特許 7436507 センサなどの信号を正確に検出するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】センサなどの信号を正確に検出するための方法

(51)【国際特許分類】

   H03M 1/10 20060101AFI20240214BHJP

   H03M 1/12 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

H03M1/10 A

H03M1/12 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021563413

(86)(22)【出願日】2020-04-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-07

(86)【国際出願番号】 EP2020059884

(87)【国際公開番号】W WO2020216611

(87)【国際公開日】2020-10-29

【審査請求日】2021-10-25

(31)【優先権主張番号】102019206023.4

(32)【優先日】2019-04-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】クラウディウス ベヴォト

(72)【発明者】

【氏名】ベアンハート レーダーマン

(72)【発明者】

【氏名】フローリアン メツガー

(72)【発明者】

【氏名】ファビアン バウマン

【審査官】▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－３３０９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０６０５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１９５７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｍ１／００－Ｈ０３Ｍ１／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ラムダセンサ（２００）の信号を、当該ラムダセンサ（２００）に電気的に接続された評価及び制御ユニット（１００）を用いて検出するための方法であって、
前記評価及び制御ユニット（１００）は、マルチプレクサ（１１０）を備え、前記マルチプレクサ（１１０）の入力端（１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６）には、少なくとも、自身の電圧値（Ｕ_Ｒｅｆ）が既知である基準電圧（Ｕ＿Ｒ）、前記基準電圧の基準電位（ＧＮＤ＿Ｒ）、前記ラムダセンサ（２００）の測定信号（Ｕ＿Ｍ）、及び、前記測定信号の基準電位（ＧＮＤ＿Ｍ）が印加され、
前記マルチプレクサ（１１０）の下流側に、伝送区間（１２０）を介して、及び、自身の２つの入力端（１３１，１３２）の間に印加された電圧をデジタル値に変換するＡＤＣ（１３０）を介して、計算機（１４０）が接続されており、
前記方法は、
それぞれ前記マルチプレクサ（１１０）のスイッチング状態が変更され、それぞれ前記マルチプレクサ（１１０）の下流側に続く前記ＡＤＣ（１３０）の出力端からデジタル値が検出される複数の個別測定（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）を実施するステップと、
前記計算機（１４０）が前記デジタル値からオフセット補正及びゲイン補正された測定値を計算するステップと、
を含む方法において、
前記ＡＤＣ（１３０）の前記入力端における２つのレベルが定常状態になる前に、デジタル値がそれぞれ検出され、又は、前記ＡＤＣ（１３０）の前記入力端における２つのレベルが定常状態になる前に、ＡＤ変換が開始され、
前記定常状態は、前記マルチプレクサ（１１０）の入力端変数の変更後、前記マルチプレクサ（１１０）の出力端変数が、変更された前記入力端変数を用いた定常解に従って、結果として生じる変化の少なくとも８６％又は６３％を既に起こしている状態として定義され、
前記方法は、前記評価及び制御ユニット（１００）が各個別測定（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）の前に同等の基本状態にリセットされた後（ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ１０）、以下の個別測定（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）を実施し、即ち、
ａ） 前記評価及び制御ユニット（１００）が前記基本状態にリセットされた後（ステップＳ１）、前記マルチプレクサ（１１０）が、前記基準電圧（Ｕ＿Ｒ）を前記ＡＤＣ（１３０）の第１の入力端（１３１）に切り替え、前記基準電圧の前記基準電位（ＧＮＤ＿Ｒ）を前記ＡＤＣ（１３０）の第２の入力端（１３２）に切り替え（ステップＳ２）、前記ＡＤＣ（１３０）の前記第１の入力端（１３１）及び前記第２の入力端（１３２）における２つのレベルが定常状態になる前に、前記ＡＤＣ（１３０）の出力端（１３３）から基準電圧値（Ｚ＿ＵＲ）を特定し、前記基準電圧値（Ｚ＿ＵＲ）を前記計算機（１４０）に伝送する（ステップＳ３）、基準電圧測定（Ｅ１）、
