本发明专利技术涉及一种用于采集和处理信号的测量电路(3)；其中，提供若干(N)个第一信号(S1.1至S1.N)和相同数量(N)的第二信号，其中，测量电路(3)适于基于第一信号(S1.1至S1.N)和第二信号(S2.1至S2.N)产生至少一个差分信号(D.1至D.N)；其中，每个第一信号(S1.1至S1.N)对应于一个取反的第二信号(S2.1至S2.N)；其中，第一信号(S1.1至S1.N)的数量(N)至少为两个；其中，测量电路(3)具有与第一信号(S1.1至S1.N)的数量相对应的若干个信号输入端(36)；其中，测量电路(3)具有另一信号输入端(36)；第一信号(S1.1至S1.N)可由测量电路(3)单个地采集，并且其中，可采集第二信号(S2.1至S2.N)的和(S2)，称为第二信号和(S2)。称为第二信号和(S2)。称为第二信号和(S2)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采集和处理信号的测量电路和使用该测量电路的测量装置
[0001]本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分定义的一种用于采集和处理信号的测量电路以及一种包括测量电路、传感器和连接测量电路和传感器的电缆的测量装置。
技术介绍
[0002]用于采集信号和处理差分信号的测量电路特别是在测量技术中是已知的。这种测量电路采集传感器的信号。传感器检测至少一个被称为输入变量的任意物理变量，并输出至少一个被称为输出变量的物理变量。输出变量例如是电压、电流或电荷。输出变量是通过电缆输送到测量电路，电缆为此具有至少两根导线，每根导线输送一个信号。通常要关注的是这两根导线的信号的差异，例如两根导线之间的电位差，该电位差此后被确定为电压。产生的电场、磁场或电磁场可能会造成对信号的干扰。已知的检测一个物理变量的传感器有例如Kistler 9001A型1分量-力传感器，其被记载在数据表9001a_000-105d-05.18中。还有检测多个物理变量的传感器，例如Kistler 9047C型，其检测三种力并被记载在数据表9047C_000-592d-04.07中。已知的还有能检测更多物理变量的传感器，例如Kistler 9139AA型多分量测力计，其被记载在数据表9139AA_003-198d-06.15中。
[0003]由专利文献EP0987554B1已知一种用于检测干扰的测量电路。专利文献EP098755B1公开了一种测量电路，其具有通过传输线路与测量电路连接的传感器，其中，该传感器被对称地连接，并且该测量电路在传感器的连接处形成信号值之和，以提供误差信号，以及在转换器的连接处形成信号值之差。
[0004]此外，专利文献EP0987551B1描述了一种装置，利用该装置可以将辅助信号形式的人为干扰馈送到转换器的连接处，以识别转换器和/或电路的其它器件的误差和干扰作用。
[0005]在此不利的是，该人为干扰虽然是出于诊断目的而确定，但是所确定的差分信号仍然可能会与之前一样由于来自外部的干扰而失真。另外，专利文献EP0987551B1的主题仅能够用于仅具有一个传感器元件的传感器，该传感器元件通过电缆的两个信号导线将所确定的信号传输给测量电路。
技术实现思路
[0006]本专利技术的第一目的是通过减少信号输入端的数量来降低用于采集信号并处理以形成差分信号的测量电路的成本，使得传感器的每个传感器元件的信号输入端少于两个，其中，传感器具有至少两个传感器元件。
[0007]本专利技术的另一个目的是采集传感器元件的信号并使外部干扰对信号的影响最小。
[0008]本专利技术的至少一个目的是通过独立权利要求的特征来实现。
