Verfahren und Sensor zur Füllstandsmessung einer Flüssigkeit in einem Behälter Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Verfahren bzw. einem Sensor sowie einer Vorrichtung mit wenigstens zwei Sensoren zur Füllstandsmessung einer Flüssigkeit in einem Behälter, nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche. Füllstandsmesser für verschiedenste Flüssigkeiten sind bereits bekannt und werden in zahlreichen Technologien gefertigt. Die bekannten Füllstandsmesser arbeiten beispielsweise nach mechanischen, elektrischen, thermischen, kapazitiven, induktiven oder frequenzmodellierten Verfahren. Beispielsweise werden zur Kraftstoffmessung in einem Fahrzeugtank Widerstandssensoren verwendet, wobei mittels eines Schwimmers das Widerstandsverhältnis eines Teilers in Abhängigkeit vom Pegelstand im Flüssigkeitsbehälter geändert wird. Dieses Widerstandsverhältnis dient zur Auswertung für den Pegelstand oder die Flüssigkeitsmenge. Mechanische Sensoren haben jedoch den Nachteil, dass ihre Mechanik relativ empfindlich ist insbesondere im rauhen Alltagsbetrieb eines Kraftfahrzeugs. Andererseits schwankt das Gebersignal durch die Erschütterungen während der Fahrt sehr stark, so dass weitere Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die sich ständig ändernden Meßwerte auszugleichen. Rein elektrisch

messende Sensoren haben dagegen den Nachteil, dass sie aufwendig gebaut sind. Insbesondere bei Behältern mit unregelmäßiger Geometrie ist das Meßergebnis nicht ohne weiteres linearisierbar, so dass die Skala für eine Füllstandsanzeige schwieriger herstellbar ist.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. der Sensor sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung mit wenigstens zwei Sensoren mit den kennzeichnenden Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass der Pegelstand der Flüssigkeit mit Hilfe der Änderung einer elektrischen Größe erfaßt wird. Dieses erfolgt nach einer rein elektrischen Meßmethode, so daß mechanisch bewegliche Teile nicht erforderlich sind.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass der Sensor ein analoges, Frequenz-oder Zeit-Signal für den Pegelstand liefert, wobei das Signal auf Grund des mechanischen Aufbaus des Sensors im wesentlichen unabhängig ist von starken Erschütterungen und Wellenbewegungen im Flüssigkeitsbehälter.

Vorteilhaft ist weiter, dass der Sensor in Form eines koaxialen Kondensators oder Wellenleiters aufgebaut ist, wobei zwischen zwei Elektroden einen Luftzelle vorgesehen ist, in die entsprechend des Pegelstandes die Flüssigkeit eindringen kann. Aufgrund der relativ engen Luftzelle werden dabei starke Pegelschwankungen vorteilhaft weitgehend unterdrückt.

Insbesondere durch Ausbildung des Wellenleiters in Form eines handelsüblichen Luftzellenkabels wird vorteilhaft erreicht, dass dieser Sensor an nahezu jede Behälterform so angepaßt werden kann, dass beispielsweise eine einfache lineare oder logarithmische Skalierung auf einem Anzeigegerät möglich ist. So kann bei Ausbildung des Sensors als Wellenleiter auch mittels eines Hochfrequenzsignals oder mittels eines kurzen elektrischen Impulses die Position des Impedanzsprungs am Obergang zwischen Luft und dem Flüssigkeitsmedium oder die Änderung des Stehwellenverhältnisses am Wellenleiter bzw. die Signallaufzeit vorteilhaft als Maß für den Pegelstand bestimmt werden.

Zur Kalibrierung des Meßwertes ist auch ein Differenzsensor verwendbar, der beispielsweise voll mit der Flüssigkeit umgeben ist und somit ein entsprechendes Referenzsignal liefert. Dieser Sensor kann beispielsweise auch im Tankrohr oder einem Ablaufrohr angeordnet sein, um beispielsweise einen gewünschten Flüssigkeitsablauf lückenlos zu überwachen.

