Verfahren zur Kompensation der Nullpunktdrift bei einem Gleichspannungsverstärker
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation der Nullpunktdrift
bei einem ein- oder mehrkanaligen Gleichspannungsverstärker mit periodischer Umtastung
zwisehen einer Meß- und einer Prürphase. Method for compensating the zero point drift in a DC voltage amplifier
The invention relates to a method for compensating for zero point drift
in the case of a single or multi-channel DC voltage amplifier with periodic keying
between a measuring and a testing phase.
In Gleichspannungsverstarkern ist es notwendig die ggf. vorhandene
Drift des Nullpunktes auszuregeln oder zu kompensieren. Während der Signalverarbeitung
muß daher immer wieder eine Prüfperiode eingelegt werden. Wird eine Nullpunktdrift
festgestellt, so muß diese ausgeregelt werden bevor mit der Messung fortgefahren
werden kann. Ein solches Verfahren ist sehr aufwendig und u. U. zeitraubend.In DC amplifiers it is necessary to use the existing one
To regulate or compensate for the drift of the zero point. During signal processing
a test period must therefore be inserted again and again. Becomes a zero point drift
detected, this must be corrected before the measurement can be continued
can be. Such a process is very complex and sometimes time-consuming.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kompensation
der Nullpunktdrift anzugeben, das langwierige
Regelvorgänge vermeidet.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß in der Prüfphase an die Kanaleingänge eine an allen Kanaleingängen gleich große
vorgegebene Prüfspannung angelegt wird, daß dabei die Kanalausgangsspannungen mit
einer vorgegebenen Sollspannung verglichen werden, daß die ggf. festgestellten Differenzen
in je einer Speichereinrichtung festgehalten werden, und daß nachfolgend in der
Meßphase diese Differenzen jeweils der verstärkten Meßspannung zugeschlagen werden.The invention is based on the object of a method for compensation
to indicate the zero point drift, the tedious
Avoids control processes.
In a method of the type mentioned at the outset, this object is achieved by
that in the test phase at the channel inputs one of the same size at all channel inputs
predetermined test voltage is applied so that the channel output voltages with
a predetermined nominal voltage are compared, that the possibly determined differences
are held in a storage device each, and that subsequently in the
Measurement phase, these differences are added to the amplified measurement voltage.
Im einfachsten Fall sind die Prürspannung und die Sollspannung gleich
Null. Es kann jedoch auch eine Prüfspannung vorgegebener, von Null verschiedener
Größe verwendet werden, zu der eine durch den Verstärkungsfaktor des Verstärkers
bestimmte Ausgangaspannung gehört. Diese durch den Verstärkungsraktor bestimmte
Größe ist die Sollgröße der Spannung, mit der die tatsächliche Ausgangsspannung
des Verstärkers in der Prüfphase verglichen wird. Selbstverständlich muß dabei der
Verstärkungsfaktor bekannt und konstant sein.In the simplest case, the test voltage and the target voltage are the same
Zero. However, a test voltage can also be specified and different from zero
Size can be used, one by the gain of the amplifier
heard certain output voltage. This determined by the reinforcement tractor
Size is the nominal size of the voltage with which the actual output voltage
of the amplifier is compared in the test phase. Of course, the
The gain factor must be known and constant.
In einem besonders vorteilhaften Fall werden als Speichereinrichtungen
einfache Kondensatoren verwendet, die zwischen die Kanalausgänge und die Sollspannungsquelle
eingeschaltet sind und die so groß bemessen sind, daß die mit dem ggf. vorhandenen
Belastungswiderstand
sich einstellende Zeitkonstante groß gegen die PrüRperiode ist. Die Prüfphase wird
vorteilhafterweise kurz gegen die Meßphase gewählt.In a particularly advantageous case, storage devices
simple capacitors are used between the channel outputs and the nominal voltage source
are switched on and are dimensioned so large that with the possibly existing
Load resistance
established time constant is large compared to the test period. The test phase will
advantageously chosen briefly against the measuring phase.