ｂ） 前記評価及び制御ユニット（１００）が前記基本状態にリセットされた後（ステップＳ４）、前記マルチプレクサ（１１０）が、前記基準電圧の前記基準電位（ＧＮＤ＿Ｒ）を前記ＡＤＣ（１３０）の前記２つの入力端（１３１，１３２）に切り替え（ステップＳ５）、前記ＡＤＣ（１３０）の前記第１の入力端（１３１）及び前記第２の入力端（１３２）における２つのレベルが定常状態になる前に、前記ＡＤＣ（１３０）の前記出力端（１３３）から、基準オフセット電圧値（Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔ）を特定し、前記基準オフセット電圧値（Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔ）を前記計算機（１４０）に伝送する（ステップＳ６）、基準オフセット電圧測定（Ｅ２）、
ｃ） 前記評価及び制御ユニット（１００）が前記基本状態にリセットされた後（ステップＳ７）、前記マルチプレクサ（１１０）が、測定電圧（Ｕ＿Ｍ）を前記ＡＤＣ（１３０）の前記第１の入力端（１３１）に切り替え、前記測定電圧の基準電位（ＧＮＤ＿Ｍ）を前記ＡＤＣ（１３０）の前記第２の入力端（１３２）に切り替え（ステップＳ８）、前記ＡＤＣ（１３０）の前記第１の入力端（１３１）及び前記第２の入力端（１３２）における２つのレベルが定常状態になる前に、前記ＡＤＣ（１３０）の前記出力端（１３３）から測定電圧値（Ｚ＿ＵＭ）を特定し、前記測定電圧値（Ｚ＿ＵＭ）を前記計算機（１４０）に伝送する（ステップＳ９）、測定電圧測定（Ｅ３）、及び、
ｄ） 前記評価及び制御ユニット（１００）が前記基本状態にリセットされた後（ステップＳ１０）、前記マルチプレクサ（１１０）が、前記測定電圧の前記基準電位（ＧＮＤ＿Ｍ）を前記ＡＤＣ（１３０）の前記２つの入力端（１３１，１３２）に切り替え（ステップＳ１１）、前記ＡＤＣ（１３０）の前記第１の入力端（１３１）及び前記第２の入力端（１３２）における２つのレベルが定常状態になる前に、前記ＡＤＣ（１３０）の前記出力端から測定オフセット電圧値（Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔ）を特定し、前記測定オフセット電圧値（Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔ）を前記計算機（１４０）に伝送する（ステップＳ１２）、測定オフセット電圧測定（Ｅ４）
を実施し、
前記オフセット補正及びゲイン補正された測定値（Ｕ＿ＭｕＣ）は、前記基準電圧値（Ｚ＿ＵＲ）、前記基準オフセット電圧値（Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔ）、前記測定電圧値（Ｚ＿ＵＭ）及び前記測定オフセット電圧値（Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔ）と、基準電圧の既知の値Ｕ _Ｒｅｆ とから、以下の式、
Ｕ＿ＭｕＣ＝Ｕ_Ｒｅｆ＊（Ｚ＿ＵＭ－Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔ）／（Ｚ＿ＵＲ－Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔ）
に従って前記計算機（１４０）により計算され（ステップＳ１３）、ここで、
前記Ｕ＿ＭｕＣは、オフセット補正及びゲイン補正された測定値（Ｕ＿ＭｕＣ）であり、
前記Ｕ_Ｒｅｆは、基準電圧の既知の電圧値（Ｕ_Ｒｅｆ）であり、
前記Ｚ＿ＵＭは、測定電圧値（Ｚ＿ＵＭ）であり、
前記Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔは、測定オフセット電圧値（Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔ）であり、
前記Ｚ＿ＵＲは、基準電圧値（Ｚ＿ＵＲ）であり、
前記Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔは、基準オフセット電圧値（Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔ）である、
ことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記個別測定（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）は、相互に同一のタイミングを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記マルチプレクサ（１１０）のスイッチ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｍ１，Ｍ２）は、相互に正確に一致している、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記個別測定（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）並びに前記オフセット補正及びゲイン補正された測定値（Ｕ＿ＭｕＣ）の計算は、周期的に繰り返される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記ラムダセンサ（２００）は、広帯域ラムダセンサであり、前記評価及び制御ユニット（１００）は、ＡＳＩＣとして構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