Da die Flüssigkeit zwischen den beiden Elektroden des Sensors als Dielektrikum wirkt, kann aufgrund der spezifischen Eigenschaft der Flüssigkeit festgestellt werden, ob unerwünschte Beimischungen einer weiteren, anderen Flüssigkeit vorhanden sind. Beispielsweise kann auf diese Weise festgestellt werden, ob sich Wasser im Kraftstoff befindet und gegebenenfalls wie hoch der Anteil ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat der Meßwertaufnehmer die Form eines Verzögerungs- Wellenleiters. Dadurch kann die Laufzeit der elektrischen Signale erhöht werden, wodurch bei der Auswertung der

Pulsechos oder sonstiger, insbesonders hochfrequenter elektrischer Eigenschaften einfachere, langsamere und damit kostengünstigere Elektronikbausteine in einer Auswerteschaltung eingesetzt werden können.

Zeichnung Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen Behälter mit mehreren Sensoren und Figur 2 zeigt den Aufbau eines Sensors in räumlicher Darstellung und in den Figuren 3 und 4 sind Ausführungsformen eines Sensors bzw. der zugehörigen Wellenleiter dargestellt. In Figur 5 ist eine Auswerteschaltung für einen Füllstandssensor dargestellt, die mittels elektrischem Puls-Echo-Verfahren arbeitet.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Gemäß Figur 1 sind innerhalb oder außerhalb von einem beliebig geformten Behälter 1, beispielsweise einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs wenigstens ein Sensor 3 angebracht, die den gesamten Behälter oder unterschiedliche Bereiche des Behälters 1 überwachen können. Eingezeichnet sind Sensoren 3a, 3b, es können aber auch noch mehr, beispielsweise 4 Sensoren 3 vorhanden sein, die unterschiedliche Tankbereiche überwachen. Der Behälter 1 ist z. B. teilweise mit einer Flüssigkeit 2 gefüllt, die auch bis zum etwa gleichen Pegelstand innerhalb der Sensoren 3 aufsteigt. Am Boden des Behälters 1 ist ein Referenzsensor 4 angeordnet, der vollständig von der Flüssigkeit 2 durchströmt wird. In alternativer Ausgestaltung ist ein weiterer Sensor 5 vorgesehen, der beispielsweise in einem

Auslaufrohr 11 des Behälters 1 angeordnet ist. Eine Pumpe 6, die vor dem Auslaufrohr 11 angeordnet ist, ist im Fall eines Kraftstofftanks für die Kraftstofförderung vorsehbar.

Desgleichen hat der Behälter 1 einen Tankverschluß 13, der zum Befüllen des Behälters 1 verwendet wird. Weitere Durchführungen 12 sind insbesondere für den Ein-und Ausbau der Sensoren 3 und zur Kabeldurchführung für die elektrischen Leitungen 9a, 9b vorgesehen.

Die elektrischen Leitungen 9 sind mit einer Auswertevorrichtung 7 verbunden, die im wesentlichen eine Meßvorrichtung aufweist, die z. B. die Kapazität der wenigstens teilweise eingetauchten Sensoren 3 mit Hilfe bekannter Meßverfahren mißt und daraus ein entsprechendes Anzeigesignal über eine Leitung 10 an eine Anzeige 8 liefert. Alternative mögliche Meßgrößen sind beispielsweise die Welleneigenschaften des koaxial aufgebauten Wellenleiters.

Figur 2 zeigt eine Teilansicht eines Sensors 3, der im wesentlichen als koaxial aufgebauter Kondensator bzw.

Wellenleiter aufgebaut ist. Derartige Wellenleiter sind beispielsweise als koaxiale Luftzellenkabel handelsüblich und werden für die Übertragung hochfrequenter elektrischer Signale verwendet. Der Wellenleiter weist eine erste Elektrode 21 auf, die als Mittelleiter ausgebildet ist. Um die erste Elektrode 21 ist eine zweite Elektrode 24 angeordnet, die durch ein Stützskelett 23 koaxial zur ersten Elektrode 21 gehalten wird. Das Stützskelett 23 weist eine oder mehrere Luftzellen 22 auf, so dass beim Eintauchen des Wellenleiters in die Flüssigkeit diese zwischen die beiden Elektroden 21,24 strömen kann, da das Ende des Wellenleiters nicht verschlossen ist. Zum Schutz gegen elektrische Kurzschlüsse ist vorzugsweise um die zweite Elektrode 24 eine Isolierung 25 aufgebracht. Die in die

Flüssigkeit eingetauchten Enden werden ebenfalls isoliert.

