JPH04502065A - センサ信号を処理するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 センサ信号を処理するための装置 本発明は請求項１に示されているセンサ信号を処理するための装置にある。詳細 には本発明は、センサ信号を処理する装置を対象とし、この場合このセンサ信号 は測定センサから供給され、この場合、測定センサは検出されるべき物理的な測 定量のならびに１つまたは複数個の物理的な障害量の物理的な作用に応動して、 検出されるべき物理的な測定量におよび物理的な障害量に依存する測定応答を発 生するようにし、さらに前記のセンサ信号は１つのまたは複数個の別のセンサか ら供給される、物理的な障害量だけに実質的に依存する測定応答を発生するよう にし、さらに前記の装置は信号処理回路を備えており、該信号処理回路は測定応 答を入力量として受信するようにし、さらに該信号処理回路は、センサ信号のア ナログ形式処理により出力量Ｓを供給するように構成されており、該出力量の基 準量　Ｓｒ＊ｔに対する比は、入力量を形成する測定応答Ｍ１．Ｍ２．．．Ｍ、 に依存して次の式で表わされる伝達関数により定められており、即ちＳ　ｂｕ　 ＋　ｂ＋ｒＭｚ÷、、、＋　ｂ＋ｒｒｌ［ｒ＋＋　（ｂ２１　＋　ｂｓｚ・１１ ｚ　＋−＋　ｂｚｒｒｌｎ）　・Ｉｌｌにより定められており、この場合、この 伝達関数の係数ｂ１１．　、　、ｂ２ａ　、Ｃ１１，、、Ｃ２、は、所望の伝送 特性を得る目的で測定センサの特性に依存して設定調整可能であるように構成し たのである。

物理的な測定量の測定のために用いられる実際の全部のセンサの場合、センサか ら供給された測定応答が請求められるべき測定量と所望の関係を有していない。

一方では測定量と測定応答との間の関係が非直線であり、他方では測定応答が請 求められるべき物理的な測定量のほかに物理的な障害量にも依存するからである 。

発生する頻度の多い物理的障害量の一例は温度である：大抵のセンサは温度に依 存するため、センサから発生される測定応答−これは例えば容量比とすることが できる−は請求められるべき物理量に例えば圧力、湿度等に依存するだけでなく 、温度にも依存する。

センサ信号の適切な処理により、一方では信号処理の出力量とめられるべき物理 量との間の所望の実質的に直線的な関係を形成すること、および他方では所定の 障害量の影響を抑圧することは、慣用されている。例えば“Ｖ　Ｄ　Ｉ　−Ｂｅ ｒｉｃｈｔｅ″　Ｎｏ、５０９．１９８４、第１６５頁〜第１６７頁に、容量式 シングルチェンバー差圧センサが示されている。このセンサの場合、測定容量が 負荷抵抗と共に測定積分器の中へ組み込まれており、さらに振幅の調整される、 所定の周波数を有する正弦波発振器から給電される。この測定積分器に並列に固 定の時定数を有する基準積分器が作動される。これらの積分器の出力電圧は重み 付けされ加算され、さらに加算点の整流された出力電圧が正弦波発振器の振幅調 整のために、この出力電圧が固定の基準電圧に等しい値に維持される目的で用い られる。積分器の出力信号−これは次に測定値を表わす出力信号の形成の目的で 加算される−の付加的な重み付けにより、ゼロ点の温度補償およびゼロ点ずれの 補償が行なわれる。

前述の装置は容量式センサのセンサ信号の処理におよび唯一つの障害量すなわち 温度の補正だけに制限されている。さらにその基本方式が他の形式のアナログ信 号の処理へ転用され得るのではない。例えば次第に使用頻度の多くなるスイッチ −コンデンサー構成体（”５ｗ１ｔｃｈｅｄ−ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｃｈａｒｇ ｅ　ｂａｌａｎｃｉｎｇ＋）を用いての電荷バランスによる量子化された電荷転 送による信号処理へ転用されるのではない。

刊行物″Ｉ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅ ｎ−ｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍｅａｓｕｒｅ＋＋ｅｎｔ”　、Ｉ　Ｍ　−３６， Ｎｏ、４゜１２．１９８７．第８７３〜第８７８頁に、容量式差圧センサの出力 信号をこの方式により処理できる方法が示されている。さらに米国特許第Ａ４８ １６７４５号−これはドイツ連邦共和国特許第Ａ３６３３７９１号に相応する− に、同様の方式による、互いに逆方向へ抵抗値の変化可能なハーフブリッジの形 式の抵抗センサの出力信号が処理できることが示されている。しかしこれらの両 方の刊行物には、測定量と測定応答との間に関連する障害量のまたはエラーの影 響を補正するための構成が示されていない。

本発明の課題は次の構成の装置を提供することである。即ち測定応答への任意の 種類の任意に多数の障害量の影響の補正ならびに、測定量と任意の形式の測定セ ンサにおける測定応答との間に、および冒頭に述べた形式の測定応答との間に関 連するエラーの補正を可能にし、さらに例えばスイッチ−コンデンサー構成体を 用いての電荷バランス形式の量子化された電荷転送による信号処理にも適してい る装置を提供することである。

冒頭に述べた、信号処理回路の伝達関数により、測定センサの全部の重要な識別 データが次のように補正できる。即ち測定センサへ作用する測定量と信号処理回 路の出力量との間の所望の関係が得られ、さらに障害量から生ずる全部の測定応 答の影響が補正される。

この目的には次の構成しか必要とされない。即ち測定センサの識別データを測定 し、さらに信号処理回路において伝達関数の係数を、その信号処理回路の構成に 応じて、相応に設定調整することだけである。

測定応答を重み付けするための重み付は回路を有する本発明の実施例による信号 処理回路が構成されているため、重み付は回路の重み付は係数が、伝達関数の必 要とされる係数に応じて設定調整される。信号処理回路が、量子化された電荷転 送および、スイッチ−コンデンサー構成体による電荷バランスの形式で動作する ことにより、伝達関数が本発明の特別に有利な実施例により、付加的な補正電荷 パケット−これは電荷バランスに関連づけられる−により実現される。この場合 、伝達関数の係数は、補正電荷パケットを定める容量、抵抗および／または電圧 の設定調整により、必要とされる値へ設定調整できる。

信号処理回路は、これがアナログ出力信号も種々の形式のディジタル出力信号も 送出するように、構成することができる。本発明は、所定の形式の測定応答を発 生するあらゆる形式の測定センサに適用可能である。そのため測定センサの慣用 的な使用が、本発明の適用により損なわれることはない。

本発明の各種の構成は従属形式の請求項に示されている。

本発明の構成および利点は、図面に示されている実施例の以下の説明に記載され ている。

第１図は本発明の詳細な説明するための基本構成図、第２図は容量式センサの断 面図、第３図は負荷の加えられない状態におけるストレンゲージを有する抵抗セ ンサの図、第４図は負荷の加えられた状態の第３図抵抗センサ、第５図は信号処 理回路が複数個の重み付は回路と１つのアナログ・ディジタル変換器により構成 されている形式の本発明による装置の実施例のブロック図、第６図は第５図のア ナログ・ディジタル変換器の実施例の回路図、第７図は第５図の装置の変形実施 例、第８図は容量式センサから供給されるセンサ信号を処理するための、スイッ チ−コンデンサー構成体を用いて量子化された電荷転送と電荷バランスにより動 作する信号処理回路−これはディジタルの出力信号を形成する−の回路図、第９ 図は第８図の信号処理回路に現われる信号の時間ダイヤグラム、第１０図は第８ 図の装置に含まれている補正回路の変形実施例、第１１図はスイッチ−コンデン サー構成体を用いて量子化された電荷転送および電荷バランスにより動作する、 抵抗ハーフブリッジから供給されるセンサ信号を処理するための信号処理回路の 回路図、第１２図は第１１図の信号処理回路において現われる信号の時間ダイヤ グラム、第１３図は抵抗フルブリッジから供給されるセンサ信号を処理するため の、第１１図の装置の変形実施例の部分図、第１４図はスイッチ−コンデンサー 構成体を用いて量子化された電荷転送および電荷バランスにより動作する、容量 式測定センサから供給されるセンサ信号を処理するための信号処理回路−これは 、測定センサへ帰還結合される−の回路図、第１５図は測定応答が（Ｃ、＋　Ｃ ｒｅｌ）　／Ｃ、、、に相応しかっＣ、＞　Ｃｒｅｌである場合に第１４図の信 号処理回路において現われる信号の時間ダイヤグラム図、第１６図は測定応答が −（ＣＩ＋　Ｃ、，１）　／Ｃ、、、に相応しかっＣ８＜　Ｃｒ　ｅ　ｔである 場合の、第１４図に対応する時間ダイヤグラム図、第１７図は測定応答が（Ｃ， −Ｃ，、、）／Ｃ８に相応しかつＣ，＞　Ｃｒｅｌである場合の第１４図に対応 する時間ダイヤグラム図、第１８図は測定応答がＣ、／　Ｃ、、、に相応しかつ Ｃ、＞　ＣｒｅｌまたはＣ，≦０１．。

であり得る場合の第１４図に対応する時間ダイヤグラム図、第１９図はスイッチ −コンデンサー構成体を用いて量子化された電荷転送および電荷バランスにより 動作する、抵抗ハーフブリッジから供給されるセンサ信号−この場合、アナログ の出力信号が形成されて測定センサへ帰還結合されるーを処理するための信号処 理回路の回路図、第２０図は第１９図の信号処理回路において現われる信号の時 間ダイヤグラム図、第２１図は抵抗フルブリッジから供給されるセンサ信号を処 理するための、第１９図の装置の変形実施例の部分図を、それぞれ示す。

第１図のブロック図を用いて本発明の基礎とする課題を説明する。第１図は測定 センサ１を示し、これを用いて物理量が測定される。この測定センサ１は、測定 されるべき物理量に依存して変化される電気特性量をこの測定センサが有するよ うに、構成されている。

測定センサ１は信号処理回路２と接続されている。

この信号処理回路は測定センサの電気特性量を、基準信号Ｓ１０．に関連づけら れた出力信号Ｓへ変換する。

そのためこの出力信号も、測定されるべき物理量に依存する。測定センサ１の変 化する電気特性量は、例えば容量または抵抗値とすることができる。出方信号Ｓ は例えばアナログ信号、ディジタル信号または周波とすることができる。給電電 圧源３が測定センサ１へ給電信号Ｖを供給する。この給電信号は、容量、抵抗ま たはその他の電気特性量の変化を電気信号へ変換させることを可能に、させる。

この電気信号は信号処理回路２へ導びかれる。給電信号源３は、第１図において わかりやすくするために、別個に示されている；実際は給電信号源は、大抵は信 号処理回路２の中に含まれている。信号処理回路は必要とされる給電信号を測定 センサ１へ供給する。第１図にもう一つのセンサが示されており、その目的は後 述する。

測定されるべき物理量が例えば圧力であると前提すると、測定センサ１のために 容量式圧力センサを用いることができる。この圧力センサの場合、圧力に依存す る電気特性量は容量または容量比である。第２図はこの目的に適している容量式 圧力センサ１０の断面図を示す。この圧力センサ１０は基体１１とダイヤフラム １２を有しており、これらはスペーサリング１３により周縁において互いに結合 されている。ダイヤフラム１２の、基体１１と同じ側の面には金属化部１４が設 けられている。この金属化部は、スペーサリング１３を貫通してさらに基体１１ を貫通して案内される接続線路１５と接続されている。基体１１の、ダイヤフラ ム１２と同じ側の面は、中央の円形の金属化部１６を支持する。この金属化部は 基体１１を貫通案内された接続線路１７と接続されている。さらに前記の面は、 金属化部１６を囲むリング状の金属化部１８を支持する。この金属化部は、基体 １１を貫通案内される接続線路１９と接続されている。

ダイヤフラム１２の外側面へ圧力Ｐが作用するとダイヤフラムが変形される。そ の結果、金属化部１４の中央領域とこれに対向する中央の金属化部１６との間の 間隔が、この圧力に依存して変化する。そのため両方の金属化部１４と１６が測 定コンデンサの電極を形成する。このコンデンサの容量Ｃ８は圧力Ｐに依存し、 接続線路１５と１７の間で測定することができる。

反対に、金属化部１４の縁領域とこれに対向するリング状の電極１８との間の間 隔は、ダイヤフラム１２の圧力に依存する変形の場合に、実質的に変化しないま まにおかれる。何故ならばこの間隔はスペーサリング１３により固定されている からである。そのため両方の金属化部１４と１８が、基準コンデンサの電極を形 成する。このコンデンサの容量Ｃ１１は圧力Ｐには依存せず、接続線路１５と１ ９の間で測定することができる。

そのため圧力に依存する測定応答は、この種の容量式圧力センサの場合は、基準 容量Ｃ１１，に対する測定容量ＣＩの変化である。この測定応答は、適用の事例 に応じて異なるように構成することができる。例えばこの測定応答を、測定容量 と基準容量と基準容量との容量比　Ｃ、／　Ｃ、、、に相応させることができる 。あるいはさらに例えば容量比（Ｃ、−Ｃ、、、）　／　Ｃ、、、が用いられる 、何故ならば差の形成により一層大きい相対的変化が得られるからである。別の 可能な構成として容量比（Ｃ、−Ｃ、、、）　／　Ｃ、を用いることもできる。

もちろん圧力に依存する測定容量Ｃ８だけを測定応答として用いることができる 。しかし商形成は、障害作用−これは両方の容量Ｃ８およびＣｒ　ｅ　ｌへ同様 に作用するーから実質的に影響されない利点を有する。

測定されるべき物理量が力である時は、測定センサ１として、第３図および第４ 図に示されている様に力センサを用いることができる。この力センサ２０は弾性 体の支持体２１を有する。この支持体は一端において固定的にクランプされてお り、さらにその自由端へ作用する力Ｆにより変形可能である。支持体２１の２つ の対向する側面上に２つのストレンゲージ２２と２３が、支持体２１の変形の際 にこれらが互いに逆方向へ変化されるように、固定されている。例えば第４図に 示されている支持体２１の変形の場合は、ストレンゲージ２２が伸長しストレン ゲージ２３が短縮する。

周知のようにストレンゲージの場合、オーム抵抗は長さ変化に依存する。変形さ れない状態　（第３図）において両方のストレンゲージ２２と２３は同じオーム 抵抗Ｒを有する。図４に示されている互いに逆方向への変形の場合は、ストレン ゲージ２２はオーム抵抗Ｒ＋ｄＲを有し、ストレンゲージ２３はオーム抵抗Ｒ− ｄＲを有する。そのため第３図と第４図の力センサ２０は、測定されるべき物理 量に依存する電気特性量が抵抗であるようなセンサの場合の実施例である。力Ｆ の測定のために用いられる測定応答は、例えば抵抗比ｄＲ／Ｒである。この抵抗 比に比例するセンサ信号を得る目的で、逆方向へ変形可能な両方のストレンゲー ジ２２，２３を抵抗ハーフブリッジへ接続することは周知である。逆方向へ変形 可能な２組のストレンゲージを設けて、これらのストレンゲージを抵抗フルブリ ッジへまとめて接続することも周知である。さらに、測定されるべき物理量の形 式に応じて第１図の測定センサ１として用いることのできる多数の他のセンサが 公知である。

理想的な場合は、測定センサ１から供給された測定応答Ｍ１−これは信号処理回 路２において出力信号Ｓ／Ｓ、、、の形成のために用いられる−が所望の測定応 答に相応することになるはずである、例えば第１図の容量式圧力センサの場合は 測定応答（Ｃ，−Ｃ，，１）／Ｃ７，、に、または第３図および第４図の力セン サの場合は比ｄＲ／Ｒに相応することになるはずである。通常のセンサの場合は この理想的な事象は種々の理由から得られない。例えば第２図の容量式圧力セン サ１０の場合は測定容量Ｃ８が、ダイヤフラム１２へ作用する圧力Ｐに必ずしも 比例はしない。さらにゼロ点のずれが生ずる即ち測定応答の値ゼロが、測定され るべき圧力の値ゼロに相応しない。最後に大抵の場合は、測定センサ１から供給 された測定応答Ｍ１が、測定されるべき物理量に依存するほかに、障害量にも依 存する。例えば第２図の容量式圧力センサ１０の場合は測定容量Ｃ８は、ダイヤ フラム１２へ作用する圧力Ｐに依存するだけでなく温度にも依存する。それに応 じて、圧力センサ１０から供給された測定応答Ｍ１が、所期の容量比（Ｃ、−Ｃ 、、、）　／Ｃ、、、に依存するほかに、温度Ｔ−この場合は障害量を形成する −にも依存するこの種の障害量の作用を補正する目的で別の複数個のセンサを設 けることは知られている。この場合これらのセンサが、障害だけにより影響を受 けるが測定される量によりでは影響されない測定応答を、その都度に供給する。

温度Ｔが障害量を形成する、前述の実施例として示された事例の場合は、第１図 において別のセンサ４が設けられており、このセンサが、温度Ｔだけに依存しか つ測定されるべき圧力Ｐには依存しない測定応答を供給する。センサ４は例えば 温度に依存する抵抗を含むことができる。この抵抗は温度に依存しない抵抗に直 列に接続されている。そのため分圧器が構成され、その分圧比が温度に依存する 。この場合、測定応答Ｍ２は温度に依存する分圧比である。この測定応答は信号 処理回路２において、測定応答Ｍ１の温度依存性を補正するために用いることが できる。測定応答Ｍ３．Ｍ４．．．Ｍ、を供給する相応の別のセンサが別の障害 量の作用の補正の目的で設けることができる。このことは第１図において信号処 理回路２の別の入力側により示されている。

この場合、測定応答Ｍ１への障害量の影響は、別のセンサの測定応答Ｍ２．Ｍ３ ．．．Ｍ、により表わすことができる。その結果、エラーを有する測定応答Ｍ１ は近似的に次の式で表わすことができる：Ｍｌ　＝　ｆ　（Ｅｌ、　Ｅｌ２．　 Ｍ２　、、、Ｍ、）＝　（ａｌｌ＋ａ１２０Ｍ２　＋、、、＋ａｌＩＩ＋　Ｍ、 ）　＋（Ｃ２−１＋ａ２２・Ｍ２　＋、、、＋ａ２ｍ・Ｍ、）　・Ｅ１＋ａ３１ −Ｅｌ２　（１） この場合、Ｅ、はエラーのない所期の作用を表わす、例えば図２のセンサの場合 は容量比（Ｃｆ＋　Ｃ、、、）／Ｃ，、、と測定されるべき圧力Ｐとの間の直線 関係を表わし、第３図と第４図のセンサの場合は抵抗比ｄＲ／Ｒと測定されるべ き力Ｆとの間の直線関係を表わす。係数ａ工□８．．ａ２．は、測定応答Ｍ１の 、別のセンサの測定応答Ｍ２，９．Ｍａに対する依存性を表わし、係数１３１は 測定応答Ｍ１と作用Ｅ１との間の関係の非直線性を表わす（高次の項は無視する ）。

信号処理回路２は、エラー有する測定応答Ｍ、を補正する目的で、種々の入力量 Ｍ１．Ｍ２．．．Ｍ、と出力量Ｓ／Ｓ、−＋との間に次の関係が成立するように 、構成されている： この式を以下では“伝達関数”と称する。この種の伝達関数により所定の範囲内 で、エラーを有する測定応答Ｍ１が前記の式（１）により、補正される。

次に信号処理回路の実施例を説明する。この場合、簡単化の目的で、障害結果Ｍ ２だけが現われるものとする。エラーを有する測定応答Ｍ１は次の式を有するＭ １＝　ｆ　ＣＥｌ、Ｅｌ２．Ｍ２　）＋’＝　（ａｌｌ＋ａ１２’Ｍ２　）　＋ 　（Ｃ２１＋８２２６Ｍ２）＋Ｅｌ＋ａ３１”　Ｅｌ２（３） さらに信号処理回路はこのエラーを有する測定量Ｍ、の補正の目的で次の伝達関 数を有する：５ｒｅｆＣ１１＋Ｃ１２・Ｍ２＋（Ｃ２１＋０２２・Ｍ２）・Ｍｌ 第５図はこの基本方式により構成された信号処理回路２の基本構成を示す。この 場合、実施例として前提とされていることは、出力信号が複数個の桁数のディジ タル語りにより形成されるディジタル信号であり、かつこのディジタル信号はア ナログ・ディジタル変換によりセンサ１および４のアナログ出力信号から形成さ れることである。第５図には、給電信号■をセンサ１と２へ供給する給電信号源 ３も示されている。

実施例として前提されていることは、測定されるべき物理量が圧力Ｐであること 、および温度Ｔが障害量を形成することである。そのためセンサ１は例えば第２ 図のセンサ１０に対応させ第２図に示された構成を有することができる。その出 力信号は測定応答Ｍｌ’で表わされ、これは給電電圧Ｖと、物理的な作用に依存 する関数Ｍ、（Ｐ、Ｔ）との積から得られる二Ｍ１’　＝　Ｍｌ　−Ｖ　（５） 給電信号Ｖはさらに第２のセンサ４へ供給される。

