DE10050819A1 - Sensorsystem mit veränderbarer Sensorsignalverarbeitung - Google Patents
Sensorsystem mit veränderbarer SensorsignalverarbeitungInfo
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Abstract
Sensorsystem mit veränderbarer Sensorsignalverarbeitung mit folgenden Merkmalen: DOLLAR A - das Sensorsystem (1) umfasst eine Sensoreinheit (10) und eine Auswertungseinheit (40) DOLLAR A - die Sensoreinheit (10 umfasst wenigstens ein Sensorelement (12) zum Erfassen einer Messgröße (M) und zum Erzeugen eines die Messgröße (M) repräsentierenden Sensorsignals (U(M)) und eine Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) zu einer Verarbeitung eines die Messgröße (M) repräsentierenden Sensorsignals (U(M)) gemäß vorgegebenen Parametern (c¶1¶, c¶2¶, c¶3¶...c¶m¶, c¶m+1¶...c¶M¶), wobei die Parameter (c¶1¶, c¶2¶, c¶3¶...c¶m¶, c¶m+1¶...c¶M¶) zur Sensorsignalverarbeitung von außen einstellbar sind DOLLAR A - das Sensorelement (12) weist wenigstens einen Eingang (E¶1¶) zum Zuführen der Messgröße (M) und wenigstens einen Ausgang (E¶2¶) zum Abgreifen des die Messgröße (M) repräsentierenden Sensorsignals (U(M)) auf, DOLLAR A - die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) weist wenigstens einen Eingang (E¶3¶) und wenigstens einen Ausgang (A; A¶1¶, A¶2¶...A¶k¶, A¶k+1¶...A¶K¶; D¶1¶, D¶2¶...D¶n¶, D¶n+1¶...D¶N-1¶, D¶N¶) auf, DOLLAR A - wenigstens ein Eingang (E¶3¶) der Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) ist mit wenigstens einem Ausgang (E¶2¶) des Sensorelementes (12) verbunden DOLLAR A - wenigstens ein Ausgang (A) der Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) ist zu einer Ausgabe des in der Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) verarbeiteten Sensorsignals (Out) vorgesehen DOLLAR A - wenigstens ein Ausgang (A, A¶1¶, A¶2¶...A¶k¶, A¶k+1¶,...A¶K¶; D¶1¶, ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem mit veränderbarer
Sensorsignalverarbeitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1, sowie ein Verfahren zur Änderung der Signalverarbeitung in
einem Sensorsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Die bekannten Systeme bzw. Verfahren, von denen die Erfindung
ausgeht, sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von
Abwandlungen bekannt. Typische Sensorsysteme sind beispiels
weise in "Hütte - die Grundlagen der Ingenieurwissenschaften,
Herausgeber: Akademischer Verein Hütte e. v., Berlin, heraus
gegeben von Horst Czichos, 30. neu bearbeitete und erweiterte
Auflage, Berlin: Springer Verlag 1996, Seite H 18 ff" be
schrieben. Demzufolge umfasst ein Sensorsystem gemäß dem Stand
der Technik eine Sensoreinheit und eine Auswertungseinheit.
Die Sensoreinheit basiert im wesentlichen auf wenigstens einem
Sensorelement zum Erfassen einer Meßgröße und zum Erzeugen
eines die Meßgröße repräsentierenden Sensorsignals, sowie
einer Sensorsignalverarbeitungseinheit zu einer Verarbeitung
eines die Meßgröße repräsentierenden Sensorsignals gemäß
vorgegebenen Parametern.
Die Auswertungseinheit ist zu einer Auswertung von von der
Sensorsignalverarbeitungseinheit verarbeiteten Sensorsignalen
vorgesehen.
Gemäß dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Sensortypen
unterscheidbar. Beispielhaft werden im folgenden vier Haupt
typen vorgestellt. Im einzelnen sind dies:
Sensoren, bei denen die Sensorsignalverarbeitung in der Sensorsignalverarbeitungseinheit nach festen Algorithmen erfolgt (Typ 1),
Sensoren, bei denen die Sensorsignalverarbeitung in der Sensorsignalverarbeitungseinheit frei programmierbar ist (Typ P),
Sensoren, bei der die Sensorsignalverarbeitung geregelt er folgt (Typ R) und
Sensoren bei denen die Sensorsignalverarbeitung in der Sensorsignalverarbeitungseinheit sowohl programmierbar als auch regelbar ist.
Sensoren, bei denen die Sensorsignalverarbeitung in der Sensorsignalverarbeitungseinheit nach festen Algorithmen erfolgt (Typ 1),
Sensoren, bei denen die Sensorsignalverarbeitung in der Sensorsignalverarbeitungseinheit frei programmierbar ist (Typ P),
Sensoren, bei der die Sensorsignalverarbeitung geregelt er folgt (Typ R) und
Sensoren bei denen die Sensorsignalverarbeitung in der Sensorsignalverarbeitungseinheit sowohl programmierbar als auch regelbar ist.
Am weitesten verbreitet sind Sensorsysteme, die nach fest
vorgegebenen Algorithmen eine in der Regel analoge physik
alische oder chemische Meßgröße (M) in ein Ausgangssignal
wandeln. Als physikalische Meßgröße seien beispielhaft Druck,
Temperatur und Magnetfeld genannt. Als chemische Meßgröße
kommen beispielsweise die Reaktionsgeschwindigkeit bei der
chemischen Reaktion und die Reaktionsenthalpie o. ä. in
Betracht.
Das Sensorelement selbst wandelt dabei zunächst die
physikalische (oder chemische) Meßgröße (M) in ein internes
Spannungssignal U(M) um. Es ist jedoch auch möglich, daß ein
von der Meßgröße M abhängiges Stromsignal oder ein von der
Meßgröße M abhängiges optisches Signal erzeugt wird.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf Sensorelemente,
bei denen eine physikalische Meßgröße M in ein internes
Spannungssignal U(M) gewandelt wird, wobei die Amplitude des
internen Spannungssignals U(M) die physikalische Meßgröße M
repräsentiert. Diese Annahme gilt jedoch ohne Beschränkung der
Allgemeinheit.
Das Ausgangssignal (Out) der meisten Sensoreinheiten ist der
Meßgröße M proportional. Jedoch gibt es - insbesondere bei
Magnetfeldsensoren - Typen, die eine analoge Meßgröße M in ein
Ausgangssignal (Out) transformieren, das nur noch zwei
Zustände hat. Man spricht hier in der Regel von Schalt
sensoren.
Derartige Sensoreinheiten (Schaltsensoren) haben zwei fest
vorgegebene Schwellenwerte G1 und G2. Im folgenden sei a. b. d.
