WO2022218713A1 - Circuit arrangement for evaluating a sensor resistor - Google Patents

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WO2022218713A1
WO2022218713A1 PCT/EP2022/058535 EP2022058535W WO2022218713A1 WO 2022218713 A1 WO2022218713 A1 WO 2022218713A1 EP 2022058535 W EP2022058535 W EP 2022058535W WO 2022218713 A1 WO2022218713 A1 WO 2022218713A1
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sensor resistor
circuit arrangement
sensor
resistor
current source
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PCT/EP2022/058535
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Inventor
Maurice Boeckler
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G01K2215/00Details concerning sensor power supply

Definitions

  • the present invention relates to a circuit arrangement for evaluating a sensor resistance.
  • Such a circuit arrangement is designed to determine the sensor value corresponding to the variable resistance value of the sensor resistor.
  • a sensor resistor such as an NTC or PTC resistor
  • a temperature can be determined in a simple manner via such a resistor.
  • DE 103 57 771 B4 discloses a control device that is designed to control a sensor resistor.
  • the control unit includes a voltage source and a reference resistor that is connected in series with the sensor resistor. The value of the sensor resistance depends on its temperature.
  • the control unit is designed in such a way that in the connected state the output voltage of the voltage source drops across the sensor resistor and the reference resistor.
  • the voltage source includes three transistors in an emitter circuit, which are connected up in such a way that the output voltage of the voltage source is also zero if the voltage source is not activated.
  • the object on which the invention is based is to specify a circuit arrangement for evaluating a sensor resistance which is more reliably protected against external interference.
  • the object is achieved by a circuit arrangement for evaluating a sensor resistance with the features of claim 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.
  • the invention specifies a circuit arrangement for evaluating a sensor resistance.
  • the circuit arrangement includes a current source for energizing the sensor resistor and a current sink, with an evaluation unit being arranged between the current source and current sink, with which the voltage drop across the sensor resistor can be measured and evaluated.
  • At least one constant current source and/or an electronic overvoltage separator is arranged between the current source and the current sink, with which the current can be limited to a predetermined value, so that the sensor resistance is protected against overload.
  • the assembly comprises at least components with which the electrical values of the sensor resistance can be determined.
  • the constant current source is an assembly that delivers a constant current regardless of fluctuations in the supply current.
  • Electronic overvoltage isolation is an assembly that continuously monitors the voltage and, if the voltage reaches a limit, disconnects the circuit. This also prevents the sensor resistance or the evaluation unit from being damaged by an overload. Accordingly, the current is also limited to a predetermined value here.
  • the constant current source is arranged between the current source and the sensor resistor. This arrangement prevents, in particular, in the event of a short circuit of the sensor connections compared to the battery voltage, this current is passed on directly to the sensor resistance and the evaluation unit. This protects these components from overload and damage caused by a short circuit at the power source or the supply voltage (vehicle electrical system).
  • the constant current source is arranged between the sensor resistor and the current sink.
  • the current sink is preferably a ground connection. If there is a short circuit at this current sink, for example due to a frayed cable being present, the current is limited to the predetermined value by the constant current source. This also protects the evaluation unit and the sensor resistance in the event of a short circuit in the current sink.
  • the electronic overvoltage separation is preferably arranged between the current source and the sensor resistor. In the same way as the constant current source, the evaluation unit and sensor resistance are protected against a short circuit in the current source during electronic overvoltage isolation.
  • the electronic overvoltage separation is arranged between the sensor resistance and the measuring device. In a further alternative embodiment, the electronic overvoltage separation is arranged between the evaluation unit and the sensor resistor.
  • the electronic overvoltage isolation is arranged between the sensor resistor and the current sink. Electronic overvoltage isolation protects the evaluation unit and the sensor resistance against a short circuit at the current sink.
  • a reference resistor is advantageously arranged to determine the current intensity.