背景技術
従来技術からは、アナログ信号を伝送区間に沿って伝送し、その後にデジタル化して、その際に発生したオフセットエラー及びゲインエラーを補正する方法が既に公知である。これらの方法においては、伝送されたデジタル化すべき信号が、デジタル化の際に時間的に一定であること、即ち、定常状態にあることが常に前提とされ、それによって、アナログ信号からそのままオフセットエラー及びゲインエラーのない測定値を得ることが可能になる（例えば、米国特許第７７１０３０３号明細書参照）。これらの方法は、相応に時間がかかる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0002】

【文献】米国特許第７７１０３０３号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

発明の利点
本発明は、請求項１の上位概念による方法において、各個別測定の際に、ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）の入力端における２つのレベルが定常状態になることなく、適正にオフセット補正及びゲイン補正された測定値も特定可能になるという本発明者らの驚くべき認識に基づくものである。

【0004】

特に、個別測定によって得られたデジタル値の各々は、ＡＤＣの入力端に印加されたレベルの定常状態事象の待機後に得られるはずの値に比較して変化するが、いずれにせよ、この変化は、総てのデジタル値にとって基本的に同様に起こるため、デジタル値からのオフセット補正及びゲイン補正された測定値の計算におけるこれらの変化は、少なくとも部分的に互いに補償し合う。

【0005】

従って、本発明は、例えばセンサの信号などの信号を正確にかつ同時に、特に迅速に検出することができる。ただし、任意の他の信号であるものとすることもできる。

【0006】

本出願の枠内においては、システムは、自身の入力端変数の変更後、特に、自身の出力端変数が、自身にとって、変更された入力端変数を用いた定常解に従って、結果として生じる変化の少なくとも８６％を既に起こしている場合にのみ、定常状態であるものとみなされる。

【0007】

発展形態においては、システムは、自身の入力端変数の変更後、特に、自身の出力端変数が、自身にとって、変更された入力端変数を用いた定常解に従って、結果として生じる変化の少なくとも６３％を既に起こしている場合にのみ、定常状態であるものとみなされる。

【0008】

本方法は、以下の個別測定、即ち、
ａ） マルチプレクサが、基準電圧をＡＤＣの第１の入力端に切り替え、基準電圧の基準電位をＡＤＣの第２の入力端に切り替え、ＡＤＣの出力端から基準電圧値を特定する、基準電圧測定、及び／又は、
ｂ） マルチプレクサが、基準電圧の基準電位をＡＤＣの２つの入力端に切り替え、ＡＤＣの出力端から基準オフセット電圧値を特定する、基準オフセット電圧測定、及び／又は、
ｃ） マルチプレクサが、測定電圧をＡＤＣの第１の入力端に切り替え、測定電圧の基準電位をＡＤＣの第２の入力端に切り替え、ＡＤＣの出力端から測定電圧値を特定する、測定電圧測定、及び／又は、
ｄ） マルチプレクサが、測定電圧の基準電位をＡＤＣの２つの入力端に切り替え、ＡＤＣの出力端から測定オフセット電圧値を特定する、測定オフセット電圧測定
を実施することが想定可能である。

【0009】

基準電圧の基準電位が測定電圧の基準電位と物理的に同一であるならば、個別測定ａ）及びｄ）は、単一の個別測定によって同時に実現することができ、その結果、基準オフセット電圧値と測定オフセット電圧値とが同時に供給される。

【0010】

続いて、特に、オフセット補正及びゲイン補正された測定値は、以下の式に従って計算することが可能である。
Ｕ＿ＭｕＣ＝Ｕ_Ｒｅｆ＊（Ｚ＿ＵＭ－Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔ）／（Ｚ＿ＵＲ－Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔ）
ここで、
Ｕ＿ＭｕＣは、オフセット補正及びゲイン補正された測定値であり、
Ｕ_Ｒｅｆは、基準電圧の既知の電圧値であり、
Ｚ＿ＵＭは、測定電圧地であり、
Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔは、測定オフセット電圧値であり、
Ｚ＿ＵＲは、基準電圧値であり、
Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔは、基準オフセット電圧値である。

【0011】

デジタル値からのオフセット補正及びゲイン補正された測定値の計算における上記で説明した変化が、少なくとも部分的に互いに補償し合うという本発明の基礎となる効果は、評価及び制御ユニットが、各個別測定の前に同等の基本状態に至らしめられる場合、特に多大に奏される。この目的のために、評価及び制御ユニットの個々の若しくは総てのエネルギー蓄積器、機能値、デジタルメモリ及び／又は機能ブロックは、各個別測定の前に、同等の、定義された、ただし必ずしも安定状態ではない基本状態にリセットすることが想定されるものとしてもよい。

