[发明专利]用于电阻测量的电路装置和方法

说明书

一种用于电阻测量的电路装置包括耦接在第一电位节点和第二电位节点之间的电容器、包括第一端子和第二端子的端子对，第一和第二端子可耦接到至少一个电阻器中的一个。电路装置还包括电路支路组，其包括第一电路支路、第二电路支路、第三电路支路和第四电路支路，每个电路支路包括可在导通状态和绝缘状态之间切换的开关。另外，在电路装置中，第一端子经由并联连接的第一电路支路和第二电路支路耦接到第一电位节点。另外，在电路装置中，第二端子经由并联连接的第三电路支路和第四电路支路耦接到第二电位节点。

本发明涉及一种用于测量至少一个电阻器的电阻的电路装置以及一种基于四线制传感的相应方法。

四线制传感是一种补偿传感器线路的电阻和连接器的接触电阻的方法。常规的四线制传感是一种电阻抗测量技术，其中四个传感电极连接到电阻待确定的电阻器，与仅使用单个传感电极对的简单两线制传感相比，其使用分离的载流电极和电压传感电极对进行更精确的测量。电流和电压电极的分离消除了测量中的线电阻和接触电阻，从而补偿传感器线路的电阻和连接器的接触电阻。

常规的电阻器的四线制传感可如下执行。电压源经由具有残余电阻的导线连接到电阻器。电流源经由同样具有残余电阻的导线连接到电阻器。通过另外的导线施加电流。线电阻和接触电阻将导致电压降，从而降低电阻器处的电压。与电压源连接的导线将电压降反馈给励磁电子，以便能够进行补偿测量。由于几乎没有电流流过，导线的电阻起着很小的作用。

在诸如超声波热计量的应用中，对于输出线和输入线中的温度测量需要电阻待确定的两个传感器电阻器。电阻测量通常使用模数转换器(ADC)。

文献DE 102010048677 A1示出通过至少一个电阻器测量电容器放电时间的电路。该文献示出电阻测量，其包括通过连接和控制方案进行的充电和放电，以改善电路的电磁兼容性(简称EMC)性能。其主要思想是通过晶体管将未使用的可能像天线一样的传感器线拉低至接地，从而减小EMC敏感天线的尺寸。

文献DE 10119080 A1示出一种用于电阻测量的电路装置，其允许消除电子开关电阻值的干扰影响。电阻测量是通过反复充电和放电的电容器执行的。将电阻器和两个并联的开关的串联电路与电容器并联连接。进行几次测量。该文献显示用于测量的负载和放电方案。如文献中示例地显示，开关的电阻在数字后处理中进行测量并补偿。该装置仅限于三线制传感器，其中电阻器一侧上的线路电阻或接触电阻未得到补偿。

本发明的目的是提供改进的用于电阻测量的电路装置以及相应的方法。

所述电路装置设置为用于至少一个电阻器的电阻测量。该电路装置包括：

电容器，其耦接在第一电位节点和第二电位节点之间，

端子对，其包括第一端子和第二端子，第一端子和第二端子可耦接到至少一个电阻器中的一个，

电路支路组，其包括带有开关的第一电路支路、带有开关的第二电路支路、带有开关的第三电路支路和带有开关的第四电路支路，

所述开关可在导通状态和绝缘状态之间切换，

所述第一端子经由第一电路支路和第二电路支路耦接到第一电位节点，所述第一电路支路和第二电路支路并联连接，

所述第二端子经由第三电路支路和第四电路支路耦接到第二电位节点，所述第三电路支路和第四电路支路并联连接。

该电路装置允许对连接到第一端子和第二端子的电阻器进行电阻测量。此外，由于可以消除支路的电阻，这种装置允许在电阻器的两侧进行端口补偿。

电阻器的电阻可能取决于环境条件。因此，电阻器可适于感测环境值，例如，温度。这种电阻器可以称为传感器电阻器或只称为传感器。