DE4435944C2 - Wellenformschaltkreis mit Rückkopplungsschaltung zum Einstellen eines mittigen Spannungswertes eines Wechselstromsignals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen einen Wellenformschalt­ kreis zum Wandeln eines Eingangswechselstromsignals in ein Pulssignal und insbesondere einen Wellenformschaltkreis mit Rückkopplungsschaltung zum Kompensieren von Änderungen im mit­ tigen bzw. mittleren Spannungsniveau eines Eingangswechsel­ stromsignals.

Ein Wellenformschaltkreis wird gewöhnlich verwendet, um aus einem Wechselstromsignal, das durch die Drehung eines Rades an einem Kraftfahrzeug erzeugt wird, die Radgeschwindigkeit zu bestimmen. Es ist ein Wellenformschaltkreis vorgeschlagen wor­ den, der ein Wechselstromsignal, das von einem Geschwindig­ keitssensor ausgegeben wird, über einen Pull-up-Widerstand in ein anderes Wechselstromsignal umwandelt, das sich um ein mit­ tiges Spannungsniveau ändert und es über einen Komparator mit einem voreingestellten konstanten Schwellenwert vergleicht, um ein Pulssignal zu erzeugen. Wenn die Mitte der Amplitude eines Ausgabesignals des Sensors aufgrund unterschiedlicher Faktoren sich ändern sollte, ruft jedoch der einfache Vergleich, wie er oben angegeben ist, mit dem konstanten Schwellenwert Probleme hervor, dadurch, daß das Eingangswechselstromsignal keine ge­ naue Wellenform hat.

Zur Vermeidung dieses Nachteils offenbart die erste japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-135773 einen verbesserten Wel­ lenformschaltkreis, wie er in Fig. 6 dargestellt ist, der einen Schwellenwert eines Komparators so einstellt, daß er der Änderung des mittleren Niveaus der Amplitude eines Ausgabesi­ gnals eines Sensors folgt.

Der Wellenformschaltkreis aus Fig. 6 umfaßt einen ersten Tiefpaßfilter, der aus einem Widerstand 33 und einem Kondensa­ tor 34 gebildet ist, um Rauschkomponenten zu entfernen, die in einem Eingabesignal von einem Drehzahlmesser 32 enthalten sind, einen zweiten Tiefpaßfilter mit einem Widerstand 35 und einem Kondensator 36 zum Erzeugen eines Referenzsignals zum Wahrnehmen eines Spannungswertes, der aus einem konstanten Strom entwickelt wird, der von einer 5 V-Konstantstromquelle 37 geliefert wird, Operationsverstärker 38 und 39 zum Ändern des rauschfreien Signals und des Referenzsignals in Impedanz, eine Schwellenwertbestimmungsschaltung, die aus konstanten Strom­ quellen 42, 43 und Widerständen 40 und 41 ausgebildet ist, um einen hohen und tiefen Schwellenwert vorzusehen, um die Aus­ gabe der Operationsverstärker 38 und 39 zu formen, Komparato­ ren 44 und 45 und ein R-S Flip-Flop 47 zum Erzeugen eines wellengeformten Signals auf Grundlage des hohen und tiefen Schwellenwertes. Die Wellenformschaltung umfaßt ferner einen Komparator 46, der das Referenzsignal zum Wahrnehmen eines Schaltungsfehlers überwacht, wie z. B. eines Drahtbruches des Drehzahlmessers 32, und ein Fehleranzeigesignal an einem An­ schluß f_NG liefert, um mit einer externen Einrichtung (nicht dargestellt) das Auftreten des Schaltungsfehlers anzuzeigen. Bei dem oben dargelegten herkömmlichen Wellenformschaltkreis wird ein Eingabesignal von einem Drehzahlmesser 32 mittels des von der konstanten Stromquelle zugeführten Stromes und den Wirkungen des Widerstandes eingestellt, so daß es in einem in­ phase Eingabespannungsbereich liegt, der durch den hohen und tiefen Schwellenwert definiert ist, und die Schwellenwerte werden so modifiziert, daß sie der Änderung in der Mitte der Amplitude des Ausgabesignals des Drehzahlmessers 32 folgen. Da jedoch die Änderung der Spannung des Eingabesignals auf der Änderung des Widerstandswertes des Drehzahlmessers beruht, wird eine aufwendige Pulsformschaltung benötigt. Mit anderen Worten, erfordert der herkömmliche Wellenformschaltkreis den Tiefpaßfilter zum Erzeugen des Referenzsignals, das dazu dient, einen Spannungswert wahrzunehmen, der von der konstan­ ten Stromquelle abgegeben bzw. hochgezogen wird. Zusätzlich, da das Referenzsignal instabil ist, sind zusätzliche Kon­ stantstromquellen 42 und 43 und Widerstände 40 und 41 für die Stabilität des Referenzsignales notwendig, um den oberen und unteren Schwellenwert auf Grundlage des Referenzsignales zu bestimmen. Ferner ist ein Temperaturkompensationsschaltkreis notwendig, der die Änderungen in den Eigenschaften, die durch eine Änderung der Umgebungstemperatur hervorgerufen werden, kompensiert, da diese Konstantstromquellen und Widerstände im allgemeinen eine Temperaturabhängigkeit besitzen.