G1 < G2. Diese erzeugen ausgangsseitig ein Signal Out = "1",
wenn das interne Spannungssignal U(M) < G1 ist, und ein
Ausgangssignal Out = "0", wenn U(M) < G2 ist:
Neben Sensoreinheiten, bei denen die Sensorsignalverarbeit
tung nach festen Algorithmen abläuft gibt es Typen, bei denen
dieser Algorithmus, nach dem die Meßgröße M in ein Ausgangs
signal Out gewandelt wird, mit Hilfe fest vorgegebener Para
meter frei programmiert werden kann. Diese fest vorgegebenen
Parameter werden beispielsweise in EEPROM-Zellen gespeichert,
welche sich auf demselben Chip befinden, wie die übrigen Kom
ponenten - das Sensorelement und die Sensorsignalverarbeit
ungseinheit - der Sensoreinheit. Ein Beispiel dafür ist der
analoge Sensor der Baureihe HAL800 des Herstellers MICRONAS.
Sein analoges Ausgangssignal kann als
Out = c1.U(M) + c2 (2)
in den Parametern c1 und c2 programmiert werden. Der Vorteil
gegenüber den Sensoren vom Typ 1 besteht darin, daß durch die
Programmierung fertigungsbedingte Streuungen und Einfluß
effekte durch Wechselwirkungen des Sensorsystems mit seiner
Wirkung reduziert werden können.
Ist der Programmiervorgang abgeschlossen, so verhält sich die
Sensoreinheit wie eine Sensoreinheit vom Typ 1. Die Sensor
einheit besitzt demzufolge feste Einstellungen, mit denen die
Meßgröße M in ein Ausgangssignal Out gewandelt wird. Die
Programmiereinstellungen sind nicht mehr veränderbar. In der
Fachsprache wird dieser Zustand als "Locked" bezeichnet.
Bei einer dritten Klasse von Sensoreinheiten arbeitet die
Sensorsignalverarbeitungseinheit mit internen Regelungs
algorithmen. Derartige Regelungsalgorithmen wandeln ein
zeitlich veränderliches analoges internes Spannungssignal
U(M, t) in ein Ausgangssignal Out. (Die zeitliche Abhängig
keit des internen Spannungssignal U(M) ist durch das Bezugs
zeichen t gekennzeichnet.)
So existieren beispielsweise adaptive Magnetfeldsensoren, bei
denen eine Hochpaßfilterung des internen Spannungssignals
U(M) vorgenommen wird. Dies bedeutet konkret, daß ein Gleich
anteil des internen Spannungssignals U(M) subtrahiert wird
und im Idealfall nur ein sinusförmiges Wechselsignal U(MAC)
verbleibt. Übersteigt dieses verbleibende sinusförmige
Wechselsignal einen vorgegebenen Schwellenwert G1 so wird -
wie im oben beschriebenen Beispiel - ein Ausgangszustand
Out = "1" erzeugt, ist der Wechselanteil geringer als ein
zweiter Schwellenwert G2, so wird das Ausgangssignal Out = "0".
Die mathematische Darstellung einer derartigen Ausgangssignal
bildung ist der Gleichung (3) zu entnehmen:
Typ R-Sensoren berücksichtigen also im Gegensatz zu den
vorher beschriebenen Typen auch den zeitlichen Verlauf der
Meßgröße M.
Diese vierte Klasse von Sensoreinheiten stellt eine Kombi
nation der unter 2.) und 3.) beschriebenen Typen dar. Sensoren
vom Typ RP vereinigen folglich die Vorteile einer Sensorein
heit vom Typ P und einer Sensoreinheit vom Typ R. Die freie
Programmierbarkeit der Signalverarbeitung gewährleistet zum
einen einen Abgleich der Toleranzen eines Gesamtsystems
bestehend aus mechanischen Komponeten und dem eigentlichen
Sensorsystem, zum anderen wird sichergestellt, daß eine
Reaktion des Ausgangssignals Out in Folge einer Regelung auf
den momentanen zeitlichen Verlauf der Meßgröße M(t) erfolgt.
Ein wesentliches Problem konventioneller Sensorsysteme, welche
vorzugsweise nach dem letztgenannten Verfahren arbeiten, liegt
darin, daß Veränderungen des Sensorsystems insbesondere des
Sensorelementes, innerhalb der Lebensdauer der Sensoreinheit
nicht mehr ausgeglichen werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die bekannten
Sensorsysteme und Verfahren derart auszugestalten und weiter
zubilden, daß die geschilderte Problematik nicht mehr auf
taucht. Insbesondere soll erreicht werden, daß stets eine
optimale Signalverarbeitung erfolgt.
Diese Aufgabe wird durch ein Senorsystem mit den Merkmalen des
kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit
den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 10
erfindungsgemäß gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen der Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, daß die
Auswertungseinheit derart ausgebildet ist, daß auf Grund der
von der Sensorsignalverarbeitungseinheit gelieferten Ausgangs
signale zumindest ein Parameter zur Signalverarbeitung neu
ermittelbar ist. Ferner sieht die Erfindung vor, daß
mindestens eine Anschlussleitung zwischen der Sensorsignal
verarbeitungseinheit und der Auswertungseinheit eine Ver
bindung zu einer Übertragung von mindestens einem der neu
ermittelten Parameter zur Sensorsignalverarbeitung an die
Sensorsignalverarbeitungseinheit darstellt. Die Sensorsignal
verarbeitungseinheit ist erfindungsgemäß derart ausgebildet,
daß die neu übertragenen Parameter zur Sensorsignalver
arbeitung die ursprünglich vorgegebenen Parameter ersetzen.
Die Auswertungseinheit ermittelt also erfindungsgemäß zu
mindest einen der Parameter zur Signalverarbeitung neu und
überträgt zumindest einen dieser neu ermittelten Parameter
über eine vorhandene Anschlussleitung oder eine ggf. bereits
bestehende wireless (nicht leitungsgebundene) Verbindungs
strecke zwischen der Sensoreinheit und der Auswerteeinheit zur
Signalverarbeitungseinheit. Die Sensorsignalverarbeitungsein
heit stellt nun den neu übertragenen Parameter anstelle des
entsprechenden alten Parameters ein. Stellt nun die Auswert
ungseinheit durch Analyse der Sensordaten und eventuell
vorhandener sonstiger Daten fest, daß die Sensoreinheit mit
einem veränderten Parametersatz eine bessere Meßwerterfassung
aufweisen würde, so stellt das erfindungsgemäße Verfahren
sicher, daß die Sensorsignalverarbeitung fernerhin mit diesem
neuen Parametersatz durchgeführt wird.
Als erste Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß zur
Übertragung der neu ermittelten Parameter eine Anschluss
leitung verwendet wird, welche ohnehin bereits zur Datenübermittlung
von der Sensoreinheit zur Auswertungseinheit
benötigt wird. Vorzugsweise wird dabei diejenige Anschluss
leitung verwendet, welche mit den zur Ausgabe des ver
arbeiteten Sensorsignals vorgesehenen Ausgangs verbunden ist.