この第２センサ４は障害量だけに即ちこの実施例の場合は温度Ｔに応動する。そ の出力信号は測定応答Ｍ２’で表わされ、これは給電電圧Ｖと、温度Ｔの作用に 依存する関数Ｍ２　（Ｔ）との積から得られる二Ｍ２’＝Ｍｚ　・■（６） 給電信号Ｖは、記号で示されている重み回路３０において、係数ｂ１１で重み付 けされ、他方、重み付は回路３１において係数Ｃ１１で重み付けされる。これら の重み付は回路は公知のようにアナログ乗算器により、例えば増幅係数ｂｌｌな いしＣ１ｌを有する演算増幅器により、構成することができる。同様にセンサ１ の出力信号Ｍｌ’　は、係数ｂ２１を有する重み付は回路３２において重み付け され、他方、センサ４の出力信号Ｍ２’は係数　Ｃ１２を有する重み付は回路３ ４においておよび係数　ｂ１２を有する重み付は回路３５において重み付けされ る。

重み付は回路３０．３２および３５の重み付けされた出力信号は加算回路３６に おいて加算される。重み付は回路３１．３４および３３の重み付けされた出力信 号は加算回路３７において加算される。加算回路３６の出力電圧Ｕ　＋　ｌ　Ｈ はアナログ・ディジタル変換器３８へ導びかれる。加算回路３７の出力電圧Ｕ７ ．．はアナログ・ディジタル変換器３８の基準入力側３８ｂへ導びかれる。アナ ログ・ディジタル変換器３８はその出力信号３８ｃに次のディジタル語を送出す る。

Ｄ＝　（２Ｎ−１，）Ｕ、、、／Ｕ、＠、　（７）この場合、Ｎはディジタル語 のビットの桁数である電流バランス方式で動作する公知の、アナログ・ディジタ ル変換器３８の実施例が第６図に示されている。信号入力側３８ａは値２Ｒ’　 の抵抗３９を介して、演算増幅器４１の非反転入力側における加算点と、接続さ れている。この演算増幅器の反転入力側はアースに置かれている。演算増幅器４ １は、その帰還結合路が開かれていることにより、閾値比較器として接続されて いる。そのため演算増幅器４１の出力電圧は、非反転入力側における電圧が反転 入力側に加わるアース電位を上回わる時は、低い値を有する。さらに出力電圧は 、非反転入力側における電圧がアース電位を下回わると、直ちに高い信号値へ跳 躍的に変化する。演算増幅器４１の出力側は継続的近似レジスタ（“５ｕｃｃｅ −ｓｓｉｖｅ　ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ　ｒｅｇｉｓｔｅｒ”　）　４２の 制御入力側と接続されている。

基準入力側３８ｂは、分岐回路の形式で構成される抵抗回路網４３の入力側と接 続されている。この抵抗回路網の横分岐は値Ｒ′の抵抗をそれぞれ含み、他方、 各々の縦分岐には値２Ｒ’　の抵抗が設けられている。各々の縦分岐抵抗は所属 のスイッチ　ｓｗｌ　、、。

ＳＷＮにより選択的に加算点４３とまたはアースと接続することができる。これ らのスイッチは、近似レジスタ４２の出力側Ｄ１．．．ＤＨから送出される２進 言号により、制御される。各々のスイッチＳＷ１．。

、ＳＷＮは次の時に、所属の抵抗を図示されている位置において加算点４０と接 続する。即ち２進言号が近似レジスタ４２の所属の出力側において信号値０を有 する時に上記の接続が行なわれる：この信号が信号値１を有する時は、当該のス イッチは他方の位置へ置かれ、この位置においてスイッチは所属の抵抗をアース と接続する。

演算増幅器４１の出力側における信号レベルに依存して、近似レジスタ４２は、 出力側Ｄ１．．．Ｄｓにおける２進言号を、理想的な場合に演算増幅器４１の両 方の入力側の間の電圧差がゼロになるように、設定調整する。この理想的な平衡 事象において信号入力側３８ａから抵抗３９を介して加算点４０へ次の信号電流 が流れる。

ｉ　＋１１　＝　Ｕ　＋＋＊／　２　Ｒ’　（８）さらに抵抗回路網４３のスイ ッチ　ｓｗｌ、、。

ＳＷＮは近似レジスタ４２により、抵抗回路網４３から加算点４０へ流れる基準 電流に対して次の式が当てはまるように、設定調整される： ！　１８１　＝　Ｉ　＋ｌｆｆ１　（９）近似レジスタ４２の設定調整は即ち抵 抗回路網４３の抵抗の作用接続は、演算増幅器４１により構成される比較器の出 力レベルの影響の下に、この状態に達するまで、変化される。そのため加算点４ ０において電流バランスが形成され、さらに近似レジスタ４２の出力側Ｄ１．． ．ＤＮにおける２進言号が、式（７）で示されたディジタル語りを形成する。そ のためこの出力側は第５図の出力側３８ｃに相応する。

継続的近似方式で動作する図６のアナログ・ディジタル変換器ではなく、積分作 用を有するアナログ・ディジタル変換器も例えば、電流バランスが積分コンデン サにおいて実施されるデュアル・スロープ形変換器を用いることもできる。この ことは当業者には周知であるため特別に説明はしない。

式（７）と第５図の構成からアナログ・ディジタル変換器３８の出力量が次の式 で示されるように形成される。

２Ｎ（Ｕｒｅｆ　Ｃ１ｌ　ＨＶ　＋　Ｃ１２・Ｍ２’　＋　Ｃ２１−Ｍ１’さら に式（５）および（６）から次の式が導出される： ２Ｎ−１ｃｌｌ　＋　ｃ】２°Ｍ２　＋ｃ２１１Ｍ１式（１１）は第５図の信号 処理回路の伝達関数を表わす。この関数により式（１）による形式のセンサの重 み最大の標識データが次の補正係数により補正可能ＴＫゼロ点　・ｂ１□ 感度　：ｂ２１．Ｃ１１ ＴＫ感度　、Ｃ１２ 非直線性　：０２１ この場合、“ＴＫ”とは″温度係数”の省略形である式（１０）および（１１） が検出される、何故ならば第５図の信号処理回路２において、給電信号Ｖも係数 ｂｌｌおよびＣ１ｌで重み付けされるからである。この様にして伝達関数の全部 の項から給電信号が除去されてその結果、出力信号の中へ参入しないようにされ る全部のセンサが同じ給電電圧を供給されることは、決して必要とされない。第 ７図に示された回路は第５図の回路とは次の点で異なる。即ちセンサ４の給電の 目的で給電信号Ｖが重み付は回路４４において係数ｄで重み付けされること、お よびこのように重み付けされた信号へ加算回路４５において測定センサ１の出力 信号Ｍｌ’　が加算される点である。そのため、次の伝達関数で示されるディジ タル・アナログ変換器３８の出力量が形成される： Ｄ　ｂｌ、　＋　ｄ−ｂｌ２・Ｍ２　＋　（ｂｚｘ　＋　ｂｔ２・Ｍ２）・Ｍ１ ２本１　ｃｌｌ＋ｄ０ｃ４２°Ｍ２　＋　（Ｃ１２＋　ｃｔｚ１Ｍ２）　８Ｍｔ この伝達関数により式（１）の形式の測定センサの重み最大の標識データが次の 補正係数で補正可能となる： ゼロ点　二ｂｌｌ ＴＫ点　：ｄ−ｂｌ２ 感度　：Ｃ２１，ａｌｌ ＴＫ感度　：ｂｌ２．ｄ−Ｃｔ２ 非直線性　：０２１ ＴＫ非直線性：Ｃ１２ 次に種々の実施例を用いて前述のエラー補正が、スイッチ−コンデンサ組み合わ せ体による電荷バランス方式で動作する信号処理回路において、実現できるかを 説明する。

第８図は第１図１の、容量センサ５０から供給されるセンサ信号のエラーを補正 することにより信号を準備処理するための実施例を示す。センサ５０は容量Ｃ８ の測定コンデンサ５１と容量Ｃ１，、の基準コンデンサ５２を含む：このセンサ は例えば第２図に示された構造を有する。当該の測定応答Ｍｌは容量比（Ｃ１− Ｃｔ−＋）　／　Ｃ、−＋である。動作シーケンスを一層よく理解する目的でセ ンサ５０は、第８図において信号処理回路の２つの回路ブロックの間に挿入され ている。しかしこのセンサは実際には、信号処理回路−これは集積回路として構 成できるーから空間的に分離されていてこの信号処理と、しゃへいされた線路を 介して接続されている。信号処理回路はスイッチ−コンデンサ組み合わせによる 電荷バランスの方式により動作してアナログセンサ信号をディジタル信号に変換 する。このディジタル信号の周波数が、補正された測定値を形成する。

センサ５０は一方では、オーム分圧器５４とスイッチ群５５を含む機能ブロック ５３と、接続されている。このオーム分圧器５４は３つの直列接続された抵抗５ ６．５７．５８から成り、入力端子６ｏと、回路全体の基準電位を導びく基準導 体６１との間に接続されている。分圧器５４は、抵抗５６．５７の間の第１タツ プ６２と、抵抗５７．５８の間の第２タツプ６３とを有する。この回路の作動中 に入力端子６ｏと基準線路６エとの間に給電電圧Ｕ１が加えられる。この給電電 圧は、抵抗５６，５７．５８の抵抗値により与えられる分圧比に応じて、タップ ６２においては電圧Ｕ２であり、タップ６３においては電圧Ｕ３である。

センサ５０は他方では一層メモリ６５と接続されている。この一時メモリは、演 算増幅器Ａ１と容量Ｃのメモリコンデンサ６６と２つのスイッチｓ１．ｓ２を含 む。スイッチＳｌが閉じられている時はこのスイッチは演算増幅器Ａ１の出力側 をその反転入力側と接続する。スイッチＳ２が閉じられている時はこのスイッチ は演算増幅器Ａ１の出力側をメモリコンデンサ６６の一方の電極と接続する。こ のコンデンサの他方の電極は演算増幅器Ａ１の反転入力側と接続されている。

そのためこのメモリコンデンサ６６は演算増幅器Ａ１の帰還結合回路中に接続さ れている。演算増幅器ＡＩの出力電圧は、基準線路６１における基準電位へ関連 づけて、ＵＡｌで示されている。

回路群５５は４つのスイッチｓ３．ｓ４．ｓ５．ｓ６を含む。スイッチＳ３が閉 じられている時はこのスイッチは測定コンデンサ５１の一方の電極を分圧器５４ のタップ６３と接続し、スイッチＳ４が閉じられている時はこのスイッチは測定 コンデンサ５１の同じ電極をタップ６２と接続する。スイッチＳ５が閉じられて いる時はこのスイッチは基準コンデンサ５２の一方の電極をタップ６２と接続す る。スイッチＳ６が閉じられている時はこのスイッチは基準コンデンサ５２の同 じ端子をタップ６３と接続する。コンデンサ５１と５２の他方の電極は演算増幅 器Ａ１の反転入力側と接続されている。この演算増幅器の非反転入力側は固定の 電位に置かれている。この電位は、基準線路６１における基準電位とは電圧Ｕｓ だけ異なる。反転入力側における電位は非反転入力側の固定電位とは、演算増幅 器Ａ１のオフセット電圧Ｕｏ１の値だけ異なる。

スイッチ８１〜Ｓ６は、図示の回路における全部の他のスイッチとも同様に、制 御回路６７から供給される制御信号により作動される。この制御回路６７はクロ ックパルス発信器６８から供給されるクロックパルス信号により同期化される。

簡単化するために制御信号は、これらにより制御されるスイッチと同じ記号で示 されている。制御信号の時間経過は第９図のダイヤグラム図に示されている。各 々のスイッチｓ１．ｓ２、は、これを制御する信号が低い信号値を有する時は開 かれており、これを制御する信号が高い信号値を有する時は閉じられている。

スイッチｓｌ、ｓ２．．．は記号では機械的なスイッチ接点として示されている が、もちろんこれらは実際には迅速な電子スイッチにより例えば電界効果トラン ジスタにより形成されている。

一層メモリ６５に積分器７０が後置接続されており、これに比較器７１が後置接 続されている。積分器７０は演算増幅器Ａ２、この演算増幅器Ａ２の帰還結合回 路中に設けられている容量Ｃの積分コンデンサ７２、および２つのスイッチｓ７ ．ｓ８を含む。スイッチＳ７が閉じらねている時はこのスイッチは演算増幅器Ａ ２の反転入力側を一時記憶器６５におけるメモリコンデンサ６６と接続する。ス イッチＳ８が閉じられている時はこのスイッチは、演算増幅器Ａ２の反転入力側 を補正回路７３の出力側と接続する。演算増幅器Ａ２の非反転入力側は、演算増 幅器Ａ１の非反転入力側と同じ固定の電位に置かれる。反転入力側における電位 はこの固定の電位とは、演算増幅器Ａ２のオフセット電圧Ｕ。２の値だけ異なる 。

比較器７１は、公知のように閾値比較器−その帰還結合回路が開かれているーと じて接続されている演算増幅器Ａ３を含む。演算増幅器Ａ３の反転入力側は積分 器７０における演算増幅器Ａ２の出力側と接続されている。演算増幅器Ａ３の非 反転入力側へ閾値電圧Ｕ、が加えられている。演算増幅器Ａ３の両方の入力側の 間にオフセット電圧　Ｕｏ３が形成される。この種の閾値比較器の公知の機能に 応じて演算増幅器Ａ３の出力電圧ＵＡ３は、電圧Ｕ＾２が閾値電圧Ｕ、を上回わ る時は低い値を有し、電圧Ｕ＾２が閾値Ｕ、を下回わる時は高い値を取る。比較 器７１の出力側は制御回路６７の入力側と接続されている。

補正回路７３は入力ブロック７４、スイッチ−コンデンサ群７５および補正メモ リ７６を有する。入力ブロック７４は抵抗７７を含み、それの一方の端子は一層 メモリ６５における演算増幅器Ａ１の出力側と接続されている。その結果、回転 点７８に演算増幅器Ａ１の出力電圧ＵＡＩが加わる。抵抗７７の他方の端子は温 度センサ８０と接続されている。この温度センサは１　第１図の第２センサ４に 相応し、温度Ｔに依存する第２の測定応答Ｍ２を形成するために用いられる。温 度ｊ　センサ８０は、もちろん容量式センサ５０と同様に、信号処理回路とは空 間的に分離されている。温度センサ８０は、抵抗値Ｒ↑を有する温度依存性の抵 抗８１を含む。この温度依存性の抵抗８１は、演算増幅器Ａ１の出力側と基準線 路６１との間の抵抗７７と直列に接続されている。その結果、抵抗７７と８１は 分圧器８］　２を形成し、この分圧器に電圧ＵＡ１が加えられる。

抵抗７７の抵抗値は温度依存性でありＲｖで示されている。そのため分圧器８２ は次の値の温度依存性の分圧比ｖ１を有する。

さらに分圧器８２のタップ８３に次の値の温度依存性の電圧が形成される。

この温度依存性の分圧比が測定応答Ｍ２を形成する補正メモリ７６は、一時メモ リ６５と同様に構成されており、演算増幅器Ａ４．２つのスイッチＳ９゜ＳＩＯ および容量Ｃのメモリコンデンサ８４を有する。

スイッチＳ９が閉じられている時はこのスイッチは、演算増幅器へ４の出力側を その反転入力側−ここへはメモリコンデンサ８４の第１電極も接続されている− へ接続する。スイッチ　ＳＩＯが閉じられている時はこのスイッチは、メモリコ ンデンサ８４の第２電極を演算増幅器Ａ４の出力側と接続する。そのためこの時 にメモリコンデンサ８４は、演算増幅器Ａ４の帰還結合回路の中に設けられる。

メモリコンデンサ８４のこの第２電極が同時に補正回路の出力側を形成する。こ の出力側は、スイッチＳ８が閉じられている時は、積分器７０における演算増幅 器Ａ２の反転入力側と接続されている。

スイッチ・コンデンサ・群７５は８つのスイッチＳｌｌ、Ｓ１２．Ｓ１３，３１ ４．　Ｓ１５．Ｓ１６．Ｓ１７゜Ｓ１８および８つのコンデンサ　９１，９２， ９３，９４．９５，９６．９７．９８を含む。スイッチＳｌｌが閉じられている 時はこのスイッチは、コンデンサ９１の第１電極を回路点７８と接続する。相応 にスイッチＳ１２　、Ｓ１３　、Ｓ１４は、　これらが閉じられている時は、そ れぞれコンデンサ９２，９３．９４の第１電極を回路点７８と接続する。スイッ チ　Ｓ１５が閉じられている時はこのスイッチは、コンデンサ９５の第１電極を 分圧器８２のタップ８３と接続する。相応にスイッチＳ６．Ｓ７．Ｓ８はこれら が閉じられている時は、コンデンサ９６，９７．９８の第１電極をタップ８３と 接続する。コンデンサ９１〜９８の第２電極は演算増幅器Ａ４の反転入力側と接 続されている。この演算増幅器Ａ４の非反転入力側は、演算増幅器Ａ１およびＡ ２の非反転入力側と同じ固定の電位におかれている。この固定の電位とは、反転 入力側における電位は、演算増幅器Ａ４のオフセット電圧Ｕｏ４だけ異なる制御 回路６７は、サイクル係数散型１００の接続されている出力側と、補償用サイク ル計数器１０１の接続されているもう１．つの出力側とを有する。

この回路は電荷バランス方式で動作する。スイッチｓｌ、ｓ２．ｓ３．ｓ４．ｓ ５．ｓ６により制御により制御されて相続くサイクルにおいて、センサ５０のコ ンデンサ５１および５２へ電荷パケットが転送される。これらの電荷パケットは 電圧Ｕ２．Ｕ３およびこれらのコンデンサの容量Ｃｘ、　Ｃｒｅ　ｌに依存する 。分圧器５４の目的は、この回路内の電荷パケットの最大量を、センサ５０の所 定の容量値の場合に定めることである。電荷パケットはメモリコンデンサ６６に おいて一時記憶され、さらにスイッチＳ７の閉成により積分コンデンサ７２へ伝 送され、この積分コンデンサの中で累算される。補正回路７３を用いて付加的な 電荷パケットが形成される。この付加的な電荷パケットはメモリコンデンサ８４ において一時記憶され、各サイクルの終りにスイッチＳ８の閉成により同じ（積 分コンデンサ７２へ伝送される。電圧ＵＡ２は積分コンデンサ７２における電圧 に相応する。さらにこの電圧は、積分コンデンサにおいて積分された電荷に依存 する。

回路のシーケンスは、Ｃ，＞Ｃ，−ｔの場合は電圧ＵＡ２が漸進的に小さくなる 様に、制御される。電圧ＵＡ２が比較器７１の所定の閾値Ｕ３を下回わると、そ の出力電圧ＵＡ３はその最大値へ跳躍し、これにより制御回路６７が補償サイク ルを実施する目的で作動される。

この補償サイクルにおいて補正回路７３は次の様に制御される。即ちスイッチＳ ８の次の閉成の際に補正回路が積分コンデンサ７２へ次のような電荷パケットを 伝送するように制御される。この場合この電子パケットは基準コンデンサ５２の 容量Ｃｔｅｌに実質的に比例し、かつ電圧ＵＡ２が閾値電圧Ｕ、を再び上回わる ようにする極性で伝送される。この構成により積分コンデンサ７２の中において 電荷バランスが実施される、何故ならば時間平均において、全部の積分された電 荷パケットの和がゼロに等しくなるからである。このバランスは、電圧ＵＡ２が 比較器７１の切り換え閾値を下回わる時点において存在する。

前述の一般的に説明した機能のシーケンスを、次に第９図のダイヤグラムを用い て詳細に説明する。第９図のダイヤグラムは前述のスイッチ制御信号８１〜Ｓ１ ８の時間経過のほかに、複数個のサイクル−そのうちの１つが補償サイクルにで ある−における電圧Ｕ　Ａ１．　Ｕ　Ａ２およびＵＡ３の時間経過も示す。補償 サイクルでない他のサイクルは測定サイクルＭと称される。各々のサイクルは１ ２の時相から形成され、これらは１〜１２の番号が付されている。

スイッチＳ１およびＳ２は周期的な方形波信号によりプッシュプル形式で制御さ れる。そのためスイッチＳ２が閉じられている時はスイッチＳ１が開かれており 、スイッチＳ１が開かれている時はスイッチＳｌが閉じられている。スイッチＳ １が閉じられていてかつスイッチＳ２が開かれている時は、演算増幅器Ａ、の入 力回路中に設けられているコンデンサ５１と５２が、スイッチ８３〜Ｓ６により 電圧Ｕ２またはＵ３へ置かれて相応に充電される。しかしこの充電によりメモリ コンデンサ６６における電荷が影響はされない。この状態を“条件化時相”と称 する。

同様にスイッチＳ９およびＳＩＯは、　２倍の周波数の周期的な方形波信号によ り、プッシュプル形式で制御される。そのためスイッチ　ＳｔＯが閉じられてい る時はスイッチ　Ｓ９が開かれており、スイッチＳＩＯが開かれている時はスイ ッチＳ９が閉じられている。スイッチＳ９が閉じられていてかつスイッチ　Ｓ１ ０が開かれている時は、演算増幅器Ａ４の入力回路中に設けられているコンデン サ９１〜９８が、スイッチ１１〜Ｓｔａにより電圧ＵＡＩないしＵ７へ置かれて 相応に充電される。この場合このことによりメモリコンデンサ８４における電荷 が影響はされない。この状態も“条件化時相”と称する。

わかりやすくするためまず最初にこの回路の基本動作と、続いて補正回路７３の 動作を説明する。

１、　基本動作： 時相１および２： 各々のサイクルの時相１のはじめにおいてこの回路は次の初期状態にある。即ち メモリコンデンサ６６が、先行のサイクルにおけるスイッチ７の閉成により作動 された放電過程の後に次の残留電荷へ充電されている初期状態にある。