  • the reference resistor has a previously known resistance value. Based on the voltage drop across the reference resistor accordingly, the current can be calculated exactly. In addition, the exact resistance value of the sensor resistor can be determined using the calculated current and the voltage drop across the sensor resistor. This increases the measurement accuracy.
  • Figure 1 circuit arrangement for evaluating a sensor resistance according to a first embodiment
  • FIG. 2 Circuit arrangement for evaluating a sensor resistance according to a second exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a circuit arrangement 10 for evaluating a sensor resistance 14 according to a first exemplary embodiment.
  • the circuit arrangement 10 has a current source 18 which supplies a first constant current source 22 with current.
  • the first constant current source 22 is connected to the sensor resistor 14, which can be a temperature sensor here, for example.
  • the first constant current source 22 supplies the sensor resistor 14 with a constant current intensity.
  • the sensor resistor 14 and an evaluation unit 26 of the circuit arrangement 10 can be protected against overloading and thus possible destruction in the event of a short circuit.
  • An output of the sensor resistor 14 is connected to a first measuring device 30 of the evaluation unit 26 .
  • a line section between the constant current source 22 and the sensor resistor 14 is also connected to the first measuring device 30 .
  • the voltage before and after the sensor resistor 14 can thus be determined.
  • the voltage drop across the sensor resistor 14 can be determined from these values.
  • a reference resistor 34 with a predefined resistance value is also connected to the output of the sensor resistor 14 .
  • a voltage before the reference resistor 34 and after the reference resistor 34 is fed to a second measuring device 38 of the evaluation unit 26 . Based on the known resistance and the calculated voltage drop across the reference resistor 34, a current intensity I is determined in the second measuring device 38.
  • a current resistance value R of the sensor resistor 14 can then be determined from this current intensity I and the determined voltage drop U at the sensor resistor 14 .
  • the current strength I can be determined more precisely by means of the reference resistor 34, so that the measuring accuracy is also increased.
  • the output of the reference resistor 34 is also electrically connected to a current sink, which is formed by a ground connection GND in FIG.
  • a second constant current source 42 is arranged between the reference resistor 34 and the ground connection GND. This constant current source 42 ensures that in the event of a short circuit, only a constant current is discharged via the ground connection GND. This avoids an overload on the sensor resistor 14 and the evaluation unit 26 .
  • FIG. 2 shows a circuit arrangement 10 for evaluating a sensor resistance 14 according to a second exemplary embodiment.
  • an electrical overvoltage disconnection 46 is arranged instead of the first constant current source 22, instead of the first constant current source 22, an electrical overvoltage disconnection 46 is arranged.
  • the overvoltage separator 46 is formed from a movable contact 50 and a detection unit 54 .
  • the movable contact 50 is shown in Figure 2 in a closed position. A broken line represents an open position of the movable contact 50.
  • the detection unit 54 continuously monitors the incoming voltage at the positive input of the measuring device 30. If the detection unit 54 detects an overvoltage, the movable contact 50 is brought into an open position so that the line to the sensor resistor 14 and to the measuring device 30 is interrupted. This protects the sensor resistor 14 and the evaluation unit 26 from an overvoltage. In contrast to the first embodiment, in this
  • Embodiment no reference resistor 34 arranged. As a result, only a single measuring device 30 is necessary. The output of the sensor resistor 14 is thus connected directly to the ground connection GND.
  • a second electrical overvoltage isolation 58 is arranged between sensor resistor 14 and ground connection GND. This is designed in accordance with first electrical overvoltage separation 46 and is designed between sensor resistor 14 and the negative input of measuring device 30 .
  • the second electrical overvoltage separation 58 protects the sensor resistor 14 and the evaluation unit 26 against overload in the event of a short circuit at the ground connection GND.
  • a single constant current source 22, 42 or a single electrical overvoltage separator 46, 58 can be provided in the circuit arrangement 10.
  • combinations of constant current sources 22, 42 and electrical overvoltage isolation 46, 58 are also conceivable.

