BE904066A

BE904066A - Werkwijze voor de digitale conversie van een electrische spanning

Info

Publication number: BE904066A
Application number: BE0/216152A
Authority: BE
Inventors: J A Peperstraete
Original assignee: Univ Leuven Kath
Priority date: 1986-01-20
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1986-05-15

Abstract

Werkwijze voor de digitale conversie van een electrische spanning die erin bestaat de te meten electrische spanning te combineren met een condensator (2) en een weerstand (1). Deze worden aangesloten aan één enkele meetklem (4) en de massageleider van een meetschakeling (5). Hierbij moet de meetklem zowel als ingangs-(7) als uitgangsklem(6) geschakeld kunnen worden; als ingangsklem (7) dient ze een drempelwaarde te bezitten zodat de schakeling verschillend kan reageren naargelang de waarde van de electrische ingangsspanning boven of onder deze drempelwaarde ligt.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   BESCHRIJVING behorende bij een 
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van 
Katholieke Universiteit Leuven (uitvinder : Prof. J. A. Peperstraete) voor "Werkwijze voor de digitale conversie van een electrische spanning" 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de digitale conversie van een electrische spanning. 



   De uitvinding heeft tot doel via een enkele   ingangs-of uitgangsklem   van een digitale schakeling of van een computer, en zonder gebruik te moeten maken van een AC/DC of DC/AC convertor,   geïntegreerde   schakelingen of spanningsversterkers of-vergelijkers een digitale meting van een electrische spanning mogelijk te maken. 



   Om dit volgens de uitvinding te verwezenlijken, bestaat de werkwijze volgens de uitvinding hierin, onder tussenkomst van een in serie geschakelde weerstand, de te converteren electrische spanning aan een condensator aan te leggen, deze condensator in serie aan te sluiten met een gestuurde bidirectionele electronische schakeling, aan de ingang van een tel-meetschakeling of een als dusdanig geprogrammeerde schakeling, waarbij de bidirectionele electronische schakeling bij haar aan de condensator verbonden klem, wanneer deze klem de ingangsklem van de schakeling vormt, een bepaalde drempelwaarde vertoont ; de bidirectionele electronische schakeling derwijze te sturen dat zij vanaf hogerbedoelde meetschakeling naar de condensator geleidend wordt ;

   de tel-meetschakeling of een als dusdanig geprogrammeerde schakeling een spanning aan de bidirectionele electronische schakeling te laten aanleggen, welke spanning een waarde heeft waardoor de spanning aan de klemmen van de condensator lager wordt dan deze van hogerbedoelde drempel, nadien de bidirectionele electronische schakeling derwijze te sturen dat deze geleidend wordt vanaf de condensator naar de tel-meetschakeling of een als dusdanig geprogrammeerde schakeling en door deze schakeling een telprocedure te laten starten, waarbij de condensator zich ondertussen in de te converteren spanningswaarde oplaadt en de 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 telprocedure een einde neemt wanneer de spanning aan de klemmen van de condensator hogerbedoelde drempelwaarde van de klem van de bidirectionele schakeling waarmede de condensator is verbonden, overtreft,

   en het resultaat van de telprocedure een numerische waarde is die een maat van de te converteren spanning voorstelt. 



   Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm is hogerbedoelde bidirectionele electronische schakeling een poortschakeling. 



   Volgens een andere verwezenlijkingsvorm is hogerbedoelde bidirectionele electronische schakeling een bufferversterker. 



   Andere details en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van een werkwijze voor de digitale conversie van een electrische spanning, volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel bij wijze van voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuur. 



   De figuur is een blokschema van de schakeling voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. 



   De te meten electrische spanning Vx wordt in serie met een weerstand   l   aan een condensator 2 aangesloten. Deze weerstand kan de inwendige weerstand van de spanningsbron Vx zelf zijn. De condensator wordt, in serie met een bidirectionele electronische buffer-of versterkerschakeling 3, tussen de meetklem 4 en de massageleider van de meetschakeling 5 verbonden. 



   Is de klem 6 van de bidirectionele schakeling, die met de condensator 2 is verbonden, als ingangsklem geschakeld, dan dient deze een drempelwaarde te bezitten zodat de schakeling verschillend kan reageren naargelang de waarde van de electrische ingangsspanning boven of onder deze drempelwaarde ligt. 



   De meetprocedure is als volgt : de bidirectionele schakeling wordt gestuurd in de toestand waarbij klem 7 als ingangsklem en klem 6 als uitgangsklem fungeert ; 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 de meetschakeling 5 start nu een telprocedure. 