０６６１１　＝　（Ｕｏ２　−　Ｕｏｌ　）　・　Ｃ（１６）この残留電荷は両 方の演算増幅器Ａ１およびＡ２のオフセット電圧の差により定められている。

時相１および２の持続時間中はスイッチＳ１が閉成されスイッチＳ２が開かれて いる。同時にスイッチＳ４が閉じられており、その結果、条件化用の測定コンデ ンサ５１がタップ６２と接続されていてここに存在している電圧により次の電荷 へ充電される。

Ｑｃ、＋１．２＋　＝　（Ｕｏｌ＋Ｕｓ−Ｕ２）　＋　Ｃｍ　（１７）この電圧 ＵＡＩは時相１および２の間中は次の値を有する ＵＡ１＋１．２＞　＝　Ｕ＠　＋　Ｕｏｌ　（１８）時相３および４ 時相３および４においてスイッチＳ１は開かれておりスイッチＳ２は閉じられて いる。そのため一時メモリ６５が、電荷をメモリコンデンサ６６へ転送する準備 状態にある。同時にスイッチＳ３が閉じられ、これにより測定コンデンサ５１が タップ６３と接続される。ここに存在する電圧Ｕ３により測定コンデンサ５１は 次の電荷へ入れ替えられる。

Ｑ　ｅｘ（３＋４１　＝　（Ｕｏｌ　Ｕ３）　・Ｃ＊　（１９）入れ替えられた 電荷量は次の式で表わされる。

ｄ　Ｑ　ｃ、＝　Ｑ　ｃ−，３，４＋　−Ｑ　Ｃｇｆｌ＋２１　＝　（Ｕ　２− 　Ｕ　３）　・Ｃｔこの電荷量はコンデンサ６６へ流入する。そのためコンデン サ６６は次の電荷を有する： Ｑａｓ＋３．４＋＝Ｑｓｓ＊＋ｄＱｃ、＝Ｑｓｓ＊＋（ＩＪｚ−Ｕ３）°Ｃ。

電圧ＵＡＩは時相３と４の間中は次の値を有する。

Ｕ　Ａ１＝　Ｕ　ｓｓ＋　Ｕ　ｏ１＋　Ｕ　ｓ＝　Ｑ　６６＋３．４＋／　Ｃ＋ 　Ｕ　ｏｌ＋　Ｕ　＊残留電荷０６６Ｍを無視すれば、電圧ＵＡＩは時相３およ び４の間中は次の値を有する。

ＵＡｌ＋３−４＋＝　（Ｕｚ＝Ｕ３）　−Ｃ，／Ｃ＋　Ｕｏ■＋　Ｕｇ時相５〜 ８： 時相５〜８は時相１〜４に相応するが、異なる点は、容量Ｃ５の測定コンデンサ ５１ではなく容量Ｃ４，１の基準コンデンサが用いられることである。

時相５と６においては基準コンデンサ５２の条件化が行なわれる。このコンデン サはスイッチＳ６によりタップ６３と接続されており、そのため電圧Ｕ３により 次の電荷へ充電される。

Ｑｃ＋＊ｚ５．６＋＝　（Ｕｏ１＋Ｕ＠Ｕ３　）　・Ｃ１，＋　（２４）電圧Ｕ ＡＩは時相５と６の間中は再び次の値を有するＵＡＩ＋５．６１　＝　Ｕｓ　＋ 　ＵＯＩ　（２５）時相７と８においては一層メモリ６５が電荷転送のための準 備状態にあり、基準コンデンサ５２はスイッチＳ５によりタップ６２と接続され ている。そのため基準コンデンサ５２は電圧Ｕ２により次の電荷へ入れ替えられ る。

Ｑｃ、＠＋＋７．８＋＝　（ＵＯ１＋Ｕ！１−Ｕ２）　・Ｃ、ｅｌ　（２６）入 れ替えられた電荷量は次の式で表わされる。

ｄ　Ｑ　Ｃｏａｌ　＝Ｑ　ｃ＋ｓ＋（７，８）　Ｑ　ｃｖａ＋　＋５＋６＋＝　 （Ｕ２−Ｕ３）　・Ｃ，、、（２７）この電荷量はメモリコンデンサ６６へ転送 される。そのためメモリコンデンサ６６における全電荷は次の式％式％ 残留電荷Ｑ６６１１も無視すれば、電圧ＵＡＩは時相７と８の間は次の値を有す る。

Ｑ　＾ｌ＋７＋８＋″Ｑ６６（７，８１／　Ｃ＋Ｕｏ１＋Ｕｇ＝　（Ｕ　２−Ｕ 　３）・（Ｃ、−Ｃ、、、）／　Ｃ十Ｕ。１＋Ｕ。

時相９においてスイッチＳ２が開かれている。そのためメモリコンデンサ６６が 演算増幅器Ａ１の出力側から分離されている。反対にスイッチＳ７が閉成されて いるため、メモリコンデンサ６６の両方の電極が両方の演算増幅器Ａ１およびＡ ２の、実質的に同電位の反転入力側と接続されている。この電位はオフセット電 圧ＵｏｌないしＵｏ２の値だけ、基準電位とは異なる。そのためメモリコンデン サ６６は次の残留電荷まで放電される。

Ｑ６６＋＋　＝　（ＵＯ２ＵＯＩ）　・Ｃ（３０）この放電は積分コンデンサ７ ２へ行なわれる。これによりこの積分コンデンサへ次の電荷量が導びかれる。

ｄ　ＱＭ　＝　Ｑ６６１１−　Ｑｅｓ＋７．ａ＋＝−（Ｃ、−Ｃ、、＋）　ｏ（ Ｕ２−Ｕ３）次にｄＱＭを測定パケットと称する。Ｃ、＞　Ｃ、、、でかつＵ２ 　＞０３の場合は　ｄＱＭくＯである。そのため電圧ＵＡ２は、放電ごとにメモ リコンデンサ６６から積分コンデンサ７２へ低くなる。　・ 時相９により各々のサイクルにおいて（り返されるこの基本動作のシーケンスが 終了される。このサイクルの残りの３つの時相は、次に説明する補正−および補 償過程のためにだけ必要とされる。

この段階的な低下の場合に電圧ＵＡ２が所定の閾値Ｕ、を下回わると、比較器７ １の出力電圧ＵＡ３がその最大値へ跳躍する。これにより制御回路６７が補償サ イクルＫを始動する。この経過において制御回路は補正回路７３を次の様に制御 する。即ち補正回路が次の電荷転送の場合に積分コンデンサ７２へ、実質的に次 の値（Ｃ７２において測定された）を有する補償電荷パケットｄＱにを伝送する ように制御される。

ｄ　Ｑ、＝　（Ｕ２−　Ｕ３）　・Ｃ、、、（３２）これにより電圧ＵＡ２が再 び、閾値電圧Ｕ、を上回わる値へ高められさらにこの値から電圧　Ｕ弓が次のサ イクルにおいて再び低下される。補正回路７３における補正電荷パケットｄＱＫ の形成を、補正過程を用いて次に説明する。

注目すべきことは、補償サイクルＫにおいても測定電荷パケットｄＱｔ＋が積分 コンデンサ７２へ伝送されることである。補正回路７３から付加的に作動される 補正を最初は考慮しない時は、前述の動作が積分コンデンサ７２における電荷バ ランスを次のように生ぜさせる。即ちｎ個の相続くサイクルの経過中に前記の動 作かに個の補償サイクルを次のように強制して、電荷バランスを生ぜさせる。即 ちこのｎ個のサイクルにおいて導びかれるｎ個の測定電荷パケットの和が、この ｎ個のサイクルにおいて導びかれるに個の補償電荷パケットの和に等しくなるよ うにする。そのため次の式が適用される。

ｎ−ｄＱｍ　＝　ｋ−ｄＱＫ　（３３）ｎ・（Ｕ２−０３）　・（Ｃ，−Ｃ，、 ＋）−ｋ・（Ｕ２　Ｕ３）　・Ｃ１−＋　（３４）制御回路６７は１つのサイク ルの各々の作動時に１つの計数パルスをサイクル計数器１００へ送出し、さらに 補償サイクルにの各々の作動の場合に１つの計数パルスを補償サイクル計数器１ ０１へ送出する。そのため同じ初期計数状態ゼロから始めて、サイクル計数器１ ００は実施されたサイクルの総数ｎを示し、さらに補償サイクル計数器１０１は 補償サイクルの個数ｋを示す。両方の計数状態にの商は、所期の測定応答に直接 相応するが、もちろんまだ障害の影響からの補正はされていない。

他方これらのサイクルがクロックパルス発信器６８により制御されて、固定の周 波数で相続く間中に、補正サイクル計数器１０１へ送出される計数パルスの周波 数が、比（Ｃ，−Ｃ，、、）／Ｃ１，１に依存して変化される。そのため所定の 測定時間の後に読み出される２つの計数状態の比ｋ　／　ｎではなく、補償計数 パルスの周波数を、測定値の連続的な表示の目的で直接用いることができる。

２、　補正回路の機能 補正回路７３は前述の回路ブロック５３および６５と同様の基本動作により動作 する。スイ・ソチＳ９が閉じられていてかつスイッチ　ＳｔＯが開かれている時 は、コンデンサ９１〜９８は所属のスイッチＳｌｌ〜Ｓ１８の閉成により選択的 に、入力ブロック７４において供給される電圧ＵＡ１またはＵｔへ条件化される 。そしてスイッチＳ９が開かれスイッチ　Ｓｌ。が閉じられていて、さらにコン デンサ９１〜９８の１つまたは複数個が所属のスイッチＳｔｔ〜Ｓ１８の閉成に より電荷が入れ替えられると、この入れ替え電荷全体がメモリコンデンサ８４に おいて累積される。このようにして実現される電荷パケットの値は、一方ではコ ンデンサ９１〜９８の容量値に依存し、他方では回路点７８におよびタップ８３ に供給される電圧値に依存する。この場合、注目すべきことは、回路点７８にお ける電圧ＵＡＩは各々のサイクルの経過中に種々の値を取ること、およびタップ ８３における電圧Ｕｔが電圧ＵＡＩにも温度Ｔにも依存することである。そのた めスイッチ８１□〜８１８が閉じられる時相の適切な選択により、種々の電圧を コンデンサ９１〜９８へ加えることができる。さらにスイッチ時相の適切な選択 により、正の電荷パケットをまたは負の電荷パケットを選択的に形成できる。

メモリコンデンサ８４において積分された電荷量は、各々のサイクルの終りに、 スイッチＳ９が閉じられかつスイッチ　ＳＩＯが開かれている場合に、スイッチ Ｓ８の閉成により積分コンデンサ７２へ伝送される。

測定サイクルＭの経過中に補正回路７３から積分器７０へ伝送される電荷パケッ トが、障害結果を補正するために用いられる補正電荷パケットを形成する。補償 サイクルにの経過中に伝送される電荷パケットが、前述の補償電荷パケットｄ　 Ｑ　Ｘおよび付加的に補正電荷パケットを形成する。

補正回路７３による補正−および補償電荷パケットの形成を、第９図のダイヤグ ラム図を用いて説明する。第９図においてスイッチＳｌｌ〜Ｓ１ｇの各々に対し て２つの異なる制御信号が示されており、これらは添付された極性“＋”と”− ”により互いに区別されている。極性“＋”の付された制御信号は正の電荷パケ ットを形成するために用いられ、極性“−”の付された制御信号は負の電荷パケ ットを形成するために用いられる。この形成のためにそれぞれ同じスイッチおよ びコンデンサが使用される。これらの形成された電荷パケットの極性は、メモリ コンデンサ８４の電荷Ｑ８４に関連する。注目すべきことは、メモリコンデンサ ８４から積分コンデンサ７２への電荷入れ替えの場合に、転送された電荷パケッ トの極性が反転されることである。そのため、所属のスイッチ　Ｓｌｌが制御信 号Ｓ　１１４により制御される時に、例えばコンデンサ９１を用いて正の電荷パ ケットが形成される。他方、スイッチＳｌｌが制御信号Ｓ　１１−により制御さ れる時に、負の電荷パケットが形成される。同様のことがその他のスイッチ−コ ンデンサ・組み合わせ体に対しても当てはまる。

さらに第９図に示されている様に、スイッチＳ　ｔｔ＋Ｓ１３．Ｓ１５およびＳ １７は測定サイクルＭの間中だけ操作され、スイッチＳ　１２．　Ｓ　１４．　 Ｓ　１６およびＳ１８は補償サイクルにの間中だけ操作される。そのためスイッ チＳ１１．　Ｓ１３　、ｓｔｓ　、ｓｔ７はコンデンサ９１．９３．９５．９７ と共働して補正電荷パケットの形成のために用いられ、他方、スイッチＳ１２． Ｓ１４゜Ｓ１６．Ｓ１Ｂはコンデンサ９２，９４．９６．９８と共働してそれぞ れ補償電荷パケットおよび補正パケットを含む電荷パケットの形成のために用い られる。この場合、補償電荷パケットとは、式（３２）に相応する電荷パケット のことである。補償サイクルにの間中に形成される全部のその他のパケットなら びに、測定サイクルＭの間中に形成される全部の電荷パケットが補正電荷パケッ トである。

スイッチＳ　１１””　Ｓ　１ｇの操作のための時相の選択に関して次のことを 注目すべきである：スイッチＳｌｌ−Ｓ１ｇのうちの１つが、スイッチ　Ｓ９が 閉じられスイッチＳＩＯが開かれている時相に閉じられると、回路は“条件化時 相”にあり、さらに所属のコンデンサはその時点で存在する電圧により充電され る。この場合、メモリコンデンサ８４における電荷はこの充電により影響されな い。反対にスイッチＳｌｌ””’８１８のうちの１つが、スイッチＳ９が開かれ スイッチ　ＳｌＯが閉じられている時相に閉じられると、所属のコンデンサがそ の時点に存在する電圧により電荷が入れ替えられ、この入れ替え量がメモリコン デンサ８４へ伝送される。

例えばコンデンサ９１を用いて正の電荷パケットを形成すべき場合を考察する。

この場合、制御回路６７からスイッチＳｌｌへ送出される制御信号Ｓｌｌは、第 ９図において５１１４で示された時間経過を有する。各々の測定サイクルＭにお いてスイッチ　Ｓｌｌが時相７において１回閉じられる。この時相において信号 Ｓ９は高い値を有し、そのためスイッチＳ９が閉じられておりＳＩＯは開かれて いる。そのためこの配置はコンデンサ９１に対する条件化時相にある。このこと は、コンデンサ９１へ、回路点７８に存在する電圧Ｕ　Ａｔ　＋７＋　８１によ り定められている電荷Ｑ　９１　＋７＋　が転送されることを意味する。この電 荷は次の式で表わされる・ Ｑ　９１　（７＋　＝　（Ｕ　ｏ４＋　Ｕ　ｓ　ＩＪ＾１（７，８））＋０９１ （３６）そのため式（２９）で表わされた電圧ＵＡＩは時相７および８において 次の値を有する。

Ｕ　ＡＸ　＋７．８＋　＝　（Ｕ　２−Ｕ　３）　０（Ｃ友−Ｃ＋ｓ　＋）／　 Ｃ＋　Ｕ　Ｏｌ　＋　Ｕ　＠そのため電荷Ｑ９１ｔ７＋に対して次の式が当ては まる：Ｑ９１＋７＋＝　［Ｕｏ４＋Ｕｅ　（Ｕ２　Ｕ３　）　・（Ｃｙ　Ｃ１， ＋）　／　ＣＵｏｌ　Ｕｓコ　’Ｃ９１＝　［Ｕｏ４−Ｕｏｌ　（Ｕ２　Ｕ３　 ）　・（Ｃ，−Ｃ，、、）／Ｃ］　・Ｃ９１（３８）次にスイッチ　Ｓｌｌが同 じ測定サイクルＭの時相１０において新たに閉じられる。時相１０においてスイ ッチＳ９は開かれておりスイッチ　ＳＩＯは閉じられている。そのため補正メモ リ７６はメモリコンデンサ８４への電荷の転送に対して準備状態にある。この時 相において回路点７８における電圧ＵＡ１は次の値を有する。

ＵＡｔ＋ｔｏ＋　＝　ＵＢ　＋　Ｕｏｔ　（３９）そのためコンデンサ９１は次 の式で表わされる電荷Ｑ　９１　＋ｌＱ＋へ電荷が入れ替えられる：Ｑ９ｉ＋ｔ ｏ＋＝　［Ｕｏ４　＋ＵＢ　ＵＡ１＋ｉｏ＋］　°Ｃｇｌ＝　（Ｕ　０４　Ｕ　 ｏｌ）　・Ｃ９１（４０）入れ替えられた電荷パケット　ｄＱ９１＋は次の式で 表わされる。

ｄＱｃ＋ｔ＋″　Ｑ　９１　＋１０＋　Ｑ　９１　（７）＝（Ｕ２−Ｕ３）　・ （Ｃ−Ｃ、−＋）・Ｃ９１／Ｃ（４Ｉ） この入れ替えられた電荷パケットはメモリコンデンサ８４へ伝送されてここで、 同じ測定サイクルＭにおいて形成された残りの電荷パケットへ付加される。

反対にコンデンサ９１へ負の電荷パケットを転送すべき時は、スイッチＳｌｌが 第９図の制御信号　Ｓ　１１−により制御される。次に１回目の閉成が測定サイ クルＭの時相５において行なわれる。この時相においてスイッチＳ９が閉じられ ておりスイッチ　ＳＩＯは開かれている。そのためコンデンサ９１は回路点７８ に存在する電圧Ｕａ１により条件化される。この電圧ＵＡＩは時相５において次 の値を有する。

ＵＡｌ１５＋　＝　ＵＢ　十　Ｕ　。１　（４２）そのためコンデンサ９１は次 の式で表わされる電荷を供給される。

Ｑ９１＋５＋　＝　（Ｕｏ４　＋　ＵＢ　Ｕ＊ｚｓ＋］　０Ｃ９１−（Ｕｏ４　 Ｕｏｌ）　・Ｃ９１（４３）スイッチＳｌｌの次の閉成は同じ測定サイクルの時 相８において行なわれる。この時相において回路点７８にお（ジる電圧は次の値 を有する。

ＵＡＩ（７，８１＝　（Ｕ２−Ｕ３　）　・　（Ｃ、−Ｃ、，１）　／　Ｃ＋　 Ｕ　ｏｌ　＋　Ｕ　ｓ　（４４） そのためコンデンサは次の式で表わされる電荷へ入れ替えられる。

Ｑｑｘｔｓ＋＝　［Ｕｏ４　＋Ｕ１１−　（Ｕ２−Ｕ３　）　−（Ｃ，−Ｃ，、 ＋）　／Ｃｚｅ＋−Ｕｏ１−ｕｓｌ・Ｃ９１＝　［Ｕｏ４　＋ＴＪｏ１−（Ｕ２ −Ｕ３）　−＜　ｃ　、−ｃ　、、、）　／　Ｃ、、＋］　・Ｃ９１（４５）入 れ替えられた電荷パケットは次の式で表わされる。

ｄ　Ｑ９１−　”’　０９１＋８＋　−０９１ｔ５＋＝　−（Ｕ２−Ｕ３）・（ Ｃ、−Ｃ、、、）・Ｃ９１／　Ｃこの電荷はメモリコンデンサ８４へ転送されこ こで、同じ測定サイクルにおいて形成された残りの補正電荷へ加算される。

電荷パケットｄＱ９ｔ。およびｄＱ９ｘ−は同じ値を有し、極性だけが異なるこ とは明らかである。

第９図に示されている様に、制御信号ＳＩ５やおよび５１５−は制御信号Ｓ】１ ．およびＳ　１１−と同一である。

そのため条件化およびコンデンサ９５の電荷へ入れ替えの場合の過程は前述の様 に経過するが、相違点は、回路点７８に存在する電圧ＵＡＩではなくタップ８３ に存在する電圧Ｕ、がコンデンサ９５の充電ないし電荷入れ替えに対する尺度と なることである。式（１５）によれば電圧Ｕｔに対して次の式が当てはまる。

Ｕ　ｒ　”　Ｖ　ｒ　・　Ｕ　Ａ１（４７）そのためコンデンサ９５を用いて次 の電荷パケットが形成されてメモリコンデンサ８４へ転送することができる： ｄＱｑｓ、＝　Ｖｔ・　（Ｕ２−Ｕ３　）　・（Ｃ，−Ｃ，、Ｔ）Ｃ９５／Ｃ（ ４ｇ） ｄＱｇ５−＝＝　ｖＴ・　（Ｕ２−Ｕ３　）　・　（Ｃ，−Ｃｒ、＋）・　Ｃ９ ５／　Ｃ（４９） 制御信号Ｓ１２ゆ、Ｓ】６゜およびＳ　１２−、　Ｓ　１６−は、前述の制御信 号Ｓｔｔや、Ｓ１５＋ないしＳ　１１−３１５−と同じ時間経過を有する：前者 が後者と異なる点は、前者が測定サイクルＭにおいてではなく補償サイクルＫに おいて現われることである。そのためこれらの制御信号により各々の補償サイク ルにおいて次の電荷、（ケ、。

