DE10347038A1

DE10347038A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Alterung von Sensoren

Info

Publication number: DE10347038A1
Application number: DE2003147038
Authority: DE
Inventors: Reinhard Kauert; Carsten Dr. Pigorsch; Mathias Dr.-Ing. habil. Krauß
Original assignee: Zentrum Mikroelektronik Dresden GmbH
Current assignee: IDT Europe GmbH
Priority date: 2003-10-07
Filing date: 2003-10-07
Publication date: 2005-05-25

Abstract

Der Erfindung, die ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Alterung von Sensoren betrifft, wobei eine erste Brückenspannung an einem ersten Brückenknoten einer zweiten Brückendiagonale und eine zweite Brückenspannung an einem zweiten Brückenknoten der zweiten Brückendiagonale jeweils gegenüber einem Messreferenzpotential, vorzugsweise Ground, zwischen dem ersten und dem zweiten Brückenknoten gemessen und ausgewertet wird, liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachem schaltungs- oder rechentechnischen Aufwand eine durch eine Alterung bedingte Abweichung des Zustandes eines Sensors von einem Sollzustand zu detektieren. Dies wird dadurch gelöst, dass eine Brückenmittenspannung als Mittelwert aus erster und zweiter Brückenspannung gemessen oder errechnet wird und diese Brückenmittenspannung mit einem Sollwert verglichen und entsprechend der Sollwertabweichung ein Fehlersignal erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Alterung von Sensoren, bei dem an eine erste Brückendiagonale einer Wheatstone-Brückenschaltung mit einer geraden Anzahl von Sensorwiderständen eine Versorgungsspannung gegen Ground angelegt wird. Sodann wird eine erste Brückenspannung an einem ersten Brückenknoten einer zweiten Brückendiagonale und eine zweite Brückenspannung an einem zweiten Brückenknoten der zweiten Brückendiagonale jeweils gegenüber einem Messreferenzpotential, vorzugsweise Ground, zwischen dem ersten und dem zweiten Brückenknoten gemessen und ausgewertet.

Die Erfindung betrifft auch eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Alterung von Sensoren mit einer Sensoranordnung, die eine Wheatstone-Brückenschaltung mit einer geraden Anzahl von Sensorwiderständen aufweist. Die Wheatstone-Brückenschaltung ist mit einer ersten Brückendiagonale zwischen einer Versorgungsspannung und Ground geschalten. Ein erster Brückenknoten einer zweiten Brückendiagonale stellt einen ersten Messspannungsanschluss und ein zweiter Brückenknoten der zweiten Brückendiagonale einen zweiten Messspannungsanschluss dar. Die Schaltungsanordnung enthält auch eine Auswerteschaltung mit einem ersten Differenzverstärker.

Sensoren finden in vielen Bereichen der Technik Anwendung, um physikalische Größen zu Mess-, Kontroll-, Steuerungs- oder Regelungsaufgaben zu erfassen. Dabei werden sehr häufig elektri sche Sensoren eingesetzt, die die zu erfassende physikalische Größe in ein elektrisches Signal umsetzen können.

Derartige elektrische Sensoren können dabei so aufgebaut sein, dass sich unter Einfluss der physikalischen Größe deren ohmscher Widerstand oder deren Wechselspannungswiderstand ändert.

Für Sensoren mit einer Änderung des ohmschen Widerstandes wird dann eine als Wheatstone-Brücke bekannte Gleichspannungs-Brückenschaltung verwendet, indem die Widerstände als Brückenschaltung, deren erste Brückendiagonale zwischen einer Versorgungsspannung und Ground liegt, geschalten werden.

Es ist weiterhin bekannt, dass Sensoren derart aufgebaut werden, dass eine gerade Anzahl, vorzugsweise zwei oder vier Widerstände von der physikalischen Größe beeinflusst werden, die als Brückenwiderstände der Wheatstone-Brücke geschaltet sind, vorzugsweise derart, dass sie als gleichwirkende Widerstände in der Brückenschaltung diagonal gegenüberliegen. D.h. Widerstände, die sich mit einer Veränderung der physikalischen Größe erhöhen, liegen einander diagonal gegenüber und Widerstände, die sich dabei verringern, liegen einander diagonal gegenüber. Zweckmäßiger Weise sind dann die einzelnen Brückenwiderstände als Wheatstone-Brücke verschaltet und in einem Sensor angeordnet, der am Messort angebracht ist. Dort verändert dann die zu messende physikalische Größe die Widerstände und damit die Spannungen an den Brückenknoten einer zweite Brückendiagonale gegen Ground, d.h. eine erste Brückenspannung an dem ersten Brückenknoten und eine zweite Brückenspannung an dem zweiten Brückenknoten der zweiten Brückendiagonale jeweils gegenüber einem Messreferenzpotential, vorzugsweise Ground.

