DE1283367B - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Analog-Digital-Umsetzung eines Messwertes - Google Patents

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Analog-Digital-Umsetzung eines Messwertes

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DE1283367B
DE1283367B DE1966B0086901 DEB0086901A DE1283367B DE 1283367 B DE1283367 B DE 1283367B DE 1966B0086901 DE1966B0086901 DE 1966B0086901 DE B0086901 A DEB0086901 A DE B0086901A DE 1283367 B DE1283367 B DE 1283367B
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Dipl-Ing Ole Johan Melhus
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Boelkow GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/34Analogue value compared with reference values
    • H03M1/38Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
    • H03M1/40Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type recirculation type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

  • Verfahren und Schaltungsanordnung zur Analog-Digital-Umsetzung eines Meßwertes Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Analog-Digital-Umsetzung eines auf einen Spannungswert zurückführbaren Meßwertes mit einer einstellbaren Normalspannungsquelle und einem Vergleicher mit einem Digitalausgang und Einrichtungen zum Subtrahieren der Normalspannung von dem zu messenden Spannungswert.
  • Neben den zahlreichen bekannten Verfahren und SchaltungsanordnungenzurAnalog-Digital-Umsetzung ist z. B. aus S t e i n b u c h, »Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung% S. 776, insbesondere Abb. 5.8/32, eine Schaltungsanordnung bekannt, in welcher mehrere, eine bestimmte Referenz- oder Normalspannung aufweisende Vergleicherstufen vorgesehen sind. In der ersten Stufe wird die Meßspannung mit der größten Referenzspannung 2 (n) - U, verglichen; ist die Meßspannung U größer als die Referenzspannung, so gibt der Vergleicher der ersten Stufe ein »L«-Signal ab, und die Meßspannung U wird um den Betrag der Referenzspannung vermindert an die zweite Stufe gegeben, wo diese verminderte Spannung mit der zweiten Referenzspannung 2 (n-1) - U, verglichen und analog wie in der ersten Stufe behandelt wird. Jede Stufe gibt die an sie gelangte Spannung unter Abgabe eines Digitalsignals an die nächstfolgende Stufe weiter, wobei je nach Größe dieser Spannung gegenüber der individuellen Referenzspannung der jeweiligen Stufe die Spannung um den Betrag der Referenzspannung vermindert wird. Die Digitalausgänge der Vergleicher der einzelnen Stufen geben dann die Digitalwerte der Meßspannung an, wobei jeweils eine Stufe pro Binärstelle vorhanden ist.
  • Bei einer solchen Schaltungsanordnung müssen also so viele Stufenjeweils mit einer Referenzspannungsquelle, einem Vergleicher und einem Subtrahierer vorgesehen sein, wie die größte mit der Anordnung noch umzusetzende Meßspannung U Binärstellen aufweist. Eine solche Schaltungsanordnung ist also vor allem bei größeren Werten einer Meßspannung U recht aufwendig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Analog-Digital-Umsetzung eines als unbekannte Spannung vorliegenden Meßwertes mit geringem und von der Anzahl der Binärstellen des Meßwertes unabhängigem Schaltungsaufwand zu schaffen.
