Ein Mikrokontroller (130) verwendet eine Kombination von mehreren synchronisierten PWM-Ausgängen (138), um eine verzerrungsarme Sinuswelle zu erzeugen, durch Addieren der PWM-Ausgänge und Filtern des addierten Signals. Die Sinuswelle wird als Schutzspannung für die Schutzelektrode (116) verwendet. Die unbekannte Impedanz (118) wird durch Beaufschlagung der Schutzspannung auf die Messelektrode (114) durch einen Transistor (148), der in einer Basisschaltungskonfiguration angeschlossen ist, und dann durch Übertragen des Messstroms durch den in Basisschaltung angeschlossenen Transistor (148) an einen Transimpedanzverstärker aus einem zweiten Transistor (150), der in Emitterschaltungskonfiguration angeschlossen ist, gemessen. Die Ausgangsspannung am Kollektor des zweiten Transistors (150) wird durch einen ADC-Eingang (140) des Mikrokontrollers (130) gemessen. Der Mikrokontroller (130) übersetzt die ADC-Ausgangswerte in die zu messende unbekannte Impedanz (118) durch Ausführen einer Softwaredemodulation der ADC-Ausgangswerte. Zusätzlich kann, um die Präzision der Messung zu erhöhen, eine Referenzimpedanz (182) mit der unbekannten Impedanz (118) parallel geschaltet und von dem Mikrokontroller (130) verwendet werden, um Verstärkungsfehler der Signalmessschaltung (146) auszuschalten.

    A microcontroller uses a combination of several synchronized PWM outputs to generate a low distortion sine wave by summing the PWM outputs and filtering the summed signal. The sine wave is used as a guard voltage. The unknown impedance is measured by impinging the guard voltage on the sense electrode by a transistor connected in common base configuration and then transferring the sense current through the common base connected transistor to a transimpedance amplifier made out of a second transistor connected in common emitter configuration. The output voltage at the collector of the second transistor is measured by an ADC input of the microcontroller. The microcontroller translates the ADC output values into the unknown impedance to be measured by doing a software demodulation of the ADC output values. A reference impedance can be connected in parallel to the unknown impeder to eliminate gain errors of the signal sensing circuit.


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    Titel :

    Kostengünstige Messschaltung für eine komplexe Impedanz für kapazitive Schutz-Mess-Sensoren, die im Lademodus betrieben werden


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2017-07-06


    Medientyp :

    Patent


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Deutsch


    Klassifikation :

    IPC:    G01D MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE , Anzeigen oder Aufzeichnen in Verbindung mit Messen allgemein / B60R Fahrzeuge, Fahrzeugausstattung oder Fahrzeugteile, soweit nicht anderweitig vorgesehen , VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR / H03K PULSE TECHNIQUE , Impulstechnik



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