbunden ist. Der Inverter 340 ist als ein mit einem Operationsverstärker 3400 gebildeter Subtra­ hierer ausgeführt. Der erste Eingangsanschluß A340 des Inverters 340 ist mit dem Eingangsanschluß A35 der Treibereinheit 34 und mit dem invertierenden Eingangs­ anschluß des Operationsverstärkers 3400 verbunden. Der zweite Eingangsanschluß A341 des Inverters ist über den Widerstand R3400 mit dem nichtinvertierenden Eingangs­ anschluß und über den Widerstand R3402 mit dem inver­ tierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 3400 verbunden. Der invertierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 3400 ist außerdem über den Wider­ stand R3403 an seinem Ausgangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Inverters 340 verbunden. Der Wi­ derstand R3401 verbindet den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 3400 mit Masse. Der Ausgangsanschluß A342 des Inverters 340 ist mit dem Eingangsanschluß A343 des Spannungsstromwand­ lers 341 und somit über den mit den Spannungsteilerwiderständen R3411 und R3412 gebildeten Spannungsteiler mit dem nichtinvertierenden Eingangsan­ schluß des Operationsverstärkers 3410 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 3410 ist an die Basis des als NPN-Transistor ausgebildeten Last­ transistors T3410 angeschlossen. Der Emitter des Last­ transistors T3410 ist an den invertierenden Eingangsan­ schluß des Operationsverstärkers 3410 und an einen An­ schluß des Emitterwiderstands R3410 angeschlossen. Der andere Anschluß des Emitterwiderstands R3410 liegt auf Massepotential. Der Kollektor des Lasttransistors T3410 bildet den Ausgangsanschluß A344 des Spannungsstrom­ wandlers 341.
Die Signalauswerteschaltung 3 ist bis auf den Wider­ stand R310 der Spannungsversorgungseinheit 31, den Kon­ densator C3010 der Rücksetzeinheit 301, den Filterwiderstand R300 und den Filterkondensator C300 des Tiefpasses 30, den Emitterwiderstand R3410 des Spannungsstromwandlers 341 und den Lastwiderstand R340 der Treibereinheit 34 auf eine integrierte Schaltung 4 mit den Anschlußpins P40 bis P46 integriert.

Claims (27)