トを形成することができるニ ーコンデンサ９２により・ ｄ　Ｑ９２＋　＝　（Ｕ２−Ｕ３　）　・　ＣＣ、−Ｃ、、、）・　Ｃ９２／　 Ｃ（５０） ｄＱ９２−　＝　−（Ｕ２−Ｕ３　）　・　（Ｃ、＋　Ｃ、、、）・　Ｃｇ２　 ／　Ｃ（５１） −コンデンサ９６により： ｄＱｃ＋ｅ。＝　Ｖｔ・　（Ｕ２　Ｕ３　）　・　（Ｃ−Ｃ−＋）・　Ｃｇ６／ 　Ｃ（５２） ｄＱｓａ−＝−Ｖｔ・　（Ｕ２−Ｕａ　）　・　（ＣＸ−Ｃ，、＋）・　Ｃ９６ ／　Ｃ（５３） コンデンサ９３により正の電荷パケットを形成すべき時は、スイッチＳ１３が第 ９図の制御信号Ｓ１３＋により制御される。この制御信号によりスイッチ　Ｓ１ ３が、各々の測定サイクルＭにおいて、時相３において１回閉じられる。この時 相においてスイッチＳ９は閉じられておりスイッチ１０は開かれている。その結 果、コンデンサ９３は回路点７８に存在する電圧ＵＡＩにより条件化される。こ の電圧は式（２３）により時相３において次の値を有する： ＵＡｌ＋３．４＋　＝　（Ｕ２−Ｕ３）　”　Ｃ−／　Ｃ＋　Ｕｏｌ　＋　Ｕｓ そのためコンデンサ９３は次の電荷へ充電される＝Ｑ９３＋３＋＝　［Ｕｏ４＋ Ｕｍ　（Ｕ２　Ｕ３　）　・Ｃｔ／　Ｃ＋Ｕｏｌ　＋Ｕｓｌ　”　Ｃ９３＝　［ Ｕｏ４＋Ｕｏｌ　（Ｕ２　Ｕ３）　・　Ｃｍ／Ｃ］　・Ｃ９３（５５） スイッチ　Ｓ１３の次の閉成は、回路点７８における式（２９）で示される電圧 ＵＡＩが次の値を有する時相８において行なわれる： ＵＡｔ＋７．８＋　”　（Ｕ２　Ｕ３　）　・ＣＣｘ　Ｃ＋＊＋）　／　Ｃ＋　 Ｕｏｌ　＋　Ｕｓ　（５６） その結果、コンデンサ９３が次の電荷へ入れ替えられる。

Ｑ９３＋８＋　＝　［ＵＯ４−Ｕｏｔ−（Ｕ２　Ｕ３　）　・（Ｃ，−Ｃ，，１ ）／Ｃ］　・Ｃ５３（５７）移動電荷パケットは次の式で表わされる。

ｄ　Ｑ９３．　＝　０９３Ｔ８１−　Ｑ９３ｃ３＋＝（Ｕ２−Ｕ３）　・Ｃ１， 、・Ｃ９３／　Ｃ（５ｇ）この電荷はメモリコンデンサ８４へ伝送されてここで 、同じ測定サイクルにおいて形成される残りの電荷パケットへ加算される。

反対にコンデンサ９３により負の電荷を形成すべき時は、スイッチＳｔａの制御 が制御信号５１３−により行なわれる。この制御信号によりスイッチＳ１３は各 々の測定サイクルＭにおいて時相Ｍにおいて１回閉じられる。この時相において スイッチＳ９は開かれスイッチＳＩＯは閉じられている：そのため条件化時相が 対象とされるのではなく、次のような電荷入れ替え時相が対象とされる。即ちコ ンデンサ９３が先行の測定サイクルにおいて行なわれた条件化から電荷が入れ替 えられさらに入れ替えられた電荷パケットがメモリコンデンサ８４へ伝送される ような電荷入れ替え時相が対象とされる。続いてコンデンサ９３の条件化が、ス イッチＳ１３が新たに閉じられさらにスイッチ　Ｓ９が閉じられていてかつスイ ッチ　Ｓ１０が開かれている時相７において、行なわれる。この時相７において 回路点７８における電圧ＵＡＩは次の値を有する。

ＵＡｘｔｒ、ｓ＞　＝　（Ｕ２−０３　）・（Ｃ，−Ｃ，、、）／Ｃ＋　Ｕｏｌ 　＋　Ｕｓ　（５９） その結果、コンデンサ９３は次の電荷へ充電される。

Ｑ９３！７１　＝　［Ｕｏ４Ｕｏｔ　−（Ｕ２　Ｕ３　）　・（Ｃ，−Ｃ，，１ ）／Ｃ］　・Ｃ９３（６０）次にコンデンサ９３の電荷入れ替えが、電圧ＵＡＩ が下記の値を有する次の測定サイクルＭの時相４において行なわれる。

Ｕ　Ａｔ＋３．ｔ＋　＝　（Ｕ２　Ｕ　３　）　・　Ｃｗ／　Ｃ十　Ｕ　ｏ１＋ 　Ｕ　ｅその結果、コンデンサ９３は次の電荷へ移動される。

Ｑ９３（４１＝　［ＵＯ４ＵＯＩ−（Ｕ２−Ｕ３　）　・　Ｃ−／ＣＩ°Ｃ９３ （６２） 入れ替えられた電荷パケットは次の式で表わされる。

ｄＱｓａ−＝　０９３（４１−Ｑ９３＋７＋＝−（Ｕ２−Ｕ３）・ＣＦ、１−Ｃ ９３／Ｃ（６３）この移動電荷パケットはメモリコンデンサ８４へ転送されてこ こで、同じ測定サイクルにおいて形成される残りの電荷パケットへ加算される。

電荷パケットｄＱ９３゜およびｄＱｃ＋３−は同じ値を有しており極性だけが異 なる。

制御信号Ｓ１７やおよび５１７−でのコンデンサ９７による電荷パケットの形成 は同じ様に行なわれるが、電圧ＵＡ１ではな（電圧Ｕ〒による。その結果、次の 電荷パケットを形成してメモリコンデンサ８１へ伝送することができる： ｄＱ９７＋＝　ｖＴ・（Ｕ２−Ｕ３）・Ｃ，、、・Ｃ９７／Ｃｄ　Ｑｇ７−　＝ −Ｖｔ・（Ｕ２−Ｕ３　）　・Ｃｒ＊＋”　Ｃ９７／　Ｃ補償サイクルＫにおい て電荷パケットを形成するための制御信号Ｓ１４＋・　Ｓ１Ｂ今およびＳ　１４ −、３１ｇ−は・前述の制御信号Ｓ１３゜、Ｓ１７゜ないしＳ　１３−、　Ｓ　 １７−と同じ時間経過を有する。その結果、各々の補償サイクルにおいて次の電 荷パケットを形成してメモリコンデンサ８４へ伝送することができるニ ーコンデンサ９４により： ｄＱ９４゜＝（Ｕ２−Ｕ３）　・Ｃ１，１・Ｃ９４／　Ｃ（６６）ｄＱｓａ−＝ −（Ｕ２−Ｕ　３　）・　Ｃ，、＋　・　Ｃｃｎ／Ｃ（６７）−コンデンサ９８ により： ｄＱｓａ。＝Ｖ丁・　（Ｕ２　Ｕ３）　・Ｃ２，、・　Ｃ９８／ＣｄＱｓａ−＝ 　Ｖｔ・（Ｕ２　Ｕ３）　・Ｃ１−＋・ＣｇＢ　／Ｃ前述の説明は、スイッチＳ ９．Ｓ１０がスイッチＳ１、Ｓ２の２倍の周波数で作動されるかという理由も示 す・スイッチｓｌ、ｓ２は、それらの交番的な位置を、２つの時相の持続時間中 にそれぞれ取り、そのため電圧ＵＡＩの各々の値も２つの時相の持続時間中に供 給可能である。２つの時相のこの持続時間中はスイッチ　Ｂ９とＳ１ｏがまず一 方の位置を取り次に他方の位置を取る。その結果、電圧ＵＡ１の同じ値を条件化 のためにまたは電荷入れ替えのために選択的に用いることができる。

前述の様にａつのスイッチ−コンデンサ・組み合わせ体を用いて、制御信号８１ ．１〜８１ｇのスイッチング時相の適切な選定により、当該のコンデンサの容量 値Ｃ９１〜Ｃ９８によりそれぞれ重み付けをされている８つの異なる値を有する 電荷パケットを、および選択的に正または負の極性を有するこれらの電極パケッ トの各々を形成してメモリコンデンサ８４において一時記憶することができる。

図８の回路において、電荷パケットの形成の目的で異なる容量値を有する８つの コンデンサ９］〜９８が設けられている。この回路は時間離散的な信号処理を実 現する。この信号処理の場合、コンデンサ９１〜９８を介しての電荷伝送は制御 信号Ｓｌｌ〜８１８の経過に応じて、異なる時点に行なわれる。そのため制御信 号Ｓｌｌ〜Ｓｉ８の経過が適切に選定すれば、可変の容量値を有する一層わずか な個数のコンデンサも使用できる。この場合、これらのコンデンサは複数回使用 される。

この明細書の最後に添付されている表Ｉに、図８の装置により実現することので きる全部の電荷パケットがもう一度まとめられている。各々の電荷パケットにお いて頂上Ｃ，／Ｃ（ｉ＝９１１．．９８）は、表Ｉにおいても示されている様に 、補正係数Ｂｌｌ〜Ｃ２２を有する。

電荷パケットの形成と伝送は遅くとも時相１０により終了されている。時相１１ においてスイッチＳ８が閉じられ、これにより、メモリコンデンサ８４において 累積された入れ替え電荷パケット全体が積分コンデンサ７２へ伝送される。その ため電圧ＵＡ２が時相１１においてもう一度変化される。この場合、各々の測定 サイクルＭにおいて、伝送された補正電荷パケットにもとづいて、補正変化が行 なわれる。反対に各々の補正時相Ｋにおいて実質的に補償変化が対象とされ、こ の補償変化により電圧ＵＡ２が再び所定の閾値電圧を上回わるように高められる 、しかも付加的な補正変化と関連づけて高められる。何故ならば補償時相におい ても補正電荷パケットが含まれているからである。

３、　伝達関数 この回路の伝達関数は電荷バランスに対する式から算出される二積分コンデンサ ７２において累積された全部の電荷パケットの和は所定の時間間隔においてゼロ に等しい。ｋ個の補償サイクルにとしたがって（ｎ−ｋ）個の測定サイクルＭと が含まれているｎサイクルの時間間隔を考察すると、この時間間隔において次の 電荷パケットが積分コンデンサ７２へ伝送される。

−ｎ個のサイクルの各々において１つの測定電荷パケットｄＱＭが、即ち全部で 次の量、 ｎ−ｄＱｙ　＝ｎ　・（−１）・（Ｃ，−Ｃ，、＋）・（Ｕｚ−Ｕ３　）−およ び（ｎ−ｋ）個の測定サイクルＭの各々において補正電荷パケット　ｄ　Ｑ９１ ＋　ｄ　Ｑ９５および　ｄＱ９３＋ｄＱ９７（相応の極性で）が、即ち全部で次 の量、（ｎ−ｋ）−（ｄＱ９１＋ｄＱ９５） ＝（ｎ　−ｋ）・（Ｂ２１＋　Ｂｚｚ・Ｖｙ）・（Ｃ、−Ｃ、、＋）・（Ｕ　２ −　Ｕ　３）　（７１） （ｎ−ｋ）　−（ｄＱ９３＋ｄＱ９７）＝（ｎ−ｋ）・（Ｂｘｉ＋Ｂｔ２・Ｖｔ ）・Ｃ，、ｔ−（Ｕ　２−　Ｕ　３）　（７２） −およびに個の補償サイクルにの各々において補償電荷パケット　ｄ　Ｑ９２＋ ｄ　Ｑｓｓおよび　ｄＱ９ｔ＋ｄＱ９ｇ（相応の極性で）が、即ち全部で次の量 、ｋ・　（ｄ　Ｑ９２＋　ｄ　Ｑ９６） ＝　ｋ・　（Ｃ２１＋Ｃ２２・Ｖｔ）　・　（Ｃ、−Ｃ、、Ｉ）　・（Ｕ２−０ ３）　（７３） ｋ・　（ｄ　Ｑ９４　＋　ｄ　Ｑ９８）＝　ｋ　・　（Ｃ１ｔ＋　Ｃ１２・　’ Ｖｔ）　・　Ｃ、、、・　（Ｕ２−Ｕ３）が伝送される。

これらの電荷パケットの全体が、見やすくするために、表Ｈにまとめられている 。

表Ｈにおける全部の電荷パケットを合計してそれをゼロとおくと、伝達関数とし て次の式が得られる：ｋ　−Ｂｌｌ−ＢｌｒｖＴ＋（１−８２１−ＢｚｒＶＴ） （Ｃｔ−Ｃ，、＋）／Ｃ，、ｒｎ　Ｃａｔ−８１】、＋（Ｃ１ｒＢｘ２）ｖＴ＋ （Ｃ２１−Ｂｚｔ）＋（Ｃｚｚ−Ｂｚｚ）ＶＴ（Ｃ，−Ｃｍ）／Ｃ，＊＋そのた め係数を簡単にまとめることにより正確に式（４）による所望の伝達関数が得ら れる：ｋ　ｂ＋１＋ｂ１２・冑＋（ｂ２１＋ｂ２２・Ｖｒ）・（Ｃ−Ｃ１−＋） 　／Ｃ１−＋ｎ　Ｃｏ＋Ｃ＋ｚ　・　”／ｒ＋（ｃ２＋＋ｃ２ｚ”７丁）　・　 （Ｃ，−Ｃ，、＋）／Ｃ，、＋式（７６）を式（４）と比較するとわかることは 、測定応答Ｍ１は圧力−および温度に依存する容量比（Ｃｙ−Ｃ、、、）　／　 Ｃ、、、であり、測定応答Ｍ２は温度に依存する分圧比Ｖ↑である。式（７６） による伝達関数によりセンサ５０の最も重要な標識データを、次の可調整の補正 係数により補正することができる：ゼロ点　：ｂｌｌ ＴＫゼロ点　：ｂ１２ 感度　：　ｂｚｔ、Ｃ１ｌ ＴＫ感度　：　ｂ２２．　Ｃ１２ 非直線性　二ｃ２！ ＴＫ非直線性：０２２ 抵抗５６，５７．５８を有する分圧器５４は、転送作用の中へ関与しないが、し かし測定電荷パケットｄＱｗの量を即ちコンデンサ６６と７２の値を定める。同 じ様にコンデンサ７２と８４の容量値、演算増幅器のオフセット電圧、この回路 の作動電圧および周波数−これにより制御回路がクロック制御される−は、最終 結果の中へ関与しない。

電圧Ｕ１の値は回路の動作領域だけにより制限される。

式（７５）は表■と関連づけて次のことを示す、即ち伝達関数の補正係数が容量 比により実現されている、即ちコンデンサ９１〜９８の容量値とメモリコンデン サ６６の、容量値Ｃに対する比により実現されることを、示す。この目的で必要 とされるコンデンサは著しく良好に集積された形式で製造することができる。

必要とされる容量値の設定の目的で公知のように、各々のコンデンサに対して、 段階づけられた容量値を有する複数個の部分コンデンサを設けることができる。

これらの部分コンデンサは必要に応じてディジタルプログラミングにより並列に 接続することができる。この目的で、固定値メモリ（ＲＯＭ）のディジタルプロ グラミングに対して周知の方法のうちの１つを用いることができる。必要とされ る部分コンデンサの個数は次の構成により低減できる、即ちメモリコンデンサ６ ６も複数個の部分コンデンサから形成し、これらを容量値Ｃの設定の目的で必要 に応じてディジタルプログラミングにより並列に接続するようにする。

コンデンサ７２と８４の容量値は伝達関数の中へ参与しないため、これらのコン デンサの設定は必要とされない。しかし、これらのコンデンサの容量値がコンデ ンサ６６の容量値と同じオーダーを有するようにすると好適である。何故ならば 前述の記載において前提とされていることは、コンデンサ６６．７２および８４ は同じ容量値Ｃを有しているからである。しかしこのことは必要条件という訳で はない。

信号処理回路の伝達関数を式（７６）により決定する目的で、必要とされる容量 値を決定するために、まず最初にセンサ５０の値が測定される。この式は、測定 されるべき物理量の間の一本発明の場合は圧力Ｐと出力信号として得られる比ｋ 　／　ｎとの間のエラーのない所望の関係を与えるとされている。

この場合、出力信号として、所定の時間間隔内で得られる２つの計数状態にとｎ の比が用いられるか、または両方の計数器１００および１０１へ導びかれる計数 パルスの周波数の比が用いられるかは、どちらでもよい。式（７６）による伝達 関数が定められている時は、この転送関数は式（７５）の形式へ移されて、次に この式から表Ｉを用いてコンデンサ９１〜９８の必要とされる容量値Ｃ９１〜Ｃ ９８が算出できる。続いてコンデンサ９１〜９８の部分容量値と場合によりメモ リコンデンサ６６の容量値がディジタルプログラミングにより、算出された容量 値が設定されるように並列に接続される。そのため信号処理回路が式（７６）に よる伝達関数有するようになる。その結果、出力信号ｋ　／　ｎが、測定される べき物理量を例えば圧力Ｐを線形にかつ温度の影響なく表わす。

別の障害の影響の補正は前述の説明から当業者に対して容易に導出可能である。

式（２）から、式（７６）による伝達関数の形式が、障害の影響Ｍ２のほかに別 の障害の影響Ｍ３．Ｍ４．．．を考慮すべき場合のために、導出される。この場 合、付加的なスイッチ・コンデンサ組み合わせが設けられる。これは−場合によ り、別の障害の影響に対する付加的なセンサを用いて一正または負の電荷パケッ トの形成を可能にする。

この電荷パケットは同じく補正メモリ７６のメモリコンデンサ８４へ転送される 。その結果、電荷パケットは、積分コンデンサ７２へ伝送される補正−ないし補 償電荷パケットの形成の目的に寄与する。付加コンデンサの容量値は前述のよう に算出されて設定される。

正のまたは負の電荷パケットの適切な形成に必要とされるスイッチ制御信号の時 間シーケンスは、前述の規範にもとづいて当業者は困難な（定めることができる 。同様に当業者は、別の障害要因に所属する補正係数および、この補正係数の設 定に必要とされる容量値を、前述の説明にもとづいて困難なく算出できる。

第１０図は補正回路の変形実施例を示す。この実施例の場合、補正−および補償 電荷パケットは、設定可能なコンデンサによってではなく設定可能な抵抗により 一伝達関数の補正係数を設定する目的で−重み付けされる。第１０図の補正回路 １１０の部品は、第８図の補正回路７３の相応の部品と同一である。そのため前 者には後者のものと同じ記号が付されており再び説明はしない。

第１０図の補正回路１１０と第８図の補正回路７３との基本的な相違は次の点に ある。即ちコンデンサ９１〜９８が所属のスイッチ８１〜Ｓ８により回路点７８ へ即ち温度に依存する分圧器８２のタップ８３と直接接続されるのではなく、抵 抗分圧器１１１〜１１８のタップと接続されることである。分圧器１１１〜１１ ４は回路点７８と基準導体６１との間に接続されており、さらに分圧器１１５〜 １１８は分離増幅器１２０の挿入接続の下に、タップ８３と基準導体６１との間 に接続されている。分離増幅器１２０の目的は、温度に依存する分圧器８２の分 圧比ｖＴが、分圧器１１５〜１１８により影響されることを阻止することである 。この分離増幅器は通常の様に演算増幅器−その出力側は反転入力側と直接接続 されている−から構成されている。その結果この演算増幅器は増幅係数１を有す るインピーダンス変換器を構成する。そのためこの分離増幅器１２０の出力側に 、演算増幅器のオフセット電圧が無視される時は、電圧Ｕｔが供給される。

分圧器１１１は、回路点７８と基準導体６１との間に直列に接続されている２つ の温度Ｉご依存しない抵抗１２１と１３１から、構成されている。抵抗１２１の 抵抗値をＲ１２１で表わし、さらに抵抗１３１の抵抗値をＲ】３１で表わせば、 分圧器１１１は次の式で示される分圧比を有する。

Ｖ　１１１＝　Ｒ１２１／　（Ｒ１２１＋　Ｒ１３１）　（７７）分圧器１１１ に電圧ＵＡ１が加わるため、そのタップには次の電圧が形成される。

Ｕ　１１１”　ＵＡＩ・Ｖ　１２１　（７８）同様にして分圧器１１．２〜１１ ４は、温度に依存しない抵抗１２２と１３２．１２３と１３３．１２４と１３４ から構成されており、これらの分圧器は次の式で表わされる分圧比を有する。

Ｖ　１１２ゞＲ１２２／　（ＲＩ２２　＋　Ｒ１３２）Ｖ１１３　＝Ｒ１２３／ 　（Ｒ１，２３＋　Ｒ１３３）　（７９）Ｖ１１４　＝Ｒ１２４／　（Ｒ１２４ ＋　Ｒ１３４）その結果それらのタップには次の式で表わされる電圧が形成され る。