  Ondertussen laadt de condensator 2 zich met de te meten spanning Vx. 



  De telprocedure wordt gestopt wanneer de spanning over de condensator 2 de drempelwaarde van de ingangsklem 6 overschrijdt. Het resultaat van de telling is een getal dat een maat is voor de electrische spanningswaarde Vx. Deze werkwijze maakt het mogelijk om via een enkele ingangs-of uitgangsklem van een digitale schakeling of van een computer, en zonder gebruik te moeten maken van AC/DC of DC/AC convertors   geïntegreerde   schakelingen of-vergelijkers een directe digitale meting van een electrische spanning uit te voeren. 



   De enige supplementaire componenten zijn een condensator 2 en een vaste weerstand 1 die samen een tijdsconstante van opladen bepalen. Bij het begin van een meetcyclus wordt de condensator ontladen door de meetschakeling, daarna kan de te meten spanning de condensator terug via de vaste weerstand 1 opladen. 



   Als drempeldetecterend element wordt de ingangsdrempel van de ingangskring gebruikt. Wanneer beroep kan worden gedaan op de MOS-technologie, is de drempelwaarde van de ingangstransistor over een breed temperatuursgebied behoorlijk constant. 



   De mogelijke toepassingen situeren zich vooral waar metingen van electrische spanningen tot nauwkeurigheden met een maximale tolerantie van 1 % geëist worden, zoals o. m. : - het digitaal meten van electrische spanningen afkomstig van allerhande sensoren : fotocellen, pH metingen, frequentie-en spanningsomvormers,   snelheid-en   acceleratiemetingen, vermogenmetingen enz. 



   - beveiligen tegen spanningsuitval. 



   Voor computerschakelingen valt deze methode bijzonder voordelig uit : programmeerbare   ingang-en   uitgangsklemmen kunnen worden voorzien terwijl het programma, vereist om tot de metingen over te gaan, uitzonderlijk kort is ; een tiental instructies kunnen hiertoe voldoen. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm en dat hieraan vele veranderingen zouden kunnen worden aangebracht zonder buiten het raam van de octrooiaanvrage te treden.

Claims

CONCLUSIES 1. Werkwijze voor de digitale conversie van een electrische spanning, met het kenmerk dat deze hierin bestaat, onder tussenkomst van een in serie geschakelde weerstand, de te converteren electrische spanning aan een condensator aan te leggen, deze condensator in serie aan te sluiten met een gestuurde bidirectionele electronische schakeling, aan de ingang van een tel-meetschakeling of een als dusdanig geprogrammeerde schakeling, waarbij de bidirectionele electronische schakeling bij haar aan de condensator verbonden klem, wanneer deze klem de ingangsklem van de schakeling vormt, een bepaalde drempelwaarde vertoont ; de bidirectionele electronische schakeling derwijze te sturen dat zij vanaf hogerbedoelde meetschakeling naar de condensator geleidend wordt ;

de tel-meetschakeling of een als dusdanig geprogrammeerde schakeling een spanning aan de bidirectionele electronische schakeling te laten aanleggen, welke spanning een waarde heeft waardoor de spanning aan de klemmen van de condensator lager wordt dan deze van hogerbedoelde drempel ; nadien de bidirectionele electronische schakeling derwijze te sturen dat deze geleidend wordt vanaf de condensator naar de tel-meetschakeling of een als dusdanig geprogrammeerde schakeling en door deze schakeling een telprocedure te laten starten, waarbij de condensator zich ondertussen in de te converteren spanningswaarde oplaadt en de telprocedure een einde neemt wanneer de spanning aan de klemmen van de condensator hogerbedoelde drempelwaarde van de klem van de bidirectionele schakeling, waarmede de condensator is verbonden,

overtreft en het resultaat van de telprocedure een numerische waarde is die een maat van de te converteren spanning voorstelt.
2. Werkwijze volgens conclusie l, met het kenmerk dat hogerbedoelde bidirectionele electronische schakeling een poortschakeling is.
3. Werkwijze volgens conclusie l, met het kenmerk dat hogerbedoelde bidirectionele electronische schakeling een bufferversterker is. <Desc/Clms Page number 7>
4. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-3, met het kenmerk dat hogerbedoelde bidirectionele electronische schakeling een schakeling is in MOS-technologie waarvan hogerbedoelde ingangsdrempel door de ingangsdrempel van de ingangstransistor van deze schakeling wordt gevormd.