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Abstract

The invention relates to a circuit arrangement (10) for evaluating a sensor resistor (14). The circuit arrangement comprises a current source (18) for energizing the sensor resistor (14) and a current sink (GND), wherein an evaluation unit (26) that can be used to measure and evaluate the voltage drop at the sensor resistor (14) is arranged between the current source (18) and the current sink (GND). At least one constant current source (22, 42) and/or at least one electronic overvoltage disconnection system (46, 58) that can be used to limit the current to a predetermined value is arranged between the current source (18) and the current sink (GND) such that the sensor resistor (14) is protected against overloading.

Description

Beschreibung description
Titel: Title:
Schaltungsanordnung zur Auswertung eines Sensorwiderstands Circuit arrangement for evaluating a sensor resistance
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von einem Sensorwiderstand. Eine derartige Schaltungsanordnung ist dafür ausgebildet, den über den veränderlichen Widerstandswert des Sensorwiderstands entsprechenden Sensorwert zu ermitteln. The present invention relates to a circuit arrangement for evaluating a sensor resistance. Such a circuit arrangement is designed to determine the sensor value corresponding to the variable resistance value of the sensor resistor.
Stand der Technik State of the art
Es ist bekannt über einen Sensorwiderstand, wie beispielsweise einem NTC oder PTC Widerstand eine Temperatur aufgrund des aktuellen Widerstandswert zu ermitteln. Über einen solchen Widerstand lässt sich auf einfache Weise eine Temperatur bestimmen. It is known to use a sensor resistor, such as an NTC or PTC resistor, to determine a temperature on the basis of the current resistance value. A temperature can be determined in a simple manner via such a resistor.
Die DE 103 57 771 B4 offenbart eine Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Sensorwiderstand anzusteuern. Sie Steuereinheit umfasst eine Spannungsquelle und einen Referenzwiderstand, der in Serie mit dem Sensorwiderstand verschaltet ist. Der Wert des Sensorwiderstands ist dabei abhängig von seiner Temperatur. Die Steuereinheit ist so ausgebildet, dass in dem verschalteten Zustand die Ausgangsspannung der Spannungsquelle an dem Sensorwiderstand und dem Referenzwiderstand abfällt. Die Spannungsquelle umfasst drei Transistoren in Emitterschaltung, welche derart verschaltet sind, so dass bei einer fehlenden Ansteuerung der Spannungsquelle auch die Ausgangsspannung der Spannungsquelle null ist. DE 103 57 771 B4 discloses a control device that is designed to control a sensor resistor. The control unit includes a voltage source and a reference resistor that is connected in series with the sensor resistor. The value of the sensor resistance depends on its temperature. The control unit is designed in such a way that in the connected state the output voltage of the voltage source drops across the sensor resistor and the reference resistor. The voltage source includes three transistors in an emitter circuit, which are connected up in such a way that the output voltage of the voltage source is also zero if the voltage source is not activated.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt darin, eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von einem Sensorwiderstand anzugeben, welche sicherer gegen äußere Störungen geschützt ist. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von einem Sensorwiderstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. The object on which the invention is based is to specify a circuit arrangement for evaluating a sensor resistance which is more reliably protected against external interference. The object is achieved by a circuit arrangement for evaluating a sensor resistance with the features of claim 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Die Erfindung gibt eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von einem Sensorwiderstand an. Die Schaltungsanordnung umfasst eine Stromquelle zur Bestromung des Sensorwiderstands und eine Stromsenke, wobei zwischen Stromquelle und Stromsenke eine Auswerteeinheit angeordnet ist, mit welcher der Spannungsabfall am Sensorwiderstand mess- und auswertbar ist. Zwischen der Stromquelle und der Stromsenke ist wenigstens eine Konstantstromquelle und/oder eine elektronische Überspannungsauftrennung angeordnet, mit welcher der Strom auf einen vorbestimmten Wert limitierbar ist, so dass der Sensorwiderstand vor einer Überlast geschützt ist. The invention specifies a circuit arrangement for evaluating a sensor resistance. The circuit arrangement includes a current source for energizing the sensor resistor and a current sink, with an evaluation unit being arranged between the current source and current sink, with which the voltage drop across the sensor resistor can be measured and evaluated. At least one constant current source and/or an electronic overvoltage separator is arranged between the current source and the current sink, with which the current can be limited to a predetermined value, so that the sensor resistance is protected against overload.
