JP2019090799A5

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Publication number: JP2019090799A5
Application number: JP2018208830A
Authority: JP
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2022-01-31
Anticipated expiration: 2038-11-06

Claims

シースセンサのシースの特性に起因する前記シースセンサの測定誤差を判定および／または補償するための回路であって、
シースセンサにおいてセンサ要素の一対のセンサ信号リード線に接続するための第１の端子および第２の端子と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧差を測定し、前記測定された電圧差を示す測定信号を生成するための電圧測定回路と、
第１の状態と第２の状態との間の電気的接続を制御可能にスイッチングするためのスイッチングユニットであって、前記第１の端子が、第１の基準電圧および第２の基準電圧にそれぞれ電気的に接続される、スイッチングユニットと、
前記第１の端子から前記スイッチングユニットを通って流れる電流を測定し、前記電流を示す補正信号を生成するための補正測定回路と、
前記スイッチングユニットの前記スイッチングを制御することによって、前記第１の状態および前記第２の状態における、前記測定信号および前記補正信号を受信するためのコントローラであって、前記コントローラは、前記第１の状態および前記第２の状態の両方で生成される前記測定信号および前記補正信号を考慮することにより、前記測定誤差を示す誤差値、および／または前記測定誤差に対して補正されるセンサ読み出し値を計算するために適合されている、コントローラと、を備える、回路。
前記スイッチングユニットは、前記第２の基準電圧を生成するための内部電圧源を備え、前記第１の基準電圧は、電気接地電位である、請求項１に記載の回路。
前記コントローラは、前記第２の基準電圧と前記第１の基準電圧との差を、前記スイッチングユニットの前記第１の状態で得られた前記補正信号と、前記スイッチングユニットの前記第２の状態で得られた前記補正信号との差で除算することによって、前記回路の電気接地と前記シースセンサの遠隔接地との間のループ抵抗を計算するために適合されている、請求項２に記載の回路。
前記コントローラは、前記測定誤差を示す前記誤差値、および／もしくは前記測定誤差に対して補正される前記センサ読み出し値を計算するために適合されており、前記測定誤差は、前記電圧差と起電力との間の偏差を表し、ならびに／または前記センサ読み出し値は、前記起電力を示し、前記起電力は、前記センサ要素が熱電対を備える前記シースセンサに、前記回路が接続されている際に、前記熱電対にわたって生成された起電力である、請求項１に記載の回路。
前記コントローラは、前記スイッチングユニットの前記第１の状態で得られた前記測定信号と、前記スイッチングユニットの前記第２の状態で得られた前記測定信号との第１の差、および前記スイッチングユニットの前記第１の状態で得られた前記補正信号と、前記スイッチングユニットの前記第２の状態で得られた前記補正信号との第２の差を計算するために適合されており、前記誤差値および／または前記センサ読み出し値を計算することは、前記スイッチングユニットの前記第１の状態で得られた前記補正信号を、前記第１の差と前記第２の差との比率で乗算することを含む、請求項４に記載の回路。
前記コントローラは、前記測定誤差を示す前記誤差値、および／もしくは前記測定誤差に対して補正される前記センサ読み出し値を計算するために適合されており、前記センサ読み出し値は、抵抗温度検出器の抵抗を示し、ならびに／または前記誤差値は、前記センサ要素が前記抵抗温度検出器を備える前記シースセンサに、前記回路が接続されている際の、漏洩電流および／もしくは寄生抵抗に起因する前記抵抗の誤差を表す、請求項１に記載の回路。
前記測定誤差は、前記シースセンサのシースの絶縁抵抗、前記回路の電気接地と前記シースの遠隔接地との間のループ抵抗、および／または前記シースを通る漏洩電流を表す、請求項６に記載の回路。
前記回路が前記シースセンサに接続されている際に、前記第１の端子または前記第２の端子を介して前記センサ要素へ更なる電流を注入するための電流源を備える、請求項６に記載の回路。
前記コントローラは、前記誤差値および／または前記センサ読み出し値を計算するために適合されており、前記計算は、