  • Ausgehend von einem Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung eines auf einen Spannungswert zurückführbaren Meßwertes durch einen Vergleich des zu ermittelnden Spannungswertes mit einer einstellbaren Normalspannung, wobei an einem Digitalausgang in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ein »0«-Signal oder ein »L«-Signal erscheint und von der' zu ermittelnden Meßspannung der Betrag der Normalspannung subtrahiert wird, ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von der zu ermittelnden Meßspannung UA nach dem Vergleich mit der Normalspannung UN beim Kriterium UA # Uv die Normalspannung subtrahiert und die Restspannung vervielfacht wird, daß die Meßspannung U-4 beim Kriterium U-4 > UE unverändert vervielfacht wird, daß die jeweils vervielfachte Spannung UB wieder mit der gleichen Normalspannung UN verglichen und genauso behandelt wird wie die ursprünglich zu ermittelnde Spannung U,4, daß sich dieser Vergleichsvorgang so oft wiederholt, bis eine vorgewählte binäre Stellenzahl des Meßergebnisses erreicht ist, wobei bei jedem Vergleich der zu ermittelnden Spannung UA am Digitalausgang ein eine Binärstelle des digitalen Meßergebnisses angebendes Signal ausgegeben wird. Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zu ermittelnde Spannung einer den jeweiligen Meßwert darstellenden Eingangsspannung kurzzeitig als »Probe« entnommen und gespeichert.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, bei welcher zur Speicherung der zu ermittelnden Meßspannung ein erster »Haltekreis« und zur Speicherung der durch einen die Meßspannung mit der Normalspannung vergleichenden Vergleicher gelaufenen Spannung ein zweiter Haltekreis vorgesehen ist, der zweite Haltekreis über Mittel zur Subtraktion der Normalspannung von der Meßspannung in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis und Mittel zur Verdoppelung der Meßspannung verfügt und der Ausgang des zweiten Haltekreises mit dem Speicher des ersten Haltekreises über einen gesonderten Verstärker und elektronischen Schalter verbunden ist.
  • Unter der Bezeichnung »Haltekreis«sind Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, die kurzzeitig die am Eingang liegende elektrische Größe, z. B. die Eingangsspannung, über einen meist elektronischen Schalter abtasten, sodann diese der Eingangsgröße entnommene »Proben( z. B. auf einem Kondensator speichern und diese unabhängig von eventuellen Änderungen der Eingangsgröße zur Verarbeitung bereithalten.
  • Durch die Haltekreise wird der Eingang nur kurzzeitig zu einer »Probenentnahme« aus einer unbekannten Spannung UE an die eigentliche Auswerteschaltung geschaltet. Danach wird die Spannungsprobe U,1 in dem ersten Haltekreis gespeichert und mit einer Normalspannung UN verglichen, wobei beim Kriterium UA ## UN am Digitalausgang ein »L«-Signal, bei U,1 < UN ein »0«-Signal erscheint.
  • Beim Kriterium U,4 2# UN wird in dem zweiten Haltekreis von der unbekannten Spannung UA die Normalspannung Uv abgezogen und die verbleibende Restspannung verdoppelt. Diese verdoppelte Spannung wird über einen gesonderten Verstärker und Schalter auf den Speicher des ersten Haltekreises zurückgegeben, worauf diese Spannung nochmals durch den Vergleicher und den zweiten Haltekreis gegeben wird. Dieses geschieht so lange, bis die gewünschte binäre Stellenzahl erreicht ist. Bei jedem Durchgang der Spannung durch den Vergleicher wird an dessen Digitalausgang eine Binärstelle des digitalen Meßergebnisses ausgegeben. Das digitale Meßergebnis hat also so viele Binärstellen wie Umläufe der Spannung stattgefunden haben. Die Stellenzahl kann in einer Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Normalspannung Uiv so vorgewählt werden, daß ein zu erwartendes Meßergebnis mit ausreichender Genauigkeit bestimmbar ist.
  • Damit ist aber der Schaltungsaufwand für den Analog-Digital-Umsetzer unabhängig von der Anzahl der Binärstellen und relativ gering. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat außerdem den Vorteil, daß sie immer nur einen Augenblickswert des angebotenen Meßwertes ermittelt, also unabhängig von eventuell während des Auswertevorgangs auftretenden Änderungen der Eingangsgröße ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Haltekreis so ausgeführt, daß bei jedem vierten Umlauf die Meßspannung nicht verdoppelt, sondern mit dem Faktor »1,25« multipliziert wird, Eine solche Schaltungsanordnung gibt den Meßwert als binärverschlüsselte mehrstellige Dezimalzahl an, wobei nach dem »1248«-Dezimalkode jede Dezimalziffer durch eine vierstellige Binärzahl angegeben wird. Die Schaltungsanordnung gibt nach jedem vierten Umlauf der Meßspannung die erste Binärstelle für eine neue Dezimalziffer an.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird in den Rückkopplungszweig des ersten Haltekreises ein regelbarer Spannungsteiler eingeschleift, der ähnlich wie bei dem zweiten Haltekreis eine Verstärkung der Eingangsspannung ermöglicht. Über diesen Spannungsteiler kann zusätzlich zu der durch die Wahl der Normalspannung UN gegebenen Meßbereichsumschaltung der Meßbereich des Analog-Digital-Umsetzers umgeschaltet werden.