Ｕ１１２″ＵＡＩ　”　Ｖ１１２ Ｕ　１１３　＝　Ｕ　Ａｘ　０Ｖ　１１３　（８０）Ｕ１１４＝Ｕ＾１−ｖ口１ 分圧器１１５〜１１８の各々も２つの温度に依存しない抵抗１２５と１３５．１ ２６と１３６．１２７と１３７．１２８と１３８から構成されている。これらは 分離増幅器１２０の出力側と基準導体６１との間に直列に接続されている。その ためこれらの分圧器は次の式で表わされる分圧比を有する： ■１１５″Ｒ１２５／　（Ｒ１２５＋　Ｒ１３５）Ｖ１１６　＝Ｒ１２６／　（ Ｒ１２６＋　Ｒ１３６）Ｖ１１７　＝Ｒ１２７／　（Ｒ１２７＋　Ｒ１３７）Ｖ １１８　＝Ｒ１２ｇ　／　（Ｒｘ２ｓ　＋　Ｒ１５ｓ　）　（８１）これらの分 圧器に次の式で表わされる電圧が加えられる。

ＴＪＴ　”　ＵＡＩ　”　ＶＴ　（８２）そのためそれらのタップには次の式で 表わされる電圧が形成される。

Ｕ１１５　：′　Ｕｔ　＋　Ｖｉ１５　＝　Ｕ　Ａｘ　＋　Ｖｒ　ゝ　Ｖ１１５ Ｕ１１６　：ＵＴ”　Ｖ１１６　”　ＵＡＩ”　ＶＴ’　ＶｉｌｅＵ１１７　” 　Ｕｔ’　Ｖ１１７　＝　ＵＡ１’　Ｖｙ°Ｖ１１７Ｕ　１ｔｇ　＝　Ｕ　丁　 ”Ｖ１１８＝Ｕ　＾１　°　Ｖｙ”ＶＬｌｌｌ補正−および補償電荷パケットを 形成する目的で、スイッチＳ１１”＝８１８が前述の様に、第９図の信号ＳＩＩ や〜Ｓ！８．および５ｌｌ−〜Ｓ　１８−により制御される。そのため条件化− および電荷入れ替え過程は、第８図の信号処理回路の場合と同様に経過する。こ の場合、次の相違点だけが生ずる、即ち条件化ないし電荷入れ替えが電圧Ｕａ１ またはＵ、によるのではな（、分圧器１１１〜１１８のタップに現われる電圧Ｕ ｌｌｌ〜Ｕ１１８により定められる。例えばスイッチＳ１が第９図の制御信号Ｓ １１．によりまたは制御信号Ｓ　１１−により−コンデンサ９１を用いて正のま たは負の電荷パケットを形成する目的で一制御されると、式（４１）または（４ ５）の変形において、次の式で表わされる入れ替え電荷パケットの一方がメモリ コンデンサ８４へ伝送される： そのため補正係数Ｂ２１が次の値を有するようになる。

Ｂ２１”　±　Ｖｌｌｌ　・　Ｃ９１／　Ｃ（８６）この補正係数は、容量値Ｃ ９１の変化によってではなく、分圧比ｖ１１１の変化により所望の値へ設定でき る。分圧比Ｖ１１】の変化は抵抗値Ｒ１２１の変化により、または抵抗値Ｒ１３ １の変化により、または両方の抵抗値の変化によっても、設定することができる 。

同様に伝達関数のその他の補正係数も得られる。これらの補正係数は表Ｉに示さ れた補正係数とはそれぞれ１ｆｉＶ、（ｉ＝１１１．１１２．、．１１２゜１１ ８）だけが異なる。前者の係数は抵抗１２１〜１２８の変化によりおよび／また は抵抗１３１〜１３８の変化により設定することができる。

電荷パケットの重み付けのために可調整のコンデンサを用いるのではなく可調整 の抵抗を用いることは、例えばハイブリッド回路においては有利である。何故な らばこの場合は設定が、例えばレーザによるトリミングにより、簡単に実現でき るからである。

第１１図は、抵抗ハーアブシジン１４０から供給されるセンサ信号のエラー補正 による信号準備処理のための、第８図の信号処理回路の変形を実施例を示す。

さらに第１２図は、第９図のダイヤグラムに相応する、所属のスイッチ制御信号 と電圧の時間経過を示す。

抵抗ハーアブシジン１４０は２つの抵抗１４１および１４２を含む。これらは入 力端子６０と基準導体６１との間に直列に接続されており、それらの接続点がタ ップ１４３を形成する。抵抗１４１と１４２の抵抗値は同じ基本値Ｒから同じ値 ｄＲだけ異なりかつ反対の極性を有する。例えば、抵抗１４１は値Ｒ−ｄＲを有 し抵抗１４２は値Ｒ＋ｄＲを有する。抵抗ハーアブシジン１４０は例、えば第３ 図および第４図の力センサ２０により構成することができる。この場合、抵抗１ ４１および１４２はストレンゲージ２３，２４の抵抗値を形成する。この場合、 Ｒはストレンゲージが変化されない時の抵抗値であり、ｄＲはストレンゲージの 変形により生ぜさせられる抵抗変化である。抵抗比ｄＲ／Ｒが当該の測定応答Ｍ １を構成する。この測定応答は、第３図および第４図の力センサ２ｏの場合は、 測定されるべき力Ｆとストレンゲージの抵抗変化との間の関係を与える。

入力端子６０と基準導体６１との間の抵抗ハーフブリッジに電圧Ｕ１が加えられ ると、抵抗１４１に次の式で示される値の電圧Ｕ２が形成される。

さらに抵抗１４２に次の式で示される値の電圧Ｕ３が形成される。

抵抗ハーアブシジン１４０と接続されている信号処理回路は、出力信号を得る目 的で電圧Ｕｌ、Ｕ２およびＵ３を用いる。この出力信号が抵抗値変化ｄＲ生ぜさ せる物理量−力センサの場合は測定されるべき力Ｆ−を与える。この信号処理回 路は第８図の信号処理回路とは、機能ブロック１５〇−第１１図において抵抗ハ ーアブシジン１４０と一層メモリ６５との間に挿入接続されている−とは別の構 成を有する点だけにより異なる。第１１図の信号処理回路のその他の構成部分は 第８図のそれと同一である。そのため互いに相応する部分は第８図におけるのと 同じ記号が付されているため再び説明はしない。

機能ブロック１５０は回路群１５１、容量Ｃ１を有するコンデンサ１５２および 貫通する接続導体１５３を有する。この接続導体は抵抗ハーアブシジン１４０の タップ１４３を、一時メモリ６５における演算増幅器Ａ１の非反転入力側と持続 的に接続する。回路群１５１は３つのスイッチＳ２０．Ｓ２１およびＳ２２を含 む。コンデンサ１５２の一方の電極は演算増幅器Ａ、の反転入力側と持続的に接 続されている。コンデンサ１５２の他方の電極は、スイッチ　Ｓ２０により入力 端子６０と接続され、スイッチ　Ｓ２１により基準導体６１と接続され、さらに スイッチ　Ｓ２２により接続導体１５３と接続される。

第１１図の信号処理回路の各種のスイッチを制御する制御信号の時間経過が第１ ２図のダイヤグラムに示されている。ここには各々の信号は、これにより制御さ れるスイッチと同じ記号が付されている。第８図および第９図の場合における様 に、各々のスイッチはこれを制御する信号が低い信号値を有する時は開かれてお り、これを制御する信号が高い信号値を有する時は閉じられている。

第１２図のダイヤグラムも、演算増幅器ＡＩ、Ａ２、Ａ３の出力電圧Ｕ　Ａ１． 　Ｕ　Ａ２およびＵＡ３の時間経過を示す。

第１１図の信号処理回路は第８図のそれと同様に、コンデンサ７２において行な われる電荷バランスの基本方式により、動作する。機能ブロック１５０は個別の 電荷パケットを供給し、これはメモリコンデンサ６６において一時記憶される。

これらの電荷パケットは次のようにして形成される。即ちコンデンサ１５２がス イッチＳ２０　、Ｓ２１．　Ｓ２２を用いて交番的に、抵抗ハーアブシジン１４ ０に生ずる種々の電圧により充電がおよび電荷入れ替えがなされることにより、 形成される。メモリコンデンサ６６の中に一時記憶された電荷パケットはスイッ チＳ７の閉成により積分コンデンサ７２へ伝送される。積分コンデンサ７２はさ らにスイッチＳ８を介して補正−および補償電荷パケットを供給される。この場 合これらの電荷パケットは補正回路７３において形成されてメモリコンデンサ８ ４の中に一時記憶されたものである。コンデンサ７は、スイッチＳ７およびＳ８ を介して伝送される全部の電荷パケットを積分する。時間平均において電荷バラ ンスが形成される、即ち積分された全部の電荷パケットの和がゼロに等しくなる 。このバランスは、演算増幅器Ａ２の出力電圧ＵＡ２が比較器７１の閾値電圧Ｕ 、を下回わる時に、常に形成される。

第１２図のダイヤグラムはこの動作のシーケンスを複数サイクルの経過において 示す。これらの複数サイクルのうちの１つは補償サイクルにであり、他方その他 のサイクルは測定サイクルＭである。各々のサイクルは８つの時相から成り、こ れらには１〜８の番号が付されている。

スイッチＳｌと５２は方形波信号によりプッシュプル形式で制御される。その結 果これらのスイッチは交番的に２つの時相の持続時間中は開放または閉成されて いる。スイッチ　Ｓ９とＳＩＯは２倍の周波数の方形波信号によりプッシュプル 形式で制御される。その結果、これらのスイッチは１つの時相の持続時間中は開 放または閉成されている。

スイッチＳｌが閉じられていてスイッチＳ２が開かれている時は“条件化時相” が形成されている。この時相においてはコンデンサ１５２がスイッチＳ２０゜Ｓ 　２１．　Ｓ　２２を介して、抵抗ハーアブシジン１４０に生ずる電圧Ｕ、、Ｕ ２．Ｕ３により充電可能である。

この場合この充電によりメモリコンデンサ６６における電荷が影響は受けない。

スイッチＳ１が開かれていてスイッチＳ２が閉じられている時は、一時メモリ６ ５が、コンデンサ１５２からメモリコンデンサ６６へ入れ替え電荷パケットの伝 送のための準備をする。

同様に、スイッチＳ９とＳｔＯの交番的な位置が、コンデンサ９１〜９８のため の条件化時相を定めるか、または電荷パケットの転送のために補正メモリ７６の 動作準備を定める。このことは第８図の信号処理回路の場合に既に説明したよう に行なわれる。

前述の場合と同様に第１２ＦＸＪのダイヤグラムを用いて、まず最初に回路の基 本構成を次に補正回路７３の動作を説明する。

各々のサイク、ルの時相１の開始前はメモリコンデンサ６６には、先行のサイク ルにおいて蓄積された電荷がまだ存在している。時相１および２の持続時間の間 はスイッチＳ１が閉じられスイッチＳ２が開かれている。その結果、コンデンサ ６６は演算増幅器Ａ１の出力側から分離されている。スイッチＳ７は時相１の持 続時間中は閉じられている。その結果、時相１の開始により、メモリコンデンサ ６６から積分コンデンサ７２への電荷転送が行なわれる。演算増幅器Ａ１の非反 転入力側に電圧Ｕ３が存在しているため、メモリコンデンサ６６は次の式で示さ れる残留電荷へ放電されるＱ６６＊＝　（ＵＯ２−ＵＯＩ−Ｕ３）　・Ｃ（８９ ）この場合、入れ替えられた電荷は積分コンデンサ７２へ流れる。

同時にこの回路がコンデンサ１５２のための条件化時相におかれる。スイッチ３ ２２−これは常にスイッチＳ１と同期して操作される−は、時相１と２の間中は 閉じられている。そのためコンデンサ１５２は電圧ＵＯＩにより次の電荷へ充電 される。

Ｑ　Ｃ，＋１．２１　＝　Ｕ　ａｔ　＋Ｃ１１（９０）時相３および４ 時相３および４においてはスイッチＳ１は開かれておりスイッチＳ２は閉じられ ている。その結果、一時メモリ６５は、電荷をメモリコンデンサ６６へ伝送する ための準備状態にある。同時にスイッチＳ２０が閉じられている。その結果、コ ンデンサ１５２が入力端子６０と接続されている。そのためコンデンサ１５２が 入力端子６０と接続されている。そのためコンデンサ１５２に電圧ＬＪｏｉとＵ ２との差が加わり、この差電圧によりコンデンサは次の電荷へ入れ替えられる。

０ｃｍ＋３．ｔ＋＝　（ＵＯＩ−Ｕ２）　・Ｃ，（９１）電荷入れ替え量は次の 式で表わされる。

ｄＱｃ＋＋　＋３．４１　＝　ＱｃｌＩ（３，４ｙ　Ｑｃ峠１．２１　＝　−［ １２１Ｃ１ｌ（９１）この入れ替え量はメモリコンデンサ６６へ伝送される。そ のためこのメモリコンデンサは次の式で表わされる電荷を有するようになる： Ｑ６６　＋３．４１　＝　Ｑｓ６＋＋＋ｄＱｃ−＋３．４１　＝　Ｑ６６Ｒ−Ｉ Ｊ２　９　Ｃ糟　（９３）時相５および６ 時相５および６において再びスイッチＳ１が閉じられスイッチＳ２が開かれてい る。その結果、この回路はコンデンサ１５２のための条件化時相にある。同時に スイッチＳ２２が閉じられているため再びコンデンサ１５２は次の式で示される 電荷を供給される。

Ｑｃ＋ｗ＋５．６＋＝ＵＯ１”　ｃ、Ｉ（９４）時相７および８ 時相７および８においてスイッチＳ１は開かれておりスイッチＳ２は閉じられて いる。その結果、一時メモリ６５は電荷の転送のための準備状態にある。同時に スイッチ５２１が閉じられている。その結果、コンデンサ１５２が基準導体６１ と接続されている。そのためコンデンサ１５２に電圧ｔＪｏｔとＵ３との和が存 在し、この和によりコンデンサは次の式で表わされる電荷へ入れ替えられる。

Ｑ　ｃ＋−＋７．８＋　””　（Ｕ　ｏｔ＋　Ｕ　３）　”　Ｃ７（９５）この 入れ替え量は次の式で表わされる。

ｄＱｃ−＋７．８＋＝Ｑｃ−＋７．８＋−Ｑｅｌｌ＋５．６＋＝０３”Ｃ１１（ ９６）この入れ替え量はメモリコンデンサ６６へ伝送される。そのためこのメモ リコンデンサは次の式で表わされる全電荷を有するようになる： Ｑ　６６＋７．８＋　＝　Ｑ　６６＋＋＋　ｄ　Ｑ　ｅ、＋３．４＋　＋　ｄ　 Ｑ　ｃｌｌ（７，８＋＝Ｑ６６Ｒ＋　（Ｕ：３−Ｕ２）　・Ｃ，（９７）次のサ イクルの時相１においてコンデンサ６６が再び式（８９）で表わされる残留電荷 Ｑ６６−へ放電される。

同じ残留電荷Ｑ６６Ｒが各々のサイクルの始めに存在する。その結果、各々のサ イクルの時相１において、本来の測定応答に比例する、次の式で表わされる測定 電荷パケットがメモリコンデンサ７２へ転送される。

ｄＱＭ＝　Ｑ６６Ｒ−Ｑｅｓ　（７，８１＝　−（［３−Ｕ２）・Ｃ，（９８） この式（９８）の中へ、式（８７）と（８８）で示された、次の式（９９）、（ １００）で表わされる電圧Ｕ２．Ｕ３を代入する。

Ｕ２　＝Ｕ１　・　（Ｒ−ｄＲ）／２Ｒ（９９）Ｕ３　＝Ｕ１　・（Ｒ十ｄＲ） 　／２Ｒ（１００）その結果、次の式が得られる。

ｄ　Ｑ　Ｍ　＝　ｄ　Ｒ／　Ｒ−Ｕ　１　・Ｃ，（１０１）ｄＲ＞Ｏの場合はｄ Ｑ、＜Ｑである。そのため積分コンデンサ７２における電荷は、測定電荷パケッ トｄＱｉｔの転送のたび毎に減少し、それに応じて演算増幅器Ａ２の出力電圧Ｕ Ａ２は一層低くなる。電圧ＵＡ２が比較器７１の所定の閾値Ｕ、を下回わると、 この比較器の出力電圧ＵＡ３はその最大値へ跳躍する。これにより制御回路６７ において補償サイクルの実施が作動される。補償サイクルにおいて補正回路７３ は次のように制御される。即ちこの補正回路がスイッチＳ８の次の閉成の際に積 分コンデンサ７２へ次の式で表わされる補償電荷パケットを伝送するように、制 御されるｄ　ＱＫ＝　（Ｕ２＋　Ｕ３）・Ｃ，、＝Ｕ１・Ｃ，（１０２）この場 合この補償電荷パケットは、電圧ＵＡ２が再び閾値電圧Ｕ、を越えて上昇される ような極性で、伝送される。

２゜補正回路の動作： 第１１図の補正回路７３は第８図のそれと同一であり、そのため基本的には同じ 動作形式を有する。ただしスイッチ制御信号の時間経過が異なる。

第１２図において各々のスイッチに対して、所属の制御信号の２つの異なる時間 経過が示されている。そのうちの一方の経過は、正の電荷パケットを形成すべき 時に用いられ、他方の経過は、負の電荷パケットを形成すべき時に用いられる。

第８図および第６図の場合のようにスイッチＳｌｌ　、Ｓ１３　、Ｓ１５　、Ｓ １７は、所属のコンデンサ９１，９３，９５．９７と共働して、測定サイクルＭ において補正電荷パケットの形成の目的で用いられる。さらにスイッチＳ　１２ ．　Ｓ　１４．　Ｓ　１６、Ｓ１８は、補償電荷パケットと補正電荷パケットを 含む電荷パケットを補償サイクルＫにおいて形成する目的に用いられる。各々の サイクル内に回路点７８に現われる電圧ＵＡＩはしたがってタップ８３に現われ る、温度に依存する電圧Ｕ７は、種々の異なる値を取る。これらの値は切り換え 時相の適切な選定により、コンデンサの充電および電荷入れ替えのために用いる ことができる。スイッチＳ９とＳＩＯを制御する方形波信号は、１つの切り換え 時相において条件化を行なうかまたは電荷入れ替えを行なうかを決定する。スイ ッチ制御信号Ｓ１□、Ｓ１２　、Ｓ１３　、Ｓ１４の切り換え時相は次のように 選定される。即ち式（１０３）式で示される電圧変化も式（１０４）式で示され る電圧変化も、コンデンサ９１〜９４の充電または電荷入れ替えのために使用で きるように、選定される。

ｄＵＡ１工±ｄＲ／Ｒ−Ｕｌ　・Ｃ、／　Ｃ（１０３）ｄＵＡ１＝±Ｕ１　・Ｃ 、／　Ｃ（１０４）同様にスイッチ制御信号Ｓ１５　、Ｓ１６　、Ｓ１７　、Ｓ ｔｇの切り換え時相は次の様に選定される。即ち式（１０５）で示される電圧変 化も式（１０６）で示される電圧変化も、コンデンサ９５〜９８の充電または電 荷入れ替えのために使用できるように、選定される。

ｄＵ、＝＋Ｖｔ−ｄＲ／Ｒ’Ｕｘ”Ｃ，／Ｃ（１０５）ｄ　Ｕｔ＝＝：ｌ：Ｖｙ −ｕ、−Ｃ−／　Ｃ（１０６）この場合、スイッチＳ９およびＳＩＯを制御する 方形波信号が、１つの切り換え時相が条件化を作動するかまたは電荷入れ替えを 作動するかを、決定する。

スイッチＳ７が各々のサイクルにおいて閉じられる間中に、スイッチＳ８は各々 の第２のサイクルにおいてだけ閉じられる。このことは次のことを意味する。

即ち２つの相続くサイクルの経過中に補正回路７３において形成された電荷パケ ットがその都度にメモリコンデンサ８４に累積されて、次に第２のサイクルの時 相において補正電荷パケットとしてまたは、組み合わせられた補償−および補正 電荷パケットとして、積分コンデンサ７２へ伝送されることを、意味する。一層 よ（区別する目的で第１２図において両方の相続くサイクル−これらの経過にお いて補正パケットが形成される−を測定サイクルＭｌおよびＭ２と称し、さらに 両方の相続くサイクル−これらの経過において補償−および補正電荷パケットが 形成される−にに１およびに２を付する。

例えば第１２図の同一の制御信号Ｓｌｌ＋およびＳ１５＋を考察すると、条件化 は各々の測定サイクルＭ１の時相７において行なわれ、それに続く電荷入れ替え 時相は後続の測定サイクルＭ２の時相２において行なわれる。同様に制御信号Ｓ １２＋およびＳ１６＋により条件化が各々の補償サイクルに１の時相７において 行なわれ、さらに電荷入れ替えが後続の補償サイクルに２の時相において行なわ れる。

制御信号５ｌｌ−および５１２−が条件化を各々の測定サイクルＭ１の時相にお いて作動し、さらに電荷入れ替えを同じ測定サイクルＭ１の時相８において作動 する。同様に制御信号Ｓ］２−および５１６−が条件化を各々の補償サイクルに 、の時相５において作動し、電荷入れ替えを時相８において作動する。

制御信号Ｓ１３＋とＳ１７＋により第１の条件化が各々の測定サイクルＭ１の時 相１において行なわれ、それに続く第１の電荷入れ替えが時相４において行なわ れる。次に第２の条件化が各々の測定サイクルＭ１の時相７において行なわれ、 それに続く第２の電荷入れ替えが後続の測定サイクルＭ２の時相４において行な われる。このようにして各々の測定サイクル対Ｍ１．　Ｍ２において相次いで２ つの電荷パケット−これら同じ補正電荷パケットの形成の目的に寄与する−が形 成される。この補正電荷パケットは測定サイクルＭ２の時相７において積分コン デンサ７２へ伝送される。