Bei einer elektronischen Erfassung des damit gewonnenen Sensorsignales wird die erste und die zweite Brückenspannung gemessen und aus der Differenz beider Spannungen ein Messsignal abgeleitet und vorzugsweise in digitale Form umgesetzt. Dabei wird ein Signal ausgegeben, das einen vorgegebenen linearen Zusammenhang mit der ursprünglichen physikalischen Größe aufweist. Dazu muss die elektronische Schaltung kalibriert, d.h. auf den individu ellen Sensor und den verwendeten Messbereich abgeglichen werden. verändern sich die einzelnen Widerstände des Sensors im Laufe der Zeit, geht der gewünschte Zusammenhang zwischen physikalischer Größe und Ausgangssignal verloren, was zu schwerwiegenden Fehlern bei der Anwendung, z.B. im Automobilbereich führen kann.

Derartige zeitliche Driften des Sensors können durch eine Alterung entstehen, die durch Einflüsse, wie elektrisch bedingte Verlagerung im Material, thermische, mechanische oder chemische Beeinflussung, z.B. durch aggressive Medien, bewirkt werden.

Es besteht daher das Bestreben, die Wirkung eine derartige Langzeitdrift zu eliminieren.

Eine Lösung dazu ist aus der DE 42 41 822 A1 bekannt. Hierbei wird das Sensorsignal begrenzt und zwar derart, dass obere und untere Bereiche festgelegt werden können, in denen sich das Sensorsignal bei normalem Betrieb nicht bewegen kann. Dabei können zwar größere Defekte, etwa das Ablösung oder der Bruch eines Sensors detektiert werden, da sich dann sofort das Sensorsignal außerhalb der zulässigen Bereiche befinden würden. Allerdings ist hierbei neben der künstlichen Begrenzung des Messbereiches, eine Fehlergröße die im normalen Betriebsbereich des Sensorsignales liegt, nicht zu detektieren.

In der DE 101 33 525 A1 wird eine Lösung beschrieben, bei der während der elektronischen Umsetzung des Signals ständig zwischen einem Testmodus und einem Messmodus umgeschaltet wird. In dem Messmodus arbeitet die Schaltungsanordnung mit der Wheatstone-Brückenschaltung, wie oben beschrieben, über eine Messung an den Brückenknoten der zweiten Brückendiagonale. Im Testmodus werden die Widerstände derart umgeschalten, dass alle Widerstände am gleichen Potential anliegen und dass zwei Konstantstromquellen je einen Strom gleicher Größe durch alle Widerstände ziehen. In dem Testmodus ist die Spannung zwischen den Brückenknoten der zweiten Brückendiagonale (Diagonalspannung) von der zu messenden physikalischen Größe unabhängig, da das Auftreten einer physikalischen Größe an den Widerständen bewirkt, dass sich die Werte aller Widerstände gleichmäßig ändern. Die Spannungen über den einzelnen Widerständen, die durch die Konstantströme bewirkt werden, heben einander auf, so dass die Diagonalspannung konstant und in dem Falle, dass alle Brückenwiderstände gleich groß sind, Null ist. In einem vor dem Testmodus liegenden Kalibriervorgang wird die Höhe der Diagonalspannung bei einem Anfangszustand der Widerstände als Sollspannung festgelegt. Im laufenden Testbetrieb wird nun immer die aktuelle Brückenspannung mit der Sollspannung verglichen. Wird eine Abweichung festgestellt, bedeutet dies zugleich eine Abweichung der Widerstandszustände von deren Anfangszustand. Damit kann eine von der Sollspannung abweichende Diagonalspannung als Fehlersignal dienen, das entweder zur Fehleranzeige oder zur Korrektur des Messwertes Verwendung finden kann. Damit wird es möglich, neben einer Temperaturdrift auch eine Alterung der Sensorwiderstände zu detektieren.