Der Aufbau und die Struktur des Wellenleiters ist so ausgebildet, dass dieser halb steif ist und somit auch in Winkel-, Bogen-oder in Schleifenform innerhalb des Behälters 1 oder beispielsweise auch im Auslaufrohr 11, entlang der Aussenwand oder auch abseits von dieser verlegt werden kann. Auf diese Weise gelingt es, den Meßwert so umzuformen, dass je nach Wunsch eine lineare, logarithmische oder sonst geeignete Skalierung auf der Anzeige 8 möglich ist. Zur Bestimmung des Pegelstandes im Behälter 1 werden bekannte Meßverfahren verwendet, wobei im einfachsten Fall die Kapazität zwischen den Elektroden gemessen wird. Dabei kann die Sensorkapazität auch zur Erzeugung einer abhängigen Frequenz-oder Impulsdauer in einer entsprechenden Schaltung (Oszillator, RC-oder LC-Zeitglied) verwendet werden. Eine alternative Auswerteschaltung kann durch Einspeisung einer hochfrequenten Spannung die Welleneigenschaften wie das Stehwellenverhältnis, die Frequenz einer definiert ausgebildeten Stehwelle zwischen der Flüssigkeit und dem Einspeisepunkt, die Impedanz oder sonstige elektrische Eigenschaften messen, die sich ändern, wenn die Luftzellen 22 mit der Flüssigkeit 2 gefüllt werden. Des weiteren ist der Wellenleiter so ausgebildet, dass er bei seiner Verformung in die gewünschten Richtungen seine elektrischen Eigenschaften nicht nennenswert ändert. Durch die Verformung des Wellenleiters kann somit auch eine Anpassung an komplizierte Behälterformen erreicht werden. Dadurch gelingt es, das Volumen bzw. die Massebestimmung linear zur Füllänge des Sensors 3 zu bestimmen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auch vorgesehen, bei der Messung der Kapazität mehrere Sensoren 3 parallel zu schalten und an mehreren Stellen des Behälters 1 anzuordnen, um beispielsweise auch Neigungs-und Beschleunigungsabhängigkeiten des Meßsignals bei

ortsveränderlichen Behältern 1 zu kompensieren. Des weiteren ist vorgesehen, zur Kompensation der Stoffabhängigkeiten gegebenenfalls einen Referenzsensor 4 zu installieren der vorzugsweise gleichartig ausgebildet ist und eine bekannte Länge aufweist. Dieser Referenzsensor 4 wird so angeordnet, dass er möglichst vollständig in der Flüssigkeit 2 eingetaucht ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Referenzsensor 4 als Stück der Ansaug-, Vorlauf-oder Rücklaufleitung ausgebildet ist oder an der tiefsten Stelle des Behälters 1 angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich eines Ansaugpunktes für die Pumpe 6. Auch ist vorgesehen, dass der Absolutwert des Referenzsensors 4 zur Kompensation einer Mengenverfälschung durch unerwünschte Beimischungen, beispielsweise Wasser im Kraftstoff verwendet wird. Dabei kann auch der Anteil der beigemischten Menge (Wasser) bestimmt werden, wie noch nachfolgend näher erläutert wird. Ebenso ist es möglich, auch einen Bodensatz zu erkennen, wenn ein zusätzlicher Sensor entsprechend angeordnet wurde. Befindet sich am Boden des Behälters 1 eine Wasserschicht, kann zur Verhinderung einer Fehlmessung der Sensor in zeitlichen Abständen mit dem Kraftstoff durchspült und somit vom Wasser befreit werden.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Sensors 3 unter Anwendung unterschiedlicher Auswerteverfahren näher erläutert.

Nach einem ersten Auswerteverfahren wird die Kapazität C des Sensors 3 gemessen. Sie setzt sich zusammen aus einer konstanten Grundkapazität Cp des mit Luft gefüllten Sensors 3 und einem linear mit der Füllmenge (Masse bzw. Volumen bei konstanter Temperatur) ansteigenden, durch die Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit 2 und durch den geometrischen Aufbau des Sensors bestimmte Zusatzkapazität dC.

dC = C-Co Bei mehreren parallel geschalteten Sensoren 3 sind die Kapazitätswerte der einzelnen Sensoren zu addieren. Die Füllmenge V ergibt sich somit V = Ks (s) * dC/KM, wobei für die Änderung des Volumens dV in Abhängigkeit von der Eintauchlänge ds der Umrechnungsfaktor Ks (s) nach der Formel Ks (s) = dV (s)/ds bestimmt wird. Ks (s) kann durch die Formgebung kontinuierlich über die gesamte Länge durch die Schräglage beeinflußt werden. Für eine Linearisierung des Signals ist Ks (s) durch Einstellung der Schräglage über die gesamte Füllhöhe vorzugsweise konstant zu halten. Der Faktor KM ist ein Proportionalitätsfaktor, der die Abhängigkeit der Kapazitätsänderung dCx von der Füllängenänderung auf Grund des Mediums, der Geometrie und des Materials des Sensors 3 berücksichtigt. KM wird nach der Formel berechnet : KM = dCx/dl Somit sind alle Parameter zur Bestimmung des Volumens V für die Flüssigkeit 2 im Behälter 1 bekannt.