同様に制御信号Ｓ１４＋および３１８＋により補償サイクルに１およびに２の同 じ時相において２つの電荷ノ（ケラトが形成される。これらは補償電荷パケット と補正電荷パケット−これは補償サイクルに２の時相７において積分コンデンサ ７２へ伝送される−の形成に寄与する。

最後に制御信号５１３−および５１７−が、第１の条件化を各々の測定サイクル Ｍ１における時相３にお０て、および第１の電荷入れ替えを時相８において作動 し、ならびに第２の条件化を各々の測定サイクルＭ２の時相３においておよび第 ２の電荷入れ替えを時相６において作動する。これにより２つの電荷）くケ・ソ トーこれらは補正電荷パケットの形成の目的に寄与する一力（形成される。この 補正電荷パケットは測定サイクルＭ２の時相７において積分コンデンサ７２へ伝 送される。

補償サイクルに１およびに２の同じ時相において制御信号５１４−および８１８ −により２つの電子）くケラト−これらは補償、および補正電荷パケットの形成 の目的に寄与する−が形成される。この補償−および補正電荷パケットは補償サ イクルに２の時相７におＬ％て積分コンデンサ７２へ転送される。

このようにして８つのスイッチ−コンデンサ組み合わせを用いて、制御信号Ｓｔ ｔ〜８１８の切り換え時相の適切な選定により、８つの異なる量を有する電荷パ ケット−これらは当該のコンデンサの容量値　Ｃ９１〜０９８によりそれぞれ重 み付けられている−が、および選択的に正または負の極性を有するこれらの電荷 パケットの各々が形成されて、メモリコンデンサ８４において一時記憶される。

説明文の終りに添付されている表■に、第１１図の装置により実現できる全部の 電荷パケットがまとめられている。各々の電荷パケットにおいて項±Ｃｉ　／　 Ｃ（ｉ＝９１・・・９８）は、表■においても示されているように、補正係数Ｂ ｌｌ〜Ｃ２２を表わず。

し伝達関数 この回路の伝達関数は電荷バランスに対する式から算出される：積分コンデンサ ７２において積分された全部の電荷パケットの和は、所定の時間間隔においてゼ ロに等しい。２０個のサイクルの時間間隔−この中でに個の補償サイクルがした がって（ｎ−ｋ）個の補正サイクルが含まれているーを考察すると、この時間間 隔において、表■においてまとめられた電荷パケットが積分コンデンサ７２へ転 送される。この場合、係数の極性は制御信号Ｓｌｌ十〜５１ｇ＋のまたは５ｔｉ −〜３１８−の相応の選定により設定される。

表■における全部の電荷パケットを合計してこれらをゼロに等しいとおくと、伝 達関数として次の式が得られる。

そのため係数を簡単にまとめることにより式（４）による所望の伝達関数が正確 に次の式で形成される。

式（１０８）を式（４）と比較すると、この場合は測定応答Ｍ１が力および温度 に依存する抵抗比ｄ　Ｒ／Ｒであること、他方、測定応答Ｍ２も温度に依存する 分圧比Ｖ、であることがわかる。式（１０８）による伝達関数により、センサ１ ４０の最も重みのある標識データが次の可調整の補正係数により補正できる。

ゼロ点：Ｄｌｌ ＴＫゼロ点＝Ｄ１２ 感度：Ｄ２１．Ｃ１１ ＴＫ感度：Ｄ２２．ＣＩ２ 非直線性：Ｃ２１ ＴＫ非直線性；０２２ 式（１０８）は次のことを示す。即ちコンデンサ１５２の容量Ｃｍならびにコン デンサ７２と８４の容量値も、および演算増幅器のオフセット電圧、この回路の 作動電圧および周波数−これにより制御回路６７がクロック制御されるーが、伝 達関数の中へ参入しないことがわかる。電圧Ｕ１の値はこの回路の動作領域だけ により制限される。

補正係数は第８図の回路の場合と同様に、例えば部分コンデンサーこれらはディ ジタルプログラミングにより並列に接続される−を用いて設定できる、または第 １１図の補正回路７３ではなく第１０図の補正回路が用いられる時は、可調整の 抵抗によっても、設定できる。第８図の回路と関連づけて説明された全部の変形 も、第１１図の回路に制限なく使用できる。このことは別の障害原因の補正に対 しても当てはまる。

第１３図は抵抗ハーフブリッジから供給されるセンサ信号の信号準備処理とエラ ー補正のための第１１図の信号処理回路の変形実施例を示す。抵抗フルブリッジ １６０は、第１１図と関連づけて説明した形式の２つの抵抗ハーフブリッジから 構成されている。この抵抗フルブリッジは４つの抵抗１６１，１６２，１６３． １６４を含む。これらの抵抗は４つのブリッジ分岐に設けられていて、それらの 抵抗値は同じ値ｄＲだけ−しかし逆の極性で−同じ基本抵抗Ｒから異なる。この 場合、対角辺で対向する抵抗はそれぞれ同じ値を有する。第１３図において前提 とされていることは、抵抗１６１と１６４が抵抗値Ｒ＋ｄＲを有し、さらに抵抗 １６２と１６３が抵抗値Ｒ−ｄＲを有することである。

抵抗１６１と１６２との間のブリッジ点１６５は入力端子６０と接続されており 、さらに抵抗１６３と１６４との間のブリッジ点１６６は基準導体６１−この場 合はアースへ接続されている−と接続されている。

そのため給電電圧Ｕ１は、ブリッジ点１６５と１６６との間のブリッジ対角点へ 加えられる。抵抗１６１と１６３との間のブリッジ点６７に、基準電位に対して 電圧Ｕ２が形成され、さらに抵抗１６２と１６４との間のブリッジ点１６８に基 準電位に対して電圧Ｕ３が形成される。

所属の信号準備処理回路は第１１図のそれとは、機能ブロック１７０の多少は別 の構成の点で、異なる。

この信号処理回路のその他の構成部分については、簡単化のため第１３図におい て一時メモリ６５と積分器７０だけが示されている。この場合、同じ部分には第 １１図におけるのと同じ記号が付されている。この場合演算増幅器Ａ１の非反転 入力側は、アースへ接続された基準導体６１と接続されている。

機能ブロック１７０は、４つのスイッチＳ２３．Ｓ２４、Ｓ２５　、Ｓ２６を有 するスイッチ群１７１および、容量Ｃｍのコンデンサ１７２を有する。このコン デンサの一方の電極は演算増幅器Ａ１の反転入力側と接続されている。コンデン サ１７２の他方の電極は、スイッチ８２３によりブリッジ点１６５と、スイッチ Ｓ２４によりブリッジ点１６８と、スイッチＳ２５によりブリッジ点と、および スイッチＳ２６によりブリッジ点１６６とそれぞれ接続される。そのためスイッ チＳ２３により電圧Ｕ１が、スイッチＳ２４により電圧Ｕ３が、スイッチＳ２５ により電圧Ｕ２が、およびスイッチＳ２６により基準電位がそれぞれコンデンサ １７２へ加えられる電圧Ｕ２とＵ３に対して次の式が適用される：Ｕ２　＝Ｕ１ 　・　（Ｒ−ｄＲ）／Ｒ（１０９）Ｕ３　＝［Ｊｌ　・　（Ｒ＋ｄＲ）　／Ｒ（ １１０）これらは図１１の抵抗ハーフブリッジの場合の式（９９）および（１０ ０）と同じ値を有する。

第１３図の信号処理回路と第８図および第１１図のそれとの相違は次の点にある 。即ち機能ブロック１７０が一層メモリ６５と共働して測定電荷パケットｄＱＭ を形成するだけではなく補償電荷パケットｄＱにも形成する点である。これらの 両方のパケットはスイッチＳ７を介して積分器７０へ伝送される。その結果（第 １３図に示されていない）補正回路７３（第１１図）がさらに補正電荷パケット だけを形成する。これはスイッチＳ８を介して積分器７０へ伝送される。そのた めスイッチ群１７１のスイッチは制御回路６７（第１１図）により、相続（測定 サイクルＭにおいて次のように制御される。即ちその都度に測定電荷パケットｄ ＱＭが形成され、さらに制御回路６７が比較サイクルにの実施の目的で比較器７ １の出力信号により作動される時に、この制御回路はスイッチ群１７１のスイッ チを、補償電荷バケッ）ｄＱＫが形成されるように制御する。

次に、第１３図の回路により、測定電荷パケットｄＱｖが１測定サイクルＭにお いて、および補償電荷パケットｄＱＫが１補償サイクルＫにおいて、どのように して得られるかを説明する。

測定電荷パケットの形成： １測定サイクルＭの開始の前に回路は、メモリコンデンサ６６がまだ先行のサイ クルにおいて伝送された電荷を有する出発状態にある。測定サイクルの第１の時 相においてスイッチＳ１と８７は閉じられ、これによりメモリコンデンサ６６が 次の式で表わされる残留電荷へ放電される Ｑ　６６Ｒ−（Ｕ　０２−　Ｕ　ｏｔ）　・Ｃ（１１１）同時にスイッチＳ２４ が閉じられ、これによりコンデンサ１７２が条件化時相において次の式で示され る電荷へ充電される。

Ｑｅｍ＋ｔ＋＝　（Ｕｏｔ−０３）　−Ｃ，（１１２）測定サイクルの次の時相 においてスイッチＳ１が開かれスイッチＳ２が閉じられる。その結果、一時メモ リ６５がメモリコンデンサ６６への電荷の転送の準備状態にある。同時にスイッ チＳ２５が閉じられ、その結果、コンデンサ１７２が電圧Ｕ２へ置かれ、これに より次の式で表わされる電荷へ入れ替えられる。

ＱＣ−＋２１＝　（ＵＯＩ−Ｕ２）　・Ｃ−（１１３）入れ替え量は次の式で表 わされる。

ｄＱｃ−２０ｃｍ＋２＋−Ｑｃ−＋１＋＝（０３Ｕ２）”Ｃ−（１１４）この入 れ替え電荷量はメモリコンデンサ６６へ伝送される。そのためメモリコンデンサ ６６の全電荷は次の式で表わされる値を有する。

Ｑｓｓ＋ｚ＋＝Ｑｓａａ＋ｄＱｃ、、＝Ｑｓｓ宍＋（Ｕ３−Ｕ２）・Ｃ，（１１ ５）次にメモリコンデンサ６６が、後続の測定サイクルの第１の時相においてス イッチＳ２の開放およびスイッチＳ７の開成により、再び残留電荷Ｑ　ｓａｗへ 放電されると、入れ替えの場合に次の式で表わされる測定電荷パケットが積分コ ンデンサ７２へ伝送される。

ｄ　Ｑｗ＝Ｑｓｓ＊−Ｑｅｅｔｚ、＝−ＣＵｓ−Ｕ２）・Ｃ，（１１６）このこ とは第１１図の抵抗ブリッジの場合の式（９８）による測定電荷パケットｄＱ、 に相応する。

補償電荷パケットの形成： 補償サイクルにの始めにスイッチは出発状態にある。補償サイクルの第１の時相 においてスイッチＳｌと５７が閉じられ、これによりメモリコンデンサ６６が次 の式で表わされる残留電荷へ放電される。

Ｑ　６６Ｎ＝　（Ｕ　０２−　Ｕ’ｏｔ）　−Ｃ（１１７）同時にスイッチＳ２ ６が閉じられ、これによりコンデンサ１７２が次の電荷へ充電される。

ＱＣＩＩＣｌ）：′：ＵＯ１００１１（１１８）補償サイクルにの第２の時相に おいてスイッチＳ１が開かれスイッチＳ２が閉じられる。その結果、一時メモリ ６５がメモリコンデンサ６６への電荷の伝送のための準備状態におかれる。同時 にスイッチ８２３が閉じられ、その結果、コンデンサ１７２が電圧Ｕ　１へ置か れ、これにより次の式で表わされる電荷へ入れ替えられる。

Ｑｃ、＋２＋：　（Ｕｏｔ−Ｕｌ）　・Ｃ−１（１１９）入れ替え電荷量は次の 式で表わされる。

ｄ　Ｑｃ−＝Ｑｃ−＋２＋　Ｑｃ−＋Ｈ＝−Ｕｌ”　Ｃ＋−（１２０）この入れ 替え電荷量はメモリコンデンサ６６へ転送される。そのためメモリコンデンサ６ ６の全電荷は次の式で表わされる値を有する。

Ｑｅｅｔ２＋＝Ｑｓｅ＊＋ｄＱｃ、＝Ｑｅｅ職Ｕｔ・Ｃ，（１２１）次にメモリ コンデンサ６６が後続のサイクルの第１の時相において、スイッチＳ２の開放お よびスイッチＳ７の閉成により、残留電荷Ｑ　６６Ｒへ放電されると、電荷入れ 替えの際に次の式で表わされる補償電荷パケットが積分コンデンサ７２へ伝送さ れる。

ｄＱｘ＝Ｑｓｓ賀−Ｑｓｓｔ２＋＝Ｕｔ−Ｃ−（１２２）このことは第１１図の 抵抗ハーフブリッジの場合の式（１０２）で表わされる補償電荷パケットｄＱＫ に正確に相応する。

そのため抵抗フルブリッジに、抵抗ハーフブリッジにおける場合と同じ測定−お よび補償電荷パケットが形成される。そのため第１１図および第１２図と関連づ けて説明した補正形式が抵抗フルブリッジの場合も適用できる。補正電荷パケッ トは補正回路により前述のように、スイッチ制御信号の切り換え時相の適切な選 定により形成されて、さらにスイッチＳ８を介して積分器７０の積分コンデンサ ７２へ伝送される。この場合この回路（ま第１１図の補正回路７３と、または第 １３図の補正回路１１０と同じ構成を有することができる。

これまで説明してきた実施例においては信号処理回路がディジタル形式の出力信 号を供給し、さらに測定センサへはこの出力信号に依存しない給電信号■が導び かれる構成であった。次に第１４図〜第２１図において説明される別の実施例を 用いて次の事象を示す。

即ち信号処理回路がアナログ出力信号を形成してこれが測定センサへ帰還結合さ れる時に、本発明の装置およびその障害量補正も適用できる構成である。

例えば第１４図に示されている実施例は、この相違点およびこれにより定められ る変形を除いて、第８図の実施例に相応する。そのため第１４図においては比較 器７１および両方の計数器１００．１０１が設けられていない。入力端子６０と 分圧器５４の端部との間にスイッチＳ２７が設けられている。積分器７０の出力 側が−即ち積分器の出力電圧ＵＡ２も一スイツチ８２８を介して、分圧器５４の 同じ端部へ接続されている。

第１５図〜第１８図を用いて、補正回路７３の動作がない場合の第１４図の動作 をまず最初に説明する。

この場合、第１５図は測定応答が（Ｃ、−Ｃ、、、）／Ｃ、、。

に相応しかつＣｘ　＞　Ｃｖ　ｓ　＋である場合の時間ダイヤグラムを示す。

スイッチＳ・・・は、制御回路６７から供給される制御信号により、操作される 。この制御回路は、クロックパルス発生器６８により発生されるクロックパルス 信号により、同期化される。制御信号も、この制御信号により制御されるスイッ チと同じ記号Ｓ・・・が付されている。各々のスイッチは、これを制御する信号 が低い信号値を有するときは開かれており、他方、これを制御する信号が高い信 号値を有する時は閉じられているこれらのスイッチはこの場合も機械的なスイッ チ接点として示されているが、しかし実際にはもちろん、迅速な電子スイッチた とえば電界効果トランジスタにより構成されている。

第１５図〜第１８図のダイヤグラムは制御信号Ｓ・・・の時間経過のほかにさら に、メモリコンデンサ６６における電圧Ｕ、の時間経過も、および複数の相続（ サイクルＺの経過における出力電圧ＵＡ２の時間経過も示す。これらのサイクル の各々は４つの時相に分割されていて、１〜４の番号が付されている。

スイッチｓ１．ｓ２は周期的な方形波信号によりプッシュプル形式で制御される 。その結果、スイッチＳ２が閉じられている時はスイッチＳ１は開かれており、 スイッチＳ２が開がれている時はスイッチＳ１は閉じられている。スイッチｓ１ ．ｓ２はそれらの交番的な状態を、それぞれ時相１〜４の持続時間の間に占める 。スイッチＳ１が閉じられていてスイッチＳ２が開かれている時−このことは各 々のサイクルＺの時相１および３においてそれぞれ当てはまる−は、演算増幅器 Ａ１の入力回路に設けられているコンデンサ５１，５２が、スイッチ８３〜Ｓ６ により電圧Ｕ２またはＵ３へ接続されて、相応に充電される。この場合この充電 によりメモリコンデンサ６６における電荷が影響されることはない。この状態は コンデンサの条件化のための“条件化時相“と称される。

同様にスイッチＳ２７．８２８が周期的な方形波信号によりプッシュプル形式で 制御される。その結果、スイッチ８２８が閉じられているときはスイッチＳ２７ が開かれており、スイッチ８２８が開かれている時はスイッチＳ２７は閉じられ ている。スイッチＳ２７．５２１１はそれらの交番的な状態を、２つの時相の持 続時間中にそれぞれ占める。各々のサイクルＺの時相１と２の間中にスイッチＳ ２７は閉じられておりスイッチ５２８は開かれている。そのため時相１および２ が、分圧器５４に電圧Ｕ１の存在している部分サイクルＺ１を形成する。反対に 時相３および４においてスイッチ３２８は閉じられており、スイッチＳ２７は開 かれている。そのため時相３および４が、分圧器５４に電圧ＵＡ２の存在してい る部分サイクルＺＡを、形成する。

各々の部分サイクルＺ１またはＺＡにおいて、分圧器５４に供給されるＵ２．Ｕ 、は、一方では端子６０に存在する電圧により、他方では分圧比により、定めら れる。これに対しては次の式が適用される：Ｖ　２＝　（Ｒ５７＋Ｒｓａ）／（ Ｒｓｓ＋　Ｒ５７＋　Ｒｓｇ）　（１２３）Ｖ　３＝　Ｒ５ｇ／　（Ｒ５６＋　 Ｒ５７＋　Ｒｓａ）　（１２４）そのため各々の部分サイクルＺ１において即ち 時相１および２の間中に次の電圧が供給される：さらに各々の時間サイクルＺＡ において即ち時相３および４の間中に次の電圧が供給される。

チＳｌ、Ｓ２の場合と同じ方形波信号により、スイッチＳ５の動作に対して、プ ッシュプル形式で制御される。その結果、スイッチｓ４．ｓ６は、スイ・ソチＳ ２と同期して開閉される。スイッチＳ３は各々のサイクルＺの時相２の間中にだ け閉じられ、スイッチＳ７は各々のサイクルＺの時相１の間中だけ閉じられる。

そのため図１４の信号処理回路の動作の次のシーケンスが形成される： 時相１： 各々のサイクルＺの時相１の始めにはメモリコンデンサ６６には、まだ先行のサ イクルにおいて蓄積された電荷が存在している。時相１の持続時間中はスイッチ Ｓ１は閉じられスイッチＳ２は開かれている。その結果、メモリコンデンサ６６ は演算増幅器Ａ１の出力側から遮断されている。スイッチＳ７は時相１の持続時 間中は閉じられている。その結果、メモリコンデンサ６６から積分コンデンサ７ ２への電荷転送が行なわれる。これによりメモリコンデンサ６６が次の式で表わ される残留電荷へ放電される。

Ｑｃｔ＊ｒ＝　（ＵＯ２ＵＯＩ）　・Ｃ（１２９）この場合この入れ替え電荷量 は積分コンデンサ７２へ流入する。

さらにこの回路は時相１の持続時間中は、コンデンサ５１．５２のための条件化 時相におかれる。何故ならばスイッチＳ１は閉じられスイッチＳ２が開かれてい るからである。スイッチＳ３は開かれスイッチＳ４は閉じられているため、測定 コンデンサ５１は分圧器のタップ６２と接続されている。その結果、次の電荷が 充電される。

Ｑ　ＣＸＩＩＩ　＝　（Ｕｏｔ＋　Ｕ　ｍ　Ｕ　２）　°Ｃｘ＝（Ｕ０１＋Ｕｓ −ｖ２−　ｕｔ）・　Ｃ（１３０）この場合この充電過程によりメモリコンデン サ６６の電荷が影響を受けることはない。

反対に基準コンデンサ５２が分圧器５４のタップ６３と接続される、何故ならば スイッチＳ５が開かれスイッチＳ６が閉じられているからである。そのため基準 コンデンサ５２が次の式で示される電荷へ充電される。

Ｑｃ＋ｅ＋＋１＋＝（ＵＯｔ＋Ｕｍ　Ｕ３）０Ｃ、・「＝（Ｕｏｌ＋Ｕｍ−Ｖｚ ・Ｕｘ）・Ｃｖ−＋　（１３１）この場合この充電によりメモリコンデンサ６６ の電荷が影響されることはない。

