CN109906364A - 模数转换装置以及模数转换方法 - Google Patents

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Abstract

目的在于得到能够抑制在AD转换时产生的误差的AD转换装置，AD转换装置(100)具备：AD转换部(1)；基准电压切换部(2)，其配置于传感器(3)的输出和AD转换部(1)的模拟输入端子之间，能够与传感器(3)的输出以及多个基准电压线连接；以及控制部(6)，其执行如下控制，即，通过使基准电压切换部(2)与多个基准电压线的任一个和传感器(3)的输出连接，从而对输入至AD转换部(1)的基准电压进行切换，传感器(3)的模拟输出值经由基准电压切换部(2)而输入至AD转换部(1)的模拟输入端子，被转换为数字值。

Description

模数转换装置以及模数转换方法
技术领域
本发明涉及抑制在对由传感器检测而输出的物理量进行模数转换时产生的误差的模数转换装置以及模数转换方法。
背景技术
以往，为了模数转换装置的高精度化或者使用环境的扩大，进行抑制误差的技术的开发。在作为现有技术的一个例子的专利文献1中，公开了如下技术，即，向热敏电阻连接分压电阻电路，输出转换为线性特性的数据。在专利文献1所公开的技术中，对热敏电阻所输出的电压的温度特性进行线性校正。
专利文献1：日本特开2015-200633号公报
发明内容
然而，根据上述现有技术，仅抑制进行模数转换之前的阶段的误差。因此存在如下问题，即，无法抑制在模数转换时产生的误差。
本发明就是鉴于上述问题而提出的，目的在于得到能够抑制在模数转换时产生的误差的模数转换装置。
为了解决上述课题、实现目的，本发明的模数转换装置的特征在于，具备：模数转换部；基准电压切换部，其配置于传感器的输出和所述模数转换部的模拟输入端子之间，能够与所述传感器的输出以及多个基准电压线连接；以及控制部，其进行如下控制，即，通过使所述基准电压切换部与多个所述基准电压线的任一个和所述传感器的输出连接，从而对输入至所述模数转换部的基准电压进行切换，所述传感器的模拟输出值经由所述基准电压切换部而输入至所述模数转换部的模拟输入端子，被转换为数字值。
发明的效果
本发明涉及的模数转换装置实现能够抑制在模数转换产生的误差的效果。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的AD(Analog to Digital)转换装置的一个结构例的图。
图2是示出图1所示的控制部的一个结构例的功能框图。
图3是示出图1所示的控制部的一个动作例的流程图。
图4是针对图1所示的传感器而示出灵敏度的峰值的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为灵敏度。
图5是针对图1所示的AD转换部而示出将横轴设为模拟输入、将纵轴设为数字输出的情况下的理想值和实测值的增益误差的图。
图6是将横轴设为模拟输入、将纵轴设为数字输入，对以下情况进行说明的图，即，通过对将基准电压设为0V的转换和将基准电压设为全标度上限值的转换进行切换，从而能够抑制增益误差。
图7是示出表示基准电压为0V的情况下的误差相对于温度的变化的曲线的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为误差。
图8是示出表示基准电压为恒压生成电路的输出电压的5V的情况下的误差相对于温度的变化的曲线的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为误差。
图9是将图7所示的曲线和图8所示的曲线叠加得到的图。
图10是示出实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第一变形例的图。
图11是示出实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第二变形例的图。
图12是示出实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第三变形例的图。
图13是示出实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第四变形例的图。
图14是示出实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第五变形例的图。
图15是针对灵敏度的峰值处于全标度的中央附近的传感器而示出灵敏度的峰值的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为灵敏度。
图16是针对灵敏度的峰值处于全标度的1/4附近的传感器而示出灵敏度的峰值的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为灵敏度。
图17是示出实现图1所示的控制部的硬件的一个结构例的图。
具体实施方式
下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式涉及的模数转换装置以及模数转换方法。此外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式.