Diese Lösung zeigt einen hohen schaltungstechnischen Aufwand, der insbesondere zu einem aufwändigen Sensoraufbau führt. Es ist jedoch das Bestreben, derartige Sensoren und deren Auswerteschaltung für den Einsatz in großen Stückzahlen kostengünstig zu gestalten.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, mit der mit einfachen schaltungs- oder rechentechnischen Aufwand eine durch eine Alterung bedingte Abweichung des Zustandes eines Sensors von einem Sollzustand detektiert.

Die Aufgabe wird verfahrensseitig dadurch gelöst, dass eine Brückenmittenspannung als Mittelwert aus erster und zweiter Brückenspannung gemessen oder errechnet wird und diese Brückenmittenspannung mit einem Sollwert verglichen und entsprechend der Sollwertabweichung ein Fehlersignal erzeugt wird.

Bei einer Kalibrierung der Zusammenschaltung von Sensoren wird die Brückenmittenspannung gemessen. Diese Spannung ist nicht oder nur sehr wenig von dem Messsignal abhängig, was eine Eigenschaft der Wheatstone-Brücke ist. Unter der Voraussetzung, dass die Gesamtspannung über der ersten Brückendiagonale kon stant ist, wovon bei der Versorgungsspannung ausgegangen wird, ändert sich die Brückenmittenspannung nur, wenn sich ein einzelner Widerstand oder zwei gegensinnig arbeitende Widerstände verändern was bei einem Defekt oder bei einer Alterung des Sensors eintritt.

Es ist bei der Ermittlung der Brückenmittenspannung sowohl eine schaltungstechnische Erzeugung möglich, wie auch eine rechentechnische. Da nämlich ohnehin während der Messung die erste und die zweite Brückenspannung anliegen, können diese Spannungen auch verwendet werden, um die Berechnung der Brückenmittelspannung als Mittelwert aus erster und zweiter Brückenspannung vorzunehmen. Damit wird es möglich, ständig während des laufenden Einsatzes des Sensors dessen Drift zu ermitteln.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Messwert proportional zu der Größe der Abweichung zu dem Sollwert korrigiert wird.

Sobald also der Sollwert, der bei der Kalibrierung festgelegt wurde, verlassen wird, kann der der Alterung entsprechende Wert zur Korrektur des Messwertes eingesetzt werden, wodurch eine Langzeitdrift eliminiert werden kann.

Eine andere Ausgestaltung des Verfahren besteht darin, dass bei einer Abweichung zu dem Sollwert, die größer als eine zugelassene Toleranz ist, ein Defektsignal als Fehlersignal erzeugt wird.

Insbesondere bei einem Masseneinsatz von Sensoren ist es ausreichend, eine Kenntnis darüber zu erhalten, dass der Sensor in unzulässiger Weise von seinen ursprünglichem Messverhalten abweicht, um ihn dann auszutauschen. Diese Funktion wird durch die Erzeugung des Defektsignales übernommen, bei dessen Auftreten ein Austausch des Sensors erfolgen kann.

In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Brückenmittenspannung mit einem Sollwert aus gemittelter Versorgungsspannung verglichen wird.

Da die Versorgungsspannung für eine Wheatstone-Brückenschaltung in bekannter Weise für die ordnungsgemäße Funktion eine Konstanz aufweist, ist diese Konstanz auch für die Erzeugung des Sollwertes gegeben, wenn dieser aus einer Spannungsteilung aus der Versorgungsspannung gewonnen wird, was mit einfachen schaltungstechnischen Mitteln geschehen kann.

Das Verfahren kann auch dadurch ausgestaltet werden, dass eine Schaltungsanordnung zwischen einem ersten Modus, in dem die Messung der Brückenspannungen und einem zweiten Modus, in dem der Vergleich zwischen Brückenmittenspannung und Sollwert vorgenommen wird, umgeschaltet wird.

In dem ersten Modus wird die Schaltungsanordnung in den Mess-Modus und beim zweiten Modus in den Test-Modus geschalten, wodurch ein und die selbe Schaltungsanordnung Verwendung finden kann, womit sich die schaltungstechnische Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens vereinfacht.

Anordnungsseitig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein erster Spannungsteiler, bestehend aus zwei gleich großen Teilungswiderständen, mit dem ersten und den zweiten Brückenknoten verbindbar ist, von dem ein Verbindungsknoten zwischen den Teilerwiderständen mit einem ersten Eingang des ersten Differenzverstärkers verbindbar ist und dass der zweite Eingang mit einer Bezugsspannungsquelle verbindbar ist.