【0012】

従って、デジタル値からのオフセット補正及びゲイン補正された測定値の計算における上記で説明した変化が、少なくとも部分的に互いに補償し合うという本発明の基礎となる効果は、個別測定が相互に同一のタイミングを有する場合、即ち、特に、これらの測定の直前に、常に同一又は同様の他の測定が評価及び制御ユニットによって同一の時間間隔で行われる場合にも多大に奏され、及び／又は、マルチプレクサのスイッチが相互に正確に一致している場合、即ち、特に、これらのスイッチが閉じた状態で同等の抵抗値を有している場合、これらのスイッチが開いた状態で同等の抵抗値を有している場合、及び／又は、これらのスイッチの切り替え時間が同等である場合にも多大に奏される。同等との概念には、例えばプラス／マイナス２％といった非常に狭い変動範囲しか含まれない。

【0013】

好適には、センサの動作のために、個別測定並びにオフセット補正及びゲイン補正された測定値の計算が周期的に繰り返されることが想定されるものとしてもよい。

【0014】

センサは、ラムダセンサ、例えば広帯域ラムダセンサであり得る。ラムダセンサの信号は、例えば、自身の供給線路間において測定可能な電圧であり得る。評価及び制御ユニットは、ＡＳＩＣによって実現されるものとしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る方法を実施し得る例示的な電気回路を示した図である。

【図2】本発明に係る方法をフローチャートに示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

実施例の説明
図１は、広帯域ラムダセンサ２００を動作させるための評価及び制御ユニット１００を示している。この評価及び制御ユニット１００は、複数の端子（これらの端子のうち図１においては主に２つの端子Ａ１，Ａ２が示されている）を介して広帯域ラムダセンサ２００の電気的線路２０１，２０２に接続されている。これらの線路２０１，２０２は、例えば、広帯域ラムダセンサ２００の電気化学セル２１０に接続され、それによって、この電気化学セル２１０に、広帯域ラムダセンサ２００の測定電圧ＵＭとその基準電位ＧＮＤ＿Ｍとが印加される。評価及び制御ユニット１００は、２つのさらなる端子Ａ３，Ａ４を介して、基準電圧源３００とその基準電位ＧＮＤ＿Ｒとに接続されている。代替的に、基準電圧源３００とその基準電位ＧＮＤ＿Ｒとが、評価及び制御ユニット１００の一部であるものとしてもよい。基準電圧源３００から提供される電圧の実際の値Ｕ_Ｒｅｆは、非常に正確に知られており、これについては時間的にも一定である。

【0017】

広帯域ラムダセンサ２００の可能な詳細は、例えば、独国特許出願公開第１０２０１１００７０６８号明細書に示されている。

【0018】

評価及び制御ユニット１００は、本発明の理解のために必要な範囲においてのみ示されている。評価及び制御ユニット１００の可能な詳細は、例えば、欧州特許第２２７７０３５号明細書に示されている。

【0019】

図１に例示的に示されたマルチプレクサ１１０は、６つの入力端１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６を有し、ここで、これらの入力端のうち第１の入力端１１１は、基準電圧Ｕ＿Ｒに接続され、これらの入力端のうち第２及び第５の入力端１１２，１１５は、基準電圧の基準電位ＧＮＤ＿Ｒに接続され、これらの入力端のうち第３の入力端１１３は、測定電圧Ｕ＿Ｍに接続され、これらの入力端のうち第４及び第６の入力端１１４，１１６は、測定電圧の基準電位ＧＮＤ＿Ｍに接続されている。

【0020】

マルチプレクサ１１０の第１の入力端１１１に割り当てられている、マルチプレクサ１１０の第１のスイッチＰ１を介して、及び、マルチプレクサ１１０のさらなる入力端１１２，１１３，１１４，１１５，１１６に割り当てられている、マルチプレクサ１１０のさらなるスイッチＰ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｍ１，Ｍ２を介して、マルチプレクサ１１０の第１、第２、第３及び第４の入力端１１１，１１２，１１３，１１４は、マルチプレクサ１１０の第１の出力端１１８に接続可能であり、マルチプレクサ１１０の第５及び第６の入力端１１５，１１６は、マルチプレクサ１１０の第２の出力端１１９に接続可能である。マルチプレクサ１１０のスイッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｍ１，Ｍ２は、互いに正確に一致しており、即ち、開いた状態でのそれらの内部抵抗、閉じた状態でのそれらの内部抵抗、及び／又は、それらの切り替え時間は、わずかしか相違せず、例えば、２％以下でしかない。