  • Alles Nähere der Erfindung wird an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Im einzelnen zeigt F i g. 1 schematisch einen Haltekreis, F i g. 2 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit zwei Haltekreisen, F i g. 3 eine weitere Ausführungsform für die Ermittlung von Digitalwerten im 1248-Dezimalkode und F i g. 4 eine andere Ausführungsform des ersten Haltekreises.
  • In F i g. 1 ist schematisch ein in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verwendeter Haltekreis dargestellt. Dieser besteht aus einem als Differenzverstärker ausgebildeten Eingangsverstärker 1, dessen Ausgang über einen elektronischen Schalter 2 auf einen Speicherkondensator 3 geschaltet ist, der wiederum mit dem Eingang eines Ausgangsverstärkers 4 verbunden ist. Der Ausgang desAusgangsverstärkers 4 ist auf den Eingang des als Differenzverstärker wirkenden Eingangsverstärkers 1 geschaltet. Der Ausgangsverstärker 4 ist völlig gegengekoppelt, so daß er einen sehr hohen Eingangswiderstand zur Vermeidung von Leckverlusten des Speicherkondensators 3 erhält.
  • Der Eingangsverstärker 1 besitzt eine hohe Eigenverstärkung « 103), um eine möglichst genaue Übereinstimmung zwischen Eingangsspannung und Ausgangsspannung des Haltekreises zu erzielen. Der Verstärkungsfaktor des Ausgangsverstärkers 4 ist dagegen gleich 1.
  • Der elektronische Schalter 2 besteht aus zwei Transistoren T, und T, deren Basen über einen Übertrager Ü angesteuert werden. Nur während eines an die Basen gegebenen kurzzeitigen Tastimpulses werden die Kollektor-Emitter-Strecken der beidenTransistoren T, und T2 leitend und schalten damit den Ausgang des Eingangsverstärkers 1 auf den Speicherkondensator 3 durch. Damit die Transistoren T, und T2 im nichtleitenden Zustand sicher sperren und die Transistorleckströme so klein wie möglich sind, sind ihren Kollektor-Emitter-Streckenjeweils inDurchlaßrichtung geschaltete Dioden D, und D, vorgeschaltet.
  • Die Wirkungsweise eines solchen Haltekreises ist folgende: Eine am Eingang anstehende Spannung UE wird über den Eingangsverstärker 1 verstärkt und steht am geöffneten elektronischen Schalter 2 an. Bei einem Tastimpuls werden beide Transistoren T, und T, leitend, der Schalter 2 also »geschlossen% und der Kondensator 3 wird auf die vom Verstärker 1 abgegebene Spannung aufgeladen. Die Ausgangsspannung U,4 am Ausgang des Verstärkers 4 folgt dabei der Kondensatorspannung und gelangt über die Rückkopplung gleichzeitig auf den Eingang des als Differenzverstärker wirkenden Verstärkers 1, d. h., dieser lädt den Kondensator nur so lange auf, bis die Ausgangsspannung U-4 gleich der Eingangsspannung UE ist. Dieser Aufladungsvorgang des Kondensators 3 auf die Eingangsspannung U,4 = UE spielt sich in einer gegenüber der Dauer des Tastimpulses sehr kurzen Zeit ab.
