DE4446535A1

DE4446535A1 - Schaltungsanordnung zur Amplitudenmessung

Info

Publication number: DE4446535A1
Application number: DE19944446535
Authority: DE
Inventors: Dieter Woerner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-12-24
Filing date: 1994-12-24
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2014-12-25
Also published as: GB2296573B; SE520772C2; SE9504591D0; FR2728688B1; DE4446535B4; GB9525666D0; FR2728688A1; GB2296573A; SE9504591L

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Amplitudenmessung insbesondere zur Messung der Amplitude von Drehzahlfühlersignalen nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei der Auswertung der Ausgangssignale von Sensoren, beispielsweise von induktiven Drehzahlsensoren, deren Ausgangssignal üblicherweise eine Wechselspannung darstellt, ist es üblich, diese Signale mittels wenigstens einer Diode gleichzurichten und die gleichgerichtete Spannung weiterzuverarbeiten. Ebenso ist es üblich, die Spitzenspannung der Wechselspannung mit Hilfe eines Spitzenwertgleichrichters zu ermitteln und diese Spitzenspannung bei der weiteren Auswertung mit zu berücksichtigen. Eine solche Vorgehensweise ist beispielsweise aus der EP-B1 0 083 594 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung zur Erzeugung einer drehzahlabhängigen Signal folge wird die in einem Spitzenwertgleichrichter ermittelte Spitzenspannung der Amplitude des Sensorsignales dazu verwendet, eine amplitudenabhängige Schwellwertanpassung durchzuführen.

Bei der aus der EP-B1 0 083 594 bekannten Vorrichtung wird jedoch das Sensorsignal nicht daraufhin überprüft, ob seine Amplitude in einem plausiblen Bereich liegt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß geprüft wird, ob die Amplitude des Sensorsignales in einem plausiblen Bereich liegt. Damit läßt sich in vorteilhafter Weise überprüfen, ob Störungen vorhanden sind. Erzielt wird dieser Vorteil, in dem die Amplitude auf besonders einfache und zuverlässige Weise ermittelt wird, wobei in der einfachsten Version lediglich ein Signalanteil ausgewertet wird und in einer erweiterten Version der Spitzen-Spitzen- Wert des Signales zur Plausibilitätsüberprüfung ermittelt wird. Aus der ermittelten Amplitude läßt sich dann in vorteilhafter Weise die Güte des Eingangssignales in einem weiten Frequenz- und Spannungsbereich zuverlässig ermitteln. Weitere Vorteile der Erfindung lassen sich mit Hilfe der in den Unteransprüchen angegebenen Ausgestaltungen erzielen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine mögliche Schaltungsanordnung und Fig. 2 die erhaltenen Signalverläufe an einigen in Fig. 1 näher bezeichneten Punkten.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung zur Amplitudenmessung dargestellt, in der das von einem Sensor 10, beispielsweise einem induktiven Drehzahlsensor gelieferte Ausgangssignal SE, das im Prinzip eine Wechselspannung darstellt, ausgewertet wird. Dabei wird in einem ersten Meßzweig ein dem Spitzenwert der Spannung entsprechender Wert ermittelt, im zweiten Meßzweig werden Umschaltbedingungen erzeugt.

Das Sensorausgangssignal SE wird am Eingang E eingekoppelt und in einem nachfolgenden Verstärker 11, beispielsweise einem logarithmischen Verstärker in geeigneter Weise verstärkt. Das verstärkte Signal SV gelangt anschließend auf einen Spitzenwertgleichrichter 12, vorteilhafterweise einen aktiven Spitzenwertgleichrichter, am Ausgang tritt das Signal S1 auf. Falls bei kleinen Eingangsamplituden, also bei kleinen Amplituden des Sensorsignales SE keine hohe Auflösung gefordert wird, kann das Sensorsignal SE auch direkt über den gestrichelt eingezeichneten Signalpfad zum Spitzenwertgleichrichter 12 geführt werden. Der Verstärker 11 kann dann entfallen.

Der Ausgang des Spitzenwertgleichrichters liegt über einen Kondensator 13 auf Masse, parallel zum Kondensator 13 liegt die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 14 oder eines Feldeffekttransistors (FET). Weiterhin führt der Ausgang des Spitzenwertgleichrichters 12 auf einen Verstärker 15 und über einen Schalter 16 zu einem Sample and Hold-Glied 17. Zwischen dem Eingang des Sample and Hold-Gliedes 17 und Masse liegt ein Kondensator 18.

Der Kondensator 13 sowie der Transistor 14 und der Verstärker 15 können auch Bestandteil des Spitzenwertgleichrichters 12 sein, der Kondensator 18 kann Bestandteil des Sample and Hold-Gliedes 17 sein.

Mit dem Eingang E der Schaltung ist ein Komparator 19 verbunden, der das Sensorausgangssignal SE in ein Rechtecksignal S3 umformt. Dabei können beispielsweise die üblichen Vergleiche des Sensorsignales mit einem Schwellwert ablaufen und bei Schwellwertüberschreitungen kann ein Umschalten des Ausgangs des Komparators 19 erzielt werden, so daß aus dem beispielsweise sinusförmigen Sensorsignal SE ein rechteckförmiges Signal S3 gebildet wird.