Diese Variante hat den Vorteil, daß keine weitere Verbindungs
leitung zwischen der in der Regel in integrierter Form auf
einem Chip vorliegenden Sensoreinheit mit Sensorelement und
Signalverarbeitungseinheit und der extern angeordneten Aus
wertungseinheit benötigt wird. Dadurch ist insbesondere
gewährleistet, daß diese neuartige erfindungsgemäße
Sensorsystemgeneration hinsichtlich seines mechanischen und
geometrischen Aufbaus der alten Sensorsystemgeneration
gleicht. Eine Anpassung ist daher nicht erforderlich.
In einer zweiten Variante sieht die Erfindung vor, daß als
Übertragungsleitung der ermittelten Parameter eine gemeinsame
Energieversorgungsleitung der Sensoreinheit und der Auswert
einheit Verwendung findet. Auch in diesem Fall ist wie im
vorangegangenen Beispiel gewährleistet, daß ein altes System
problemlos durch ein erfindungsgemäßes Sensorsystem ersetzt
werden kann. Insbesondere für den Einbau in ein Massenprodukt
ist eine derartige Kompatibilität zwingende Voraussetzung.
Weiterhin sieht die Erfindung in einer dritten Variante vor,
daß eine notwendige Änderung eines Parameters zur Signalver
arbeitung im laufenden (Sensor-)Betrieb ermittelbar ist.
Dabei ist ferner vorgesehen, daß mindestens einer der neu
ermittelten Parameter im laufenden Betrieb zur Signalver
arbeitungseinheit übertragbar ist, so dass eine ständige
Aktualisierung des Parametersatzes in der Sensorsignalver
arbeitungseinheit gewährleistet wird. Diese Ausgestaltung der
Erfindung ist insbesondere dann zwingend, wenn das Sensorsystem
im Dauerbetrieb arbeitet bzw. arbeiten soll.
Bei einem Sensorsystem gemäß der dritten Variante ist es
erforderlich, daß der Übertragungsvorgang eines neuen
Parametersatzes den laufenden Betrieb der Signalübertragung
von der Sensoreinheit zur Auswertungseinheit nicht stört. Dies
ist insbesondere dann wichtig, wenn eine exakte zeitliche
Zuordnung erfolgen soll oder wenn Veränderungen oder Störungen
sofort erkannt werden sollen. Aus diesem Grund sieht eine
vierte Variante eine Filtereinrichtung vor, die eine
Übermittlung von ermittelten Parametern nur dann zuläßt, wenn
eine Signalübertragung von der Sensoreinheit dadurch nicht
gestört ist.
Eine fünfte Variante der Erfindung sieht vor, daß mindestens
ein Parameter durch eine Änderung einer Ausgangslast zwischen
der Sensorsignalverarbeitungseinheit und der Auswertungs
einheit übermittelbar ist. Eine derartige Laständerung kann in
an sich bekannter Weise von der Auswertungseinheit hervor
gerufen und somit außerhalb der Sensoreinheit generiert
werden.
Eine sechste Variante der Erfindung sieht vor, daß diese
Ausgangslast kontinuierlich veränderbar ist, oder daß die
Ausgangslast stufenweise veränderbar ist.
Alternativ oder zusätzlich sieht die Erfindung vor, daß
mindestens ein Parameter durch eine Änderung einer Ver
sorgungsspannung der Sensoreinheit übermittelbar ist. Eine
derartige Modulation der Versorgungsspannung der Sensoreinheit
setzt nicht zwingend voraus, daß Sensoreinheit und Auswert
ungseinheit von ein und derselben Spannungsquelle versorgt
werden, sondern es ist auch möglich, daß mit Hilfe einer
entsprechenden Steuerleitung die Spannungsversorgung der
Sensoreinheit bzw. insbesondere der Sensorsignalverarbeitungs
einheit moduliert wird.
Anwendung findet ein derartiges Sensorsystem bzw. ein
derartiges Verfahren allgemein bei programmierbaren Sensor
systemen, bei denen eine Auswertungseinheit (Auswertungs
elektronik) ein Sensorsignal und eventuell vorhandene weitere
Signale auswertet. Der Sensor ist dazu in einem oder mehreren
Parametern programmierbar. Während des Betriebes stellt die
Auswertungselektronik fest, daß ein Parameter geändert werden
muss. Auf einem Kanal, der die Übertragung der eigentlichen
Sensorsignale zur Auswertung zur Elektronik nicht stört, wird
dem Sensor dieser Änderungswunsch mitgeteilt. Beispielhaft sei
eine Erfassung von Magnetfeldänderungen genannt, eine Methode,
die insbesondere zur Messung der Winkelstellung der Kurbel
welle, Nockenwelle und ABS im Kraftfahrzeug angewandt wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Struktur einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Sensorsystems;
Fig. 2 eine Struktur einer zweiten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Sensorsystems.
Die Fig. 1 zeigt in Blockdarstellung ein erfindungsgemäßes
Senorsystem, deren Grundkomponenten grundsätzlich auch
Bestandteil eines herkömmlichen Sensorsystems sein können.
Erfindungsgemäß erhalten jedoch einzelne Komponenten des
Sensorsystems Zusatzfunktionen, welche im folgenden
beschrieben werden. Auf separate Blocksymbole betreffend diese
Zusatzfunktionen der Schaltungskomponenten wird der Übersicht
lichkeit halber im folgenden verzichtet.
Aus der Fig. 1 sind die Grundkomponenten eines Sensorsystems
1 zu entnehmen, deren Standardfunktionen beispielsweise aus
der zitierten Literaturstelle "Hütte" entnehmbar sind. Im
Beispiel basiert das Sensorsystem 1 auf einer Sensoreinheit 10
und einer Auswertungseinheit 40, welche im Beispiel mit Hilfe
der Energieversorgungseinheit 50 mit elektrischer Energie
versorgt werden.
Die Sensoreinheit 10 ist überlicherweise auf einem Silicium
chip untergebracht. Die Auswertungseinheit 40 ist über eine
größere Anzahl von Verbindungsleitungen mit der Sensoreinheit
10 verbunden. Diese befindet sich in der Regel räumlich ge
trennt von der Sensoreinheit 10. Die Auswertungseinheit 40
kann möglicherweise ein kleiner Mikrorechner sein oder auch
Bestandteil eines größeren Automatisierungssystems. Je nach
Anwendungsfall erfolgt die Verbindung zwischen der Sensor
einheit 10 und der Auswertungseinheit 40 über eine einzige
Leitung, über mehrere Leitungen oder gar ein Datenbus. Im
Beispiel besteht die Sensoreinheit 10 aus einem Sensorelement
12 und einer an das Sensorelement 12 anschließenden Ausgangs
signalerzeugungseinheit 20. Die Ausgangssignalerzeugungsein
heit 20 besteht im Beispiel aus einer Meßgrößenaufbereitungs
einheit 22, einer daran anschließenden Verstärkereinheit 24
und der eigentlichen Sensorsignalverarbeitungseinheit 25.