Ein zweites alternatives Auswerteverfahren für die Bestimmung der Flüssigkeitsmenge bzw. dem Pegelstand im Behälter 1 nutzt die Reflexion von Hochfrequenzwellen an Impedanzsprüngen im Wellenleiter aus. Dabei ändert der in der Flüssigkeit 2 eingetauchte Teil des Sensors 3 seine längenspezifische Kapazität Cx und somit seine Impedanz Z

sprunghaft zwischen dem eingetauchten und nicht eingetauchten Teil des Sensors. Die Impedanz Z berechnet sich für den Wellenleiter nach der Formel Z = (Lx/Cx) 0t5 wobei Lx die längenspezifische Induktivität und Cx die längenspezifische Kapazität des Wellenleiters sind. Das Meßprinzip besteht darin, dass am nicht eingetauchten Ende des Sensors 3 ein Hochfrequenzsignal eingespeist wird, das teilweise am Impedanzsprung, also an der Oberfläche der Flüssigkeit des teilweise eingetauchten Sensors 3, reflektiert wird, so daß eine teilweise stehende Welle entsteht. Um eine störende Reflexion am Ende des Sensors 3 zu vermeiden, muß dieser mit einem entsprechenden Abschlußwiderstand versehen werden. Durch Vermessung oder durch Variation der Speisefrequenz und Fixierung der Knoten und Bäuche dieser stehenden Welle kann auf die Entfernung des Pegelstandes im Bezug auf den Vermessungspunkt (Einspeisepunkt) geschlossen werden. Aus dem Verhältnis des maximalen und minimalen Stromes entlang des Wellenleiters (Stehwellenverhältnis) kann ebenfalls auf die veränderte längenspezifische Kapazität Cx und somit auf die Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit 2 geschlossen werden. Natürlich werden die gewählten Strom-und Spannungswerte so gewählt, dass keine Gefährdung entstehen kann.

Eine dritte alternative Meßmethode für den Füllstand der Flüssigkeit 2 in dem Behälter 1 besteht darin, dass der Korrekturfaktor KM mit Hilfe des Referenzsensors 4 bestimmt wird. Dabei wird der Korrekturfaktor KM in Abhängigkeit vom aktuellen Füllmedium nach folgender Formel bestimmt : KM = dCref/lref

bestimmt, wobei die Werte dCref und lref die Referenzwerte für die Kapazität und Länge des Referenzelementes 4 sind.

Wird dieser Korrekturfaktor KM in die Formel für das erste Auswerteverfahren eingesetzt, dann ergibt sich für das Volumen V = Ks * lref * dC/dCref.

Die Bestimmung des Behälterinhalts wird hierdurch-wie auch beim zweiten alternativevn Auswerteverfahren-zur reinen Volumenbestimmung abhängig vom Füllmedium und der Temperaturausdehnung des Behälterinhalts. Hingegen ist das erste Auswerteverfahren eher eine Massenbestimmung und damit temperaturunabhängig.

Schließlich ist noch ein viertes Auswerteverfahren für die Volumenbestimmung vorsehbar. Für zwei verschiedene Füllmedien bzw. beliebige Mischungsverhältnisse von diesen beiden werden die spezifischen Konstanten KM als bekannt vorausgesetzt. Der Referenzsensor 4 ermittelt den aktuellen Wert von KM. Hierdurch kann das Mischungsverhältnis der zwei Komponenten, z. B. durch Interpolation ermittelt werden. Das Verfahren bietet somit auch die Möglichkeit, beispielsweise den Wasseranteil im Kraftstoff eines Fahrzeugtanks zu bestimmen oder eventuell falsche oder verschiedene Kraftstoffsorten zu identifizieren.