時相２： 各々のサイクルＺの時相２においてスイッチＳｌが開かれスイッチＳ２が閉じら れている。その結果、一時メモリ６５が、電荷をメモリコンデンサ６６へ転送す る準備状態にある。同時にスイッチＳ、；Ｓ’、が開かれスイッチｓ３．ｓ５が 閉じられる。その結果、測定コンデンサ５１がタップ６３と接続され基準コンデ ンサ５２がタップ６２と接続される。そのためコンデンサ５１．５２が次の電荷 へ入れ替えられる：Ｑ　ｃｘ＋２＋　＝　（ＵＯ１＋　Ｕ　ｓ　Ｕ３）　・Ｃｘ ＝（Ｕｏｔ＋Ｕｓ−Ｖｚ・Ｕｘ）・Ｃｘ　（１３２）Ｑ　Ｃ，，１１２）＝　（ ＵＯ１＋　Ｕ　＠−Ｕ２）　・　Ｃ＋ｅｌ＝（Ｕｏｔ＋Ｕｓ−Ｖｚ−Ｕｔ）・Ｃ ｒ、＋　（１３３）入れ替え電荷量は次の式で表わされる。

ｄ　Ｑｃｘ”Ｑｃｘ＋２＋　Ｑｃｘ＋１＋＝（Ｕ２−０３）ｊＣｘ＝　（Ｖ　２ −　Ｖ　３）　・Ｕ　１・Ｃｘ　（１３４）ｄ　Ｑ　Ｃｒｅｌ”　Ｑ　Ｃｒｅｌ 　１２）　Ｑ　ＣｒａＬ　＋ｌ）＝　（Ｕ２−Ｕ３）・Ｃ１，。

＝　（Ｖｚ　Ｖｚ）・Ｕ１’Ｃ＋−＋　（１３５）全部の入れ替え電荷量は式（ １３４）、（１３５）の和であり、次の式で示され、メモリコンデンサ６６へ流 入する。

ｄＱＭ＝（ＣＩ−Ｃ，，１）−（Ｕ２−Ｕ３）＝ＣＣｘ　Ｃｒ−＋）（Ｖｚ−ｖ ３）・Ｕｌ　（１３６）：入れ替え電荷量ｄＱＭは“測定電荷パケット”と称さ れる。Ｃｘ＞　Ｃ＝−ｔ　；　Ｕ　２　＞　Ｕ　３により、電圧Ｕｃの正の変化 が生ずる。このことは第１５図に所属のダイヤグラムに示されている。初期電荷 と共にメモリコンデンサ６６は次の式で示される合成電荷を含むようになる。

Ｑ　ｃ＝　Ｑ　ｅ　ｔ＋ｕ　＋　ｄ　Ｑ　Ｍ＝Ｑｃｕｔｒ＋ＣＣｘ−Ｃ，、＋） −（Ｖｚ−４３）’Ｕｉ　（１３７）これにより部分サイクルＺｌが終了する。

時相３： 時相３においてスイッチ８１〜Ｓ６は時相１におけるのと同じ位置におかれる。

しかしスイッチＳ７は開かれたままである。その結果、メモリコンデンサ６６か ら積分コンデンサ７２への電荷入れ替えは行なわれない。そのためメモリコンデ ンサ６６はその電荷を保持する。さらにスイッチＳ２７が開かれスイッチ８２ｇ が閉じられている。その結果、分圧器５４に電圧ＵＡ２が存在する。その結果、 コンデンサ５１および５２が次の電荷へ充電される： Ｑｃｘ＋３＋＝（ＵＯ１＋Ｕｍ　Ｕ２）・Ｃｘ＝（Ｕ（１１＋Ｕｍ　ｖ２・ＵＡ ｚ）・Ｃｘ　（１３８）Ｑ　ｃ−−＋　＋３＋　＝　（Ｕｏｔ＋Ｕ　＊　Ｕ３） 　・Ｃ、−＋＝（Ｕ０１＋Ｕｍ−Ｖｚ・ＵＡｚ）・Ｃ＋ｅｌ　（１３９）時相４ ： 時相４は時相２とは次の点で異なる、即ちスイッチＳ３が開かれたままであり、 その結果、測定コンデンサ５１がタップ６２ともタップ６３とも接続されていな い。そのため基準コンデンサ５２が次の式で表わされる電荷へ入れ替えられる。

Ｑｃ、＊ｚｔ＋＝（Ｕｏｔ＋Ｕｓ−Ｕ２）−Ｃ＋ｅ＋＝（Ｕ（Ｈ＋Ｕｍ−ｖ２＊ 　ＵＡｚ）・Ｃｒｅｌ　（１４０）入れ替え電荷量は次の式で示される。

ａＱＫ＝ＱＣ，、ず！４１：Ｑｃｒ・ｆ（３）”　（Ｕ　２　Ｕ　３）　・Ｃｘ ＝−（Ｖｚ−Ｖｚ）・ＵＡｚ・Ｃ＋ｅ＋　（１４１）この入れ替え電荷は同時に 、部分サイクルＺＡにおいてメモリコンデンサ６６へ流れる全電荷量を形成する 。

この全電荷量は補償電荷パケットｄＱ、と称され電圧Ｕｃの負の変化を生ぜさせ る。このことは第１５図の所属のダイヤグラムに示されている。これにより部分 すイクルＺＡが終了する。

第１６図は、第１５図のダイヤグラムとは、次の場合に異なるダイヤグラムを示 す。即ち同じ測定応答が反対の極性で即ち−（ＣＸ−Ｃ、、、）　／　Ｃ、□で 測定されるべき場合を示す。そのため第１５図の説明を次のように変更するだけ でよい：即ちスイッチＳ３は時相１の間中は閉じられている。そのためスイッチ Ｓ３は、同時にかつスイッチＳ７と同方向へ操作される。スイッチｓ４．ｓ６は 時相２および３の間中は閉じられており、他方−これとは反対に一スイツチＳ５ は開かれている。そのため次のシーケンスが形成される二時相１： 各々のサイクルＺの時相１の始めにメモリコンデンサ６６にはまだ先行のサイク ルにおいて充電された電荷が存在している。時相１の持続時間中にスイッチＳ１ が閉じられスイッチＳ２が開かれている。その結果、メモリコンデンサ６６は演 算増幅器ＡＩの出力側から遮断される。スイッチＳ７は時相１の持続時間中は閉 じられている。その結果、メモリコンデンサ６６から積分コンデンサ７２への電 荷伝送が行なわれる。これによりメモリコンデンサ６６は次の残留電荷へ放電さ この場合この入れ替え電荷量は積分コンデンサ７２へ流れる。そのため式（１４ ２）と（１２９）は同一である。

さらにこの回路は時相１の持続時間中はコンデンサ５１．５２のための条件化時 相に存在する。何故ならばスイッチＳ１が閉じられておりスイッチＳ２が開かれ ているからである。スイッチ＄４は開かれスイッチＳ３は閉じられているため、 測定コンデンサ５１は分圧器５４のタップ６３と接続されている。その結果この コンデンサは次の式で表わされる電荷へ充電されるＱｃｘ＋１＋＝　（Ｕｏｌ＋ Ｕｌ−Ｕ３）・Ｃｘ＝（Ｕｏ１＋Ｕｓ−Ｖ３・Ｕｔ）・Ｃｘ　（１４３）この場 合この充電がメモリコンデンサ６６の電荷へ影響を与えることはない。

反対に基準コンデンサ５２が分圧器５４のタップ６２と接続されている。そのた め基準コンデンサ５２は次の式で表わされる電荷へ充電される。

Ｑｃ、、ｚ１＋＝（Ｕｏｘ＋Ｕ＋＋−Ｕ２）・ｃ　、、＋＝（Ｕ（１１＋Ｕ＋＋ −Ｖ２・Ｕｔ）・Ｃ、−ｒ　（１４４）この場合この充電によりメモリコンデン サの電荷が影響されることはない。

時相２： 各々のサイクルＺの時相２においてスイッチＳ１が開かれスイッチＳ２が閉じら れている。その結果、一時メモリ６５は、メモリコンデンサ６６へ電荷を転送す る準備状態にある。同時にスイッチｓ３．ｓｓが開かれスイッチｓ４．ｓ６が閉 じられている。その結果、測定コンデンサ５１はタップ６２と接続され、基準コ ンデンサ５２はタップ６３と接続されている。そのためコンデンサ５１．５２は 次の式で表わされる電荷へ入れ替えられる： Ｑ　ｃｘ＋２．＝　（ＵＯＩ　＋　Ｕ　Ｂ　Ｕ２）　・Ｃｘ＝（Ｕｏｔ＋ＵＩｌ −Ｖ２−　Ｕｘ）・Ｃｘ　（１４５）Ｑｃ２．＋＋ｚ＋＝（Ｕｏｌ＋Ｕｓ−Ｕ３ ）・Ｃ、−＋＝（Ｕｏ１＋Ｕｓ−Ｖ３ａ　ｕｔ）−ｃｒ＊Ｉ　（１４６）入れ替 え電荷量は次の値を有する； ｄ　Ｑ　ｃｘ＝　Ｑ　Ｃｘ　（２＋　Ｑ　ｃｘ　［１１＝　（Ｕ　３−　Ｕ　２ ）　・Ｃｘ ＝　（Ｖ３−　Ｕ　２）　・Ｕ　１−Ｃｘ　（１４７）ｄ　Ｑ　（、，１：　Ｑ 　（＋ｅＴ　＋２＋　−Ｑ　Ｃ＋＊Ｉ　＋１１＝（Ｕ３−Ｕ２）・Ｃ，− ＝　（Ｖ３−　Ｖ　２）　・Ｕ　１　・Ｃ＋ｓｌ　（１４ｇ）この全入れ替え電 荷量は式（１４７）、（１４８）の％式％） この入れ替え電荷量はメモリコンデンサ６６へ流れる。この入れ替え電荷量ｄＱ ｙも“測定電荷パケット″と称される。Ｃｘ　＜　Ｃ、＋　；　Ｕ　２　＞　Ｕ 　３により電圧Ｕｃの正の変化が生ずる。第１６図参照。この初期電荷と共にメ モリコンデンサ６６は次の式で表わされる合成電荷を含む。

Ｑ　ｃ＝Ｑ　ｃ　ｔ＊、十ｄ　Ｑ　Ｍ ＝ＱｃＬ＊、（ＣＸ　Ｃ１，＋）・（Ｖ２　ｖ３）−［１，（１５０）これによ り部分サイクルＺ１が終了する。

時相３： 時相３においてはスイッチｓｌ、ｓ２は再び時相１における場合と同じ位置にあ り、スイッチ８４〜Ｓ６は時相２における場合と同じ位置にある。しかしスイッ チｓ３．ｓ７は開かれたままにある。その結果、メモリコンデンサ６６から積分 コンデンサ７２への電荷入れ替えは行なわれず、したがってメモリコンデンサ６ ６はその電荷を保持する。さらにスイッチＳ２７は開かれスイッチ３２Ｂは閉じ られている。その結果、分圧器５４に電圧ＵＡ２が存在する。そのためコンデン サ５１．５２は次の式で表わされる電荷へ充電される：ＱＣＸ＋３１＝（ＵＯ１ ＋　Ｕｓ　Ｕ２）・Ｃｘ＝（ｔＪＱｌ＋Ｕｓ　Ｖ２・ＵＡ２）・Ｃｘ　（１５１ ）Ｑｃ・・イ＋３＋　＝　（Ｕ　ａｔ　＋　Ｕ　＠Ｕ　３）・Ｃ・・「＝（Ｕ０ １＋Ｕｓ　Ｖ３・ＵＡ２）・Ｃ，、＋　（１５２）時相４は時相２と次の点で異 なる。即ちスイッチＳ４、Ｓｓが開かれＳ６が閉じられており、その結果、測定 コンデンサ５１はタップ６２ともタップ６３とも接続されない。その結果、基準 コンデンサ５２が次の式で表わされる電荷に入れ替えられる。

Ｑ　Ｃ１＠１１４１＝（Ｕｏ１＋　Ｕ　ｍ　Ｕ２）　帝　Ｃ＋ｅｌ＝（Ｕ（Ｂ＋ Ｕｍ−Ｖｚ・　ＵＡ２）・　ＣＦ−＋　（１５３）入れ替え電荷量は次の式で表 わされる。

ｄＱ諷＝ＱＣ・５ｒ（４）　Ｑｃ・・Ｃ（３）＝（Ｕｚ−０３）・Ｃ０ ＝−（Ｖｚ　Ｖａ）・Ｕ＾ｚ・Ｃｒｅｌ　（１５４）この入れ替え電荷量は同時 に、部分サイクルＺＡにおいてメモリコンデンサ６６へ流れる全電荷量を形成す る。この全電荷量も補償電荷パケットｄＱ、と称され、電圧Ｕ、の負の変化を生 ぜさせる。このことは図１６の所属のダイヤグラムに示されている。これにより 部分サイクルＺＡが終了する。

第１７図に示されているダイヤグラムは第１５図のダイヤグラムとは、冒頭に述 べた測定応答のもう１つの測定応答を即ち（ＣＸ−Ｃ、，１）／　ＣＸを測定す べき点でかつｃ　ｘ＞　Ｃ、、＋である点で、異なる場合を示す。そのため第１ ５図の説明は次の変更さえすれば当てはまる： スイッチＳ４はスイッチＳ３に対してプッシュプル形式で操作される。スイッチ Ｓ４は時相２および３において閉じられ時相１および４において開かれている。

そのためスイッチＳ４が時相２および３において開かれ、他方、時相１および４ において閉じられている。個々の時相において現われる電荷量および入れ替え電 荷量は、第１５図の説明において設定された式（１２９）〜（１４１）から、第 １６図に適用された式（１４２）〜（１５４）の導出と対比できる通常の導出法 で得られる：そのためその誘導は省略する。

最後に第１８図は、第１５図のダイヤグラムに関連づけて測定応答がＣｘ／Ｃ１ １に相応する場合に適用されたダイヤグラムを示す。この場合、第１８図はＣｘ ／Ｃｒ　ｅ　ｌに対してもＣ８≦Ｃ＋　ｅ　ｌに対しても当てはまる。そのため 次の変更だけがなされる： スイッチＳ４は、図１７における様に、時相２においてだけ閉じられているスイ ッチＳ３に対してプッシュプル形式で操作される。スイッチＳ６は（およびプッ シュプル形式でスイッチＳ５は）時相３においてだけ閉じられている（開かれて いる）。電荷量および入れ替え電荷量は類似の通常の形式で生ずるため、それら の導出は省略する。

第１５図〜第１８図に、スイッチＳ・・・の相応のクロックパルス制御により、 その都度の測定応答に所属する電荷パケットとこれから得られる入れ替え電荷が 形成できることが示されている。そのため、示された測定応答の中からの選択が 使用者にまかされるべき時は、制御回路６７において、前述の制御信号を準備し てさらに相応の信号をまたは命令（選択的に）を用いて出せるようにされる。そ のため制御回路６７は、例えば相応にプログラミングされたマイクロプロセッサ を用いて実現できる。

第１５図〜第１８図において通常は各々のサイクルＺは、ｎ個の部分サイクルＺ １とに個の部分サイクルＺＡから、形成することができる。第１５図〜第１８図 においてはｎ＝に＝１の場合のシーケンスの動作が示されている。サイクルの始 めに存在する残留電荷Ｑｅ　ｌ１ｌ）と共に次にサイクルＺの進行において、メ モリコンデンサ６６には次の式で示される全電荷が集められる。

Ｑｃｔｚ＋＝Ｑｃｔ＋１．＋ｒＭｄＱＭ＋に＋ｄＱＫ（１５５）次のサイクルＺ の時相１においてメモリコンデンサ６６はスイッチＳ７の閉成により再び残留電 荷Ｑ　ｃ（ｐ、へ放電される。差電圧は次の式で表わされる。

ｄ　Ｑ＝　ｎ−ｄ　ＱＭ＋　ｋ−ｄ　ＱＫ　（１５６）この差電圧は積分コンデ ンサ７２へ伝送される。これにより出力電圧ＵＡ２が追従調整される。そのため この回路全体は、メモリコンデンサ６６に電荷バランスが形成されるような値へ 出力電圧ＵＡ２を移行させようとする調整ループとして、動作する。ウオーミン グアツプ過程の時間特性は積分コンデンサ７２の容量値Ｃにより定められる。メ モリコンデンサ６６において電荷バランスが形成される場合のウオーミングアツ プされた状態においては次の式が適用される。

ｎ　−ｄＱＭ＋に−ｄＱＫ＝０　（１５７）ｄＱ、およびｄＱ、に、式（１３６ ）と式（１４１，）からの値を代入することにより例えば図１５の回路の伝達関 数が次の式で得られる： 第１５図〜第１８図において前提とされていることは、ウオーミングアツプされ た状態は、３番目に示されたサイクルＺの終りにおける時点１１において設定さ れたことである。この時点から電圧特性Ｕ　Ａ２／　Ｕ　１が所期の測定応答を 示し、さらに測定コンデンサ５１の容量値Ｃｘがその値を維持する限り、出力電 圧ＵＡ２はもはや変化しない。容量値Ｃｘが変化すると出力電圧は、積分コンデ ンサ７２の容量Ｃにより定められる時定数により、別の値へ移行する。

分圧器５４の抵抗５６，５７．５８の抵抗値は伝達関数の中へ参与しない。分圧 比ｖ２．ｖ３が電荷パケットの量を即ちコンデンサ６６．７２の値を定める。

同様にこれらのコンデンサの容量比、演算増幅器のオフセット電圧、この回路の 給電電圧および周波数−この周波数により制御回路がクロック制御されるーも、 目標結果に参与しない。

電圧Ｕ１の値はこの回路の動作領域により制限される。給電電圧Ｕ１としてこの 回路の電流供給電圧を選定すると、式（１５８）により、この電流供給電圧に判 比例する出力信号が得られる。給電電圧Ｕ、として固定の基準電圧ｕ　ｒｅｌを 選定すると、式（１５８）により出力信号の絶対値が得られる。

第１５図〜第１８図に示された、第１４図の信号処理回路の制御の変形実施例の 場合、エラー補正は、第８図および第９図を用いて説明された形式と同様に行な われる。

第１９図に示された実施例は、第１１図に示されたーさらに第１４図のような一 実施例とは次の点だけが異なる。信号処理回路がアナログ出力信号を形成しさら にこの出力信号が測定センサへ帰還結合される点だけが異なる。。

第２０図を用いて、補正回路７３−これは第１２図の説明に示されている−のな い場合の第１９図の動作を説明する。第２０図のダイヤグラムはスイッチ制御信 号の時間経過のほかに、複数個の相続くサイクルＺの間中のメモリコンデンサ６ ６における電圧Ｕ。の時間経過もおよび出力電圧ＵＡ２の時間経過も示す。各々 のサイクルＺは６つの時相に分割されており、これらには１〜６が付されている 。

スイッチｓ１．ｓ２は周期的な方形波信号によりプッシュプル形式で制御される 。その結果、スイッチＳ２が閉じられている時はスイッチＳ１が開かれており、 スイッチＳ２が開かれている時はスイッチＳ１が閉じられている。スイッチｓ１ ．ｓ２は、時相１〜６のうちの１つの持続時間中にその都度にそれらの交番的な 状態をとる。スイッチＳ１が閉じられかつスイッチＳ２が開かれている時−この ことは各々のサイクルＺの時相１，３および５においてそれぞれ当てはまる−は 、演算増幅器Ａ１の入力側に設けられているコンデンサ１５２は、スイッチＳ２ ０”Ｓ２２の１つにより、電圧Ｕ２　、Ｕ３ないしＵＯＩのうちの１つへ接続さ れて相応に充電できる。この場合この充電によりメモリコンデンサ６６における 電荷が影響されることがない。この回路はコンデンサ１５２の条件化のための条 件化時相におかれている。スイッチＳｌが開かれスイッチＳ２が閉じられている 時は、一時メモリ６５が、コンデンサ１５２からメモリコンデンサ６６への電荷 の転送のための準備状態にある。スイッチＳ２７，３２Ｂも周期的な方形波信号 によりプッシュプル形式で制御される。その結果、スイッチ８２８が閉じられて いる時はスイッチＳ２７が開かれており、スイッチ３２８が開かれている時はス イッチＳ２７が閉じられている。各々のサイクルＺの時相１〜４の間中はスイッ チ３２８が開かれている。そのため各々のサイクルＺの時相１〜４が、抵抗ハー アブシジン１４０に電圧Ｕ１の存在している部分サイクルＺ１を形成する。反対 に、時相５および６においてはスイッチ５２Ｂが閉じられスイッチＳ２７が開か れている。そのため時相５および６が、抵抗ハーアブシジン１４０に電圧ＵＡ２ が存在している部分サイクルＺ＾を形成する。

抵抗ハーアブシジン１４０に電圧Ｕ、の加えられている各々の部分サイクルＺ１ において、電圧Ｕ２　、Ｕ３は次の式で示される値を有する： 抵抗ハーアブシジン１４０に電圧ＵＡ２の加えられている各々の部分サイクルＺ ＾において、電圧Ｕ２．Ｕ３は次の式で示される値を有する。

第１９図の信号処理回路は、メモリコンデンサ６６において行なわれる電荷バラ ンスの基本方式による第１１図の信号処理回路と同様に動作する。機能ブロック １５０は個々の電荷パケットを供給し、これらはメモリコンデンサ６６へ伝送さ れる。これらの電荷パケットは次のようにして形成される。即ちコンデンサ１５ ２がスイッチＳ２０　、Ｓ２１　、Ｓ２２を用いて交番的に、種々の電圧Ｕ２　 、　Ｕ３　、　Ｕｏｌにより充電および電荷入れ替えされることにより、形成さ れる。メモリコンデンサ６６に蓄積されて加算された電荷パケットは、スイッチ Ｓ７の閉成により積分コンデンサ７２へ伝送される。第２０図に示されている、 種々のスイッチ制御信号の時間経過により、第１９図の信号処理回路の作動の時 間シーケンスが以下のように形成される二時相１： 各々のサイクルＺの時相１の始めにメモリコンデンサ６６にはまだ先行のサイク ルにおいて蓄積された電荷が存在している。時相１の持続時間の間中はスイッチ Ｓ１が閉じられスイッチＳ２が開かれている。その結果、メモリコンデンサ６６ は演算増幅器ＡＩの出力側から遮断されている。スイッチＳ７は時相１の持続時 間中は閉じられている。その結果、メモリコンデンサ６６から積分コンデンサ７ ２への電荷伝送が行なわれる。これによりメモリコンデンサ６６が次の式で表わ される残留電荷へ放電される。