Wird mit dieser Anordnung eine Verbindung des Verbindungsknotens mit dem einen Eingang des Differenzverstärkers und eine Verbindung des zweiten Einganges mit der Bezugsspannungsquelle erstellt, so wird durch den Differenzverstärker der Sollwertvergleich direkt vorgenommen, da durch den ersten Spannungsteiler bereits die Brückenmittenspannung bereit gestellt wird, und der Ausgang des Differenzverstärkers die Differenz zwischen beiden Eingangswerden wiedergibt.

In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist vorgesehen, dass die Bezugsspannungsquelle aus einem zwischen Versorgungsspannung und Ground geschalteten zweiten Spannungsteiler besteht, von dem ein Verbindungsknoten zwischen seinen beiden Teilerwiderständen mit dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers verbindbar ist. Dies ermöglicht eine einfache Realisierung der Bezugsspannungsquelle.

Weiterhin wird die Schaltungsanordnung dadurch fortgebildet, dass der erste Differenzverstärker mit seinem ersten Eingang mit dem Verbindungsknoten des ersten Spannungsteilers und mit seinem zweiten Eingang mit der Bezugsspannungsquelle verbunden ist und ein zweiter Differenzverstärker vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem ersten Brückenknoten und dessen zweiter Eingang mit dem zweiten Brückenknoten verbunden ist. Diese Ausführungsform ergibt einen zweikanaligen Aufbau der Schaltungsanordnung, wobei der erste Differenzverstärker in dem Testkanal und der zweite Differenzverstärker in dem Messkanal liegen. Dies bietet unter anderem die Möglichkeit, dass parallel zum Messen stets ein Testen erfolgt, sofern der erste Spannungsteiler ständig mit der Wheatstone-Brücke verbunden ist.

Eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sieht vor, dass der erste Differenzverstärker in einen Messmodus und einen Testmodus umschaltbar ist und in dem Messmodus sein erster Eingang mit dem ersten Brückenknoten und sein zweiter Eingang mit dem zweiten Brückenknoten und in dem Testmodus sein erster Eingang mit dem Verbindungsknoten des ersten Spannungsteilers und sein zweiter Eingang mit der Bezugsspannungsquelle verbunden ist. Das führt zu einer einfachen schaltungstechnischen Realisierung, da der Messkanal wechselweise auch als Testkanal genutzt werden kann.

In aller Regel wird der erste Spannungsteiler so ausgeführt werden, dass er das Messergebnis nicht beeinträchtigt. Um jedoch bei genauen Messen jegliche Beeinflussung des Messergebnisses auszuschließen, ist in einer Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass in dem Testmodus der erste Spannungsteiler mit der zweiten Brückendiagonale verbunden und im Messmodus getrennt ist.

Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung besteht darin, dass der erste Spannungsteiler in der Sensoranordnung angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Schaltungsanordnung hohen Genauigkeitsforderungen unterliegt, da mit dieser Ausgestaltung die Widerstände der Teilerwiderstände den gleichen Temperaturgang aufweisen, wie die Sensorwiderstände und damit eine Temperaturdrift, die das Testergebnis verfälschen würde, verringert werden kann.

Alternativ dazu kann die Schaltungsanordnung dadurch fortgebildet werden dass der erste Spannungsteiler in der Auswerteschaltung angordnet ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Alterungsermittlung in der Auswerteschaltung realisiert werden kann und damit herkömmliche Sensoren eingesetzt werden können.