In einer weiteren Ausgestaltung hat der Messwertaufnehmer die Form eines Verzögerungs-Wellenleiters. Die Laufzeit T für elektrische Signale in einem Leiter errechnet sich aus der längenspezifischen Induktivität L und der längenspezifischen Kapazität C nach der Formel

Die Impedanz Z des Leiters ist nach der Formel bestimmt. In einem Verzögerungswellenleiter kann die Laufzeit elektrischer Signale also vorzugsweise erhöht werden indem L oder C erhöht wird. Zusätzlich kann bei Verwendung eines Verzögerungswellenleiters eine Anpassung der Skala (z. B. Linearisierung oder Logarithmierung eines unregelmäßig geformten Behälters) auch durch die Variation von L und C über die Sensorlänge erreicht werden.

Sinnvollerweise wird dabei durch geeignete Maßnahmen das Verhältnis von L und C über die Sensorlänge konstantgehalten, um bei der Auswertung der Hochfrequenz (HF)-oder Pulssignale keine zusätzlichen, ggf. störenden Reflektionen des Signals zu erhalten.

Vorzugsweise kann der Verzögerungswellenleiter in den in Figur 1 skizzierten folgenden Bauformen eingesetzt werden, mit geeigneten Anpassungen, die in den folgenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist der Innenleiter des Wellenleiters eine lange 1-lagige Spule 31 auf einem isolierenden Stabkern 32. Durch den Aufbau des Innenleiters des koaxialen Wellenleiters als Spule wird die längenspezifische Induktivität L deutlich erhöht. Im Raum zwischen der Oberfläche der Spule und dem Mantelrohr befindet sich das Füllmedium 33 welches durch kleine Löcher 34 entlang und/oder unten und oben des Mantelrohres 35 ins Innere eindringen kann. Mehrere Löcher entlang des Mantelrohres, zumindest im unteren Bereich, sind notwendig, wenn ein Bodensatz eines unerwünschten Mediums (z. B. Wasser)

die Messung nicht durch einen überhöhten Stand innerhalb des Sensors verfälschen soll, und starke Schwappbewegungen des Mediums bei ortsveränderlichen Behältern nicht stören sollen.

Die Oberfläche der Spule und die Innenfläche des Mantelrohres bilden die Kapazität des Wellenleiters. Zur Anpassung der Skala kann die längenspezifische Induktivität L durch die Wicklungsdichte der Spule variiert werden. Die ggf. erwünschte proportionale Änderung der längenspezivischen Kapazität C wird bei einer Ausdünnung 36 der Spulenwicklung bereits durch die kleinwerdende Oberfläche des Spulenleiters hervorgerufen und kann noch durch Änderung des Spulen-oder des Mantelrohrdurchmessers 37 vervollständigt werden.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist der Innenleiter des Wellenleiters eine lange 1-lagige Spule 41 mit hohlem Kern.

Je ein innerhalb 42 und je ein außerhalb 43 der Spule 41 angeordneter leitender Zylinder bilden zusammen den Mantelleiter. Im Gegensatz zur Bauform nach Figur 3 sind die kleinen Bohrungen 44 im Mantel oder im Innenleiter des Sensors bei ortsveränderlichen Behältern zur Dämpfung notwendig, um eine extreme Schwappbewegung innerhalb des Sensors zu verhindern. Extreme Schräglage des Flüssigkeitsspiegels innerhalb des Sensors würde sonst zur Undetektierbarkeit des Impulsechos führen.

Zur Verhinderung von Wirbelströmen können die Mantelleiter in Längsrichtung aufgeschlitzt und, falls Notwendig durch eine Isolierung 45 (bzw. 45a, 45b) abgedichtet werden, oder komplett aus mehreren Längssegmenten bestehen. Es kann auch wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 nur der Außenmantel 43, aus mehreren Längssegmenten aufgebaut werden. Der größere Durchmesser dieses Aufbaus führt

gegenüber der ersten Bauform zu erheblich längeren Verzögerungszeiten und somit zu einfacheren Auswerteschaltungen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung können in den Füllraum 46 (bzw. 46a, 46b) Stützstäbe 47 als Spulenträger eingebaut werden. Diese können gleichzeitig als Trennwände 48 für sektorförmig angeordnete Füllräume benutzt werden. Zur weiteren Erhöhung der längenspezifischen Induktivität können diese Stütz-und Trennwände oder auch Trennstäbe aus einem hochfrequenztauglichen ferromagnetischen Material hergestellt sein. Es kann auch an anderer geeigneter Stelle, z. B. als Beschichtung der Mantelleiter, ein solches hochfrequenztaugliches ferromagnetisches Material eingebaut sein. Für die Anpassung der Skala gilt dasselbe wie für die Bauform eins nach Figur 3.