Wie bereits zum Ausdruck gebracht, ist das Verfahren zur Kompensation
der Nullpunktdrift nicht nur bei einem einkanaligen Gleichspannungsverstärker verwendbar,
sondern auch bei mehrkanaligen Verstärkern, wobei an alle Eingänge Jewells die gleiche
Prüfspannung und an den Ausgängen die gleiche Sollspannung in der Prüfperiode anliegt.
Auf diese Weise ist bei gleicher Prüfung aller Kanäle sichergestellt> daß die
Ausgangsspannungen nach der Kompensation in der nachfolgenden Meßphase in ihren
gegenseitigen Größenverhältnissen mit den am Eingang der Verstärkerkanäle herrschenden
Verhältnissen übereinstimmen.As already stated, the procedure is to compensate
the zero point drift can not only be used with a single-channel DC voltage amplifier,
but also with multi-channel amplifiers, with the same Jewells at all inputs
Test voltage and the same nominal voltage is applied to the outputs during the test period.
In this way it is ensured with the same test of all channels> that the
Output voltages after compensation in the subsequent measurement phase in their
mutual proportions with those prevailing at the input of the amplifier channels
Conditions match.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung findet überhaupt keine Ausregelung
der Nullpunktdrift statt, sondern die absolute Abweichung, wie sie am Ausgang des
jeweiligen Verstärkerkanals festgestellt wurde, wird in der nachfolgenden Meßphase
ganz einfach der verstärkten Meßspannung zugeschlagen, so daß die sich danach einstellende
Ausgangsspannung um den Nullpunktfehler korrigiert ist.In the method according to the invention, there is no compensation at all
the zero point drift instead, but the absolute deviation as it is at the output of the
respective amplifier channel was determined, is in the subsequent measuring phase
simply added to the amplified measuring voltage, so that the then adjusted
Output voltage is corrected by the zero point error.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein zweikanaliger Gleichspannungsverstärker
wiedergegeben, der nach dem Verfahren nach der Erfindung arbeitet. Ihrer eine Schalteinrichtung
S1, die synchron mit der Schalteinrichtung S2 arbeitet, werden die an den Eingängen
E1 und E2 anstehenden Gleichspannungen auf die Verstärkerkanäle V1 und V2 geschaltet.
In einer kurzen Prürphase wird an die Eingänge der Verstärker eine Prüfspannung
aus der Prüfspannungsquelle Up geschaltet. Gleichzeitig wird auf die Kondensatoren
C1 und C2 eine Sollspannung U5 geschaltet. Diese Sollspannung ist so groß, wie die
Prüfspannung nach Verstärkung sein müßte. Weichen die an den Ausgängen der Verstärker
tatsächlich anstehenden verstärkten Prüfspannungen von der Sollspannung ab, dann
laden sich die Kondensatoren C1 und C2 auf die sich ergebenden Spannungsdifferenzen
auf. In der nachfolgenden Meßphase sind dann die verstärkten Meßspannungen, die
an den Ausgängen A1 und A2 angenommen werden können, um die in den Kondensatoren
C1 und C2 gespeicherten Korrekturspannungen je nach Polarität der vorhandenen Nullpunktdrift
erhöht oder vermindert.The drawing shows a two-channel DC voltage amplifier as an exemplary embodiment
reproduced, which works according to the method according to the invention. Your a switching device
S1, which works synchronously with the switching device S2, are those at the inputs
E1 and E2 applied DC voltages are switched to the amplifier channels V1 and V2.
In a short test phase, a test voltage is applied to the amplifier inputs
switched from the test voltage source Up. At the same time it is on the capacitors
C1 and C2 switched to a setpoint voltage U5. This target voltage is as great as that
Test voltage should be after amplification. Give way to the outputs of the amplifier
actually applied amplified test voltages from the nominal voltage, then
the capacitors C1 and C2 are charged to the resulting voltage differences
on. In the subsequent measurement phase, the amplified measurement voltages are then
at the outputs A1 and A2 can be assumed to be in the capacitors
C1 and C2 stored correction voltages depending on the polarity of the existing zero point drift
increased or decreased.