Schließlich ist es zweckmäßig, eine Beeinflussung der Wheatstone-Brückenschaltung weitgehend dadurch zu vermeiden, dass der erste Spannungsteiler derart hochohmig ausgeführt ist, dass die Widerstandswerte seiner Teilerwiderstände mindestens eine Größenordnung höher sind, als die Sensorwiderstände.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
1 eine Schaltungsanordnung in einem Messmodus zur Messung der Brückendifferenzspannung nach dem Stand der Technik und
2 die Schaltungsanordnung in einem Testmodus zur erfindungsgemäßen Ermittlung der Alterung der Sensoren.
Die in den Zeichnungen dargestellte Schaltungsanordnung weist eine Sensoranordnung 1 auf, die eine Wheatstone-Brückenschaltung 2 mit einer geraden Anzahl von Sensorwiderständen 3 beinhaltet. Die Wheatstone-Brückenschaltung 2 ist mit einer ersten Brückendiagonale 4 zwischen eine Versorgungsspannung VDD und Ground geschalten. Ein erster Brückenknoten 5 einer zweiten Brückendiagonale 6 stellt einen ersten Messspannungsanschluss und ein zweiter Brückenknoten 7 der zweiten Brückendiagonale 6 einen zweiten Messspannungsanschluss dar. Die Schaltungsanordnung enthält auch eine Auswerteschaltung 8 mit einem ersten Differenzverstärker 9.
Wie in 1 dargestellt, ist die Auswerteschaltung 8 mit einem ersten Messspannungseingang VBN versehen, der mit dem zweiten Brückenknoten 7 verbunden ist. Die Auswerteschaltung 8 ist auch mit einem zweiten Messspannungseingang VBP versehen, der mit dem ersten Brückenknoten 5 verbunden ist.
Der erste Messspannungseingang VBN ist mit einem ersten Eingang 10 des Differenzverstärkers 9 und der zweite Messspannungseingang VBP mit einem zweiten Eingang 11 des Differenzverstärkers 9 verbunden. Beide Messspannungseingänge 10 und 11 sind zueinander invertiert.
Mittels des Differenzverstärkers 9 wird dabei an seinem Ausgang 12 ein Ausgangssignal bereitgestellt, das die Differenzspannung an seinen Eingängen 10 und 11, also die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Messspannungseingang VBN und dem zweiten Messspannungseingang VBP repräsentiert. Dieses Ausgangssignal wird einem Analog/Digital-Umsetzer 13 zugeführt und in diesem in ein digitales Signal gewandelt. In einem Controller 14 erfolgt dann die weitere Verarbeitung des digitalen Signales.
Wie in 2 dargestellt, ist zum Testen des Alterungszustandes der Sensoranordnung 1 die Auswerteschaltung 8 mit einem ersten Spannungsteiler 15 versehen, der aus zwei gleich großen Teilungswiderständen 16 besteht, der derart hochohmig ausgeführt ist, dass die Widerstandswerte seiner Teilerwiderstände 16 mindestens eine Größenordnung höher sind, als die Sensorwiderstände 3. Dieser erste Spannungsteiler 15 ist über den ersten Messspannungseingang VBN mit dem zweiten Brückenknoten 7 und über den zweiten Messspannungseingang VBP mit dem ersten Brückenknoten 5 verbunden.
Der erste Spannungsteiler 15 weist einen Verbindungsknoten 17 zwischen den Teilerwiderständen 16 auf, der in dem Testmodus gemäß 2 mit dem ersten Eingang 10 des Differenzverstärkers 9 verbunden ist. Der zweite Eingang 11 des Differenzverstärkers 9 ist mit einer Bezugsspannungsquelle verbunden, die aus einem zwischen Versorgungsspannung VDD und Ground geschalteten zweiten Spannungsteiler 18 besteht. Dieser ist mit seinem Verbindungsknoten 19 zwischen seinen beiden Teilerwiderständen 20 mit dem zweiten Eingang 11 des Differenzverstärkers 9 verbunden.
Dem Controller 14 zugeordnet ist ein Grenzenregister 21, in dem die Toleranz gespeichert ist, die der Sollwert aufweisen kann.
Wie in 2 dargestellt, wird von dem Controller im Testmodus ein Vergleich zwischen dem digitalen Wert der Abweichung von dem Sollwert durchgeführt. Dabei wird der Vergleich mit den Sollwerten vorgenommen, die in dem Grenzenregister abgelegt sind. Der Controller stellt sodann eine Überschreitung des Sollwertes in seinen im Grenzenregister 21 gespeicherten Grenzen fest und gibt bei Überschreitung ein Defektsignal aus.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird dadurch realisiert, dass der Differenzverstärker 9 in einen Messmodus, wie er in 1 dargestellt ist und einen Testmodus, wie er in 2 dargestellt ist, umschaltbar ist.