图1是表示本发明的实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例的图。图1所示的AD转换装置100具备AD转换部1、基准电压切换部2、传感器3、电阻4、恒压生成部5、控制部6、以及显示部7。能够向图1所示的控制部6输入AD转换部1的输入值或AD转换部1的转换值，基于被输入至控制部6的值，由控制部6对将第一基准电压值作为基准的AD转换和将第二基准电压值作为基准的AD转换进行切换。这里，对于第一基准电压值，可以例示出接地电压即0V，对于第二基准电压值，可以例示出恒压生成部5的输出电压。恒压生成部5的输出电压为全标度上限值，可以例示出5V。此外，全标度上限值是指能够测定的最大值。此外，图1中的箭头示出信号或数据的流向，不是表示实际的配线。
AD转换部1具有：正的参考输入端子，其表示为REFIN(+)；负的参考输入端子，其表示为REFIN(－)；正的模拟输入端子，其表示为AIN(+)；以及负的模拟输入端子，其表示为AIN(－)。正的模拟输入端子AIN(+)和负的模拟输入端子AIN(－)构成差动输入部。正的参考输入端子REFIN(+)与恒压生成部5的输出连接，负的参考输入端子REFIN(－)接地。
基准电压切换部2具备开关2a、开关2b、开关2c、以及开关2d。如果开关2a以及开关2c接通，并且开关2b以及开关2d断开，则呈接地电压0V的接地线与AD转换部1的负的模拟输入端子AIN(－)连接，并且传感器3的输出与AD转换部1的正的模拟输入端子AIN(+)连接，作为正的模拟输入端子AIN(+)和负的模拟输入端子AIN(－)的电压差而将基准电压为0V的传感器输出电压值输入至AD转换部1。另外，如果开关2b以及开关2d接通，并且开关2a以及开关2c断开，则连接于恒压生成部5的输出的恒压线与AD转换部1的正的模拟输入端子AIN(+)连接，并且传感器3的输出与AD转换部1的负的模拟输入端子AIN(－)连接，作为正的模拟输入端子AIN(+)和负的模拟输入端子AIN(－)的电压差而将基准电压为AD转换装置100的全标度上限值的传感器输出电压值输入至AD转换部1。
传感器3是对物理量进行检测的传感器，配置于接地线和电阻4之间。这里，对于物理量，可以例示出温度、电阻值以及压力。在本实施方式中，对于传感器3而例示出热敏电阻，所检测的物理量为温度。因此，对于图1所示的AD转换装置100，可以例示出搭载于FA(Factory Automation)设备的AD转换装置，传感器3可以例示出生产工序中的产品的温度管理所使用的热敏电阻或者在生产工序含有加热工序的情况下的进行加热的加热器的温度管理所使用的热敏电阻。此外，由AD转换装置100得到的物理量即温度值被输出至对FA设备进行控制的可编程控制器，反映在工程控制中。
电阻4是分压用电阻元件，配置于恒压线和传感器3之间。
恒压生成部5是生成恒定电压的恒压生成电路。恒压线与恒压生成部5的输出连接，对于恒压生成部5，可以例示出AD转换装置100的电源电路的电源线。这里，作为一个例子，将恒压生成部5生成而输出的电压设为5V。
向控制部6输入传感器3的模拟输出，控制部6将基准电压切换信号输出至基准电压切换部2，向AD转换部1输出指令，从AD转换部1输入结果而将显示数据输出至显示部7。作为一个例子，控制部6可以通过微机而实现。
此外，显示部7是基于来自控制部6的显示数据进行显示的显示部。
此外，在图1中，例示出具备AD转换部1、基准电压切换部2、传感器3、电阻4、恒压生成部5、控制部6、显示部7的AD转换装置100，但本发明并不限定于此，AD转换装置100至少具备AD转换部1、基准电压切换部2、控制部6，其它结构也可以通过与AD转换装置100连接的外部设备而实现。
图2是示出图1所示的控制部6的一个结构例的功能框图。图2所示的控制部6具备输入部61、存储部62、监视部63、转换部64、结果储存部65、输出部66。输入部61取得传感器3的输出值。具体而言，由图1所示的恒压生成部5生成的恒压通过电阻4和传感器3进行分压，输入部61取得该分压后的电压值作为传感器3的输出值。存储部62存储作为基准电压切换点的预先设定的基准电压切换阈值。此外，在以下的说明中，基准电压切换点还简记为切换点。监视部63对来自输入部61的传感器3的输出值和预先设定于存储部62的基准电压切换阈值进行比较而输出监视结果。转换部64根据来自监视部63的监视结果，向基准电压切换部2输出指令值。结果储存部65储存AD转换部1的转换结果。输出部66根据结果储存部65所储存的、AD转换部1的转换结果，将显示数据输出至显示部7。