Ferner ist aus der EP-A-0 369 593 und der US-A-4,613,973 zur Lösung des eingangs genannten Problems jeweils ein Wellenformgerät bekannt, das eine Niveaueinstellungs­ schaltung und eine Rechtecksignalerzeugungsschaltung umfasst. Die Niveaueinstellungs­ schaltung integriert ein eingegebenes Wechselstromsignal, um ein mittleres Niveau einer Amplitude des eingegeben Wechselstromsignals zu bestimmen und dieses mittlere Niveau auf ein vorgegebenes Referenzniveau einzustellen. Die Rechtecksignal­ erzeugungsschaltung vergleicht das durch die Niveaueinstellungsschaltung auf das mittlere Niveau eingestellte Eingangswechselstromsignal mit einem ersten und einem zweiten Schwellenwert, um auf diese Weise ein Rechtecksignal zu erzeugen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere ein Wellenformgerät so weiterzuentwickeln, dass es Änderungen im mittleren Niveau der Amplitude eines Eingangswechselstromsignals kompensieren kann, um das Eingangswechselstromsignal mit hoher Genauigkeit als Welle zu formen bzw. zu wandeln.

Diese Aufgabe wird durch ein Wellenformgerät mit dem in Anspruch 1 definierten Schaltungsaufbau gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Darin zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltdiagramm, das einen Wellenformschalt­ kreis gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2a ein Schaltungsdiagramm der Schaltungsanordnung eines Wellenformschaltkreises gemäß der Erfindung,

Fig. 2b ein Schaltungsdiagramm einer Integrierzeitkonstan­ tenumschalt-Schaltung, die mit dem Wellenform­ schaltkreis aus Fig. 2a verwendet werden kann,

Fig. 3a die Änderung im mittleren Niveau der Amplitude eines Eingabewechselstromsignals, das von einem Drehzahl­ messer erzeugt wird, wobei die Änderung durch eine Vibration am Sensorrotor hervorgerufen wird,

Fig. 3b ein Eingabewechselstromsignal, das von einem Dreh­ zahlmesser erzeugt wird, das mittels einer Inte­ grierzeitkonstantenumschalt-Schaltung modifiziert wurde,

Fig. 4a Wellenformen eines Eingangswechselstromsignals, das von einem Drehzahlmesser erzeugt wird, vor und nach einem Rückkoppelungsbetrieb mit einer Niveauein­ stellschaltung 2b,

Fig. 4b Wellenformen eines durch Rückkopplung eingestellten Signals, das durch eine Niveaueinstellschaltung eingestellt wird, und ein Signal, das durch einen Tiefpaßfilter und eine Pulsformschaltung bearbeitet wird,

Fig. 5a ein Spannungsniveau eines Eingangswechselstrom­ signals, das an einem Eingangsanschluß IN anliegt, wenn ein Drahtbruch an einem Drehzahlmesser aufge­ treten ist,

Fig. 5b Spannungswerte eines Signals, das an einem Abschnitt P1 eines Wellenformschaltkreises anliegt und ein Ausgangssignal einer Fehlfunktionsüberwachungsschal­ tung, wenn ein Drahtbruch am Drehzahlmesser auf­ getreten ist, und

Fig. 6 ein Schaltungsdiagramm eines herkömmlichen Wellen­ formschaltkreises.