Dieses rechteckförmige Signal S3 gelangt zu einem ersten Monoflop 20, das mit dem Ausgang des Komparators 19 verbunden ist. Der Ausgang des Monoflops 20, an dem das Signal S4 auftritt, führt zum einen auf den Eingang eines weiteren Monoflops 21 und zum anderen zum Schalter 16, wobei der Schalter 16 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Monoflops 20 S4 umgeschaltet wird.

Der Ausgang des Monoflops 21, an dem das Signal S5 auftritt, führt zur Basis des Transistors 14, je nach Signalhöhe am Ausgang des Monoflops 21 wird der Transistor 14 leitend oder er sperrt.

Die in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 auftretenden, für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Spannungen bzw. Signale sind in Fig. 2 als Spannung U über der Zeit t aufgetragen. Im einzelnen ist das Signal E1, also das Sensorsignal, das ausgewertet werden soll dargestellt, wobei zusätzlich eine Nullinie sowie Triggerschwellen des Komparators SW1, SW2 eingetragen sind.

Die an den Stellen 1 bis 5 der Schaltung nach Fig. 1 auftretenden Signale bzw. Spannungsverläufe S1 bis S5 sind unterhalb des Sensorsignals über der Zeit aufgetragen.

Das am Ausgang des Spitzenwertgleichrichters 12 anstehende Signal S1 steigt bis zum Spitzenwert der entsprechenden Amplitude des Signales SE an und wird auf diesem Wert gehalten, bis zum Zeitpunkt a der Wert des Spitzenwertgleichrichters in den Sample and Hold-Block übernommen wird. Entsprechend ist der Signalverlauf S2 am Ausgang des Sample and Hold-Gliedes 17 bzw. am Punkt 2 ein rechteckförmiges Signal, das ein Maß für die zuvor registrierte Amplitude ist. Am Ausgang A (Punkt 2) des Sample and Hold-Blockes steht also die positive Amplitude des Eingangssignales SE immer zum negativen Triggerzeitpunkt des Komparators zur Verfügung.

Zum Zeitpunkt b wird der Spitzenwertgleichrichter auf Null zurückgesetzt. Die Resetzeit wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Monoflop dargestellt. Sie kann auch vom Zeitpunkt a bis zur positiven Schwelle des Komparators ausgedehnt werden, dies hat den Vorteil eines sicher auf Null stehenden Ausgangswertes zum Zeitpunkt des positiven Anstiegs des Signales.

Soll der Spitzen-Spitzen-Wert des Wechselspannungssignales gemessen werden, muß die Schaltung einmal mit positivem und einmal mit negativem Spitzenwertgleichrichter aufgebaut werden. Die Differenz der beiden Ausgangssignale der zugehörigen Sample and Hold-Blöcke stellt dann den gewünschten Spitzen-Spitzen-Wert des Eingangssignales dar.

Mit der angegebenen Schaltungsanordnung läßt sich die Güte des Eingangssignales in einem weiten Frequenz- und Spannungsbereich mittels einer Plausibilitätsüberprüfung feststellen. Besonders bei der Auswertung von Drehzahlfühlersignalen bei ABS/ASR-Steuergeräten ist der gesamte Nutzsignalbereich überprüfbar.

Die Plausibilitätsüberprüfung findet statt, indem die Spannungswerte des Signales S2 mit plausiblen Spannungswerten verglichen werden.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Amplitudenmessung, insbesondere zur Messung der Amplitude des Ausgangssignales eines induktiven Sensors, bei der das Wechselspannungssignal einem Spitzenwertgleichrichter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ausgang des Spitzenwertgleichrichters entstehende Spannung über Umschaltmittel (16) einer Sammel- und Halteschaltung (17) zugeführt wird und die Umschaltmittel (16) sowie der Spitzenwertgleichrichter (12) über monostabile Kippschaltungen, insbesonders Monoflops umgeschaltet bzw. gelöscht werden, wobei die Kippschaltungen (20, 21) ausgehend vom auszuwertenden Sensorsignal umschalten.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang ein Verstärker (11) insbesonders ein logarithmischer Verstärker vorhanden ist, der das auszuwertende Signal vor Zuführung zum Spitzenwertgleichrichter (12) verstärkt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Spitzenwertgleichrichters (12) über die Kollektoremitterstrecke eines Transistors (14) mit Masse verbunden ist und die Basis des Transistors (14) vom Monoflop (21) angesteuert wird.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (16) vom Monoflop (20) angesteuert wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (16) ein Transistor ist, dessen Basis vom Monoflop (20) angesteuert wird.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auszuwertende Signal einem Komparator (19) zugeführt wird, an dessen Ausgang ein Rechtecksignal entsteht, das dem Monoflop (20) zugeführt wird, wobei der Ausgang des Monoflops (20) mit dem Eingang des Monoflops (21) verbunden ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei ABS/ASR- Anwendungen zur Plausibilitätsüberprüfung von auszuwertenden Signalen eingesetzt werden.