有源传感器及其使用、补偿有源传感器输出电流信号幅度波动的方法技术

一种有源传感器（１），其由测量模块（２）和接口模块（３）构成，接口模块（３）包含至少一个第一电流源（３１）、输入线（３２）以及输出线（３３），其中，有源传感器（１）经由这两条线（３２，３３）被供给能量，且第一电流源（３１）在输出侧被连接到输出线（３３），接口模块（３）以电流信号的形式产生有源传感器（１）的输出信号，其中，接口模块（３）包含：电流检测装置（３４），其检测测量模块（２）的负载电流；至少一个补偿装置（３５），其能在连接到输出线的输出路径（３５１）上产生至少一个第一补偿电流，以便至少依赖于检测到的测量模块（２）的负载电流对输出电流信号的幅度波动进行补偿。另外，本发明专利技术涉及用于对有源传感器输出电流信号幅度波动进行补偿的方法以及有源传感器特别是作为车轮速度传感器在机动车中的使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及权利要求1前序部分所述的有源传感器、权利要求15前序 部分所述的方法以及有源传感器特别是作为车轮速度传感器在机动车中的 使用。
技术介绍
印刷文献WO 98/08711介绍了有源旋转速度传感器，其经由两根线被 连接到电子控制单元，经由这两根线被供以能量并传送输出信号。有源传 感器具有信号处理电路和电流接口。在这种布置中，输出信号的规定幅度 的调节借助充分的参数化和有源传感器的校准一一考虑到外部影响或扰动 以及老化过程，其相对较为昂贵一一来实现。在印刷文献DE 199 06 981 Al中，提出了用于测量传感器的集成校准 与测量装置，该装置可借助数据与控制单元以及数字/模拟转换器进行测量 传感器的校准。然而，所提出的电路相对较为复杂，且在输出侧提供电压 信号，根据经验，电压信号对于信号传输来说不太适合。另外，所提出的 这种电路不能补偿由于例如老化或温度影响导致的信号处理输出信号中的 幅度波动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种有源传感器，其包含产生规定的、特别是 补偿后的输出电流信号幅度的电流接口 ，并涉及用于对输出电流信号的幅 度波动进行补偿以及相应地用于对规定输出电流信号幅度进行调节的方 法。根据本专利技术，此目的通过权利要求1所述的有源传感器以及权利要求15所述的方法来实现。本专利技术基于这样的构思提出一种由测量模块和接口模块构成的有源 传感器，接口模块包含电流检测装置和至少一个补偿装置，其中，电流检 测装置检测测量模块的负载电流，补偿装置能至少依赖于所检测的测量模 块的负载电流产生至少一个能被叠加在有源传感器的尚未校正的输出电流 信号上的第一补偿电流。通过将补偿电流叠加在输出电流信号上，能不依赖于实质上外部一一 例如由于温度或老化影响一一的影响地设置规定幅度的输出电流。因此可 避免有源传感器输出电流信号幅度的不希望的幅度波动或变化。这使得可 以保证有源传感器的幅度编码的输出信息能被相应的接收器一一例如机动车控制系统的电子控制单元一一正确解码。这在将传感器用在安全性要求 高的系统一一例如机动车控制系统一一中时特别重要。不再需要如同先前对输出电流信号的幅度波动进行补偿。由于根据本专利技术对规定输出信号幅 度的调节，电子部件的制造不准确度也不需要校正，特别是通过修整 (trimming)。测量模块适当地包含至少 一个传感器元件和信号处理电路。补偿装置 的第 一补偿电流优选为依赖于检测到的测量模块的负载电流以及第 一 电流 源产生的电流而产生。补偿装置的第 一补偿电流和/或其他补偿电流优选为可连接或可断开 和/或可控制。结果，幅度编码的信息传输可借助传感器输出信号来进行。以下是适当的在第一节点上，补偿装置在输入侧被连接到输入线， 在第二节点上，第一电流源在输出侧被连接到输出线，补偿装置的第一输 出路径被连接到第二节点，作为其结果，补偿装置的第一补偿电流能依赖 于传感器输入电流附加地产生。由于上述互联，特别地，测量模块的输出 电流、第一电流源的输出电流、补偿装置的第一输出电流^L叠加以形成有 源传感器的输出电流信号。位于输出侧的电流检测装置以及补偿装置优选为借助第二输出路径共同连接到第 一 电流源的输入。将在补偿装置第二输出路径上提供的电流是 电流检测装置的输出电流以及通过第一电流源的电流的结果。补偿装置特 别依赖于将在第二输出路径上提供的此电流、并且特别优选为依赖于有源 传感器的输入电流地至少产生第一补偿电流。电流检测装置的输入被适当地连接到测量模块与第 一或第二节点之间 的输入线和/或输出线。通过这种手段，电流检测装置能够以相对简单的方 式检测测量模块的负载电流。