Ｑｃ＋＋＋＋＝（ＵＯ２＋Ｕａ　Ｕｏｌ−Ｕ３）・Ｃ（１６３）この場合、入れ 替え電荷量は積分コンデンサ７２へ流れる。

さらにこの回路は時相１の持続時間中はコンデンサ１５２の条件化時相におかれ る、何故ならばスイッチＳ１が閉じられスイッチＳ２が開かれているからである 。同時にスイッチＳ２１が閉じられているため、コンデンサ１５１は基準導体６ １と接続されている。そのためこのコンデンサは次の式で表わされる電荷へ充電 される。

Ｑ　ｃ−＋１．＝　（Ｕｏｔ　＋　Ｕ３＋１−４１）　・Ｃ−（１６４）この場 合、この充電によりメモリンコンデンサ６６の電荷が影響は受けない。

時相２： 各々のサイクルＺの時相２においてスイッチＳｌは開かれスイッチＳ２が閉じら れている。その結果、一時メモリ６５が、電荷をメモリコンデンサ６６へ転送で きる準備状態にある。同時にスイッチＳ２２が閉じられている。その結果、コン デンサ１５２は接続導体１５３を介して、演算増幅器Ａ１の非反転入力側と接続 されている。これによりコンデンサ１５２にオフセット電圧Ｕｏｌだけが存在し 、このオフセット電圧によりコンデンサは次の式で表わされる電荷へ入れ替えら れる。

Ｑｃｓｔ２＋＝ＵＯ１’　ｃ、　（１６５）入れ替え電荷量は次の式で表わされ る。

ｄＱｃｍｔｌ、２＋＝Ｑｃ＋ｙ＋２＋　ＱＣ（１１＝　Ｕ３＋１−４１・Ｃ（１ ６６）この入れ替え電荷量はメモリコンデンサ６６へ流れて、電圧Ｕ１の負の変 化を生ぜさせる。このことは第２０図の所属のダイヤグラムに示されている。

時相３： 時相３において再びスイッチＳｌが閉じられスイッチＳ２が開かれている。その 結果この回路はコンデンサ１５２のための条件化時相におかれる。しかしスイッ チＳ７は開かれたままである。その結果、メモリコンデンサ６６から積分コンデ ンサ７２への電荷伝送が行なわれず、メモリコンデンサはその電荷を維持する。

次にスイッチＳ２０が閉じられると、その結果、コンデンサ１５２が端子６０と 接続されるため次の式で表わされる電荷へ充電される。

Ｑ　Ｃａ　＋３＋　＝　（Ｕ　０１　Ｕ　２　（１−４１）・Ｃ−（１６７）時 相４ 時相４においてスイッチＳ１が開かれスイッチＳ２が閉じられている。その結果 、一時メモリ６５は電荷の転送準備状態にある。同時に再びスイッチＳ１２が閉 じられている。そのためコンデンサ１５２は接続導体１５３を介して、演算増幅 器ＡＩの非反転入力側と接続されて、オフセット電圧ＵＯＩにより次の式で表わ される電荷へ入れ替えられる。

Ｑｃ＊ｔ４＋＝ＵＯ１”　ｃ、　（１６ｇ）この入れ替え電荷は次の式で表わさ れる。

ｄＱｃ赫＋３．４）＝　Ｑｅ＋ｍ　＋４＋　Ｑｃ＋ｓ　＋３＋　＝　［２（１− ４１・　Ｃ，（１６９）この入れ替え電荷はメモリコンデンサ６６へ流れて電圧 Ｕ、の正の変化を生ぜさせる。このことは第２０図の所属のダイヤグラムに示さ れている。しかしこの正の電圧変化は、前に時相２において生ぜさせられた負の 電圧変化よりも小さい。何故ならば電圧Ｕ　２１１−４１は電圧Ｕ３＋１−４＋ よりも低いからである。そのため時相１〜４においては合計で次の式で表わされ る測定電荷パケットがメモリコンデンサ６６へ伝送されている。

ｄ　Ｑ　ｗ＝　ｄ　Ｑ　ｃｓ＋１．２＋　＋　ｄ　Ｑ　ｃ＊＋３．４＋＝　Ｕ　 ２　＋ｌ−４＋・Ｃｍ−Ｕ　ａ　１１−４１・Ｃ，（１７０）Ｕ　２　＋１−４ ＋およびＵ３＋１−４１に式（１５９）および式（１６０）からの値を代入する と、次の式が得られる。

ｄ　Ｑ、＝　０１−　Ｃ，（Ｒ−ｄＲ）／２Ｒ−Ｕｔ・ｃ、（Ｒ＋　ｄＲ）／２ Ｒ＝−Ｕ】・Ｃ，・ｄ　Ｒ／Ｒ（１７１）時相２および４において生ぜさせられ る電圧Ｕｃの変化の差が、この測定電圧パケットｄＱｉｉに比例する。

このことは第２０図の所属のダイヤグラムに示されて時相５は再びコンデンサ１ ５２に対する条件化時相である。スイッチＳ２０が閉じられているためコンデン サ１５２が次の式で表わされる電荷へ充電される。

Ｑ　Ｃ＋ｓ　＋５１　＝　（Ｕ　ｏｔ　−Ｕ　２　＋５．６＋　）　・　Ｃ，（ １７２）時相６・ 時相６においてスイッチｓ１は閉じられている。その結果、コンデンサ１５２は 基準導体６１と接続されており次の式で表わされる電荷へ入れ替えられる。

Ｑｃａ＋ｓ＋＝（Ｕｏｔ＋Ｕａ＋ｓ、ｅ＋）　＋　Ｃｍ　（１７３）入れ替え電 荷量は、次の式で表わされる補償電荷パケットとして、メモリコンデンサ６６へ 伝送される。

ｄ　Ｑ　ｘ＝　Ｑ　ｃｎ　（６）　Ｑ　Ｃ＋ｅ　１５＋＝Ｕ２ｔ５．６）・Ｃ、 十Ｕ　３　＋５．ｓ＋・Ｃ，（１７４）Ｕ　２　＋５．６＋およびＵ３＋５．６ １に式（１６１）、（１６２）からの値を代入すると、次の式が得られる。

ｄＱ＋ｔ＝ＵＡ２・Ｃ力（Ｒ−ｄＲ）／２Ｒ＋ＵＡ２・ｃ、（Ｒ十ｄＲ）／２Ｒ ＝Ｕ　Ａ　２・Ｃ，（１７５） 補償電荷パケットｄＱＫはこれに比例する、電圧Ｕ６の正の変化を生ぜさせる。

このことは第２０図の相応のダイヤグラムに示されている。各々のサイクルＺは 再びｎ個の部分サイクルＺ１とに個の部分サイクルＺＡから形成される：第２０ 図はｎ＝に＝１の特別の場合の状態を示す。通常はメモリコンデンサ６６に各々 のサイクルＺにおいて次の式で示される電荷が集められる。

Ｑｃ、。＝ＱｃＬＲ，十ｎ−ｄＱ１．Ｉ＋に−ｄＱＫ（１７６）後続のサイクル Ｚの始めにメモリコンデンサ６６は次の式で示される残留電荷Ｑ　ｃ（＊）へ放 電される。差電荷は次の式で示される。

ｄＱ＝ｎ−ｄＱＭ＋に−ｄＱＫ　（１７７）この差電荷は積分コンデンサ７２へ 伝送され、これにより出力電力ＵＡ２が追従調整される。そのためこの回路は、 ｋ個の補償電荷パケットｄＱ、の和がｎ個の測定電荷パケットｄ　Ｑ　Ｍの和に 等しくなる場合の値へ、出力電圧ＵＡ２を移行させようとする調整ループとして 動作する。この状態に達するとメモリコンデンサ６６において次の式で表わされ る電荷バランスが形成される。

ｎ　−ｄＱｔｔ＋ｋ　−ｄ、Ｑｘ＝０　（１７８）ＣＩＱ、およびｄＱ、に式（ １７１）および（１７５）からの値を代入すると、次の式で表わされるこの回路 の伝達関数が得られる： アナログの出力電圧ＵＡ２と給電電圧Ｕ１との比は、ウオーミングアツプ状態に おいては、所期の抵抗比を直接示す。第２０図において前提とされていることは 、ウオーミングアツプ状態は、２番目に示されているサイクルＺの終りの時点ｔ において設定されたことである。この時点から電圧ＵＡ２は、抵抗１４１．１４ ２がその値を維持する限り、もはや変化しない。抵抗比ｄＲ／Ｒが変化すると、 出力電圧ＵＡ２は所定の時定数で別の値へ移行する。

コンデンサ１５２の容量値は伝達関数の中へ参入しない。しかしこの容量値は電 荷パケットの量を即ちコンデンサ６６．７２の値選定を定める。同様にコンデン サ６６．７２の容量値、演算増幅器のオフセット電圧、回路の給電電圧および周 波数−この周波数により制御回路がクロック制御されるーは、目標結果の中へ参 入しない。

電圧Ｕ１の値はこの回路の動作範囲だけにより制限される。給電電圧Ｕ１として この回路の電流供給電圧を選定すると、式（１７９）から、電流供給電圧に比例 する出力信号が得られる。給電電圧として固定の基準電圧Ｕ、、、を選定すると 、式（１７９）により出力信号の絶対値が得られる。

第２１図は第１４図および第１９図の回路の変形実施例を示す。これらはアナロ グの出力電圧ＵＡ２ではなくアナログの出力電流ＩＡを供給する。第２１図にお いて第１４図および第１９図の一層メモリ６５および積分器７０がそれぞれ回路 ブロックにより示されている。第２１図の回路ブロック１８０は、第１４図およ び第１９図の回路の、測定センサおよび機能ブロックから構成される回路群に、 応する。即ち第１４図のセンサおよび機能ブロック５３からまたは第１９図の抵 抗ハーアブシジン１４０および機能ブロック１５０から構成される回路群に相応 する。

第２１図において積分器７０の出力側はｎｐｎ　トランジスタ１８１のベースと 接続されている。このトランジスタは、エミッタ回路に設けられている値ＲＡの 抵抗１８２の抵抗比１８２と接続されている。スイッチ８２８へ導かれている帰 還結合はトランジスタ１８１のエミッタへ接続されている。積分器７０の出力電 圧ＵＡ２は、トランジスタ１８１のコレクタ・エミッタ回路を介して、出力電流 ＩＡを流す。そのためこの回路の場合、次の式で表わされる電圧が入力側へ帰還 結合されるそのため第１４図の回路の場合に補償電荷パケットｄＱＫに対して、 式（１４１）ではなく次の式が当てはまる：ｄ　ＱＩＴ＝　（Ｖ２−Ｖ３）　・ ＵｉＡ−Ｃ、−＋　（１８０）さらに第１９図の回路の場合に式（１７５）では なく次の式が当てはまる： ｄ　Ｑ、＝Ｕ、Ａ−Ｃ，、（１８２） そのため第１４図の回路に対して式（１５８）ではなく次の式で表わされる伝達 関数が得られる。

さらに第１９図の回路に対しては式（１７９）ではなく次の式で表わされる伝達 関数が得られる。

第２１図の回路は例えば、唯一つの２線線路を介して測定信号が直流の形式で伝 送される構成の測定装置に対して適している。この場合この直流電流は例えば４ ｍＡから２０ｍＡまで変化可能であり、さらにこの直流の中ヘセンサおよび信号 処理回路に対する供給電流も含まれている。

ＦＩＧ−２ＦＩＧ、ム ＦＩＧ、１２ ＦＩＧ、１５ Ｆｌ（）、１５ 特表平４−５０２０６５　（３３ン ＦＩＧ、１７ ＦＩＧ、１８ ＦＩＧ、　２０ 国ｗＡｍ査報告

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．測定センサ（１）から供給されるセンサ信号を処理する装置において、この 場合、この測定センサは検出されるべき物理的な測定量のならびに１つまたは複 数個の物理的な障害量の物理的な作用に応動して、検出されるべき物理的な測定 量におよび物理的な障害量に依存する測定応答Ｍ１を発生するようにし、さらに 前記のセンサ信号は１つのまたは複数個の別のセンサ（４）から供給される、物 理的な障害量だけに実質的に依存する測定応答Ｍ２……Ｍｎを発生するようにし 、さらに前記の装置は信号処理回路（２）を備えており、該信号処理回路は測定 応答を入力量として受信するようにし、さらに該信号処理回路は、センサ信号の アナログ形式処理により出力量Ｓを供給するように構成されており、該出力量の 基準量Ｓｒｅｌに対する比は、入力量を形成する測定応答Ｍ１，Ｍ２…Ｍｎに依 存して次の式で表わされる伝達関数により定められており、即ちＳ／Ｓｒｅｆ＝ （ｂ１１＋ｂ１２・Ｍ２＋・・・＋ｂ１ｎ・Ｍｎ＋（ｂ２１＋ｂ２２・Ｍ２＋・ ・・＋ｂ２ｎ・Ｍｎ）・Ｍ１／ｃ１１＋ｃ１２・Ｍ２＋・・・＋ｃ１ｎ・Ｍｎ＋ （ｃ２１＋ｃ２２・Ｍ２＋・・・＋ｃ２ｎ・Ｍｎ）・Ｍ１）により定められてお り、この場合、この伝達関数の係数Ｄ１１…Ｄ２ｎ，Ｃ１１…Ｃ２ｎは、所望の 伝送特性を得る目的で測定センサ（１）の特性に依存して設定調整可能であるよ うにしたことを特徴とするセンサ信号を処理する装置。
2. ２．別のセンサ（４）のうちの少なくとも１つが温度に依存する抵抗（８１）で あるようにし、さらに該抵抗から発生される測定応答が、温度に依存する電圧比 （ＶＴ）であるようにした請求項１記載の装置。
3. ３．測定センサ（１）および各々のセンサ（４）が、測定応答とセンサに導びか れる供給信号との積に比例する出力信号を供給するようにし、該出力信号と、供 給信号に関連する少なくとも１つの信号とが、重み付け回路（３０，３１，３２ ，３３，３４，３５）において設定調整可能な係数により重み付けされるように し、さらに前記重み付け回路の出力信号が加算回路（３６，３７）において伝達 関数の実現の目的で加算されるようにした請求項１又は２記載の装置。
4. ４．少なくとも１つのセンサの出力信号が、少なくとも１つの別のセンサの供給 信号を形成する目的で、用いられるようにした請求項３記載の装置。
5. ５．信号入力側（３８ａ）と基準入力側（３８ｂ）とを有するアナログ・ディジ タル変換器（３８）を備え、該変換器は信号入力側に加算回路のうちの１つ（３ ６）の出力信号を供給されるようにし、さらに基準入力側に加算回路のうちの別 の１つ（３７）の出力信号を供給されるようしにし、さらに前記のアナログ・デ ィジタル変換器は出力側（３８ｃ）に、信号入力側および基準入力側に導びかれ るアナログ信号の比に相応するディジタル信号を供給するようにした請求項３又 は４記載の装置。
6. ６．アナログ・ディジタル変換器（３８）が、信号入力側（３８ａ）へ導びかれ る電流と、基準入力側（３８ｂ）へ導びかれる電流との間の電流バランスの形式 にもとづいて動作するようにした請求項５記載の装置。
7. ７．センサ信号の処理を、量子化された電荷転送により、およびスイッチーコン デンサー構成体を用いての電荷バランスにより行なうようにし、さらにこの電荷 バランスの中へ、１つの重み付けされた測定応答からまたは複数個の重み付けさ れた測定応答の和から形成される電荷パケットを、関連づけるようにした請求項 １又は２記載の装置。
8. ８．電荷バランスの中へ、センサの供給信号と固定の関係を有する信号から形成 される電荷バケットを、関連づけるようにした請求項７記載の装置。
9. ９．一周期的に操作されるスイッチ（５５）を有する機能ブロック（５３）を設 け、該スイッチは少なくとも１つのコンデンサと共に測定電荷パケットを形成す る目的で用いられるようにし、 一さらに補正電荷パケットを形成する目的でスイッチーコンデンサー構成体を有 する補正回路（７３）を設け、この場合この補正電荷バケットは伝達関数の係数 に応じて重み付けされており、さらに一測定電荷パケットと補正電荷パケットを 積分するための積分器（７０）を設け、該積分器は積分結果を表わす出力信号（ ＵＡ２）を連続的に供給するようにした請求項７又は８記載の装置。
10. １０．積分器（７０）の出力信号が所定の閾値を上回わるか下回わるたびに補償 サイクルを開始させる装置（７１）を設け、該補償サイクルの経過中に積分器へ 補償電荷バケットが導びかれるようにし、該補償バケットにより積分器が再び所 期状態ヘリセットされるようにした請求項９記載の装置。
11. １１．機能ブロック（５３）および補正回路（７３）のスイッチを周期的に操作 するための制御回路（６７）を設けた請求項９又は１０記載の装置。
12. １２．補償サイクルの開始のたびごとに制御回路（６７）がスイッチの周期的な 操作を、補償電荷パケットの形成の目的で、変化させるようにした請求項９又は １１記載の装置。
13. １３．補償電荷バケットが補正回路（７３）のスイッチーコンデンサー構成体（ ７５）を用いてまたは機能ブロック（５３）を用いて形成されるようにした請求 項９から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. １４．制御回路（６７）により定められる、周期的なスイッチ操作のスイッチン グ時相が、補正電荷バケットの極性の選択の目的でおよび／または種々異なる測 定応答の処理の目的で、設定調整可能であるようにした請求項９から１３までの いずれか１項記載の装置。
15. １５．補正回路（７３）のコンデンサの容量値が、電荷パケットの重み付けの目 的で、伝達関数の係数に応じて設定調整可能であるようにした請求項９から１４ までのいずれか１項記載の装置。
16. １６．補正回路（７３）のスイッチーコンデンサー構成体により電荷パケットの 形成の目的でサンプリングされる電圧の重み付けが、伝達関数の係数に応じて設 定調整可能であるようにした請求項９から１４までのいずれか１項記載の装置。
17. １７．補正回路（７３）の各々のスイッチーコンデンサー構成体に、設定調整可 能な１つの抵抗分圧器（８２）が配属されている請求項１６記載の装置。
18. １８．測定電荷バケットの形成の目的で機能ブロック（５３）のスイッチと共働 する各々のコンデンサ（５１，５２）が、測定応答Ｍ１を供給する容量式センサ のコンデンサであるようにした請求項９から１７までのいずれか１項記載の装置 。
19. １９．機能ブロックが分圧器（５４）を含むようにし、該分圧器から測定電荷パ ケットの形成の目的で用いられる電圧（Ｕ２，Ｕ３）が取り出されるようにし、 さらに該分圧器が、信号処理回路（２）の作動範囲へ測定電荷パケットを適合調 整する目的で、設定調整されるようにした請求項１８記載の装置。
20. ２０．測定センサ（１）が抵抗ハーフブリッジ（１４０）または抵抗フルブリッ ジ（１６０）であるようにし、さらに機能ブロック（１５０，１７０）が、測定 電荷パケットを形成する目的でスイッチと共働する少なくとも１つのコンデンサ （１５２，１７２）を含むようにした請求項９から１７までのいずれか１項記載 の装置。
21. ２１．回路の作動領域へ測定電荷パケットを適合調整する目的でコンデンサ（１ ５２，１７２）が設定調整されるようにした請求項２０記載の装置。
22. ２２．信号処理回路（２）が測定量に相応するアナログの出力信号を供給するよ うにし、さらに測定センサ（１）の給電が、アナログの出力信号と固定の関係に ある帰還結合信号の帰還結合により、電荷バランスを得る目的で制御されように した請求項９記載の装置。
23. ２３．帰還結合信号が周期的に交番的に、測定センサ（１）の給電のための供給 信号と共に用いられるようにした請求項２２記載の装置。
24. ２４．スイッチーコンデンサー構成体が、測定センサ（１）に供給信号（Ｖ）を 給電する際に、測定応答に依存する測定電荷パケットと、測定センサに帰還結合 信号を給電する際に、測定応答に依存しない補償電荷バケットを形成するように 、スイッチーコンデンサー構成体を構成した請求項２３記載の装置。
25. ２５．供給信号（Ｖ）が電圧（Ｕ１）であるようにし、さらに信号処理回路（２ ）のアナログ信号も電圧（ＵＡ２）であるようにし、後者の電圧が同時に帰還待 合信号として用いられている請求項２２から２４までのいずれか１項記載の装置 。
26. ２６．供給信号（Ｖ）が電圧（Ｕ１）であるようにし、さらに信号処理回路（２ ）のアナログの出力信号が電流（ＩＡ）であるようにし、さらに帰還結合信号が 該電流に比例する電圧（ＵＲＡ）であるようにした請求項２２から２４までのい ずれか１項記載の装置。
27. ２７．供給信号（Ｖ）が電流供給電圧であるかまたは固定の基準電圧であるよう にした請求項２５又は２６記載の装置。