[0009]本专利技术涉及一种用于信号的采集和处理的测量电路；其中，提供若干个第一信号和相同数量的第二信号，其中，测量电路适于基于第一信号和第二信号产生至少一个差分信号；其中，每个第一信号对应于一个取反的第二信号；其中，第一信号的数量至少为两个；其中，测量电路具有与第一信号的数量相对应的若干个信号输入端；其中，测量电路具有另
一信号输入端；其中，第一信号由测量电路单个地采集，并且其中，采集第二信号的和，称为第二信号和。
[0010]传感器通常检测至少一个输入变量，布置在传感器中的传感器元件对该输入变量具有灵敏性。传感器元件通常具有两个触点，它们分别具有一个信号。这被本领域技术人员称为对称的信号传输。通过确定这两个信号能够确定输出变量。因此，通过确定触点的电位的差来确定输出变量电压。确定输出变量电荷或输出变量电流的方法对于本领域技术人员而言是已知的。因此，输出变量也被称为差分信号。
[0011]触点通常与布置在传感器上的插拔连接器导电地连接。带有插拔连接器的对应配对件的电缆将信号传输到测量电路。替代地，布置在传感器上的电缆也可以直接与触点连接。
[0012]当存在参考变量时，传感器元件被对称地连接，传感器元件的两个信号关于该参考变量而相互取反。输入变量的变化导致第一信号和第二信号彼此之间的反相变化。参考变量是独立于输入变量的信号的绝对值的变化。参考变量可以是随时间变化的。
[0013]参考变量通常是参考电位。在接下来的讨论中，为了更好的理解，假设参考变量为零。因此，参考电位等同于接地电位。但是，不为零的参考变量也是可能的。
[0014]在适于为根据本专利技术的测量电路提供信号的传感器中，布置有至少两个传感器元件，它们分别具有带有相应的第一信号和第二信号的第一触点和第二触点。该传感器元件的第二触点被相应地组合为，使得它们的信号相加。第二信号的和被称为第二信号和，并被传输到测量电路的信号输入端。对应于第一触点的信号被传输到测量电路的分开的信号输入端。相比于要单个地采集所有第一信号和所有第二信号的测量电路，这将减少信号输入端的数量。由于每个信号输入端都需要在测量电路内进行单独的信号采集，因此测量电路的制造成本会更低。此外，通过减少所需要的组件的数量，也使得测量电路更加鲁棒。此外，由于所需要的导线更少，因此将信号传输到测量电路的电缆的制造成本也更低。
[0015]提供信号或者所提供的信号应理解为所提供的信号可供进一步使用，例如用于电子处理。提供信号还包括将信号存储在电子数据存储器中和从该数据存储器下载信号的可能性。提供信号还包括将信号显示在显示器上。在下文中，所提供的信号通常是模拟信号。但是，本领域技术人员也可以利用数字信号来实现以下的描述。
[0016]传感器元件的第一信号和第二信号的差分信号可以由测量电路根据在信号输入端所提供的信号借助于算术元件来形成，这些信号是第二信号和以及单个的第一信号。算术元件适用于使用加法、减法、除法或乘法将多个信号相互组合并提供结果。
[0017]除了传感器元件的差分信号以外，测量电路还可以形成干扰信号。干扰信号是信号的变化，其不是由所确定的输入变量的变化引起的，而是由干扰引起的。干扰例如是所产生的电场或磁场或电磁场。如果传感器或电缆位于存在干扰的空间区域中，则在传感器的导电组件(例如传感器元件的第一触点和第二触点)中或电缆的导线中会产生干扰信号，该干扰信号基本上具有相同的相位。对于本领域技术人员，这被称为共模干扰。干扰通常是来自于外部的源头。
[0018]在此，干扰信号的水平对应于干扰在电缆或传感器中的输入。
[0019]干扰信号通过测量电路来确定，其中加法器首先对所提供的第一信号求和以得到第一信号和。加法器是适于对两个信号求和并提供该和的元件。随后，加法器对第一信号和
与所提供的第二信号和求和，从而得到干扰信号。如果不存在干扰，则干扰信号等于零。如果干扰信号偏离零，则存在干扰，该干扰可以通过所确定的干扰信号来量化。