Als Auswertevorrichtung eignet sich vorzugsweise eine Auswerteschaltung für ein Puls-Echo-Verfahren. Eine solche Auswerteschaltung ist in Figur 5 dargestellt. Beim Puls- Echo-Verfahren wird in einer Impulsformerstufe 51, die mit dem Messtaktoszillator 51a in Verbindung steht, ein kurzer elektrischer Impuls I1 erzeugt. Der elektrische Impuls Il bzw. aufeinanderfolgende Impulse wird bzw. werden dem Sensor über eine Impedanzanpassung 52 zugeführt. Jeweils am Impedanzsprung SP1 und SP2 an den Übergängen der Füllmedien 53,54 und am beispielsweise kurzgeschlossenen Ende SP3 des Sensors erfolgt eine Reflektion. Nach der doppelten Laufzeit 2T wird am Eingang des Sensors ein Signal als Echo registriert, das messbar ist. Dieses Signal ist in Block 55 dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass nach dem Impuls I1 zunächst das am Impedanzsprung SP1 reflektierte Signal SPla auftritt, danach das am anderen Impedanzsprung reflektierte Signal SP2a und schließlich das am Ende des Sensors reflektierte Signal SP3a. Die reflektierten Signale SPla,

SP2a, SP3a werden in einem Spannungsfolger 56 aufbereitet und in Komparatoren 57,58,59 mit Schwellwerten S1, S2 bzw.

S3 verglichen. Über Flipflops 60,61 bzw. 62 sowie eine sich anschließende Torlogik 63,64 bzw. 65, mit der die von den Reflexionen verursachten Signalbestandteile voneinander getrennt werden können und eine Pulslängenmessung 66,67 bzw. 68 kann die Laufzeit 2T für jedes Medium gesondert in eine logische Pulslänge umgewandelt werden. Die sich einstellenden Signalverläufe sind jeweils über den einzelnen Komponenten 57 bis 68 angegeben. Die Zählimpulse werden von einem Zeittaktoszillator 69 bereitgestellt, der über einen Frequenzteiler auch mit den Zählern 70,71 bzw. 72 in Verbindung steht Die Pulslänge kann also durch eine einfache Torschaltung für einen Zeittaktoszillator 69 in eine Impulsanzahl umgewandelt werden.

In einem weiteren Auswerteverfahren kann die Sensorspannung bzw. das am Eingang des Sensors meßbare Echosignal direkt digitalisiert oder da es sich bei schnell aufeinander abgegebenen Impulsen Il auch bei dem reflektierten Signal SPla, SP2a, SP3a um ein mit hoher Frequenz wiederholbares Signal handelt, auch durch ein Dehnungs-bzw.

Samplingverfahren zeitlich gedehnt und digitalisiert werden.

Zur zeitlichen Dehnung eignet sich auch ein beispielsweise in der DE-P 198 24 047 bekanntes Abtastverfahren. Das digitalisierte Echosignal ist charakteristisch für die Laufzeit des Impuls-Echos, bzw. die Füllhöhe im Sensor. Das Erkennen der Echos und das Umrechnen in Füllhöhe und/oder Wassergehalt kann dann in einem Prozessrechner erfolgen. Bei einem Füllstandssensor für ein KFZ kann der Prozessrechner Bestandteil der Motorsteuergerätes sein.

Zur genauen Bestimmung der Signallaufzeit bzw. der Füllhöhe können auch andere Parameter wie Auswertung der Flankensteilheit oder der Impulshöhe verwendet werden oder

zumindest bei der Bildung von Korrektursignalen berücksichtigt werden. Weiterhin läßt sich ein direkter Formvergleich des Meßsignales oder von Teilen des Meßsignales oder von aus dem Meßsignal gewonnenen Parametern mit aus Eichmessungen erhaltenen Meßsignalen oder Teilen hiervon oder Parametern hiervon durchführen. Dabei kann noch zwischen den zwei am nächsten liegenden Meßsignalen oder von Meßsignalen oder Parametern interpoliert werden. Die zur Durchführung benötigten Mittel sind beispielsweise im Prozessor bzw. einem zugehörigen Steuergerät enthalten.

Eine Kombination der vorstehend beschriebenen Signalauswertung mit dem Einsatz eines Sensors mit Verzögerungswellenleiter ist ebenfalls möglich