Die Baugruppe umfasst dabei zumindest Bauelemente, mit welchen die elektrischen Werte des Sensorwiderstands bestimmbar sind. Die Konstantstromquelle ist dabei eine Baugruppe, über welche unabhängig von Schwankungen beim Versorgungsstrom ein gleichbleibender Strom abgegeben wird. Dies hat zur Folge, dass auch bei einem Kurzschluss eine Überlast am Sensorwiderstand und bei der Auswerteeinheit verhindert wird. Dadurch werden diese Bauteile geschützt, so dass diese nicht beschädigt werden. In this case, the assembly comprises at least components with which the electrical values of the sensor resistance can be determined. The constant current source is an assembly that delivers a constant current regardless of fluctuations in the supply current. As a result, an overload on the sensor resistor and the evaluation unit is prevented even in the event of a short circuit. This protects these components so that they are not damaged.
Eine elektronische Überspannungsauftrennung ist dabei eine Baugruppe, welche dauerhaft die Spannung überwacht und bei einer Spannung, welche ein Limit erreicht, den Stromkreis auftrennt. Auch hierdurch wird vermieden, dass der Sensorwiderstand oder die Auswerteeinheit durch eine Überlast beschädigt werden. Dementsprechend wird auch hier der Strom auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Electronic overvoltage isolation is an assembly that continuously monitors the voltage and, if the voltage reaches a limit, disconnects the circuit. This also prevents the sensor resistance or the evaluation unit from being damaged by an overload. Accordingly, the current is also limited to a predetermined value here.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Konstantstromquelle zwischen Stromquelle und Sensorwiderstand angeordnet. Bei dieser Anordnung wird verhindert, dass insbesondere bei einem Kurzschluss der Sensoranschlüsse gegenüber Batteriespannung dieser Strom direkt an den Sensorwiderstand und die Auswerteeinheit weitergegeben wird. Dadurch werden diese Bauteile vor eine Überlast und Zerstörung durch einen Kurzschluss an der Stromquelle, oder der Versorgungsspannung (Fahrzeugbordnetz) geschützt. In a preferred embodiment of the invention, the constant current source is arranged between the current source and the sensor resistor. This arrangement prevents, in particular, in the event of a short circuit of the sensor connections compared to the battery voltage, this current is passed on directly to the sensor resistance and the evaluation unit. This protects these components from overload and damage caused by a short circuit at the power source or the supply voltage (vehicle electrical system).
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Konstantstromquelle zwischen Sensorwiderstand und Stromsenke angeordnet. Vorzugsweise ist die Stromsenke ein Masseanschluss. Fall an dieser Stromsenke, beispielsweise durch Anliegen eines durchgescheuerten Kabels, ein Kurzschluss vorliegen sollte, wird der Strom durch die Konstantstromquelle auf den vorbestimmten Wert begrenzt. Dadurch wird die Auswerteeinheit und der Sensorwiderstand auch bei einem Kurzschluss bei der Stromsenke geschützt. In a further preferred embodiment of the invention, the constant current source is arranged between the sensor resistor and the current sink. The current sink is preferably a ground connection. If there is a short circuit at this current sink, for example due to a frayed cable being present, the current is limited to the predetermined value by the constant current source. This also protects the evaluation unit and the sensor resistance in the event of a short circuit in the current sink.