In den Zeichnungen werden gleiche Teile durchgehend mit glei­ chen Bezugszeichen gekennzeichnet. In Fig. 1 ist ein Wellen­ formgerät 100 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, das ein Analogsignal in ein Pulssignal wandeln kann, wobei das Analogsignal sich im wesentlichen entsprechend einer Sinuswel­ le verändert bzw. vorhält.

Das dargestellte Wellenformgerät 100 kann ein Eingangswechsel­ stromsignal, das von einem Drehzahlmesser 1 erzeugt wird, in ein Pulssignal wandeln und umfaßt im allgemeinen eine Inte­ grierschaltung 2a, eine Niveaueinstellschaltung 2b, einen Tiefpaßfilter 3, eine Pulsformschaltung 4 und eine Zentralein­ heit (CPU) 6.

Der Drehzahlmesser 1 kann mit einem Rotorsensor ausgebildet sein, an dem Zähne in regelmäßigen Abständen geformt sind, der beispielsweise mit einem Rad oder einer Welle eines Motors eines Kraftfahrzeuges, und einer elektromagnetischen Aufnahme verbunden ist, die den Durchgang der Zähne des Rotorsensors gemäß dessen Drehung wahrnimmt, um ein Geschwindigkeitssignal zu erzeugen, das eine der Radgeschwindigkeit proportionale Frequenz hat. Das Geschwindigkeitssignal nimmt die Form eines analogen Wechselstromsignals mit einer Sinuswelle an, die sich entsprechend eines Potentials des Drehzahlmessers 1 (bei­ spielsweise Erdpotential) ändert. Ein Ausgangsspannungswert des Geschwindigkeitssignals wird gemäß seiner Frequenz wahr­ genommen.

Die Integrierschaltung 2a überwacht das Geschwindigkeitssignal des Drehzahlmessers 1, um es zu integrieren und erzeugt ein Mittelwertniveausignal zum Modifizieren und Weiterreichen ei­ nes Eingabesignals an die Pulsformschaltung 4, um sich so in Phase über einen Eingangsspannungsbereich zu ändern, wie es nachfolgend genau gezeigt wird. Die Niveaueinstellschaltung 2b führt ein Ausgabesignal von der Integrierschaltung 2a zurück, damit sein mittiges Spannungsniveau mit einem vorausgewählten Referenzspannungsniveau übereinstimmt. In der Praxis addiert die Niveaueinstellschaltung 2b ein Signal mit einer Gegenpha­ se, um die Änderung im mittigen Wert der Amplitude des Ein­ gangssignals vom Drehzahlmesser 1 zu beseitigen bzw. zu kom­ pensieren, das von der Integrierschaltung 2a integriert wurde, und legt einen voreingestellten Gleichstrom bzw. Gleichspan­ nung daran an, um das mittlere Niveau der Amplitude des Ein­ gangssignals auf das vorausgewählte Referenzspannungsniveau einzustellen. Andererseits kann es nützlich sein, wenn eine veränderlich gesteuerte bias-Spannung an den Drehzahlmesser 1 angelegt wird, um so ein Niveau eines Ausgangssignals des Drehzahlmessers 1 auf einen gewünschten Wert einzustellen.

Durch die Wirkung der Integrierschaltung 2a und der Niveauein­ stellschaltung 2b wird die Ausgabe von dem Drehzahlmesser 1 in ein Signal modifiziert, das sich um das vorausgewählte Refe­ renzspannungsniveau ändert.

Der Tiefpaßfilter 3 nimmt das Ausgangssignal von der Niveau­ einstellschaltung 2 auf, um davon Frequenzkomponenten zu ent­ fernen, die über einem bestimmten Wert liegen, und liefert das Signal an die Pulsformschaltung 4. Die Pulsformschaltung 4 setzt einen oberen und unteren Schwellenwert auf Grundlage des vorausgewählten Referenzspannungsniveaus und wandelt das hoch­ frequenzkomponentenfreie Signal vom Tiefpaßfilter 3 in ein Rechtecksignal mit einem logischen Niveau um (d. h. in ein Pulssignal). Die CPU nimmt das Rechtecksignal von der Puls­ formschaltung 4 auf, um die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraft­ fahrzeuges zu bestimmen.