【0021】

マルチプレクサ１１０の２つの出力端１１８，１１９の下流側には、例えば、１つ以上のフィルタと１つ以上の増幅器と場合によってはさらなる機能ブロックとを有し、全体として例えばローパス特性を示す伝送区間１２０を介して、アナログデジタル変換器１３０の入力端１３１，１３２が接続され、このアナログデジタル変換器１３０は、自身の２つの入力端１３１，１３２の間に印加される電圧をデジタル値に変換し、これらのデジタル値をデジタル計算機１４０に転送する。

【0022】

本発明に係る方法は、例えば、ステップＳ１乃至Ｓ１３において実行され（図２参照）、これらのステップは、例えば、外部から評価及び制御ユニットに印加されるクロックＴ又は評価及び制御ユニット自身が生成するクロックＴによって、時間的に定義される。

【0023】

ステップＳ１：総ての機能ブロック、エネルギー蓄積器及びデジタルメモリを定義された基本状態にリセットする。

【0024】

ステップＳ２：ＡＤＣ１３０の入力端１３１，１３２を、基準電圧Ｕ＿Ｒとその基準電位ＧＮＤ＿Ｒとに切り替える。この目的のために、第１のスイッチＰ１と第５のスイッチＭ１とが閉じられる。

【0025】

ステップＳ３：ＡＤＣ１３０の出力端１３３から基準電圧値Ｚ＿ＵＲを検出する、それも、時間的に見て、ＡＤＣ１３０の入力端１３１，１３２における２つのレベルが定常状態となる前に既に検出する。この基準電圧値Ｚ＿ＵＲは、デジタル計算機１４０に伝送される。

【0026】

ステップＳ４：総ての機能ブロック、エネルギー蓄積器及びデジタルメモリを、ステップ１のように定義された基本状態にリセットする。

【0027】

ステップＳ５：ＡＤＣ１３０の２つの入力端１３１，１３２を、基準電圧の基準電位ＧＮＤ＿Ｒに切り替える。この目的のために、第２のスイッチＰ２と第５のスイッチＭ１とが閉じられる。

【0028】

ステップＳ６：ＡＤＣ１３０の出力端１３３から基準オフセット電圧値Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔを検出する、それも、時間的に見て、ＡＤＣ１３０の入力端１３１，１３２における２つのレベルが定常状態となる前に既に検出する。この基準オフセット電圧値Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔは、デジタル計算機１４０に転送される。

【0029】

ステップＳ７：総ての機能ブロック、エネルギー蓄積器及びデジタルメモリを、ステップ１及びステップ４のように定義された基本状態にリセットする。

【0030】

ステップＳ８：ＡＤＣ１３０の入力端１３１，１３２を、測定電圧Ｕ＿Ｍとその基準電位ＧＮＤ＿Ｍとに切り替える。この目的のために、第３のスイッチＰ３と第６のスイッチＭ２とが閉じられる。

【0031】

ステップＳ９：ＡＤＣ１３０の出力端１３３から測定電圧値Ｚ＿ＵＭを検出する、それも、時間的に見て、ＡＤＣ１３０の入力端１３１，１３２における２つのレベルが定常状態となる前に既に検出する。この測定電圧値Ｚ＿ＵＭは、デジタル計算機１４０に転送される。

【0032】

ステップＳ１０：総ての機能ブロック、エネルギー蓄積器及びデジタルメモリを、ステップ１、４、７のように定義された基本状態にリセットする。

【0033】

ステップＳ１１：ＡＤＣ１３０の２つの入力端１３１，１３２を、測定電圧の基準電位ＧＮＤ＿Ｍに接続する。この目的のために、第４のスイッチＰ４と第６のスイッチＭ２とが閉じられる。