  • In F i g. 2 ist eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zur Analog-Digital-Umsetzung dargestellt, die aus zwei Haltekreisen gemäß F i g. 1 aufgebaut ist. Die Eingangsspannung UE gelangt über einen Eingangsverstärker l' und einen elektronischen Schalter 2' auf einen Speicherkondensator 3'. An einem Schaltpunkt 5 erscheint die über einen Aus# gangsverstärker 4' weitergegebene, im Speicherkondensator 3' enthaltene Ausgangsspannung U4, die über einen Vergleicher 6 mit einer Normalspannung Uv verglichen wird. Die Spannung UA gelangt dann über einen zweiten Eingangsverstärker 7 des zweiten Haltekreises und einen Schalter 8 auf einen zweiten Speicherkondensator 9, dessen gespeicherte Spannung als Spannung UB über einen zweiten Ausgangsverstärker 10 des zweiten Haltekreises an einen Schaltpunkt 11 gelangt. Der Verstärker 10 des zweiten Haltekreises ist im Gegensatz zum Verstärker 4' des ersten Haltekreises über einen aus Widerständen 12 und 13 bestehenden Spannungsteiler auf den Eingang des Eingangs- bzw. Differenzverstärkers 7 rückgekoppelt. Die Widerstände 12 und 13 sind dabei so ausgelegt, daß im Rückkopplungszweig eineSpannungsteilung im Verhältnis 2: 1 stattfindet und somit der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 10 gleich 2 ist. In den Rückkopplungszweig des Verstärkers 10 wird außerdem über einen Schalter 15 ein von einer Stromquelle 14 gelieferter und der Normalspannung UN entsprechender Strom Iv eingespeist. Der Schalter 15 wird vom Vergleicher 6 so betätigt, daß er beim Kriterium U,1 2# Uy jeweils geschlossen ist. Die Stromeinspeisung bei geschlossenem Schalter 15 bewirkt dabei eine Subtraktion der Normalspannung UN von der am Eingang des zweiten Haltekreises anstehenden Spannung UA. Die am Schaltpunkt 11 des zweiten Haltekreises anstehende Spannung UB wird über einen gesonderten Verstärker 16 und einen Schalter 17 auf den Speicherkondensator 3' des ersten Haltekreises zurückgegeben und erscheint dort wieder als neue Spannung UA. Die elektronischen Schalter T, 8 und 17 werden von einer Steuerungseinrichtung 24 nacheinander in bestimmter Weise betätigt, wobei die Anzahl der Schalterbetätigungen in der Steuerungseinrichtung jeweils so vorgewählt wird, daß die Stellenzahl des binären Meßergebnisses gleich der Stellenzahl der Binärzahl ist, die den Betrag der jeweils vorgewählten Normalspannung Ulv in binärverschlüsselter Form angibt.
  • Die Wirkungsweise des Analog-Digital-Umsetzers gemäß Fig. 2 ist folgende: Die am Eingang des ersten Haltekreises anstehende und zu ermittelnde Meßspannung UE wird bei Schließen des Schalters 2' im Speicherkondensator 3' gespeichert. Gleichzeitig gelangt sie über den Ausgangsverstärker 4' als Spannung UA an den Schaltpunkt 5, wo sie im Vergleicher 6 mit der Normalspannung UN verglichen wird. Der Schalter 2' ist nur für eine kurze, zur »Probenentnahme« aus der am Eingang anstehenden Spannung UE ausreichende Zeit geschlossen.