Die Niveaueinstellschaltung 2a kann irgendein anderes Signal verarbeiten, solange es zum Modifizieren eines Eingangssignals an eine Pulsformschaltung 4 in ein im wesentlichen gleiches Signal geeignet ist, wie es oben erklärt ist. Beispielsweise kann ein Ausgangssignal eines Tiefpaßfilters 3 verwendet wer­ den.

Das Wellenformgerät 100 umfaßt ferner eine Fehlfunktionsüber­ wachungsschaltung 5, die einen Rückkopplungsausgangsstrom überwacht, der von der Niveaueinstellschaltung 2 erzeugt wird, um zu bestimmen, ob eine Fehlfunktion wie z. B. ein Kurzschluß oder ein Drahtbruch am Drehzahlmesser 1 vorliegt.

Wenn eine Fehlfunktion aufgetreten ist, liefert die Fehlfunk­ tionsüberwachungsschaltung 5 ein Signal an die CPU 6, wobei ein Fehler-Sicherheitsbetrieb ausgeführt wird und ein Erken­ nungssignal abgegeben wird.

Fig. 2a zeigt beispielhaft eine Schaltungsanordnung des Wel­ lenformgerätes 100.

Die Integrierschaltung 2a und die Niveaueinstellschaltung 2b umfassen einen Operationsverstärker 12, Widerstände 8, 9 und 10 und einen Kondensator 11. Der Tiefpaßfilter 3 umfaßt einen Widerstand 13 und einen Kondensator 14. Die Pulsformschaltung 4 umfaßt Widerstände 15, 16, 17, 18 und 19, Komparatoren 21, und 22 und ein R-S Flip-Flop 23. Die Fehlfunktionsüberwa­ chungsschaltung 5 umfaßt einen Komparator 20.

In dem so ausgebildeten Wellenformschaltkreis 100 wird die Niveaueinstellung durch Herausarbeiten eines Mittelwert­ signals aus einem Ausgabesignal des Drehzahlmessers 1 mittels der Integrierschaltung 2a mit einer Integrierzeitkonstante τ_c1 ausgeführt, die durch die Gleichung (1) (siehe unten) ausge­ drückt wird, um die Ausgabe der Integrierschaltung 2a zum Ope­ rationsverstärker 12 der Niveaueinstellschaltung 2b zu­ rückzuführen, um so das mittlere Niveau der Amplitude des Ausgangssignals des Drehzahlmessers 1 in Übereinstimmung mit dem vorausgewählten Referenzspannungsniveau V_ave zu bringen,

wobei R_S die Impedanz des Drehzahlmessers 1 bezeichnet, C₂ und C₁ die Kapazitäten der Kondensatoren 11 und 14 darstellt und R₂, R₃ und R₁ Widerstandswerte der Widerstände 8, 9 und 13 dar­ stellen.

Als ein Ergebnis der oben angegebenen Niveaueinstellung wird die Ausgabe des Drehzahlmessers 1 zu einem Signal, das sich um das Referenzspannungsniveau V_ave ändert, das folglich vom Tief­ paßfilter 3 mit einer Abschnittsfrequenz fc₂ bearbeitet wird, die durch die unten dargestellte Gleichung (2) gegeben ist, so daß Hochfrequenzrauschkomponenten wie z. B. ein Zündungsrau­ schen und/oder EMI (electromagnetic interference) entfernt werden.

f_c2≒1/(2π.R₁.C₁) (2)

Das Hochfrequenzrauschkomponenten-freie Signal des Tiefpaßfil­ ters 3 wird dann von der Pulsformschaltung 4 in ein Rechteck­ signal mit einem logischen Niveau umgewandelt, das folglich an die CPU 6 weitergeleitet wird, um die Radgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges zu berechnen.