图3是示出图1所示的控制部6的一个动作例的流程图。首先，使处理开始，监视部63判定传感器3的输出值即模拟值是否大于或等于基准电压切换阈值(S1)。在模拟值大于或等于基准电压切换阈值的情况下(S1：Yes)，转换部64将基准电压设定为第二基准电压即全标度上限值(S2)。在模拟值并不大于或等于基准电压切换阈值的情况下(S1：No)，转换部64将基准电压设定为第一基准电压即接地电压0V(S3)。然后，在设定基准电压之后，转换部64向AD转换部1输出指令，将来自AD转换部1的转换结果储存至结果储存部65(S4)。然后，将结果储存部65所储存的结果从输出部66作为显示数据而输出至显示部7(S5)，使处理结束。
图2所示的控制部6对传感器3的输出值和基准电压切换阈值进行比较，根据传感器3的输出值对基准电压进行切换，由此使得AD转换部1的增益误差大的区域和传感器3的灵敏度低的区域不重叠，能够抑制全标度下由增益误差引起的测量误差的最大值。
图4是针对图1所示的传感器3而示出灵敏度的峰值的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为灵敏度。在图4中，在全标度的中央附近存在灵敏度的峰值。
图5是针对图1所示的AD转换部1而示出将横轴设为模拟输入、将纵轴设为数字输出的情况下的理想值和实测值的增益误差的图。使用具有图4所示的灵敏度的峰值的传感器3和具有图5所示的增益误差的AD转换部1，在测量对象的值越大则模拟输入越大的系统中进行AD转换，在该情况下，使得与灵敏度的峰值位置对应的AD转换部1的输入值或者AD转换部1的转换结果成为转换的阈值，在使用比峰值更靠低温的区域、即模拟输入较小侧的区域的转换中使用将基准电压设为0V的转换结果，在使用比峰值更靠高温的区域、即模拟输入较大侧的区域的转换中使用将基准电压设为全标度上限值的转换结果，由此能够防止AD转换部1的增益误差大的区域和传感器3的低灵敏度区域重叠。在使用具有图4所示的灵敏度的峰值的传感器而在测量对象的值越小则模拟输入越大的系统中进行AD转换的情况下，同样地，如果在测量对象的值小的区域、即比峰值靠左侧的模拟输入变大的区域中将基准设为全标度上限值而进行转换，在测量对象的值大的区域、即比峰值靠右侧的模拟输入变小的区域中将基准设为0V而进行转换，则能够防止增益误差大的区域和传感器的低灵敏度区域重叠。另外，进行转换的切换的基准值即基准电压切换点能够根据所使用的传感器的规格，由用户使用后述工程工具进行设定。
图6是将横轴设为模拟输入、将纵轴设为数字输入，对以下情况进行说明的图，即，通过对将基准电压设为0V的转换和将基准电压设为全标度上限值的转换进行切换，从而能够抑制增益误差。图6所示的黑点是基准电压切换点。在基准电压为0V时，如果模拟输入值变大，则增益误差变大，相反在基准电压为全标度上限值时，如果模拟输入值变小，则增益误差变大。因此，如图6所示，通过控制为在模拟输入值小的区域中将基准电压设为0V、在模拟输入值大的区域中将基准电压设为全标度上限值，从而能够抑制增益误差。
图7是示出表示基准电压为0V的情况下的误差相对于温度的变化的曲线71的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为误差。图8是示出表示基准电压为恒压生成电路的输出电压的5V的情况下的误差相对于温度的变化的曲线72的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为误差。在图7中，在比全标度的中央靠低温侧误差小，在比全标度的中央靠高温侧误差大，与此相对，在图8中，在比全标度的中央靠高温侧误差小，在比全标度的中央靠低温侧误差大。
图9是将图7所示的曲线71和图8所示的曲线72叠加得到的图。以使得在比图9所示的切换点靠低温侧将基准电压设为0V而采用曲线71、在比切换点靠高温侧将基准电压设为5V而采用曲线72的方式，对基准电压进行切换，由此与不进行基准电压的切换的图7、8的情况相比，能够扩大使误差得到抑制的温度范围。因此，能够扩大可以将AD转换装置100的检测精度维持得高的温度范围。另外，由于不采用如图7的高温侧以及图8的低温侧那样误差非常大的区域，因此还能够抑制误差的最大值。此外，图7至图9所示的误差是转换误差。
此外，图9所示的基准电压的切换点的设定通过工程工具进行即可，通过该工程工具能够对存储于存储部62的值进行变更。用户通过如下方式进行切换点的设定即可，即，对工程工具进行操作，从而输入相对于全标度的百分比的数值，或者在操作画面上通过指点设备对相对于全标度的百分比进行操作。如果按照传感器的灵敏度的峰值位置或使用温度范围而设定基准电压的切换点，则能够抑制误差的最大值。
另外，也可以设为如下结构，即，取得相对于输入值而将0V作为基准时的第一AD转换结果、将全标度上限值即5V作为基准时的第二AD转换结果双方，采用2个AD转换的结果的任意者。此时，具体而言设为如下结构，即，基于成为所设定的切换点的相对于全标度的百分比的数值，自动地采用符合条件者。