测量模块优选为在每种情况下连接到第 一 与第二线的延伸(extension)，并实质上经由这两条线,皮供以能量。电流检测装置优选为具有至少一个检测FET和/或检测放大器，作为 其结果，电流检测装置的输出电流以实质上定义的比小于测量模块的负载 电流。通过使用至少一个检测FET或检测放大器，电流检测装置自身的能 量消耗被保持为相对较低，因此，这导致相对较小、实质上可计算的系统 测量偏差。作为替代的是，电流检测装置优选为表现为分流器(shunt)。以下是适当的电流检测装置在其输出上提供至少一个电流，该电流 以规定的第一缩放因子与在其输入上检测到的电流不同、特别是较小。由补偿装置产生的第 一补偿电流优选为具有以规定的笫二缩放因子改 变的幅度，特别是与在补偿装置第二输出路径上提供的电流相比较大的幅 度。已经发现，借助电流检测装置和补偿装置的所述至少一个缩放因子， 至少第 一补偿电流能以相对较为简单的方式设置，该电流特别适合于将有 源传感器的输出电流信号调节或校正为至少一个规定幅值。在特别优选的 方式中，电流检测装置的第一缩放因子和补偿装置的第二缩放因子实质上 同样大。优选为，作为对第 一输出路径上的第 一补偿电流的替代或作为附加的 是，补偿装置能在连接到笫二节点的至少一个附加输出路径上产生与笫一 补偿电流不同的至少一个第二补偿电流。在这种布置中，补偿电流以规定 的、在每种情况下互相不同的缩放因子与在补偿装置第二输出路径上提供 的电流不同。特别地，补偿电流以在每种情况下相互不同的缩放因子比在第二输出路径上提供的电流大。在此布置中，可以在这些补偿电流之间切 换，结果，输出电流信号能以相对较为简单的方式调节或校正为不同的幅 度。电流检测装置可适当地在其输出上提供至少 一个第 一 以及一个第二电 流，这些电流以规定的、在每种情况下相互不同的缩放因子与在输入上检 测到的电流相比不同、特别是较小。在此布置中，可以在输出侧上的这些 电流之间进行切换。优选地也是作为附加地，接口模块具有至少 一个第二可连接和/或可控 制电流源，其被连接到输入侧上的第一节点以及输出侧上的第二节点。通 过这种手段，输出电流信号的至少两个或多个规定幅值能够特别得到调节 或校正。以下是适当的接口模块另外具有至少一个能被开通的第一电流驱动 器元件，其被连接到输入侧上的第一节点，并在输出侧上提供附加电流源 输入上的第一电流。此电流源的输出被连接到第二节点，其中，在连接到 笫二节点的至少一个附加输出路径上，电流驱动器元件能附加地在输出侧 上产生第二电流，第二电流相对于第一电流以规定的缩放因子不同。借助 这样的电流驱动器元件，能实现输出电流信号的作为替代的或作为附加的 幅度编码。电流驱动器元件也可4皮考虑或对应地设计为能够,皮开通的附加 补偿装置，其不被连接到电流检测装置且其输出电流对应地分别不依赖于 所检测到的测量才莫块的负载电流或电流检测装置的输出电流。所述至少一个电流源优选为表现出预设的规定电流值。特别地，该电 流值借助控制环得到校正。接口模块的所有电流源以特别优选的方式表现 出实质上唯一的预设电流值、特别优选为校正后的电流值。借助这样的措 施，接口模块变得对外部影响以及部件的内部变化实质上不敏感，并能甚 至更为精细地调节输出电流信号的规定幅度。补偿装置适当地表现为一个或一个以上的电子电流平衡电路。优选为，测量模块和接口模块或信号处理电路与接口模块被构造为集 成电路，特别是在芯片上。电流检测装置、补偿装置以及特别是至少 一个电流驱动器元件和/或至 少 一个附加可连接和/或可控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由测量模块（２）和接口模块（３）构成的有源传感器（１），接口模块（３）包含至少一个第一电流源（３１）、输入线（３２）以及输出线（３３），其中，有源传感器（１）经由这两条线（３２，３３）被供给能量，第一电流源（３１）在输出侧被连接到输出线（３３），接口模块（３）以电流信号的形式产生有源传感器（１）的输出信号，　其特征在于，接口模块（３）包含：电流检测装置（３４），该装置检测测量模块（２）的负载电流；至少一个补偿装置（３５），其能在连接到输出线的输出路径（３５１）上产生 至少一个第一补偿电流，以便至少依赖于检测到的测量模块（２）的负载电流对输出电流信号的幅度波动进行补偿。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T迪茨，W乔克尔，R克劳森，
申请(专利权)人：大陆特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]