【0034】

ステップＳ１２：ＡＤＣ１３０の出力端１３３から測定オフセット電圧値Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔを検出する、それも、時間的に見て、ＡＤＣ１３０の入力端１３１，１３２における２つのレベルが定常状態となる前に既に検出する。この測定オフセット電圧値Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔは、デジタル計算機１４０に転送される。

【0035】

ステップＳ１３：事前に得られたデジタル値Ｚ＿ＵＭ、Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔ、Ｚ＿ＵＲ及びＺ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔと、基準電圧の既知の値Ｕ_Ｒｅｆとから、以下の式、
Ｕ＿ＭｕＣ＝Ｕ_Ｒｅｆ＊（Ｚ＿ＵＭ－Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔ）／（Ｚ＿ＵＲ－Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔ）
に従って、オフセット補正及びゲイン補正された測定値Ｕ＿ＭｕＣを計算する。

【0036】

そのように得られたオフセット補正及びゲイン補正された測定値Ｕ＿ＭｕＣは、技術的に再使用することができる。例えば、この測定値Ｕ＿ＭｕＣは、評価及び制御ユニット１００内に不揮発性方式により格納したり、及び／又は、電気化学セル２１０に印加される電圧の実測値として、評価及び制御ユニット１００のコントローラに転送したりすることができ、このコントローラ自体は、対応する電圧及び電流によって広帯域ラムダセンサ２００を物理的に駆動制御する。

【0037】

基準電圧値Ｚ＿ＵＲの測定（Ｅ１；方法ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）は、基準オフセット電圧値Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔの測定（Ｅ２；方法ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６）に時間的に近接して行われるため、評価及び制御ユニット１００の温度及び／又は経年劣化による一時的かつ物理的な実質的変化は排除される。

【0038】

基準電圧値Ｚ＿ＵＲの測定（Ｅ１；方法ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）は、基準オフセット電圧値Ｚ＿ＵＲｏｆｆｓｅｔの測定（方法ステップＥ２；Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）と同一のタイミングで行われるため、両測定については、ＡＤＣの入力端１３１，１３２におけるレベルの定常状態を待たずに、同様の動的効果が結果として生じる。

【0039】

それらの特定の相違を除いて、２つの個別測定Ｅ１，Ｅ２は、評価及び制御ユニット１００の同様のシステム状態で行われ、例えば、これらの個別測定Ｅ１，Ｅ２の間は、さらなる電流及び電圧への切り替えは、それらが測定に影響を及ぼす可能性がある限りは見送られる。

【0040】

測定電圧値Ｚ＿ＵＭの測定（Ｅ３；方法ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ９）は、測定オフセット電圧値Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔの測定（Ｅ４；方法ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６）に時間的に近接して行われるため、評価及び制御ユニット１００の温度及び／又は経年劣化による一時的かつ物理的な実質的変化は排除される。

【0041】

測定電圧値Ｚ＿ＵＭの測定（Ｅ３；方法ステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１２）は、測定オフセット電圧値Ｚ＿ＵＭｏｆｆｓｅｔの測定（Ｅ４；方法ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６）と同一のタイミングで行われるため、両測定については、ＡＤＣの入力端１３１，１３２におけるレベルの定常状態を待たずに、同様の動的効果が結果として生じる。

【0042】

それらの特定の相違を除いて、２つの個別測定Ｅ３，Ｅ４は、評価及び制御ユニット１００の同様のシステム状態で行われ、例えば、これらの個別測定Ｅ３，Ｅ４の間は、さらなる電流及び電圧への切り替えは、それらが測定に影響を及ぼす可能性がある限りは見送られる。

【0043】

本実施例の場合においては、総ての個別測定Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４は、それらの特定の相違を除いたとしても、評価及び制御ユニット１００の同様のシステム状態において、同一のタイミングで、相互に時間的に近接して行われる。

【0044】

本発明は、例えば、以下の技術的利点も利用する。マルチプレクサ１１０、伝送区間１２０及びＡＤＣ１３０からなる測定パスの伝達関数は、総ての個別測定Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４において同一であり、それゆえ、測定電圧値の測定におけるエラーは、基準電圧値の測定における測定エラーに比例して同一である。それゆえ、オフセット補正及びゲイン補正された測定値Ｕ＿ＭｕＣを計算する際、これらのエラーは、十分に補償される。

【図1】

【図2】