另外，也可以是，取得相对于输入值而将0V作为基准时的第一AD转换结果、将全标度上限值即5V作为基准时的第二AD转换结果双方，对2个AD转换的结果进行计算而计算出转换结果。由此，能够与输入值无关地，通过同样的处理计算出转换结果。
如以上说明所示，根据图1所示的结构，能够得到如下AD转换装置，即，使得AD转换的增益误差变大的区域和传感器的低灵敏度区域不重叠，无需扩大电路规模即可抑制在全标度下使用时的误差。
但是，本发明并不限定于图1所示的结构。下面，示出本实施方式的AD转换装置的变形例。
图10是示出本发明的实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第一变形例的图。图10所示的AD转换装置100a是在图1所示的AD转换装置100的传感器3的位置配置电阻4，在电阻4的位置配置传感器3而得到的。通过图10所示的AD转换装置100a也能够与图1所示的AD转换装置100同样地实现本发明，能够得到同样的效果。
图11是示出本发明的实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第二变形例的图。图11所示的AD转换装置100b是与图1所示的AD转换装置100的传感器3并联地连接了电阻8而得到的。通过图11所示的AD转换装置100b，也能够与图1所示的AD转换装置100同样地实现本发明，能够得到同样的效果。
图12是示出本发明的实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第三变形例的图。图12所示的AD转换装置100c是与图1所示的AD转换装置100的电阻4并联地连接了电阻9而得到的。通过图12所示的结构，也能够与图1所示的结构同样地实现本发明，能够得到同样的效果。
图13是示出本发明的实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第四变形例的图。图13所示的AD转换装置100d是在图11所示的AD转换装置100b的电阻4的位置设置了恒流源10而得到的。通过图13所示的结构，也能够与图1所示的结构同样地实现本发明，能够得到同样的效果。此外，图13所示的AD转换装置100d能够进行恒流模式下的动作。
图14是示出本发明的实施方式涉及的AD转换装置的一个结构例即第五变形例的图。图14所示的AD转换装置100e是在与图1所示的AD转换装置100的恒压生成部5的输出连接的恒压线和开关2d之间追加了电阻11，在接地线和开关2a之间追加了电阻12而得到的。通过图14所示的AD转换装置100e，也能够与图1所示的AD转换装置100同样地实现本发明，能够得到同样的效果。此外，图14所示的AD转换装置100e能够通过电阻11以及电阻12将基准电压设为0V至全标度上限值之间的其他值。即，如果由电阻11以及电阻12导致的压降都为1V，则开关2d接通时的AD转换部1的AIN(+)的电压为4V，开关2a接通时的AD转换部1的AIN(－)的电压为1V。
此外，在本实施方式中，AD转换部1和基准电压切换部2既可以设置于同一IC(Integrated Circuit)内，也可以设置于不同IC。
此外，在本实施方式中，也可以在AD转换时施加增益。图15是针对灵敏度的峰值处于全标度的中央附近的传感器3而示出灵敏度的峰值的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为灵敏度。如图15所示，在使用灵敏度的峰值处于全标度的中央附近的传感器3的情况下，通过将0V作为基准的AD转换、将全标度上限值作为基准的AD转换，从而增益可以设定为1或2。
图16是针对灵敏度的峰值处于全标度的1/4附近的传感器3而示出灵敏度的峰值的图，该图中将横轴设为温度、将纵轴设为灵敏度。如图16所示，在使用灵敏度的峰值处于全标度的1/4附近的传感器3的情况下，在将0V设为基准电压时，增益可以设定为1、2或4，在将全标度上限值即5V设为基准电压时，增益可以设定为1。如图15、16所示，在AD转换时施加增益的情况下，只要按照传感器的灵敏度的峰值位置而设定增益即可。
最后，对用于实现图1所示的控制部6的硬件结构进行说明。
图17是示出实现图1所示的控制部6的硬件的一个结构例的图。图17中示出接口即IF 601、处理器602以及存储电路603。处理器602进行程序的执行以及运算，代表性地为CPU(Central Processing Unit)。存储电路603存储处理器602所执行的程序，并且对处理器602进行程序的执行以及运算时所需的数据进行存储。IF 601是实现控制部6的外部输入输出的结构。此外，IF 601、处理器602以及存储电路603也可以分别设置多个。