Die Schwellenwerte der Komparatoren 21 und 22 werden durch dieselbe Schaltung wie der zum Vorsehen des Referenzspannungs­ niveaus V_ave der Niveaueinstellschaltung bei 2b bestimmt und werden auf V_ave + V_TH und V_ave - V_TH Jeweils durch ein Spannungs­ teilernetz gesetzt, das aus den Widerständen 15, 16, 17, 18, und 19 zusammengestellt ist, wobei die Widerstände 17 und 18 den gleichen Widerstandswert haben. Mit diesen Anordnungen gibt die Pulsformschaltung 4 das Rechteckssignal mit einem Arbeitszyklus ab, der mit der Zahngenauigkeit des Rotorsensors des Drehzahlmessers 1 übereinstimmt.

Der Komparator 20 der Fehlfunktionsüberwachungsschaltung 5 überwacht die Rückkopplungsausgabe der Niveaueinstellschaltung 2b, oder die Ausgabe des Operationsverstärkers 12, um eine Fehlfunktion wahrzunehmen, wie zum Beispiel einen Drahtbruch des Drehzahlmessers 1.

Gewöhnlich kann eine Welle des Rotorsensors des Drehzahlmes­ sers 1 in Resonanz mit der natürlichen Schwingung des Fahrzeu­ ges treten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimm­ ten Wert überschreitet, wobei diese Schwingung üblicherweise im Bereich von 20 bis 50 Hz liegt. Die Resonanz des Rotorsen­ sors erzeugt ein Niederfrequenzrauschen, das bewirkt, daß das mittlere Niveau der Amplitude eines Ausgangssignals des Dreh­ zahlmessers 1 sich um das Referenzspannungsniveau V_ave ändert, wie es durch die unterbrochenen Linie in Fig. 3a dargestellt ist.

Zum Beseitigen des Einflusses des oben genannten Niederfre­ quenzrauschens kann eine Integrierzeitkonstantenumschalt- Schaltung 200 in der Integrierschaltung 2a vorgesehen werden, wie es in Fig. 2b gezeigt ist, die einen Widerstand r umfaßt, der parallel zum Widerstand 9 (R₃) angeordnet ist. Die Inte­ grierzeitkonstantenumschalt-Schaltung 200 kann die Änderung der Integrierzeitkonstanten gemäß der Frequenz von entweder einem Eingangssignal des Drehzahlmessers 1 oder eines Wellen­ formsignals (d. h. eines Rechteckssignals) ändern, um die Ant­ wortzeit der Niveaueinstellschaltung 2b zu verkürzen.

Mit der oben angegebenen Schaltungsanordnung wird das Aus­ gangssignal des Drehzahlmessers 1 in ein Signal gewandelt, wie es in Fig. 3b dargestellt ist, bei dem sich das Wellenzentrum nicht um das Referenzspannungsniveau V_ave über einen weiten Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert.

Wenn ein vorbestimmtes Spannungsniveau V_NG auf einen konstanten Wert gesetzt wird, wie es nachfolgend näher beschrieben wird, das für die Wahrnehmung der Fehlfunktion des Schaltkreises vorgesehen ist, kann die Änderung einer Wellenform des Signals, das vom Drehzahlmesser 1 ausgegeben wird, die Fehl­ funktionswahrnehmungsschaltung 5 dazu bringen, versehentlich einen vermeintlichen Fehler in der Schaltung festzustellen. Der Wahrnehmungsfehler kann jedoch durch Ändern des Spannungs­ niveaus V_NG beseitigt werden, nach Maßgabe des Umschaltens der integralen Zeitkonstante durch die Integrierzeitkonstantenum­ schalt-Schaltung 200 oder dadurch, daß verhindert wird, daß die Wellenform des Ausgabesignals des Drehzahlmessers 1 wäh­ rend der Änderung der Wellenform des Signals, das von dem Drehzahlmesser ausgegeben wird, wahrgenommen wird.

Fig. 4a zeigt Wellenformen eines Ausgabesignals des Drehzahl­ messers 1 vor und nach dem Rückkopplungsbetrieb durch die Ni­ veaueinstellungsschaltung 2b. Fig. 4b zeigt Wellenformen eines Signals, das durch die Niveaueinstellungsschaltung 2b rück­ kopplungseingestellt ist, und ein Signal, das durch den Tief­ paßfilter 3 und der Pulsformschaltung 4 verarbeitet wird.