Die im Beispiel eingezeichneten Schaltungsblöcke Meßgrößen
aufbereitungseinheit 22 und Verstärkereinheit 24 sind
optionale Einheiten, d. h. diese Schaltungselemente müssen
nicht zwangsweise Bestandteil der Sensoreinheit 10 sein. Im
Beispiel sind diese lediglich zu diesem Zweck angeführt, um
aufzuzeigen, daß die Ausgangssignalerzeugungseinheit 20
Schaltungselemente aufweist, deren Funktionsweise von außen
nicht veränderbar ist und Schaltungselemente - im Beispiel die
Sensorverarbeitungseinheit 25 -, bei denen die Funktionen mit
äußeren Mitteln verändert werden können.
Die Sensorsignalverarbeitungseinheit 25 besteht aus einer
Analogsignalverarbeitungseinheit 27, einem daran anschließ
enden Analog/Digital-Umsetzer und eine an diesen anschließ
enden Digitalsignalverarbeitungseinheit 28. Die Analogsignal
verarbeitungseinheit 27 und die Digitalsignalverarbeitungs
einheit 28 sind im Beispiel mit einem Parameterspeicher 26
verbunden.
Die Analogsignalverarbeitungseinheit 27 ist im Beispiel mit
einer größeren Anzahl an Signalausgängen A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK
mit der Auswertungseinheit 40 verbunden. In analoger Weise
bestehen eine größere Anzahl von Signalausgängen D1, D2 . . . Dn,
Dn+1 . . . DN der Digitalverarbeitungseinheit 28, welche mit der
Auswertungseinheit 40 verbunden sind. Fernerhin weist die
Auswertungseinheit 40 eine größere Anzahl von Steuersignal
eingängen S1 . . . Si, Si+1, . . . SI auf.
Die Funktionsweise eines derartigen Sensorsystems 1 ergibt
sich wie folgt:
Dem Eingang E1 des Sensorelementes 12 wird eine chemische oder physikalische Meßgröße M zugeführt. Das Sensorelement 12 wandelt diese physikalische oder chemische Meßgröße M vorzugsweise in ein elektrisches Signal um. Das elektrische Signal wird in der Regel ein von der Meßgröße M abhängiges Spannungs- oder Stromsignal sein, dessen Amplitude sich mit der Meßgröße M ändert. Dieses elektrische Signal liegt nun ausgangsseitig am Ausgang E2 des Sensorelementes 12 an. Der Ausgang E2 des Sensorelementes 12 bildet gleichzeitig den Eingang einer Meßgrößenaufbereitungseinheit 22. Diese Meßgrößenaufbereitungseinheit 22 kann beispielsweise ein Stromspannungswandler sein. Es ist jedoch auch denkbar, daß dieser die vorzugsweise elektrische Eingangsgröße in ein optisches Signal wandelt. Im Beispiel ist angenommen, daß ein internes Spannungssignal U(M) erzeugt wird, dessen Amplitude im wesentlichen proportional zur Messgröße M ist.
Dem Eingang E1 des Sensorelementes 12 wird eine chemische oder physikalische Meßgröße M zugeführt. Das Sensorelement 12 wandelt diese physikalische oder chemische Meßgröße M vorzugsweise in ein elektrisches Signal um. Das elektrische Signal wird in der Regel ein von der Meßgröße M abhängiges Spannungs- oder Stromsignal sein, dessen Amplitude sich mit der Meßgröße M ändert. Dieses elektrische Signal liegt nun ausgangsseitig am Ausgang E2 des Sensorelementes 12 an. Der Ausgang E2 des Sensorelementes 12 bildet gleichzeitig den Eingang einer Meßgrößenaufbereitungseinheit 22. Diese Meßgrößenaufbereitungseinheit 22 kann beispielsweise ein Stromspannungswandler sein. Es ist jedoch auch denkbar, daß dieser die vorzugsweise elektrische Eingangsgröße in ein optisches Signal wandelt. Im Beispiel ist angenommen, daß ein internes Spannungssignal U(M) erzeugt wird, dessen Amplitude im wesentlichen proportional zur Messgröße M ist.
Häufig ist es erforderlich, daß dieses interne Spannungssignal
U(M) zunächst in einer Verstärkereinheit 24 verstärkt wird, um
Störeinflüsse zu eliminieren und um eine ordnungsgemäße
Signalverarbeitung zu gewährleisten. Ein derartig aufbereite
tes internes Spannungssignal U(M) steht nun am Ausgang der
Verstärkereinheit 24 zur Sensorsignalverarbeitung bereit. Der
Ausgang der Verstärkereinheit 24 bildet gleichzeitig den Ein
gang E3 der Sensorsignalverarbeitungseinheit 25.
In der Sensorsignalverarbeitungseinheit 25 wird dieses interne
Spannungssignal U(M) in seiner als Analogsignal vorliegenden
Form mit Hilfe der Analogsignalverarbeitungseinheit 27 ver
arbeitet. Beispielsweise können in der Analogsignalverar
beitungseinheit 27 Intergrationen oder Differentiationen
durchgeführt werden. Im Beispiel ist angedeutet, daß jeder
einzelne Verarbeitungsschritt möglicherweise direkt ein
Ausgangssignal erzeugt, welches an den eingezeichneten
Signalausgängen A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK abgegriffen werden kann.
Im Beispiel ist diese Analogsignalverarbeitung in der
Analogsignalverarbeitungseinheit 27 von außen mit Hilfe eines
Parametersatzes veränderbar. Dieser Parametersatz ist
beispielsweise im Parameterspeicher 26 abgelegt.
Sensorsysteme neuer Generationen verzichten in der Regel auf
eine aufwendige Analogsignalverarbeitung. Daher wird die
Schaltungskomponente Analogsignalverarbeitungseinheit 27 in
der Regel nicht Bestandteil der Sensorsignalverarbeitungs
einheit 25 sein. Die beispielhafte Implementierung einer
derartigen Analogsignalverarbeitungseinheit 27 soll jedoch
demonstrieren, daß der vorliegende Erfindungsgedanke nicht
allein auf Sensorsysteme mit überwiegend digitaler Signal
verarbeitung beschränkt ist.
