[发明专利]用于精准检测例如传感器的信号的方法

权利要求书

1.一种用于精准检测例如传感器(200)的信号的方法，所述检测借助例如与所述传感器(100)电连接的分析处理和控制单元(100)进行，其中，所述分析处理和控制单元(100)具有多路复用器(110)，在所述多路复用器的输入端(111，112，113，114，115，116)上至少施加已知其电压值(U_Ref)的参考电压(U_R)、所述参考电压的参考电位(GND_R)、废气传感器的测量信号(U_M)和所述测量信号的参考电位(GND_M)，其中，经由传输路线(120)并经由将在其两个输入端(131，132)之间施加的电压转换为数字值的ADC(130)，在所述多路复用器(110)的后面连接计算装置(140)，其中，所述方法设置，执行多个单次测量(E1，E2，E3，E4)，在所述单次测量中分别改变多路复用器(110)的开关状态，并且在所述单次测量中分别随后在所述ADC(130)的输出端处检测数字值，并且所述方法设置，所述计算装置(140)由所述数字值计算经偏移校正和增益校正的测量值，其特征在于，在所述ADC(130)的输入端处的两个电平已经达到稳态之前分别检测所述数字值，或者在所述ADC(130)的输入端处的两个电平已经达到稳态之前开始所述AD转换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行以下单次测量(E1，E2，E3，E4)：

a)参考电压测量(E1)：所述多路复用器(110)将所述参考电压(U_R)接通到所述ADC(130)的第一输入端(131)上，并将所述参考电压的参考电位(GND_R)接通到所述ADC(130)的第二输入端(132)上；在所述ADC(130)的输出端(133)处求取参考电压值(Z_UR)，

b)参考偏移电压测量(E2)：所述多路复用器(110)将所述参考电压的参考电位(GND_R)接通到所述ADC(130)的两个输入端(131，132)上；在所述ADC(130)的输出端(133)处求取参考偏移电压值(Z_URoffset)，

c)测量电压测量(E3)：所述多路复用器(110)将所述测量电压(U_M)接通到所述ADC(130)的第一输入端(131)上，并将所述测量电压的参考电位(GND_M)接通到所述ADC(130)的第二输入端(132)上；在所述ADC(130)的输出端(133)处求取测量电压值(Z_UM)，

d)测量电压偏移电压测量(E4)：所述多路复用器(110)将所述测量电压的参考电位(GND_M)接通到所述ADC(130)的两个输入端(131，132)上；在所述ADC(130)的输出端处求取测量偏移电压值(Z_UMoffset)；

并且根据以下公式计算所述经偏移校正和增益校正的测量值(U_MuC)：

U_MuC＝U_Ref*(Z_UM-Z_UMoffset)/(Z_UR-Z_URoffset)，

其中，

U_MuC是所述经偏移校正和增益校正的测量值(U_MuC)；

U_Ref是所述参考电压(U_Ref)的已知电压值；

Z_UM是所述测量电压值(Z_UM)；

Z_UMoffset是所述测量偏移电压值(Z_UMoffset)；

Z_UR是参考电压值(Z_UR)；

Z_URoffset是所述参考偏移电压值(Z_URoffset)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在每个单次测量(E1，E2，E3，E4)之前将所述分析处理和控制单元(100)置于相同的基本状态下。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述单次测量(E1，E2，E3，E4)彼此之间具有相同的定时。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述多路复用器(110)的开关(P1，P2，P3，P4，M1，M2)彼此之间具有准确的匹配。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，周期性地重复所述单次测量(E1，E2，E3，E4)和所述经偏移校正和增益校正的测量值(U_MuC)的计算。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器(200)是宽带λ探测器，并且所述分析处理和控制单元(100)构造为ASIC。