  • Je nach Ergebnis des im Vergleicher 6 vorgenommenen Vergleichs der Spannung UA mit der Normalspannung Uy erscheint am Digitalausgang 23 dieses Vergleichers ein »L«-Signal beim Kriterium UA ## UN oder ein »0«-Signal beim Kriterium UA > Uy. Beim ersten Kriterium wird gleichzeitig der Schalter 15 geschlossen. Mit dem Schließen des Schalters 8 des zweiten Haltekreises gelangt die am Schaltpunkt 5 stehende Spannung UA über den Verstärker 7 und den Schalter 8 auf den Speicherkondensator 9, wobei im Speicherkondensator 9 nur eine solche Spannung gespeichert wird, die sich durch eventuelle Subtraktion der Normalspannung UN und einer anschließenden Verdopplung, bedingt durch den Spannungsteiler und, die Stromeinspeisung, im Rückkopplungszweig des Verstärkers 10 ergibt.
  • Da der Eingangsverstärker 7 ebenfalls ein Differenzverstärker ist, erfolgt durch die Spannungsteilung der betragsmäßig gleichen Widerstände 12 und 13 im Rückkopplungszweig eine Verdopplung der Eingangsspannung UA. Wird bei geschlossenem Schalter 15 außerdem noch ein Strom Iv von solcher Größe in den Spannungsteiler eingespeist, daß am Widerstand 13 eine Spannung von Uv abfällt, so wird der Speicherkondensator 9 über den Differenzverstärker 7 auf eine Spannung UB = (UA - UN) - 2 aufgeladen. Diese Spannung, die gleichzeitig am Schaltpunkt 11 erscheint, wird anschließend über den ebenfalls als Differenzverstärker ausgebildeten Verstärker 16 und den nun geschlossenen Schalter 17 wieder auf den Speicherkondensator 3' des ersten Haltekreises zurückgegeben, so daß sie als neue am Schaltpunkt 5 anstehende Spannung U,1 erscheint.
  • Diese Spannung wird jetzt wieder am Vergleicher 6 mit der Normalspannung UN verglichen und je nach Vergleichsergebnis entweder nach Subtraktion der Normalspannung Uv oder aber sofort verdoppelt, wobei am Digitalausgang 23 des Vergleichers wiederum je nach Vergleichsergebnis ein die nächste Binärstelle angebendes Digitalsignal erscheint. Die Spannung läuft nun in der gesamten Schaltungsanordnung so oft um, wie Schalterzyklen in der Steuerungseinrichtung 24 vorgewählt sind, also die Steuerungseinrichtung 24 nacheinander die Schalter 8 und 17 betätigt. Am Digitalausgang 23 der Schaltungsanordnung erscheinen dabei nacheinander so viele jeweils eine Binärstelle angebende Signale, wie Spannungsumläufe stattgefunden haben.
  • Während der Schalter 2' immer nur zu Beginn einer Messung kurzzeitig geschlossen und damit eine »Probe« der Meßspannung entnommen wird, werden die Schalter 8 und 17 wechselweise nacheinander bei jedem Spannungsumlauf einmal geschlossen.
  • Im folgenden sei an Hand von zwei Beispielen verschiedener zu messender Eingangsspannungen UE und verschiedener Normalspannungen UN bei entsprechend vorgewählten binären Stellenzahlen die Arbeitsweise und Ermittlung des Digitalwertes mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach F i g. 2 gezeigt.
    Uy 4 V; UE = 3 V; Stellenzahl: 3.
    U', Vergleichs- U"
    Digitalwert
    ergebnis
    1 3 V UA4< UN 6 V »o«
    2 6 V UA > UN 4 V »L«
    3 4 V UA = UN 0 V »L«
    3
    UN 8 V; U-p = 11 V; Stellenzahl: 4.
    UA Vergleichs-
    ergebnis us Digitalwert
    1 iiv UA > UN 6 V »L«
    2 6 V UA4< UN 12 V »0«
    3 12 V UA > UN 8 V »L«
    4 8 V UA = UN OV »L«
    11
    Die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform des Analog-Digital-Umsetzers unterscheidet sich von der in F i g. 2 gezeigten Schaltungsanordnung durch einen zusätzlichen Eingangsverstärker 18 und einen zusätzlichen Schalter 19 innerhalb des zweiten Haltekreises und einen zusätzlichen, aus den Widerständen 20 und 21 bestehenden Spannungsteiler und einer Stromquelle 22, die so dimensioniert sind, daß sie zwar ebenfalls beim Kriterium UA ##: Uv den Betrag der jeweiligen Normalspannung UN von der zu ermittelnden Spannung U_4 subtrahieren, aber statt einer Verdopplung der Restspannung eine Multiplikation dieser Restspannung mit dem Faktor 1,25 bewirken.
  • Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist der der in F i g. 2 gezeigten Schaltungsanordnung identisch, nur daß jetzt bei jedem vierten Umlauf der zu ermittelnden Spannung durch die Haltekreise an Stelle des Schalters 8' der Schalter 19 geschlossen wird und damit über den aus den Widerständen 20 und 21 bestehenden Spannungsteiler und die Stromquelle 22 die jeweils verbleibende Restspannung U-4 nach einer eventuellen Subtraktion um die Spannung UN nicht verdoppelt, sondern mit dem Faktor 1,25 multipliziert wird. Damit erscheint am Digitalausgang 23' des Vergleichers 6' nach jedem vierten Umlauf ein die jeweils erste Binärstelle einer im 1248-Dezimalkode dargestellten neuen Dezimalziffer angebendes Digitalsignal.
  • Die Arbeitsweise und Ausgabe des digitalen Meßergebnisses einer Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 wird im folgenden ebenfalls an Hand zweier verschiedener Eingangsspannungen UE und Normalspannungen UN gezeigt.
    UN 80 mV; UE = 56 mV; Stellenzahl: 2.4.
    Uli Vergleichsergebnis Schalter Ue Digitalwert
    1 56 mV UA < UN 8t 112 niV »0«
    2 112 mV UA > UN 81 64 niV »L«
    3 64 mV UA < UN 81 128 mV »o« 5
    4 128 MV U4 > UN 191 60 mV »L«
    5 60 mV UA < UN 81 120 mV »o«
    6 120 mv UA > UN 81 80 mv »L«
    7 80 inV U4 UN 81 0 »L« 6
    8 0 19 0 »0«
    UN 800 inV; UE 564 mV; Stellenzahl: 3 - 4
    UA Vergleichsergebnis Schalter UB Digitalwert
    1 564 mV UA < UN 81 1128 mV »0«
    2 1128 raV U.A > UN 81 656 niV »L«
    3 656 mV U-4 < UN 81 1312 mV »0« 5
    4 1312 mV UA > U'v 19 640 niV »L«
    5 640 niV UA < UN 81 1280 mV »0«
    6 1280 mV UA > UN 81 960 mV »o«
    7 960 mV UA > UN 81 320 mV »L« 6
    8 320 inV UA < UN 19 400 mV »0«
    9 400 mV UA < UN 81 800 mv »0«
    10 800 mv UA UN 81 0 »L«
    11 0 81 0 »0« 4
    12 0 19 0 »0«
    Die Wahl der Normalspannung UN hat dabei so zu erfolgen, daß die maximale zu ermittelnde Eingangsspannung Uv nicht größer als UE Max = 2 UN - 1 ist; zweckmäßig wird die Normalspannung daher in der Größenordnung des zu erwartenden Meßwertes vorgewählt.
  • Eine zusätzliche Möglichkeit zur Meßbereichsumschaltung zu der durch die Wahl der Normalspannung UN gegebenen Möglichkeit der Meßbereichsumschaltung des Analog-Digital-Umsetzers wird, wie in F i g. 4 gezeigt, durch einen aus Widerständen 25 und 26 gebildeten regelbaren Spannungsteiler im Rückkopplungszweig des ersten Haltekreises erreicht. Je nach Einstellung dieses Spannungsteilers wird die am Eingang liegende Meßspannung U-v um einen bestimmten Verstärkungsfaktor V auf den Wert U,i = V - UE verstärkt.