1: Sensoranordnung
2: Wheatstone-Brückenschaltung
3: Sensorwiderstand
4: erste Brückendiagonale
5: erster Brückenknoten
6: zweite Brückendiagonale
7: zweiter Brückenknoten
8: Auswerteschaltung
9: Differenzverstärker
10: erster Eingang
11: zweiter Eingang
12: Ausgang
13: Analog/Digitalumsetzer
14: Controller
15: erster Spannungsteiler
16: Teilwiderstand des ersten Spannungsteilers
17: Verbindungsknoten des ersten Spannungsteilers
18: zweiter Spannungsteiler
19: Verbindungsknoten des zweiten Spannungsteilers
20: Teilwiderstand des zweiten Spannungsteilers
21: Grenzenregister
VDD: Versorgungsspannung
VBN: erster Messspannungseingang
VBP: zweiter Messspannungseingang

Claims

Verfahren zur Ermittlung der Alterung von Sensoren, bei dem an eine erste Brückendiagonale einer Wheatstone-Brückenschaltung mit einer geraden Anzahl von Sensorwiderständen eine Versorgungsspannung gegen Ground angelegt wird und eine erste Brückenspannung an einem ersten Brückenknoten einer zweiten Brückendiagonale und eine zweite Brückenspannung an einem zweiten Brückenknoten der zweiten Brückendiagonale jeweils gegenüber einem Messreferenzpotential zwischen dem ersten und dem zweiten Brückenknoten gemessen und ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brückenmittenspannung als Mittelwert aus erster und zweiter Brückenspannung gemessen oder errechnet wird und diese Brückenmittenspannung mit einem Sollwert verglichen und abhängig von der Sollwertabweichung ein Fehlersignal erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert proportional zu der Größe der Abweichung zu dem Sollwert korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung zu dem Sollwert, die größer als eine zugelassene Toleranz ist, ein Defektsignal als Fehlersignal erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenmittenspannung mit einem Sollwert aus gemittelter Versorgungsspannung verglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltungsanordnung zwischen einem ersten Modus, in dem die Messung der Brückenspannungen und einem zweiten Modus, in dem der Vergleich zwischen Brückenmittenspannung und Sollwert vorgenommen wird, umgeschaltet wird.
Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Alterung von Sensoren mit einer Sensoranordnung, die eine Wheatstone-Brückenschaltung mit einer geraden Anzahl von Sensorwiderständen aufweist und die mit einer ersten Brückendiagonale zwischen eine Versorgungsspannung und Ground geschalten ist und ein erster Brückenknoten einer zweiten Brückendiagonale einen ersten Messspannungsanschluss und ein zweiter Brückenknoten der zweiten Brückendiagonale einen zweiten Messspannungsanschluss darstellt, und mit einer Auswerteschaltung, die einen ersten Differenzverstärker enthält , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Spannungsteiler (15), bestehend aus zwei gleich großen Teilungswiderständen (16), mit dem ersten (5) und den zweiten Brückenknoten (7) verbindbar ist, von dem ein Verbindungsknoten (17) zwischen den Teilerwiderständen (16) mit einem ersten Eingang (10) des ersten Differenzverstärkers (9) verbindbar ist und dass der zweite Eingang (11) mit einer Bezugsspannungsquelle (18) verbindbar ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsspannungsquelle aus einem zwischen Versorgungsspannung (VDD) und Ground geschalteten zweiten Spannungsteiler (18) besteht, von dem ein Verbindungsknoten (19) zwischen seinen beiden Teilerwiderständen (20) mit dem zweiten Eingang (11) des Differenzverstärkers (9) verbindbar ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Differenzverstärker (9) mit seinem ersten Eingang (10) mit dem Verbindungsknoten (17) des ersten Spannungsteilers (15) und mit seinem zweiten Eingang (11) mit der Bezugsspannungsquelle (18) verbunden ist und ein zweiter Differenzverstärker vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem ersten Messspannungsanschluss und dessen zweiter Eingang mit dem zweiten Messspannungseingang verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Differenzverstärker (9) in einen Messmodus und einen Testmodus umschaltbar ist und in dem Messmodus sein erster Eingang (10) mit dem ersten Brückenknoten (5) und sein zweiter Eingang (11) mit dem zweiten Brückenknoten (7) und in dem Testmodus sein erster Eingang (10) mit dem Verbindungsknoten (17) des ersten Spannungsteilers (15) und sein zweiter Eingang (11) mit der Bezugsspannungsquelle (18) verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Testmodus der erste Spannungsteiler (15) mit der zweiten Brückendiagonale (6) verbunden und im Messmodus getrennt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannungsteiler (15) in der Sensoranordnung (1) angeordnet ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannungsteiler (15) in der Auswerteschaltung (8) angordnet ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannungsteiler (15) derart hochohmig ausgeführt ist, dass die Widerstandswerte seiner Teilerwiderstände (16) mindestens eine Größenordnung höher sind, als die Sensorwiderstände (3).