Ein Signal liegt am Eingangsanschluß IN an, wie es in Fig. 2a gezeigt ist, das von dem Drehzahlmesser 1 ausgegeben wird und eine Wellenform hat, wie sie mit dem Bezugszeichen 24 in Fig. 4a gekennzeichnet ist, die sich um das Erdpotential (GND) än­ dert. Das Signal wird dann durch die Niveaueinstellungsschal­ tung 2b rückkopplungseingestellt um so eine Wellenform zu er­ zeugen bzw. sicherzustellen, wie sie durch das Bezugszeichen 25 bezeichnet wird, die sich um das vorausgewählte Referenz­ spannungsniveau V_ave ändert. Die so geformte Wellenform 25 wird an den Tiefpaßfilter 3 abgegeben, um die Hochfrequenzrausch­ komponenten zu entfernen. Das hochfrequenzrauschkomponenten­ freiesignal, das vom Tiefpaßfilter 3 ausgegeben wird, zeigt im wesentlichen eine Sinuskurve, wie sie durch das Bezugszeichen 26 in Fig. 4b gekennzeichnet ist. Diese Sinuskurve wird dann durch das R-S flip-flop 23 der Pulsformschaltung 4 gemäß den Schwellenwerten V_ave + V_TH und V_ave - V_TH in ein Rechtecksignal geformt, das in dem In-Phasen-Eingangsspannungsbereich liegt, der durch die oben genannte Spannungsteilung definiert ist, wie es durch das Bezugszeichen 27 dargestellt ist, und die folglich an die CPU 6 abgegeben wird.

Fig. 5a und 5b zeigen Wellenformen von Signalen, die an be­ stimmten Abschnitten des Schaltkreises anliegen, wenn die Fehlfunktionswahrnehmungsschaltung eine Fehlfunktion wie einen Drahtbruch am Drehzahlmesser 1 wahrgenommen hat.

Ein Signal, das am Eingangsanschluß IN anliegt, das von dem Drehzahlmesser 1 ausgegeben wird, wie es durch das Bezugszei­ chen 28 in Fig. 5a dargestellt ist, verschwindet immer wenn die Fehlfunktion auftritt. Dies verursacht, daß die Impedanz R_S des Drehzahlmessers 1 infinit wird, so daß ein Spannungsniveau 21 an einem Abschnitt P1 aus Fig. 2a durch folgende Relation gegeben ist.

(R_S + R₂)/R_S.V_ave (3)

Folglich fällt die Spannung des Signals, das am Eingabean­ schluß IN anliegt, wie es durch das Bezugszeichen 30 in Fig. 5b gezeigt ist, auf das Referenzspannungsniveau V_ave. Wenn es unter das Spannungsniveau V_NG verringert wird, verursacht es, daß der Komparator 20 sein Ausgangssignal anhebt, wie es durch das Bezugszeichen 31 dargestellt ist, was folglich an die CPU 6 über den Anschluß f_NG gesandt wird.

Zusätzlich wird die Impedanz R_S gleich Null, wenn ein GND-Kurz­ schluß im Drehzahlmesser 1 aufgetreten ist, wobei die Spannung am Abschnitt P1 zunimmt. Daher kann durch Überwachung der an­ steigenden Spannung der Kurzschluß des Drehzahlmessers 1 wahr­ genommen werden. Es wird festgestellt, daß die Spannung, die an dem Abschnitt P1 anliegt, im wesentlichen gleich der Aus­ gangsspannung des Operationsverstärkers 12 der Niveaueinstell­ schaltung 2b ist. Folglich kann der Kurzschluß des Drehzahlmessers 1 alternativ durch Messen einer Änderung des Stromes wahrgenommen werden, der von der Niveaueinstellschaltung 2b ausgegeben wird.

Mit der oben diskutierten Schaltungsanordnung des Wellenform­ gerätes 100 nimmt die Niveaueinstellung zum Einstellen des mittleren Niveaus der Amplitude eines Eingabewechselstromsig­ nals des Drehzahlmessers 1 bis zu einem vorausgewählten Refe­ renzspannungsniveaus V_ave die Änderung im Widerstand des Dreh­ zahlmessers 1 auf und/oder der Änderungen des Grundpotentials, um ein feines Signal mit einigen zehn Millivolt zuzulassen. Zusätzlich erlaubt es die Wellenformschaltung 4 nur aus einem Komparator ausgebildet zu werden. Eine Sensorausgabe mit bis zu einigen hundert Volt kann ohne die Verwendung spezieller Schaltungselemente, wie zum Beispiel einer Diode, gehandhabt werden.