Vorzugsweise ist die elektronische Überspannungsauftrennung zwischen Stromquelle und Sensorwiderstand angeordnet. In gleicher Weise wie die Konstantstromquelle wird die Auswerteeinheit und Sensorwiderstand bei der elektronischen Überspannungsauftrennung vor einem Kurzschluss bei der Stromquelle geschützt. The electronic overvoltage separation is preferably arranged between the current source and the sensor resistor. In the same way as the constant current source, the evaluation unit and sensor resistance are protected against a short circuit in the current source during electronic overvoltage isolation.
In einer alternativen Ausführungen ist die elektronische Überspannungsauftrennung zwischen Sensorwiderstand und Messeinrichtung angeordnet. Bei einer weiteren alternativen Ausführung ist die elektronische Überspannungsauftrennung zwischen Auswerteeinheit und Sensorwiderstand angeordnet. Damit können ebenso die zuvor beschriebenen Vorteile erzielt werden. In an alternative embodiment, the electronic overvoltage separation is arranged between the sensor resistance and the measuring device. In a further alternative embodiment, the electronic overvoltage separation is arranged between the evaluation unit and the sensor resistor. The advantages described above can also be achieved in this way.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die elektronische Überspannungsauftrennung zwischen Sensorwiderstand und Stromsenke angeordnet. Durch die elektronische Überspannungsauftrennung wird die Auswerteeinheit und der Sensorwiderstand gegen einen Kurzschluss an der Stromsenke geschützt. In an advantageous development, the electronic overvoltage isolation is arranged between the sensor resistor and the current sink. Electronic overvoltage isolation protects the evaluation unit and the sensor resistance against a short circuit at the current sink.
Vorteilhafterweise ist zur Bestimmung der Stromstärke ein Referenzwiderstand angeordnet. Der Referenzwiderstand hat dabei einen vorbekannten Widerstandswert. Anhand des Spannungsabfalls am Referenzwiderstand kann dementsprechend der Strom exakt berechnet werden. Zusätzlich kann mittels des berechneten Stroms und des Spannungsabfalls am Sensorwiderstand der exakte Widerstandswert des Sensorwiderstands bestimmt werden. Dadurch wird die Messgenauigkeit erhöht. A reference resistor is advantageously arranged to determine the current intensity. In this case, the reference resistor has a previously known resistance value. Based on the voltage drop across the reference resistor accordingly, the current can be calculated exactly. In addition, the exact resistance value of the sensor resistor can be determined using the calculated current and the voltage drop across the sensor resistor. This increases the measurement accuracy.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt. Further measures improving the invention are presented in more detail below together with the description of the preferred exemplary embodiments of the invention with the aid of figures.
Es zeigt: It shows:
Figur 1 Schaltungsanordnung zur Auswertung von einem Sensorwiderstand nach einem ersten Ausführungsbeispiel, und Figure 1 circuit arrangement for evaluating a sensor resistance according to a first embodiment, and
Figur 2 Schaltungsanordnung zur Auswertung von einem Sensorwiderstand nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. FIG. 2 Circuit arrangement for evaluating a sensor resistance according to a second exemplary embodiment.
In Figur 1 ist eine Schaltungsanordnung 10 zur Auswertung von einem Sensorwiderstand 14 nach einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Schaltungsanordnung 10 weist eine Stromquelle 18 auf, welche eine erste Konstantstromquelle 22 mit Strom versorgt. Die erste Konstantstromquelle 22 ist mit dem Sensorwiderstand 14, welcher hier beispielsweise ein Temperatursensor sein kann, verbunden. Mittels der ersten Konstantstromquelle 22 wird trotz einer schwankenden Stromstärke, der Sensorwiderstand 14 mit einer konstanten Stromstärke versorgt. Dadurch kann der Sensorwiderstand 14 und eine Auswerteeinheit 26 der Schaltungsanordnung 10 bei einem Kurzschluss vor einer Überlastung, und damit einer eventuellen Zerstörung, geschützt werden. FIG. 1 shows a circuit arrangement 10 for evaluating a sensor resistance 14 according to a first exemplary embodiment. The circuit arrangement 10 has a current source 18 which supplies a first constant current source 22 with current. The first constant current source 22 is connected to the sensor resistor 14, which can be a temperature sensor here, for example. Despite a fluctuating current intensity, the first constant current source 22 supplies the sensor resistor 14 with a constant current intensity. As a result, the sensor resistor 14 and an evaluation unit 26 of the circuit arrangement 10 can be protected against overloading and thus possible destruction in the event of a short circuit.
