[发明专利]用于精准检测例如传感器的信号的方法

说明书

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)处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所述多路复用器(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。

背景技术

从现有技术中已知如下方法：借助所述方法将模拟信号沿传输路线传输，并随后进行数字化，其中，校正在此出现的偏移误差和增益误差。在所述方法中，始终以所传输的、待进行数字化的信号在数字化中在时间上恒定(即处于稳态(eingeschwungenen)状态下)为前提，从而能够容易地从模拟信号中获得无偏移误差和增益误差的测量值，参见例如US7,710,303B2。所述方法相应地缓慢。

发明内容

本发明基于发明人的以下意外发现：在根据权利要求1的前序部分的方法中，也能够确定正确的经偏移校正和增益校正的测量值，而无需在每个单次测量中ADC(英语：Analog-Digital-Wandler，模数转换器)的输入端处的两个电平都已经达到稳态。

虽然通过单次测量所获得的数字值中的每个数字值尤其与在等待施加在ADC的输入端处的电平的瞬态过程(Einschwingvorgangs)之后将获得的值相比发生变化，但是这种变化对于所有数字值以基本上类似的方式发生，从而在由数字值计算经偏移校正和增益校正的测量值时所述变化至少部分地相互补偿。

因此，本发明能够精准并且同时特别快速地检测信号、例如传感器的信号。但是也可以涉及任意其他信号。

在本申请的范畴内，系统在其输入参量发生变化之后尤其仅在如下情况下才视作达到稳态：其输出参量已经完成对于其而言根据具有变化后的输入参量的静态解而导致的变化的至少86％。

在其一种扩展方案中，系统在其输入参量发生变化之后尤其在如下情况下已视作达到稳态：其输出参量已经完成对于其而言根据具有变化后的输入参量的静态解而导致的变化的至少63％。

该方法可以设置执行以下单次测量：

a)参考电压测量：多路复用器将参考电压接通到ADC的第一输入端上，并将参考电压的参考电位接通到ADC的第二输入端上；在ADC的输出端处求取参考电压值；和/或

b)参考偏移电压测量：多路复用器将参考电压的参考电位接通到ADC的两个输入端上；在ADC的输出端处求取参考偏移电压值；和/或

c)测量电压测量：多路复用器将测量电压接通到ADC的第一输入端上，并将测量电压的参考电位接通到ADC的第二输入端上；在ADC的输出端处求取测量电压值；和/或

d)测量偏移电压测量：多路复用器将测量电压的参考电位接通到ADC的两个输入端上；在ADC的输出端处求取测量偏移电压值。

如果参考的参考电位与测量电压的参考电位在物理上相同，则可以通过唯一的单次测量同时实现单次测量a)和d)，其结果同时提供参考偏移电压值和测量偏移电压值。

随后尤其可以根据以下公式计算经偏移校正和增益校正的测量值：