由此，根据本实施方式，能够抑制在AD转换时产生的误差。因此，能够将AD转换装置高精度化，另外，能够扩大AD转换装置的使用环境。
以上实施方式所示的结构示出的是本发明的内容的一个例子，也可以与其他公知技术组合，在不脱离本发明的主旨的范围，还可以省略或变更结构的一部分。
标号的说明
1AD转换部，2基准电压切换部，2a、2b、2c、2d开关，3传感器，4、8、9、11、12电阻，5恒压生成部，6控制部，7显示部，10恒流源，61输入部，62存储部，63监视部，64转换部，65结果储存部，66输出部，71、72曲线，100、100a、100b、100c、100d、100e AD转换装置，601IF，602处理器，603存储电路。

Claims (9)

1.一种模数转换装置，其特征在于，
具备：
模数转换部；
基准电压切换部，其配置于传感器的输出和所述模数转换部的模拟输入端子之间，能够与所述传感器的输出以及多个基准电压线连接；以及
控制部，其进行如下控制，即，通过使所述基准电压切换部与多个所述基准电压线的任一个和所述传感器的输出连接，从而对输入至所述模数转换部的基准电压进行切换，
所述传感器的模拟输出值经由所述基准电压切换部而输入至所述模数转换部的模拟输入端子，被转换为数字值。
2.根据权利要求1所述的模数转换装置，其特征在于，
所述传感器具备灵敏度根据使用环境而发生变化的特性，
所述基准电压切换部设定为，根据所述传感器的灵敏度而切换所述基准电压。
3.根据权利要求1或2所述的模数转换装置，其特征在于，
具备恒压生成部，
多个所述基准电压线具备呈第一基准电压的第一基准电压线、以及呈比所述第一基准电压高的第二基准电压的第二基准电压线。
4.根据权利要求3所述的模数转换装置，其特征在于，
所述第一基准电压线为接地线，
所述第二基准电压线与所述恒压生成部的输出连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的模数转换装置，其特征在于，
所述恒压生成部的输出值为全标度上限值，
所述基准电压进行切换的切换点是以相对于所述全标度上限值的百分比设定的。
6.根据权利要求5所述的模数转换装置，其特征在于，
计算出第一模数转换结果和第二模数转换结果，根据相对于所述全标度上限值的百分比输出所述第一模数转换结果或所述第二模数转换结果，其中，所述第一模数转换结果是由与所述传感器的输出和所述第一基准电压线连接的所述模数转换部输出的，所述第二模数转换结果是由与所述传感器的输出和所述第二基准电压线连接的所述模数转换部输出的。
7.根据权利要求5所述的模数转换装置，其特征在于，
计算出第一模数转换结果和第二模数转换结果，通过对所述第一模数转换结果和所述第二模数转换结果进行计算而输出转换结果，其中，所述第一模数转换结果是由与所述传感器的输出和所述第一基准电压线连接的所述模数转换部输出的，所述第二模数转换结果是由与所述传感器的输出和所述第二基准电压线连接的所述模数转换部输出的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的模数转换装置，其特征在于，
对所述模数转换部的输出施加增益而输出。
9.一种模数转换方法，其将来自传感器的模拟输出值转换为数字值而与第一基准电压或第二基准电压进行比较，
所述模数转换方法的特征在于，包括如下步骤：
判定来自所述传感器的模拟输出值是否大于或等于预先设定的基准电压切换阈值；
在所述模拟输出值并非大于或等于基准电压切换阈值的情况下，将基准电压设为第一基准电压而将模拟输出值转换为数字值；
在所述模拟输出值大于或等于基准电压切换阈值的情况下，将基准电压设为比所述第一基准电压高的第二基准电压而将模拟输出值转换为数字值。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020115090A1 (de) * 2020-06-05 2021-12-09 WAGO Verwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltung zur analog-digital-umsetzung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1399410A (zh) * 2001-06-18 2003-02-26 三洋电机株式会社 模－数转换电路
CN1822506A (zh) * 2006-02-10 2006-08-23 中控科技集团有限公司 一种积分式a/d转换方法及其模数转换装置