Ein derartig analog verarbeitetes Signal wird im Beispiel nun
einem Analog/Digital - Umsetzer 29 zugeführt, wo es in der
Regel als internes Ausgangssignal einer Digitalsignalver
arbeitungseinheit 28 zugeführt wird. In dieser Digitalsignal
verarbeitungseinheit 28 wird das Sensorsignal nun in an sich
bekannter Weise verarbeitet und dann ausgangsseitig unmittel
bar als paralleles oder serielles Signal abgeführt oder es
werden gegebenenfalls nach unterschiedlichen Verarbeitungs
schritten mehrere parallele oder serielle Signale abgeführt.
Eine derartige Schnittstelle ist im Beispiel mit Hilfe der
Signalausgänge D1, D2 . . . Dn . . . Dn+1, . . . DN gekennzeichnet.
Gemäß dem Stand der Technik ist diese Digitalsignalverarbeit
ung in der Digitalsignalverarbeitungseinheit 28 mit Hilfe
eines in dem Parameterspeicher 26 abgelegten Parametersatzes
parametrierbar. Als Parameterspeicher 26 werden gemäß dem
Stand der Technik vorzugsweise EEPROM-Zellen verwendet, welche
auf dem gleichen Chip angeordnet sind, wie die übrigen Kom
ponenten der Sensoreinheit 10.
In Anlehnung an die Beschreibung der Funktionsweise eines
Sensorsystems vom Typ R soll im Beispiel die Funktionsweise
eines Sensorsystems 1 gemäß der Erfindung erläutert werden:
Unter der Annahme, daß die Analysemöglichkeiten der von der Sensoreinheit, insbesondere der Sensorsignalverarbeitungs einheit 25, gelieferten Sensordaten (wie die Signalausgänge D1, D2, . . . Dn, Dn+1, . . . DN; A1, A2 . . Ak, Ak+1, . . . AK) und eventuell vor handener sonstiger Daten (gegebenenfalls übermittelt über die Steuersignalleitungen S1 . . . Si, Si+1 . . . SI) in der Auswertungs einheit 40 da zu führen, daß es günstig wäre, einen Parameter innerhalb der Sensoreinheit 10 (Parameterspeicher 26) zu ändern, ergibt sich folgender Datenverkehr:
Beispielsweise könnte die Auswertungseinheit 40 berechnen, daß die Subtraktion des Wechselanteiles U(MAC) im laufenden Betrieb noch einmal um einen Korrekturwert U korrigiert werden muss, um eine bessere Performance des Gesamtsystems zu erreichen. Die Berechnung der Korrekturgröße U erfolgt also außerhalb der Sensoreinheit 10 in der Auswertungseinheit 40. Die Korrekturgröße U wird nun beispielsweise in der Digitalsig nalverarbeitungseinheit 28, d. h. innerhalb der Sensoreinheit 10, eingestellt, so dass folgende Signalverarbeitung durchge führt werden kann:
Unter der Annahme, daß die Analysemöglichkeiten der von der Sensoreinheit, insbesondere der Sensorsignalverarbeitungs einheit 25, gelieferten Sensordaten (wie die Signalausgänge D1, D2, . . . Dn, Dn+1, . . . DN; A1, A2 . . Ak, Ak+1, . . . AK) und eventuell vor handener sonstiger Daten (gegebenenfalls übermittelt über die Steuersignalleitungen S1 . . . Si, Si+1 . . . SI) in der Auswertungs einheit 40 da zu führen, daß es günstig wäre, einen Parameter innerhalb der Sensoreinheit 10 (Parameterspeicher 26) zu ändern, ergibt sich folgender Datenverkehr:
Beispielsweise könnte die Auswertungseinheit 40 berechnen, daß die Subtraktion des Wechselanteiles U(MAC) im laufenden Betrieb noch einmal um einen Korrekturwert U korrigiert werden muss, um eine bessere Performance des Gesamtsystems zu erreichen. Die Berechnung der Korrekturgröße U erfolgt also außerhalb der Sensoreinheit 10 in der Auswertungseinheit 40. Die Korrekturgröße U wird nun beispielsweise in der Digitalsig nalverarbeitungseinheit 28, d. h. innerhalb der Sensoreinheit 10, eingestellt, so dass folgende Signalverarbeitung durchge führt werden kann:
U(MAC) stellt wiederum den Wechselanteil des internen
Spannungssignals U(M) und α U die oben erwähnte Korrekturgröße
dar. Das neue Ausgangssignal Outneu scheidet sich wie im
voran beschriebenen Beispiel von ursprünglichen alten Aus
gangssignal Outalt, wenn der Wechselanteil U(MAC), - welcher
durch die Korrekturgröße α U ein Veränderung erfahren hat -,
nun auf Grund dieser Änderung entsprechenden Schwellenwert G1
über bzw. den Schwellenwert G2 unterschritten hat.
Erfindungsgemäß wird eine Korrektur des Parametersatzes im
Parameterspeicher 26 dadurch möglich, daß die Auswertungs
einheit 40 im laufenden Betrieb der Sensoreinheit 10 über eine
oder mehrere der vorhandenen Anschlussleitungen, welche im
Beispiel mit den Bezugszeichen A1, A2 . . . Ak, Ak+1, . . . AK gekenn
zeichnet sind, der Wert der Korrekturgröße U als Parameter
überträgt.
Dies bedeutet insbesondere, daß durch den Übermittlungs- bzw.
Übertragungsvorgang der laufende Betrieb der Signalübertragung
von der Sensoreinheit 10 zur Auswertungseinheit 40 nicht ge
stört werden darf. Beispielsweise darf bei zeitkritischen
Systemen in Kraftfahrzeugen, wie der Drehwinkelmessung an
einem Zahnrad (Nockenwelle, Kurbelwelle oder ABS), die zeit
liche Abbildung der Winkel (Outalt = "1" nach Outneu = "0" oder
umgekehrt) durch den Korrekturvorgang nicht gestört werden.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung zeigt die Fig. 2
ein weiteres erfindungsgemäßes Sensorsystem 1, bestehend aus
einer Sensoreinheit 10 und einer mit dieser über eine An
schlussleitung A verbundenen Auswertungseinheit 40. Beide
Komponenten, die Sensoreinheit 10 und die Auswertungseinheit
40, sind durch eine elektrische Energieversorungseinheit 50
über die Versorgungs- leitung V mit der Versorgungsspannung UB
mit elektrischer Energie versorgt. Dem Sensorsystem 1 ist eine
physikalische oder chemische Meßgröße M zuführbar, welche in
der Sensoreinheit 10 in der beschriebenen Weise gewandelt und
verarbeitet wird und als Ausgangssignal Out über die An
schlussleitung A an die Auswertungseinheit 50 übertragbar ist.