Claims (2)

  1. Patentanspräche: 1. Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung eines auf einen Spannungswert zurückführbaren Meßwertes durch einen Vergleich des zu ermittelnden Spannungswertes mit einer einstellbaren Normalspannung, wobei an einem Digitalausgang in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ein »0«-Signal oder ein »L#(-Signal erscheint und von der zu ermittelnden Meßspannung der Betrag der Normalspannung subtrahiert wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß von der zu ermittelnden Meßspannung (U,4) nach dem Vergleich mit der Normalspannung (Uv) beim Kriterium U,1 > Uv die Normalspannung subtrahiert und die Restspannung vervielfacht wird, daß die Meßspannung (U,1) beim Kriterium UA > UR unverändert vervielfacht wird, daß die jeweils vervielfachte Spannung (UB) wieder mit der gleichen Normalspannung (Uy) verglichen und genauso behandelt wird wie die ursprünglich zu ermittelnde Spannung (U.4), daß sich dieser Vergleichsvorgang so oft wiederholt, bis eine vorgewählte binäre Stellenzahl des Meßergebnisses erreicht ist, wobei bei jedem Vergleich der zu ermittelnden Spannung (UA) am Digitalausgang (23) ein eine Binärstelle des digitalen Meßergebnisses angebendes Signal ausgegeben wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu ermittelnde Spannung (UA) einer Eingangsspannung (UE) kurzzeitig als »Probe« entnommen und gespeichert wird. 3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung der zu ermittelnden Meßspannung ein an sich bekannter erster Haltekreis (1, 2, 3, 4) und zur Speicherung der durch einen die Meßspannung mit der Normalspannung vergleichenden Vergleicher (6) gelaufenen Meßspannung ein zweiter Haltekreis (7, 8, 9, 10) vorgesehen ist, daß der zweite Haltekreis über Mittel zur Subtraktion (13, 14, 15) der Normalspannung von der Meßspannung in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis und Mittel zur Verdopplung (12, 13) der Meßspannung verfügt, daß der Ausgang (11) des zweiten Haltekreises (7, 8, 9, 10) mit dem Speicher (3) des ersten Haltekreises über einen gesonderten Verstärker (16) und elektronischen Schalter (17) verbunden ist und daß zur Betätigung der elektronischen Schalter (2, 8, 17, 19) eine Steuerungseinrichtung (24) vorgesehen ist, mit der die Anzahl der Schalterzyklen vorwählbar ist. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Haltekreis (7, 8, 9, 10) zusätzlich zu den Mitteln zur Subtraktion (13, 14, 15) der Normalspannung von der Meßspannung und Mitteln zur Verdopplung (12,13) der Meßspannung über Mittel zur Multiplikation (18, 19, 20, 22) der Meßspannung mit einem Faktor »1,25« bei jedem vierten Umlauf der Meßspannung verfügt. 5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Subtraktion (13, 14, 15) und Mittel zur Verdopplung (12, 13) aus einem in den Rückkopplungszweig des zweiten Haltekreises eingeschleiften ohmschen Spannungsteiler (12, 13) bestehen, in den je nach Vergleichsergebnis über vom Vergleicher (6) betätigte elektronische Schalter (15) ein der Größe der Normalspannung entsprechender Strom eingespeist ist, und daß jeweils der Eingangsverstärker (1, 7) eines Haltekreises als Differenzverstärker ausgebildet ist. 6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronische Schalter der Haltekreise jeweils zwei Transistoren (T1, T2) unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps vorgesehen sind, deren Basen über einen Übertrager (U) ansteuerbar sind und deren Kollektor-Emitter-Strecken in Durchlaßrichtung gepolte Dioden (DI, D2) nachgeschaltet sind. 7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Haltekreis (1, 2, 3, 4) im Rückkopplungszweig ein regelbarer Spannungsteiler (25, 26) vorgesehen ist, der eine Verstärkung der Eingangsspannung und damit eine zusätzliche Meßbereichsumschaltung ermöglicht.
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