Während die vorliegende Erfindung in Form einer bevorzugten Ausführungsform offenbart worden ist, um das Verständnis zu erleichtern, sollte berücksichtigt werden, daß die Erfindung auf unterschiedliche Arten ausgeführt werden kann, ohne daß dabei das Prinzip der Erfindung verlassen wird. Deshalb sollte die Erfindung so umfassend verstanden werden, daß alle mögli­ chen Ausführungsformen und Abwandlungen eingeschlossen werden, die die Ausführungsformen darstellen, ohne das Prinzip der Erfindung zu verlassen, wie es in den beiliegenden Ansprüchen angegeben ist.

Claims (3)

1. Wellenformgerät (100), mit
einem Eingangsanschluss (IN) zum Eingeben eines Eingangswechselstromsignals, das von einem Sensor (1) ausgegeben wird;
einer Niveaueinstellungsschaltung (2a, 2b) zum Integrieren des dem Eingangs­ anschluss eingegebenen Eingangswechselstromsignals, um daraus ein Mittelwert­ niveausignal einer Wellenform des Wechselstromsignals herauszuarbeiten, wobei die Niveaueinstellungsschaltung ein Niveau des Eingangswechselstromsignals so ein­ stellt, um das Mittelwertniveausignal in Übereinstimmung mit einem konstanten Referenzspannungsniveau zu bringen, so dass das dem Eingangsanschluss ein­ gegebene Eingangswechselstromsignal mit einer Amplitude über das Referenz­ spannungsniveau schwankt; und
einer Wellenformumwandlungsschaltung (3, 4), die das durch die Niveau­ einstellungsschaltung (2a, 2b) im Niveau eingestellte Eingangswechselstromsignal mit einer ersten und einer zweiten Referenzspannung vergleicht, um das Eingangswechselstromsignal in ein Rechtecksignal umzuwandeln,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Niveaueinstellungsschaltung (2a, 2b) eine Reihenschaltung und einen Operationsverstärker (12) enthält, wobei die Reihenschaltung aus einem ersten Widerstand (8), einer Kapazität (11) und einem zweiten Widerstand (9) aufgebaut ist, die in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet sind, und der Operationsverstärker (12) einen invertierenden Eingang, mit dem eine Verbindung des zweiten Widerstandes (9) und der Kapazität (11) verbunden ist, einen nicht-invertierenden Eingang, dem das Referenzspannungsniveau eingegeben wird, und einen Ausgang, der mit einer Verbindung des ersten Widerstandes (8) und der Kapazität (11) verbunden ist, auf­ weist, und wobei der erste Widerstand (8) der Reihenschaltung mit dem zweiten Widerstand (9) der Reihenschaltung verbunden ist, wobei das Eingangswechsel­ stromsignal von dem Sensor der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand (8, 9) der Reihenschaltung eingegeben wird und das durch die Niveaueinstellungsschaltung im Niveau eingestellte Eingangswechselstromsignal von dieser Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand (8, 9) der Reihenschaltung der Wellenformumwandlungsschaltung (3, 4) ausgegeben wird.

2. Wellenformgerät nach Anspruch 1, bei welchem die Wellenformumwandlungs­ schaltung (3, 4) gesetzt wird, wenn das durch die Niveaueinstellungsschaltung im Niveau eingestellte Eingangswechselstromsignal eine der Referenzspannungen übersteigt, und zurückgesetzt wird, wenn das durch die Niveaueinstellungsschaltung im Niveau eingestellte Eingangswechselstromsignal die andere der Referenz­ spannungen übersteigt, wodurch das Eingangswechselstromsignal in das Rechteck­ signal umgewandelt wird.

3. Wellenformgerät nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer Fehlfunktions­ überwachungsschaltung (5), die ein von dem Operationsverstärker (12) der Niveau­ einstellungsschaltung (2a, 2b) ausgegebenes Stromniveau überwacht, um einen bestimmten Schaltungsfehler zu erfassen.