[0020]如果参考电位不等于零，则干扰信号即使在不存在干扰时也不等于零。在没有干扰的情况下，干扰信号等于干扰电位乘以所采集信号的数量。在接下来的讨论中，为了更好地理解，假设参考电位为零并因此等同于接地电位。但是在应用中也可以使用不为零的参考电位。由于参考电位是已知的，因此可以简单地相应调整所提到的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于信号的采集和处理信号的测量电路(3)；其中，提供若干(N)个第一信号(S1.1至S1.N)和相同数量(N)的第二信号，其中，所述测量电路(3)适于基于第一信号(S1.1至S1.N)和第二信号(S2.1至S2.N)产生至少一个差分信号(D.1至D.N)；其中，每个第一信号(S1.1至S1.N)对应于一个取反的第二信号(S2.1至S2.N)；其特征在于，第一信号(S1.1至S1.N)的数量(N)至少为两个；所述测量电路(3)具有与第一信号(S1.1至S1.N)的数量相对应的若干个信号输入端(36)；所述测量电路(3)具有另一信号输入端(36)；所述第一信号(S1.1至S1.N)能够由所述测量电路(3)单个地采集，并且能够采集所述第二信号(S2.1至S2.N)的和(S2)，称为第二信号和(S2)。2.根据权利要求1所述的测量电路(3)，其特征在于，所述测量电路(3)被设计为，对所采集的第一信号(S1.1至S1.N)求和以得到第一信号和(S1)；并且所述测量电路(3)被设计为，对所述第一信号和(S1)与所采集的第二信号和(S2)求和并作为干扰信号(St)提供。3.根据权利要求2所述的测量电路(3)，其特征在于，所述测量电路(3)被设计为，从所采集的第一信号(S1.1至S1.N)和所采集的第二信号和(S2)中按比重地减去所述干扰信号，并且提供经干扰校正的第一信号(Sb1.1至Sb1.N)和经干扰校正的第二信号和(Sb2)。4.根据权利要求3所述的测量电路(3)，其特征在于，所述测量电路(3)被设计为，基于所采集的第一信号(S1.1至S1.N)和所采集的第二信号和(S2)，形成并提供至少一个差分信号(D1至DN)；所述测量电路(3)被设计为，形成并提供至少一个经干扰校正的差分信号(Db.1至Db.N)；并且该经干扰校正的差分信号(Db.1至Db.N)是差分信号(D.1至D.N)与按比重的干扰信号(St)的差，其中，干扰信号(St)的比重是根据所述测量电路(3)的信号输入端(36)的数量(N)给出的。5.根据权利要求2至4中任一项所述的测量电路(3)，其特征在于，所述测量电路(3)被设计为，基于三个所提供的第一信号(S1.1至S1.3)和所提供的第二信号和(S2)产生三个差分信号(D.1至D.3)；所述测量电路(3)被设计为，基于三个所提供的第一信号(S1.1至S1.3)和所提供的第二信号和(S2)产生所述干扰信号(St)；并且所述测量电路(3)被设计为，形成并提供三个经干扰校正的差分信号(Db.1至Db.3)。6.一种测量装置(123)，包括根据权利要求2至5中任一项所述的测量电路(3)、传感器(1)以及连接所述测量电路(3)和所述传感器(1)的电缆(2)；其中，所述传感器(1)具有若干(N)个传感器元件(10)；其中，所述传感器元件(10)提供第一信号(S1.1至S1.N)和第二信号(S2.1至S2.N)；其中，所述传感器元件(10)的第一信号(S1.1至S1.N)等于所述传感器元件(10)的取反的第二信号(S2.1至S2.N)；其中，所述传感器元件(10)的第一信号(S1.n)和第二信号(S2.n)存在于所述传感器元件(10)的第一触点(12)和第二触点(13)处；...
【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：基斯特勒控股公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。