1. Schaltungsanordnung
  • - mit einem Anzeigeinstrument (1), das einen mit ei­ ner Versorgungsspannungsquelle (VO) verbundenen Versorgungsanschluß (A11) und einen Meßanschluß (A10) aufweist,
  • - mit einem zur Ansteuerung des Anzeigeinstruments (1) vorgesehenen Sensorelement (2), das einen Sen­ soranschluß (A20) aufweist, an dem ein Sensor­ signal (US) ansteht, und
  • - mit einer Signalauswerteschaltung (3), die einen mit dem Sensoranschluß (A20) des Sensorelements (2) verbundenen Eingangsanschluß, einen mit der Versorgungsspannungsquelle (VO) verbundenen Ver­ sorgungsanschluß und einen mit dem Meßanschluß (A10) des Anzeigeinstruments (1) verbundenen Aus­ gangsanschluß aufweist, und die zur Unterdrückung von schnellen Änderungen des Sensorsignals (US) einen Tiefpaß (30) mit einem an den Eingangsan­ schluß der Signalauswerteschaltung (3) angeschlos­ senen Eingangsanschluß (A30) und mit einem Aus­ gangsanschluß (A31) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Signalauswerteschaltung (3) eine mit dem Sen­ soranschluß (A20) des Sensorelements (2) verbun­ dene Versorgungsspannungseinheit (31) aufweist, die am Sensoranschluß (A20) eine von der Versor­ gungsspannungsquelle (VO) unabhängige Spannung be­ reitstellt,
  • - die Signalauswerteschaltung (3) einen Multiplizie­ rer (32) mit einem mit dem Ausgangsanschluß (A31) des Tiefpasses (30) verbundenen ersten Eingangsan­ schluß (A32), mit einem mit der Versorgungs­ spannungsquelle (VO) verbundenen zweiten Eingangs­ anschluß (A33) und mit einem mit dem Meßanschluß (A10) des Anzeigeinstruments (1) verbundenen Aus­ gangsanschluß (A34) aufweist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sensorelement (2) als Widerstand mit veränderbarem Widerstandswert ausgebildet ist und daß das Sensorsignal (US) eine Spannung ist.
3. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplizierer (32) über eine Treibereinheit (34) mit dem Anzeige­ instrument (1) verbunden ist, wobei der Aus­ gangsanschluß (A34) des Multiplizierers (32) an einen Eingangsanschluß (A35) der Treibereinheit (34) und der Meßanschluß (A10) des Anzeigeinstruments (1) an einen Ausgangsanschluß (A36) der Treibereinheit (34) ange­ schlossen ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeinstru­ ment (1) als Drehspulinstrument ausgebildet ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anzeigeinstrument (1) als spannungs­ kompensiertes Drehspulinstrument mit einem weiteren Versorgungsanschluß (A12), dem ein Bezugspotential zu­ geführt wird, ausgebildet ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versor­ gungsspannungseinheit (31) eine Referenzspannungsquelle (310), deren Spannung unabhängig von der Versorgungsspannungsquelle (VO) ist, und einen in Reihe dazu geschalteten Widerstand (R310) aufweist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefpaß (30) bin RC-Glied mit einem Filterkondensator (C300) und ei­ nem Filterwiderstand (R300) aufweist, wobei ein An­ schluß des Filterwiderstands (R300) den Eingangsan­ schluß (A30) des Tiefpasses (30) bildet, der andere An­ schluß des Filterwiderstands (R300) mit einem ersten Anschluß (A300) des Filterkondensators (C300) und mit dem Ausgangsanschluß (A31) des Tiefpasses (30) verbun­ den ist, und ein zweiter Anschluß des Filterkonden­ sators (C300) auf Bezugspotential gelegt ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tiefpaß (30) zur Impedanzwandlung eine Verstärkereinheit (300) aufweist, über die der er­ ste Anschluß (A300) des Filterkondensators (C300) mit dem Ausgangsanschluß (A31) des Tiefpasses (30) verbun­ den ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstärkereinheit (300) des Tief­ passes (30) als Spannungsfolger ausgebildet ist.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefpaß (30) eine Rücksetzeinheit (301) mit einem schaltbaren Spannungs­ folger (3010) zum Umschalten der Zeitkonstanten des Tiefpasses (30) aufweist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der schaltbare Spannungsfolger (3010) einen Steueranschluß (A3010) zum Schalten des Span­ nungsfolgers (3010) aufweist und daß er zum Umschalten der Zeitkonstanten des Tiefpasses (30) den Filterwider­ stand (R300) niederohmig überbrückt.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rücksetzeinheit (301) zur An­ steuerung des schaltbaren Spannungsfolgers (3010) eine Rücksetzsteuereinheit (3011) mit einem Ladekondensator (C3010) aufweist, die beim Einschalten der Versorgungs­ spannungsquelle (VO) für eine durch den Ladekondensator (C3010) festgelegte Zeit den schaltbaren Spannungsfol­ ger (3010) über dessen Steueranschluß (A3010) einschal­ tet.
13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Tiefpaß (30) zur Entladung des Filterkondensators (C300) bei kurzzeiti­ gen Versorgungsspannungseinbrüchen eine Diode (D3010) vorgesehen ist, deren Anode mit dem ersten Anschluß (A300) des Filterkondensators (C300) und deren Kathode mit der Versorgungsspannungsquelle (VO) verbunden ist.
14. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ein­ gangsanschluß (A33) des Multiplizierers (32) über ein Proportionalglied (33) mit der Versorgungsspannungs­ quelle (VO) verbunden ist.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Proportionalglied (33) als ein mit Widerständen (R330, R331) ausgeführter Spannungs­ teiler ausgebildet ist.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Proportionalglied (33) zur Impedanzwandlung einen dem Spannungsteiler des Proportionalglieds (33) nachgeschalteten Spannungsfol­ ger (330) aufweist.
17. Schaltungsanordnung nach einem der An­ sprüche 3-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibereinheit (34) einen Lastwiderstand (R340) aufweist, dessen einer Anschluß mit dem Ausgangsanschluß (A36) der Treiberein­ heit (34) verbunden ist und dessen anderer Anschluß auf Bezugspotential liegt.
18. Schaltungsanordnung nach einem der An­ sprüche 3-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibereinheit (34) als Spannungsstromwandler (341) mit einem mit dem Eingangsanschluß (A35) der Treibereinheit (34) verbun­ denen Eingangsanschluß (A343) und einem mit dem Aus­ gangsanschluß (A36) der Treibereinheit (34) verbundenen Ausgangsanschluß (A344) ausgebildet ist.
19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spannungsstromwandler (341) einen Operationsverstärker (3410), zwei Spannungsteilerwider­ stände (R3411, R3412), einen als NPN-Transistor ausge­ bildeten Lasttransistor (T3410) und einen Emitterwider­ stand (R3410) aufweist, wobei der Kollektor des Last­ transistors (T3410) an den Ausgangsanschluß (A344) des Spannungsstromwandlers (341) angeschlossen ist, der Emitter des Lasttransistors (T3410) an den invertieren­ den Eingang des Operationsverstärkers (3410) und an einen Anschluß des Emitterwiderstands (R3410) ange­ schlossen ist, der andere Anschluß des Emitterwider­ stands (R3410) auf Bezugspotential gelegt ist, der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers (3410) über den ersten Spannungsteilerwiderstand (R3411) an den Eingangsanschluß (A343) des Spannungs­ stromwandlers (341) angeschlossen ist, der eine An­ schluß des zweiten Spannungsteilerwiderstands (R3412) auf Bezugspotential gelegt ist und sein anderer An­ schluß an den nichtinvertierenden Eingang des Operati­ onsverstärkers (3410) angeschlossen ist.
20. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsanschluß (A35) der Treibereinheit (34) über einen Inverter (340) mit dem Eingangsanschluß (A343) des Spannungsstromwand­ lers (341) verbunden ist.
21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Inverter (340) zur Bildung einer Offsetspannung zwei Eingangsanschlüsse (A340 bzw. A341) und einen Ausgangsanschluß (A342) aufweist, wobei der erste Eingangsanschluß (A340) des Inverters (340) mit dem Eingangsanschluß (A35) der Treibereinheit (34), der zweite Eingangsanschluß (A341) des Inverters (340) mit der Referenzspannungsquelle (310) und der Ausgangsan­ schluß (A342) des Inverters (340) mit dem Eingangsan­ schluß (A343) des Spannungsstromwandlers (341) verbun­ den ist.
22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Inverter (340) einen Operations­ verstärker (3400) aufweist, dessen Ausgangsanschluß an den Ausgangsanschluß (A342) des Inverters (340) ange­ schlossen ist, dessen nichtinvertierender Eingang an einen mit dem zweiten Eingangsanschluß (A341) des In­ verters (340) verbundenen ersten Widerstand (R3400) und an einen auf Bezugspotential gelegten zweiten Wider­ stand (R3401) angeschlossen ist, und dessen inver­ tierender Eingang an den ersten Eingangsanschluß (A340) des Inverters (340), an einen mit dem zweiten Eingangsanschluß (A341) des Inverters (340) verbundenen dritten Widerstand (R3402) und an einen mit dem Aus­ gangsanschluß (A342) des Inverters (340) verbundenen vierten Widerstand (R3403) angeschlossen ist.
23. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplizierer (32) als Einquadrantenmultiplizierer ausgebildet ist.
24. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (2) als Flüssigkeitsstandsdetektor ausgebildet ist.
25. Schaltungsanordnung nach Anspruch 24, gekennzeichnet zur Verwendung als Anzeige des Flüssigkeitsstands einer bewegten Flüssigkeit.
26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, gekennzeichnet zur Verwendung als Anzeige des Flüssigkeitsstands in einem Kraft­ stofftank eines motorbetriebenen Fahrzeugs.
DE4424240A 1993-12-10 1994-07-09 Schaltungsanordnung mit einem Anzeigeinstrument Expired - Fee Related DE4424240C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4424240A DE4424240C2 (de) 1993-12-10 1994-07-09 Schaltungsanordnung mit einem Anzeigeinstrument