Diese Signalverarbeitung in der Sensoreinheit 10 ist im
Beispiel durch die programmierbaren Parameter (c1, c2, c3, . . . cm,
cm+1, . . . cM) gekennzeichnet. Ferner sind beispielhaft zwei der
Auswertungseinheit 40 zugeordnete Steuersignalleitungen
eingezeichnet, über welche die Steuersignale si bzw. si+1 der
Auswertungseinheit 40 zuführbar sind.
Die Fig. 2 zeigt das Zusammenspiel zwischen analoger Meßgröße
M der Sensoreinheit 10 und der Auswertungseinheit 40. Die mit
Hilfe der Bezugszeichen 14 und 15 gekennzeichneten Pfeile
geben die Informations- bzw. Datenflußrichtung der Ermittlung
eines Meßeffektes im laufenden Betrieb des Sensorsystems 1 an.
Insbesondere gibt der Pfeil mit den Bezugszeichen "15"
zwischen der Sensoreinheit 10 und der Auswertungseinheit 40
den Datenfluß an, wie - bei einer programmierten Sensoreinheit
10 im Zustand "Locked" -, Daten von der Sensoreinheit (10) zur
Auswertungseinheit (40) übertragen werden.
Bei bisher bekannten Sensoren besteht nur eine Möglichkeit,
die in der Sensoreinheit (10) gespeicherten Parameter c1, c2,
c3, cn . . . cM im Betrieb zu beeinflussen. Erfindungsgemäß ist nun
vorgesehen, daß die Auswertungseinheit (40) das Signal Out
(und gegebenenfalls weiter Betriebsparameter der Sensoreinheit
10) zu analysieren. Vorteilhafterweise ist es auch möglich,
weitere von der Sensoreinheit selbst unabhängige Steuersignale
si bzw. si+1 zu dieser Analyse hinzuzuziehen. Die Auswertungs
einheit (40) überprüft nun mit Hilfe der ihr zur Verfügung
stehenden Daten die Gültigkeit des Parametersatzes
c1, c2, c3 . . . cm . . . cM.
Beispielhaft wird im folgenden ein Sensorsystem 1 betrachtet,
bei der die Sensoreinheit (10) ein System bestehend aus einem
Permanentmagneten und einem Zahnrad die Drehung des Zahnrades
durch die Messung seines Magnetfeldes in eine zeitliche Puls
folge abbildet. Das an die Auswertungseinheit (10) vermittelte
Ausgangssignal Out besteht aus einer Folge von "0" und "1",
die beispielsweise über einen Open-Collector-Ausgang über
tragen werden können.
Der Einfachheit halber sei angenommen, daß die Eingriff
möglichkeiten der Auswertungseinheit (40) in die Sensorsignal
verarbeitung (welche in der Regel als Sensor-Algorithmus
bezeichnet wird) sich auf einen einzigen Parameter, die
Korrekturgröße Λ U, beschränken, wird von der Auswertungs
einheit (40) ermittelt, daß dieser Parameter, die Korrektur
größe U geändert werden soll, so ist erfindungsgemäß vorge
sehen, daß dieses Änderungserfordernis der Sensoreinheit (10)
dadurch übermittelt wird, daß die Last zwischen der Sensor
einheit (10) und der Auswertungseinheit (40) verändert wird.
Diese Last-Änderung wird in der Auswertungseinheit (40) her
vorgerufen und somit außerhalb der Sensoreinheit (10)
generiert. Ein Beispiel ist die Last, welche sich bei im
wesentlichen konstanter Spannung als veränderbarer Laststrom
ergibt und mit Hilfe des Bezugssymbols ILast gekennzeichnet ist.
Fließt beispielsweise im normalen Betrieb mittlerer Laststrom
I0 im Signallastpfad, so kann der Sensoreinheit (10) durch eine
Änderung der Ausgangslast mit dem Laststrom I1, welcher größer
als der mittlere Laststrom I0 im Normalbetrieb ist, mitgeteilt
werden, das die Korrekturgröße Λ U erhöht werden soll. Durch
eine Änderung des Laststroms beispielsweise auf einen Wert I2 <
I1 < I0 kann auch eine Verringerung der Korrekturgröße Λ U
übertragen werden. Die Änderung des Laststroms von I0 auf I1
oder I2 kann kontinuierlich erfolgen oder mit einer bestimmten
Frequenz.
Die Sensoreinheit weist eine Schaltungsanordnung auf, welche
die Änderung des Laststroms ILast von I0 auf I1 oder I2 erkennen
kann und dann den Parameter, die Korrekturgröße Λ U ent
sprechend variiert.
Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die Zeit die die Sensor
einheit 10 zur sicheren Erkennung des Änderungswunsches
benötigt der Auswertungseinheit 40 bekannt ist, so dass die
veränderte Last ILast auch hinreichend lange aufrechterhalten
bleibt. Die Signalverarbeitungseinheit bzw. die Sensoreinheit
10 ändert daraufhin den Wert der Korrekturgröße Λ U in
entsprechender Weise. Eine Rückmeldung zur Auswertungsein
heit 40 ist nicht erforderlich. Auf diese Weise ist es
möglich, das die Auswertungseinheit 40 zunächst weiter mit dem
veränderten Laststrom I2 bzw. I1 arbeitet oder, was in der
Regel sinnvoller ist, mit dem niedrigsten Laststrom I0. Die
Auswertungseinheit 40 wird nun weiter analysieren, ob die
Änderung ausreichend war. Wenn eine weitere Änderung er
forderlich sein sollte, fordert die Auswertungseinheit 40
wiederum diese Änderung an. Bevorzugterweise erfolgt eine
Änderung mit dem kleinstmöglichen Inkremental.
Erfindungsgemäß sind weitere Möglichkeiten der Übertragung
eines veränderten Parametersatzes c1, c2 . . . denkbar.
Voraussetzung ist allerdings das stets der laufende Betrieb
nicht gestört wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß diese Versorgungsspannung
UB der Sensoreinheit 10 und/oder der Sensorsignalverarbeit
ungseinheit (25) moduliert werden kann. Die Sensoreinheit (10)
erkennt anhand der Modulation, welcher Parameter ci auf welche
Art und Weise und um welchen Betrag geändert werden muss. Im
einfachsten Fall handelt es sich stets um denselben Parameter,
wobei dieser vorzugsweise in kleinstmöglichen Schritten erhöht
oder erniedrigt wird.
Auf diese Weise ergeben sich eine große Zahl möglicher Anwendungsgebiete.
Ganz allgemein eignen sich dafür programmier
bare Systeme, bei denen eine Auswertungseinheit 40 ein Sensor
signal und eventuell vorhandene weitere Signale ausgewertet.
Die Sensoreinheit 10 muss in einem oder mehreren Parametern ci
frei programmierbar sein. Beispiele derartiger Systeme ist die
Sensenierung von Magnetfeldsignalen beispielsweise zur Detek
tierung und Regelung der Winkelstellung der Kurbelwelle, der
Nockenwelle bzw. des Antiblockiersystems in einem Kraftfahr
zeug.