Ein Ausgang des Sensorwiderstands 14 ist mit einer ersten Messeinrichtung 30 der Auswerteeinheit 26 verbunden. Ebenfalls ist ein Leitungsabschnitt zwischen der Konstantstromquelle 22 und dem Sensorwiderstand 14 mit der ersten Messeinrichtung 30 verbunden. Damit kann die Spannung vor und nach dem Sensorwiderstand 14 ermittelt werden. Aus diesen Werten kann der Spannungsabfall am Sensorwiderstand 14 bestimmt werden. Am Ausgang des Sensorwiderstand 14 ist ebenfalls ein Referenzwiderstand 34 mit einem vordefinierten Widerstandswert angeschlossen. Eine Spannung vor dem Referenzwiderstand 34 und nach dem Referenzwiderstand 34 wird einer zweiten Messeinrichtung 38 der Auswerteeinheit 26 zugeleitet. Aufgrund des bekannten Widerstands und des berechneten Spannungsabfalls am Referenzwiderstand 34 wird in der zweiten Messeinrichtung 38 eine Stromstärke I ermittelt. Anschließend kann aus dieser Stromstärke I und des ermittelten Spannungsabfalls U am Sensorwiderstand 14 ein aktueller Widerstandswert R des Sensorwiderstands 14 bestimmt werden. Mittels des Referenzwiderstands 34 kann dadurch die Stromstärke I exakter bestimmt werden, so dass auch die Messgenauigkeit erhöht wird. An output of the sensor resistor 14 is connected to a first measuring device 30 of the evaluation unit 26 . A line section between the constant current source 22 and the sensor resistor 14 is also connected to the first measuring device 30 . The voltage before and after the sensor resistor 14 can thus be determined. The voltage drop across the sensor resistor 14 can be determined from these values. A reference resistor 34 with a predefined resistance value is also connected to the output of the sensor resistor 14 . A voltage before the reference resistor 34 and after the reference resistor 34 is fed to a second measuring device 38 of the evaluation unit 26 . Based on the known resistance and the calculated voltage drop across the reference resistor 34, a current intensity I is determined in the second measuring device 38. A current resistance value R of the sensor resistor 14 can then be determined from this current intensity I and the determined voltage drop U at the sensor resistor 14 . As a result, the current strength I can be determined more precisely by means of the reference resistor 34, so that the measuring accuracy is also increased.
Der Ausgang des Referenzwiderstands 34 ist zusätzlich mit einer Stromsenke elektrisch verbunden, welche in Figur 1 durch einen Masseanschluss GND gebildet ist. Zwischen dem Referenzwiderstand 34 und dem Masseanschluss GND ist eine zweite Konstantstromquelle 42 angeordnet. Diese Konstantstromquelle 42 sorgt dafür, dass bei einem Kurzschluss nur ein konstanter Strom über den Masseanschluss GND abgeleitet wird. Dadurch wird eine Überlast am Sensorwiderstand 14 und der Auswerteeinheit 26 vermieden. The output of the reference resistor 34 is also electrically connected to a current sink, which is formed by a ground connection GND in FIG. A second constant current source 42 is arranged between the reference resistor 34 and the ground connection GND. This constant current source 42 ensures that in the event of a short circuit, only a constant current is discharged via the ground connection GND. This avoids an overload on the sensor resistor 14 and the evaluation unit 26 .