CN101499801A (zh) * 2008-01-31 2009-08-05 凯迈（洛阳）测控有限公司 一种a/d转换电路及其转换方法
JP2011247780A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 Lapis Semiconductor Co Ltd 検出装置
CN202329848U (zh) * 2011-11-23 2012-07-11 艾默生电气公司 测温装置
CN103888140A (zh) * 2013-03-01 2014-06-25 上海富欣智能交通控制有限公司 模数转换误差自校正的装置及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63111432A (ja) * 1986-10-28 1988-05-16 Furuno Electric Co Ltd 温度測定装置
JP3203368B2 (ja) * 1990-08-03 2001-08-27 株式会社リコー 測光装置
JPH0548457A (ja) * 1991-08-20 1993-02-26 Fujitsu General Ltd センサ出力信号のａ／ｄ変換方法
DE19911526A1 (de) 1999-03-16 2000-09-21 Bosch Gmbh Robert Sensorüberwachung und Sensor mit Überwachungsschaltung
JP4779793B2 (ja) 2006-05-01 2011-09-28 株式会社デンソー Ａｄ変換装置及び電子制御装置
US8981972B2 (en) * 2013-03-14 2015-03-17 Analog Devices, Inc. Background calibration of ADC reference voltage due to input signal dependency
KR20150026292A (ko) 2013-09-02 2015-03-11 엘에스산전 주식회사 네거티브 온도 계수 서미스터를 이용한 온도 측정 장치
JP2015145823A (ja) * 2014-02-03 2015-08-13 株式会社リコー 温度検出装置
JP2015200633A (ja) 2014-04-04 2015-11-12 株式会社デンソー サーミスタの温度特性補正装置及びサーミスタの温度特性補正方法
US9564914B1 (en) * 2016-03-24 2017-02-07 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Systems and methods for monitoring and compensation of analog to digital converter reference voltages
US10411722B2 (en) * 2017-10-26 2019-09-10 Korea University Research And Business Foundation, Sejong Campus High-speed and low-power pipelined ADC using dynamic reference voltage and 2-stage sample-and-hold

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1399410A (zh) * 2001-06-18 2003-02-26 三洋电机株式会社 模－数转换电路
CN1822506A (zh) * 2006-02-10 2006-08-23 中控科技集团有限公司 一种积分式a/d转换方法及其模数转换装置
CN101499801A (zh) * 2008-01-31 2009-08-05 凯迈（洛阳）测控有限公司 一种a/d转换电路及其转换方法
JP2011247780A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 Lapis Semiconductor Co Ltd 検出装置
CN202329848U (zh) * 2011-11-23 2012-07-11 艾默生电气公司 测温装置
CN103888140A (zh) * 2013-03-01 2014-06-25 上海富欣智能交通控制有限公司 模数转换误差自校正的装置及方法

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