を含む被減数と

を含む減数との減算を計算することを含み、Ｖｄ_０およびＶｄ_１は、それぞれ前記第１の状態および前記第２の状態における前記測定信号を表し、Ｉ_０およびＩ_１は、それぞれ前記第１の状態および前記第２の状態における前記補正信号を表し、Ｉｓｅｎｓは、前記更なる電流を表す、請求項８に記載の回路。
前記補正測定回路が、所定の抵抗を有する基準抵抗器と、前記抵抗器にわたる電圧を測定するための更なる電圧測定回路と、を備え、そのため、前記補正測定回路は、前記基準抵抗器にわたる前記電圧の形態で前記電流を示す前記補正信号を生成するために適合されている、請求項１に記載の回路。
前記スイッチングユニットは、前記第１の端子を前記第１の基準電圧に制御可能に電気的に接続および接続解除するための第１のスイッチと、前記第１の端子を前記第２の基準電圧に制御可能に電気的に接続および接続解除するための第２のスイッチと、を備える、請求項１に記載の回路。
前記コントローラが、前記第１の状態および前記第２の状態の両方で生成された前記測定信号および前記補正信号を考慮することによって、前記測定誤差を示す誤差値を計算するように適合されている、請求項１に記載の回路。
前記コントローラが、前記第１の状態および前記第２の状態の両方で生成された前記測定信号および前記補正信号を考慮することによって、前記測定誤差を補正した前記センサ読み出し値を計算するように適合されている、請求項１に記載の回路。
前記コントローラが、
前記第１の状態および前記第２の状態の両方で生成された前記測定信号および前記補正信号を考慮して、前記測定誤差を示す誤差値を計算し、
前記第１の状態および前記第２の状態の両方において生成された前記測定信号および前記補正信号を考慮して、前記測定誤差を補正したセンサ読み出し値を計算するように適合されている、請求項１に記載の回路。
シースセンサのシースの特性に起因する前記シースセンサの測定誤差を判定および／または補償するための回路を備えたセンサシステムであって、
前記回路は、
シースセンサにおいてセンサ要素の一対のセンサ信号リード線に接続するための第１の端子および第２の端子と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧差を測定し、前記測定された電圧差を示す測定信号を生成するための電圧測定回路と、
第１の状態と第２の状態との間の電気的接続を制御可能にスイッチングするためのスイッチングユニットであって、前記第１の端子が、第１の基準電圧および第２の基準電圧にそれぞれ電気的に接続される、スイッチングユニットと、
前記第１の端子から前記スイッチングユニットを通って流れる電流を測定し、前記電流を示す補正信号を生成するための補正測定回路と、
前記スイッチングユニットの前記スイッチングを制御することによって、前記第１の状態および前記第２の状態における、前記測定信号および前記補正信号を受信するためのコントローラであって、前記コントローラは、前記第１の状態および前記第２の状態の両方で生成される前記測定信号および前記補正信号を考慮することにより、前記測定誤差を示す誤差値、および／または前記測定誤差に対して補正されるセンサ読み出し値を計算するために適合されている、コントローラと、を備え、
前記センサ要素は、一対のセンサ信号リード線の第１のリード線および第２のリード線にそれぞれ接続された相補的な端子を有し、
前記センサ要素は、前記シースセンサの外部電磁妨害を低減および／または防止するように、前記センサ要素および前記一対のセンサ信号リード線を電気的に絶縁するためのシース中に位置付けられ、
前記一対のセンサ信号リード線は、前記シースから延在して、前記回路の前記第１および第２の端子に接続する、センサシステム。
前記センサ要素は、熱電対を備える、請求項１５に記載のセンサシステム。
前記センサ要素は、抵抗温度検出器を備える、請求項１５に記載のセンサシステム。
前記センサ要素が、前記センサ要素と前記一対のセンサ信号リード線とを電気的に絶縁するためのシース内に配置され、前記シースは前記シースされたセンサの外部電磁妨害を防止する、請求項１５に記載のセンサシステム。
シースセンサのシースの特性に起因する前記シースセンサの測定誤差を判定および／または補償するための方法であって、
前記シースセンサの外部電磁妨害を低減および／または防止するように、センサ要素を電気的に絶縁するためのシース中に位置付けられた前記センサ要素を備えるシースセンサを提供することと、
前記センサ要素の第１の端子を第１の基準電圧に接続することと、前記センサ要素にわたる第１の電圧差を測定することと、前記センサ要素を通って流れる第１の電流を測定することと、
前記センサ要素の前記第１の端子を第２の基準電圧に接続することと、前記センサ要素にわたる第２の電圧差を測定することと、前記センサ要素を通って流れる第２の電流を測定することと、
前記第１の電圧差、前記第２の電圧差、前記第１の電流、および前記第２の電流を考慮することにより、前記測定誤差を示す誤差値、および／または前記測定誤差に対して補正されるセンサ読み出し値を計算することと、を含む、方法。