Figur 2 zeigt eine Schaltungsanordnung 10 zur Auswertung von einem Sensorwiderstand 14 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist anstelle der ersten Konstantstromquelle 22 eine elektrische Überspannungsauftrennung 46 angeordnet. Die Überspannungsauftrennung 46 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus einem beweglichen Kontakt 50 und eine Detektiereinheit 54 gebildet. Der bewegliche Kontakt 50 ist in Figur 2 in einer geschlossenen Stellung gezeigt. Eine gestrichelten Linie stellt eine geöffnete Stellung des beweglichen Kontakts 50 dar. FIG. 2 shows a circuit arrangement 10 for evaluating a sensor resistance 14 according to a second exemplary embodiment. In this exemplary embodiment, instead of the first constant current source 22, an electrical overvoltage disconnection 46 is arranged. In this exemplary embodiment, the overvoltage separator 46 is formed from a movable contact 50 and a detection unit 54 . The movable contact 50 is shown in Figure 2 in a closed position. A broken line represents an open position of the movable contact 50.
Die Detektiereinheit 54 überwacht dabei dauerhaft die eingehende Spannung am positiven Eingang der Messeinrichtung 30. Falls durch die Detektiereinheit 54 eine Überspannung detektiert werden sollte, wird der bewegliche Kontakt 50 in eine geöffnete Stellung gebracht, so dass die Leitung zum Sensorwiderstand 14 und zur Messeinrichtung 30 unterbrochen ist. Dadurch wird der Sensorwiderstand 14 und die Auswerteeinheit 26 vor einer Überspannung geschützt. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist in diesemThe detection unit 54 continuously monitors the incoming voltage at the positive input of the measuring device 30. If the detection unit 54 detects an overvoltage, the movable contact 50 is brought into an open position so that the line to the sensor resistor 14 and to the measuring device 30 is interrupted. This protects the sensor resistor 14 and the evaluation unit 26 from an overvoltage. In contrast to the first embodiment, in this
Ausführungsbeispiel kein Referenzwiderstand 34 angeordnet. Dadurch ist lediglich eine einzige Messeinrichtung 30 notwendig. Der Ausgang des Sensorwiderstands 14 ist somit direkt mit dem Masseanschluss GND verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen Sensorwiderstand 14 und Massenanschluss GND eine zweite elektrische Überspannungsauftrennung 58 angeordnet. Diese ist entsprechend der ersten elektrischen Überspannungsauftrennung 46 ausgebildet und zwischen Sensorwiderstand 14 und dem negativen Eingang der Messeinrichtung 30 ausgebildet. Durch die zweite elektrische Überspannungsauftrennung 58 wird bei einem Kurzschluss am Masseanschluss GND der Sensorwiderstand 14 und die Auswerteeinheit 26 vor einer Überlast geschützt. Embodiment no reference resistor 34 arranged. As a result, only a single measuring device 30 is necessary. The output of the sensor resistor 14 is thus connected directly to the ground connection GND. In this exemplary embodiment, a second electrical overvoltage isolation 58 is arranged between sensor resistor 14 and ground connection GND. This is designed in accordance with first electrical overvoltage separation 46 and is designed between sensor resistor 14 and the negative input of measuring device 30 . The second electrical overvoltage separation 58 protects the sensor resistor 14 and the evaluation unit 26 against overload in the event of a short circuit at the ground connection GND.
In weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kann auch lediglich eine einzige Konstantstromquelle 22, 42 oder eine einzige elektrische Überspannungsauftrennung 46, 58 in der Schaltungsanordnung 10 vorgesehen sein. Ebenso sind auch Kombinationen von Konstantstromquelle 22, 42 und elektrischer Überspannungsauftrennung 46, 58 denkbar. In further exemplary embodiments that are not shown, only a single constant current source 22, 42 or a single electrical overvoltage separator 46, 58 can be provided in the circuit arrangement 10. Likewise, combinations of constant current sources 22, 42 and electrical overvoltage isolation 46, 58 are also conceivable.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Schaltungsanordnung (10) zur Auswertung von einem Sensorwiderstand (14), umfassend eine Stromquelle (18) zur Bestromung des Sensorwiderstands (14) und eine Stromsenke (GND), wobei zwischen Stromquelle (18) und Stromsenke (GND) eine Auswerteeinheit (26) angeordnet ist, mit welcher der Spannungsabfall am Sensorwiderstand (14) mess- und auswertbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stromquelle (18) und der Stromsenke (GND) wenigstens eine Konstantstromquelle (22, 42) und/oder wenigstens eine elektronische Überspannungsauftrennung (46, 58) angeordnet ist, mit welcher der Strom auf einen vorbestimmten Wert limitierbar ist, so dass der Sensorwiderstand (14) vor einer Überlast geschützt ist. 1. Circuit arrangement (10) for evaluating a sensor resistor (14), comprising a current source (18) for energizing the sensor resistor (14) and a current sink (GND), with an evaluation unit (26 ) is arranged, with which the voltage drop across the sensor resistor (14) can be measured and evaluated, characterized in that between the current source (18) and the current sink (GND) at least one constant current source (22, 42) and/or at least one electronic overvoltage separator (46, 58) is arranged, with which the current can be limited to a predetermined value, so that the sensor resistor (14) is protected against overload.
2. Schaltungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstantstromquelle (22) zwischen Stromquelle (18) und Sensorwiderstand (14) angeordnet ist. 2. Circuit arrangement (10) according to claim 1, characterized in that the constant current source (22) is arranged between the current source (18) and the sensor resistor (14).
3. Schaltungsanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstantstromquelle (42) zwischen Sensorwiderstand (14) und Stromsenke (GND) angeordnet ist. 3. Circuit arrangement (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the constant current source (42) is arranged between the sensor resistor (14) and current sink (GND).
4. Schaltungsanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überspannungsauftrennung (46) zwischen Stromquelle (18) und Sensorwiderstand (14) angeordnet ist.4. Circuit arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic overvoltage separator (46) is arranged between the power source (18) and the sensor resistor (14).
5. Schaltungsanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überspannungsauftrennung (46) zwischen Sensorwiderstand (14) und Messeinrichtung (30) angeordnet ist. 5. Circuit arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic overvoltage separator (46) is arranged between the sensor resistor (14) and the measuring device (30).
6. Schaltungsanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überspannungsauftrennung (46) zwischen Auswerteeinheit (26) und Sensorwiderstand (14) angeordnet ist. 6. Circuit arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic overvoltage separator (46) is arranged between the evaluation unit (26) and the sensor resistor (14).
7. Schaltungsanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überspannungsauftrennung (58) zwischen Sensorwiderstand (14) und Stromsenke (GND) angeordnet ist. 7. Circuit arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic overvoltage separator (58) is arranged between the sensor resistor (14) and the current sink (GND).
8. Schaltungsanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Stromstärke ein Referenzwiderstand (34) angeordnet ist. 8. Circuit arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a reference resistor (34) is arranged to determine the current intensity.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050231169A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-20 Kazuhiro Seo Power supply apparatus
DE10357771B4 (en) 2003-12-10 2012-08-30 Continental Automotive Gmbh Control unit and control device with the control unit
DE102017107169A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha TEMPERATURE DETECTION DEVICE
DE102020105475A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Turck Holding Gmbh Temperature measuring device with independent measuring probe recognition
CN112326051A (en) * 2020-11-06 2021-02-05 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 High-precision non-magnetic temperature measurement system for atomic gas chamber of SERF gyroscope

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10357771B4 (en) 2003-12-10 2012-08-30 Continental Automotive Gmbh Control unit and control device with the control unit
US20050231169A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-20 Kazuhiro Seo Power supply apparatus
DE102017107169A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha TEMPERATURE DETECTION DEVICE
DE102020105475A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Turck Holding Gmbh Temperature measuring device with independent measuring probe recognition
CN112326051A (en) * 2020-11-06 2021-02-05 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 High-precision non-magnetic temperature measurement system for atomic gas chamber of SERF gyroscope

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