1
Sensorsystem
10
Sensoreinheit
12
Sensorelement
14
Datenflußrichtung
15
Datenflußrichtung
20
Ausgangssignalerzeugungseinheit
22
Meßgrößenaufbereitungseinheit
24
Verstärkereinheit
25
Sensorsignalverarbeitungseinheit
26
Parameterspeicher
27
Analogsignalverarbeitungseinheit
28
Digitalsignalverarbeitungseinheit
29
Analog/Digital-Umsetzer
40
Auswertungseinheit
50
Energieversorgungseinheit
A Anschlußleitung
AC Wechselsignalanteil
A1,
A Anschlußleitung
AC Wechselsignalanteil
A1,
A2
. . . Ak
. . . Ak+1
, AK
Signalausgänge
c1
c1
, c2
, c3
. . . cm
. . . cM
Parameter
D1
D1
, D2
. . . Dn
, Dn+1
, DN
Signalausgänge
E1
E1
Eingang
E2
E2
Ausgang
E3
E3
Eingang
G1
G1
, G2
Schwellenwert
ILast
ILast
Laststrom
I2
I2
, I1
, I0
Laststromwert
M Meßgröße
Out Ausgangssignal
Outalt
M Meßgröße
Out Ausgangssignal
Outalt
/Outneu
altes/neues Ausgangssignal
si
si
, si+1
Steuersignal
S1
S1
, S2
. . . Si+1
, . . . SI
Steuersignaltypen
t Zeit
t1
t Zeit
t1
, t2
Zeitpunkt
ΔU Korrekturgröße
UB
ΔU Korrekturgröße
UB
Versorgungsspannung
U(M) internes Spannungssignal
V Versorgungsleitung
U(M) internes Spannungssignal
V Versorgungsleitung
Claims (20)
1. Sensorsystem mit veränderbarer Sensorsignalverarbeitung mit
folgenden Merkmalen:
das Sensorsystem (1) umfasst eine Sensoreinheit (10) und eine Auswertungseinheit (40)
die Sensoreinheit (10) umfasst wenigstens ein Sensor element (12) zum Erfassen einer Meßgröße (M) und zum Erzeugen eines die Meßgröße (M) repräsentierenden Sensorsignals (U(M)) und eine Sensorsignalverarbeit ungseinheit (25) zu einer Verarbeitung eines die Meßgröße (M) repräsentierenden Sensorsignals (U(M)) gemäß vor gegebenen Parametern (c1, c2, c3 . . . cm, cm+1 . . . cM), wobei die Parameter (c1, c2, c3 . . . cm, cm+1 . . . cM) zur Sensorsignalver arbeitung von außen einstellbar sind
das Sensorelement (12) weist wenigstens einen Eingang (E1) zum zuführen der Meßgröße (M) und wenigstens einen Aus gang (E2) zum Abgreifen des die Meßgröße (M) repräsen tierenden Sensorsignals (U(M)) auf,
die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) weist wenigstens einen Eingang (E3) und wenigstens einen Ausgang (A; A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . DN-1, DN) auf,
wenigstens ein Eingang (E3) der Sensorsignalverarbeitungs einheit (25) ist mit wenigstens einem Ausgang (E2) des Sensorelementes (12) verbunden
wenigstens ein Ausgang (A) der Sensorsignalverarbeitungs einheit (25) ist zu einer Ausgabe des in der Sensor signalverarbeitungseinheit (25) verarbeiteten Sensor signals (Out) vorgesehen
wenigstens ein Ausgang (A, A1, A2 . . . Ak, Ak+1, . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1. . . DN-1, DN) der Sensorsignalver arbeitungseinheit (25) ist über eine entsprechende Anschlussleitung (A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . .; AK: D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . DN-1, DN) mit der Auswertungseinheit (40) verbunden,
die Auswertungseinheit (40) ist zu einer Auswertung von von der Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) über tragenen Ausgangssignale (Out) vorgesehen
dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswertungseinheit (40) weiterhin dazu vorgesehen ist, auf Grund der von der Sensorsignalverarbeitungs einheit (25) gelieferten Ausgangssignale (Out) zumindest einen Parameter (c1, c2, c3, cm, cm+1 . . . cM; A1, A2 . . . Ak, Ak+1, . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . DN-1, DN) zur zu Signalverarbeitung neu zu ermitteln,
mindestens eine Anschlussleitung oder eine wireless Verbindungsstrecke zwischen der Sensorsignalverarbeit ungseinheit (25) und der Auswertungseinheit (40) zu einer Übermittlung von mindestens ein der neu ermittelten Parameter (c1, c2, c3, cm, cm+1 . . . cM; A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . DN-1, DN) zur Sensorsignalverarbeitung an die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) vorgesehen ist,
die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) zur Einstellung der übermittelten Parameter (c1, c2, c3, cm, cm+1, . . . cM; A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . Dn-1, DN) vorgesehen ist.
das Sensorsystem (1) umfasst eine Sensoreinheit (10) und eine Auswertungseinheit (40)
die Sensoreinheit (10) umfasst wenigstens ein Sensor element (12) zum Erfassen einer Meßgröße (M) und zum Erzeugen eines die Meßgröße (M) repräsentierenden Sensorsignals (U(M)) und eine Sensorsignalverarbeit ungseinheit (25) zu einer Verarbeitung eines die Meßgröße (M) repräsentierenden Sensorsignals (U(M)) gemäß vor gegebenen Parametern (c1, c2, c3 . . . cm, cm+1 . . . cM), wobei die Parameter (c1, c2, c3 . . . cm, cm+1 . . . cM) zur Sensorsignalver arbeitung von außen einstellbar sind
das Sensorelement (12) weist wenigstens einen Eingang (E1) zum zuführen der Meßgröße (M) und wenigstens einen Aus gang (E2) zum Abgreifen des die Meßgröße (M) repräsen tierenden Sensorsignals (U(M)) auf,
die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) weist wenigstens einen Eingang (E3) und wenigstens einen Ausgang (A; A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . DN-1, DN) auf,
wenigstens ein Eingang (E3) der Sensorsignalverarbeitungs einheit (25) ist mit wenigstens einem Ausgang (E2) des Sensorelementes (12) verbunden
wenigstens ein Ausgang (A) der Sensorsignalverarbeitungs einheit (25) ist zu einer Ausgabe des in der Sensor signalverarbeitungseinheit (25) verarbeiteten Sensor signals (Out) vorgesehen
wenigstens ein Ausgang (A, A1, A2 . . . Ak, Ak+1, . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1. . . DN-1, DN) der Sensorsignalver arbeitungseinheit (25) ist über eine entsprechende Anschlussleitung (A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . .; AK: D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . DN-1, DN) mit der Auswertungseinheit (40) verbunden,
die Auswertungseinheit (40) ist zu einer Auswertung von von der Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) über tragenen Ausgangssignale (Out) vorgesehen
dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswertungseinheit (40) weiterhin dazu vorgesehen ist, auf Grund der von der Sensorsignalverarbeitungs einheit (25) gelieferten Ausgangssignale (Out) zumindest einen Parameter (c1, c2, c3, cm, cm+1 . . . cM; A1, A2 . . . Ak, Ak+1, . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . DN-1, DN) zur zu Signalverarbeitung neu zu ermitteln,
mindestens eine Anschlussleitung oder eine wireless Verbindungsstrecke zwischen der Sensorsignalverarbeit ungseinheit (25) und der Auswertungseinheit (40) zu einer Übermittlung von mindestens ein der neu ermittelten Parameter (c1, c2, c3, cm, cm+1 . . . cM; A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . DN-1, DN) zur Sensorsignalverarbeitung an die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) vorgesehen ist,
die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) zur Einstellung der übermittelten Parameter (c1, c2, c3, cm, cm+1, . . . cM; A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . Dn-1, DN) vorgesehen ist.
2. Sensorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Anschlussleitung, die zur Übermitt
lung der neu ermittelten Parameter (c1, c2, c3, . . . cm, cm+1 . . . cM;
A1, A2 . . . Ak, Ak+1 . . . AK; D1, D2 . . . Dn, Dn+1 . . . Dn-1, DN) vorgesehen ist,
diejenige Anschlussleitung (A) ist, welche mit dem zur Ausgabe
des verarbeiteten Sensorsignals vorgesehenen Ausgang (A)
verbunden ist.
3. Sensorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Anschlussleitung, die zur
Übermittlung der ermittelten Parameter vorgesehen ist, eine
gemeinsame Energieversorgungsleitung (V) der Sensoreinheit
(10) und der Auswertungseinheit (40) ist.
4. Sensorsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß eine notwendige
Änderung eines Parameters (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) zur
Signalverarbeitung im laufenden Betrieb ermittelbar ist und
daß mindestens einer der neu ermittelten Parameter
(c1, c2, c3 . . . cm . . . cM)im laufenden Betrieb übermittelbar ist.
5. Sensorsystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Filtereinrichtung vorgesehen ist,
die eine Übermittlung von ermittelten Parametern
(c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) nur zulässt, wenn eine Signalübertragung
von der Sensoreinheit (10) nicht gestört ist.
6. Sensorsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens ein
Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) durch eine Änderung einer
Ausgangslast (ILast) zwischen der Sensorsignalverarbeitungs
einheit (25) und der Auswertungseinheit. (40) übermittelbar
ist.
7. Sensorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausgangslast (ILast) kontinuierlich
veränderbar ist.
8. Sensorsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ausgangslast (ILast)
stufenweise veränderbar ist.
9. Sensorsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein
Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) durch eine Änderung einer
Versorgungsspannung (UB) der Sensoreinheit (10) übermittelbar
ist.
10. Verfahren zur Änderung einer Signalverarbeitung in einem
Sensorsystem mit folgenden Merkmalen:
in einem Sensorelement (12), welches Bestandteil einer Sensoreinheit (10) ist, wird eine Meßgröße (M) erfasst und ein die Meßgröße (M) repräsentierendes Sensorsignal (U (M)) erzeugt,
das Sensorsignal (U(M)) wird in einer Sensorsignalver arbeitungseinheit (25), welche ebenfalls Bestandteil der Sensoreinheit (10) ist, gemäß vorgegebenem Parametern (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) verarbeitet, wobei die Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) von außen eingestellt werden
zumindest ein in der Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) verarbeitetes Signal (Out) wird in einer Auswertungsein heit (40) ausgewertet
dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswertungseinheit (40) zumindest einen der Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) zur Signalverarbeitung neu übermittelt
die Auswertungseinheit (40) zumindest eine dieser Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) über eine vorhandene Anschlussleitung (A) zwischen der Sensoreinheit (10) und der Auswerteeinheit (40) überträgt
die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) den übertragenen Parameter (c1, c2, c3 . . . Cm . . . cM) einstellt.
in einem Sensorelement (12), welches Bestandteil einer Sensoreinheit (10) ist, wird eine Meßgröße (M) erfasst und ein die Meßgröße (M) repräsentierendes Sensorsignal (U (M)) erzeugt,
das Sensorsignal (U(M)) wird in einer Sensorsignalver arbeitungseinheit (25), welche ebenfalls Bestandteil der Sensoreinheit (10) ist, gemäß vorgegebenem Parametern (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) verarbeitet, wobei die Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) von außen eingestellt werden
zumindest ein in der Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) verarbeitetes Signal (Out) wird in einer Auswertungsein heit (40) ausgewertet
dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswertungseinheit (40) zumindest einen der Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) zur Signalverarbeitung neu übermittelt
die Auswertungseinheit (40) zumindest eine dieser Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) über eine vorhandene Anschlussleitung (A) zwischen der Sensoreinheit (10) und der Auswerteeinheit (40) überträgt
die Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) den übertragenen Parameter (c1, c2, c3 . . . Cm . . . cM) einstellt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein neu übermittelter Parameter
(c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) über die Anschlussleitung (A) übertragen
wird, über die das in der Sensorsignalverarbeitungseinheit
(25) verarbeitete Signal (Out) zur Auswertungseinheit (40)
übertragen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest ein neu ermittelter
Parameter (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) über eine gemeinsame
Energieversorgungsleitung (V) des Sensorsystems (10) und der
Auswertungseinheit (40) übertragen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß eine notwendige
Änderung eines Parameters (c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) im laufenden
Betrieb nur dann zur Sensorsignalverarbeitungseinheit (10, 25)
übertragen wird, wenn die Übertragung von Signalen (Out) von
der Sensorsignalverarbeitungseinheit (25) dadurch nicht
gestört wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine notwendige Änderung eines Parameters
(c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) über die gemeinsame Energieversorgungs
leitung (V) des Sensorsystems (10) und der Auswertungseinheit
(40) übertragen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Parameter
(c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) durch eine Änderung einer Ausgangslast
(ILast) zwischen der Signalverarbeitungseinheit (10, 25) und der
Auswertungseinheit (40) übermittelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausgangslast (ILast) kontinuierlich
verändert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangslast (ILast)
stufenweise verändert wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Parameter
(c1, c2, c3 . . . cm . . . cM) durch eine Änderung der Versorgungs
spannung (UB) der Sensoreinheit (10) übermittelt wird.
19. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis
18 in allgemein programmierbaren Systemen.
20. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis
18 in der Meßwerterfassung von Magnetfeldsignalen.
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