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4342099 1993-12-10
DE4424240A DE4424240C2 (de) 1993-12-10 1994-07-09 Schaltungsanordnung mit einem Anzeigeinstrument

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4424240A1 DE4424240A1 (de) 1995-06-14
DE4424240C2 true DE4424240C2 (de) 1995-11-02

Family

ID=6504629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4424240A Expired - Fee Related DE4424240C2 (de) 1993-12-10 1994-07-09 Schaltungsanordnung mit einem Anzeigeinstrument

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4424240C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020081A1 (de) * 2000-04-22 2001-10-25 Bosch Gmbh Robert Anordnung zur Detektion eines Flüssigkeitspegels

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0822392A1 (de) * 1996-07-30 1998-02-04 STMicroelectronics S.r.l. Schaltung zur verhältniskonstanten Signalverarbeitung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3767939A (en) * 1971-12-29 1973-10-23 Perkin Elmer Corp Dynamic filter
DE2205778A1 (de) * 1972-02-08 1973-08-16 Boekels & Co H Schaltungsanordnung zum einsatz an elektrischen messwertgebern, insbesondere elektro-mechanischen waagen
GB1444586A (en) * 1973-07-06 1976-08-04 Plessey Co Ltd Test arrangements
GB1554402A (en) * 1975-07-30 1979-10-17 Probe Eng Co Ltd Circuits for producing an indication of the mean level of random signal inputs
DE3125147A1 (de) * 1981-06-26 1983-01-13 Gossen Gmbh, 8520 Erlangen "drehspul-kernmagnet-spannband-messwerk"
DE3345443A1 (de) * 1983-12-15 1984-08-23 Theodor Dr. 8031 Wörthsee Heller Verfahren zur verbesserung der rauschunterdrueckung bei synchronverstaerkern bezw. modulationsverstaerkern
DE3409258A1 (de) * 1984-03-14 1985-09-19 SWF Auto-Electric GmbH, 7120 Bietigheim-Bissingen Einrichtung zur anzeige des fuellstandes in einem kraftfahrzeugtank
DE3444138A1 (de) * 1984-12-04 1986-06-05 SWF Auto-Electric GmbH, 7120 Bietigheim-Bissingen Einrichtung zur anzeige des fuellstandes in einem behaelter
DE4101819A1 (de) * 1991-01-23 1992-07-30 Fraunhofer Ges Forschung Messvorrichtung zur elektrischen messung eines widerstandes sowie zugehoeriges messverfahren
GB2252829B (en) * 1991-02-15 1994-10-19 Crystal Semiconductor Corp Method and apparatus for decreasing the interference and noise sensitivity of a ratiometric converter type of circuit
DE4116603A1 (de) * 1991-05-22 1992-11-26 Vdo Schindling Schaltungsanordnung zur ueberwachung des kontakts zwischen der widerstandsbahn und dem schleifer eines potentiometers
DE4126091C2 (de) * 1991-08-07 1994-06-16 Vega Grieshaber Gmbh & Co Verfahren und Vorrichtung zur konduktiven Füllstands-Grenzwertmessung
GB2260416B (en) * 1991-10-10 1995-07-26 Smiths Industries Plc Resistance monitors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020081A1 (de) * 2000-04-22 2001-10-25 Bosch Gmbh Robert Anordnung zur Detektion eines Flüssigkeitspegels

Also Published As

Publication number Publication date
DE4424240A1 (de) 1995-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3413849C2 (de) Kapazitäts-Meßgerät
EP1586909B1 (de) Verfahren zur Erfassung einer Offsetdrift bei einer Wheatstone-Messbrücke
EP0583250B1 (de) Integrierbare leitfähigkeitsmessvorrichtung
DE3042886A1 (de) Kapazitaetssensorschaltung
EP0386604A2 (de) Statischer Elektrizitätszähler
EP0261099B1 (de) Niveau-Messgerät für elektrisch nicht leitende Flüssigkeiten
DE1120010B (de) Spitzenspannungsmesser
DE2918016A1 (de) Vorrichtung zum messen elektrostatischer potentiale
DE3831659A1 (de) Einschaltung zum eichen eines ohmmeters
DE4424240C2 (de) Schaltungsanordnung mit einem Anzeigeinstrument
DE3634052C2 (de)
DE2904834C2 (de) Differenz-Kapazitätsmesser
EP0496254B1 (de) Messvorrichtung zur elektrischen Messung eines Widerstandes sowie zugehöriges Messverfahren
EP0711978B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer jeweiligen örtlichen Position eines Körpers durch kapazitive Abtastung
EP0250028B1 (de) Schaltungsanordnung zur Kompensation von temperatur- und nichttemperatur-bedingtem Driften eines kapazitiven Sensors
DE3706306A1 (de) Schaltung zur gewinnung eines temperaturunabhaengigen rechtecksignals aus einem messsignal
DE3007426A1 (de) Schaltungsanordnung mit einem kondensator im rueckkopplungszweig eines operationsverstaerkers
EP0489259A2 (de) Kapazitäts-Frequenz-Wandler
DE3642495C2 (de)
DE19531386C2 (de) Auswerteschaltung für einen Dickfilm-Drucksensor
DE2353812B2 (de) Temperaturmefischaltung
DE3634053A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur messung der widerstandswerte zweier in reihe geschalteter sensorwiderstaende
DE3409258A1 (de) Einrichtung zur anzeige des fuellstandes in einem kraftfahrzeugtank
DE2223055C3 (de) Induktiver Strömungsmesser
AT411416B (de) Schaltungsanordnung zur bestimmung des teilerverhältnisses zweier messwiderstände mit einem a/d-umsetzer

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: TEMIC SEMICONDUCTOR GMBH, 74072 HEILBRONN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ATMEL GERMANY GMBH, 74072 HEILBRONN, DE

8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ATMEL AUTOMOTIVE GMBH, 74072 HEILBRONN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee