DE2138324B2 - Verfahren zur analog-digital-umsetzung von spannungswerten - Google Patents
Verfahren zur analog-digital-umsetzung von spannungswertenInfo
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Description
55 geführt die für die weitere Integration erforderliche
Zeit als ein dem Spannungswert proportionaler Wert digital dargestellt und der Eingang des Integrators vor
der Meßphase in einer Justierungsphase an em
vorgegebenes Bezugspotential gelegt sowie die dabei •,in Ausgang des Komparator auftretende Große m
LMnen mit dem Integratoremgang verbundenen
Sneicherstromkreis eingespeist wird, der zu Beginn der Meßphase vom Komparalorausgang abgetrennt w.rd.
Ein Verfahren dieser Art ist beispielsweise dazu ueeitmet gemessene Spannungswerte digital zu verarbeiten
Der jeweilige Spannungswert wird dabei in dem Analog-Digital-Umsetzer in eine proportionale Zahl
umgesetzt Diese Zahl kann entweder mit Digitalrechnern
weiter verarbeitet oder mit einem Digitalvoltmeter lediglich angezeigt werden.
Um möglichst genaue Meßergebnisse zu erzeielen,
soll der Analog-Digital-Umsetzer mit ger.ngstmöglichen
Fehlern arbeiten. Dies gilt insbesondere fur solche Anwendungsfälle, in denen gemessene Spannungswerte
innerhalb eines sehr großen Dynamikbereiches umzusetzen sind. Eine solche Anwendung ist z. B. in der
Gaschromatografie gegeben. Dabei werden Analysen durch Auswertung der Eigenschaften von Gasen
durchgeführt wobei diese Eigenschaften in Form winziger bis relativ geringer Spannungswerte gemessen
we-den Diese Spannungswerte können als Spannungsvcrliufe über der Zeit aufgezeichnet werden. Die dabei
aultretende Dynamik liegt in der Größenordnung von
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung von Spannungswerten mittels eines
Integrators und eines ihm nachgeschalteten Komparators, wobei in einer Meßphase ausgehend von einer
Anfangsbedingung während eines definierten Zeitintervalls eine erste Integration des jeweiligen Spannungswertes, danach in einer Auswertephase mindestens eine
weitere Integration eines Referenzspannungswertes mit zur ersten Integration entgegengesetzem Vorzeichen
bis zum durch die Schaltwelle des Komparator festgestellten Erreichen der Anfangsbedingung durch10"
Ein Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung von
Ein Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung von
Spannungswerten, wie es eingangs beschrieben ist, wird
auch als Doppelrampenintegrationsverfahren bezeichnet
wenn lediglich zwei Integrationen durchgeführt werden Der jeweils gemessene Spannungswert wird in
einer Meßphase mit dem Integrator nach Einstellung einer Anfangsbedingung aufintegriert. Die Zeit für
diesen Integrationsvorgang ist durch einen den Integrationsvorgang steuernden Taktgenerator vorgegeben
Danach wird ein Referenzspannungswert an den Integrator angeschaltet, dessen Vorzeichen demjenigen
des gemessenen Spannungswertes entgegengesetzt ist. Wenn nun in einer Auswertephase eine weitere
Integration in zur ersten Integration entgegengesetzter Richtung durchgeführt wird, so können gleichzeitig die
Taktimpulse gezählt werden, welche auf die Integration
entfallen. Durch diese Auszählung der Taktimpulse bzw. lntegrationszeitverhältnismessung erhält man eine
digitale Zahl, die ein Maß für die zuvor integrierte Meßspannung ist.
Es ist auch möglich, mehrere zweite Integrationen durchzuführen, die mit unterschiedlichen Referenzspannungen
durchgeführt werden. Dadurch kann der gesamte Auswertungsvorgang verkürzt werden.
Zur Bestimmung des Zeitpunktes, zu dem die Anfangsbedingung während des Integrationsvorganges
wieder erreicht wird, dient ein dem Integrator nachgeschalteter Komparator, dessen Schaltwelle möglichst
genau der Anfangsbedingung entsprechen soll. Ist beispielsweise als Anfangsbedingung eine Spannung
von 0 Volt vorgesehen, so ermittelt der Komparator den Augenblick, in dem die Ausgangsspannung des
Integrator wieder den Wert 0 Volt erreicht hat.
Für einen Analog-Digital-Umsetzer, der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren arbeitet, sind zur
Wandlung von Spannungswerten hoher Dynamik bei größtmöglicher Fehierfreiheit genau arbeitende Baustufen
erforderlich. Diese Anforderung ist insbesondere an
den Komparator /υ stellen. Dieser muß sehr schnell
arbeilen, damit die Niilldiirchgänge des auszuwertenden
Spannungsverlaufs auch bei hoher Dynamik zeillieh genau erfaßt weiden.
Hin Integrator und ein Komparator können durch je
einen Operationsverstärker gebildet werden, wobei dein Integralorversiärker ein Kondensator als Integratjonseleinenl
zugeordnet ist, über den der Verstärker ausgang mit dem Verslärkereingang verbunden ist. Kin
Operationsverstärker ist ein Gleichspunnungsversliirker
mit hoher Verstärkung, bei dem das Ausgangsruhe- |K)ienlial den Wert 0 hat. Hei der Verstärkung von
Gleichspannungen müssen die Änderungen der Figenschaiten
der verwendeten aktiven und passiven Schallelemente klein gegenüber der Signalspannimg
sein. Dies gilt insbesondere für die Temperaturabhängigkeit von Transistoren. Die Temperaturdrift eines
Transistors läßt sieh praktisch nicht beeinflussen, eine gewisse Abhilfe ist jedoch durch Verwendung eines
Differenzverstärker;» möglich, der lediglich die Dillerenz
zweier Hingangsspannungen verstärkt. Auf die Ausgangsspannung wirkt sich dann lediglich die
Drilldiffeienz zweier Transistoren aus. Soll nur eine
Eingangsspannung verstärkt werden, so kann einer der beiden Eingänge des Differenzverstärker auf Nullpotenlial
bzw. auf Schaltschwellenpotential gelegt werden. Von diesem Prinzip wird bei der Anwendung des
Operationsverstärkers als Integralionsverstärker und als Komparatorverstärker in bekannten Analog-Digital-Umsetzers
Gebrauch gemacht. Zur Driftkompensation sind die zweiten Hingänge beider Verstärker über
regelbare Widerstände mit Nullpotential verbunden, mit denen ein Nullabgleich durchgeführt wird, so daß es
möglich ist, auch sogenannte Qffsctspanniingen zu
kompensieren, die beispielsweise durch unterschiedliche Basis-Emitler.ipannung der im Differenzverstärker
vorgesehenen beiden Transistoren entstehen. Ferner kann ein Offsetspannungsdrift entstehen, die bei
konstantem Kollektorstrom durch abnehmende Basis-Emitterspannung bei steigender Temperatur verursacht
wird. Diese Offsetspannungsdrift wird am Ausgang eines Operationsverstärkers als Ausgangsspannungsdrift
wirksam. Sie kann durch zusätzliche kompensierende Schaltelemente verringert werden, die eine
sogenannte Gleichtaklunterdrückung bewirken. Außerdem
kann infolge der Tatsache, daß zwei Transistoren niemals einen übereinstimmenden Temperaturkoeffi
/ienten haben, eine Differenzspannung am Ausgang eines Operationsverstärkers entstehen, die neben der
Gleichtaktspannung auftritt. Der Temperaturkoelfizient des jeweiligen Transistors kann durch Veränderung
des Kollektorstroms geändert werden, wo/u gleichfalls bei einem der beiden Transistoren des
Differenzverstärkers ein Nullabgleich durchgeführt wird.
Durch die DT-OS 19 65 712 ist es Tür ein Doppelrampenintegrationsverfahren
bekannt, den Nullabgleich in der auch eingangs erwähnten Weise so durchzuführen,
daß vor der Meßphase in einer besonderen Justierungsphase die Anfangsbedingung durch ein vorgegebenes
Bezugspotential am Eingang des Integrators eingestellt und die dabei am Ausgang des Komparator auftretende
Größe in einen mit dem Integratoreingang verbundenen Speicherstromkreis eingespeist wird, der
eherten Größe einen Nullabgleich ermöglicht, der \on
einer Verschiebung der Ausgangsgröße des Komparator während der jusiierphase abhängt und deshalb
Fehler des Integrators und des Komparator kompensieren kann. Der Speichersiromkreis bildet aber einen
Teil des die Zeitkonsianie des Integratorverstärkers
bildenden Kapuzitätszweiges, so daß dieser durch die
Ausgangsgröße des Komparator' beeinflußt wird. Der Itirdie zu speichernde Größe vorgesehene Kondensator
ίο muß eine wesentlich geringere Kapazität als das
Integrationselement haben, wenn dieses möglichst wenig durch die Ausgangsgröße des Komparator
beeinflußt werden soll. Trotzdem zeigen sich aber durch diese Verkoppelung Fehler bei den Integrationsvorgängen.
Außerdem muß die Kapazität des Speicherkondensators relativ groß sein, um eine ausreichende
Speicherzeit zu erzielen. Da kann der Integrationskondensator noch größer sein muß, kann das bekannte
Verfahren nur bei sehr langsamen Meßwertveränderungen, d. h. bei kleiner Dynamik eingesetzt werden.
Die bekannten Möglichkeiten zur Beseitigung der vorstehend beschriebenen Drifterscheinungen und
Offsetspannungen sind bei solchen Analog-Digital-Umsetzern, die schnell und genau arbeilen müssen, nicht
ausreichend. Zur Verwirklichung eines schnellen .Schaltverhallens werden als aktive Schaltelemente z. B.
Bipolartransistoren verwendet. Diese haben jedoch sehr hohe Eingangsruheslröme, deren Folge eine ungenaue
Schallschwelle ist. Der Eingangsruhestrom kann gleichfalls mit einstellbaren Widerständen kompensiert
werden, die am zweiten Eingang eines Differenzverstärkers vorgesehen sind und diesen z. B. mit Nullpoteniial
verbinden. Mit solchen Anordnungen ist jedoch eine Kompensation der Offsetstromdrift nicht möglich,
gerade dieser Wert kann jedoch bei Operationsverstärkern mit bipolaren Transistoren relativ groß sein.
Aus den vorstehend beschriebenen Nachteilen der Operationsverstärker ergibt sich das Erfordernis, bei
einem Analog-Digital-Umsetzer den Integratorversiärker und auch den Komparatorverstärker so zu sichern,
daß im Ruhezustand, in dem Nullpotential am Meßeingang des Iniegratorverstärkers liegt, am Ausgang
i(i's Komparalorverstürkers gerade die Schaltschwelle
Iu: ionische Entscheidungen der naehfolgenden
Zählersteuerimg auftritt. Außerdem muß für ein Umsetzungsverfahren der oben beschriebenen Art
möglichst gewährleistet sein, daß insbesondere nach erfolgter Umsetzung keine Drifterscheinung aufgetreten
ist, die die auf einen bestimmten Wert kompensierten Offsetspannungen der beiden Verstärker geändert
hat und bewirkt, daß das Ausgangsniveau der Integrationsvorgänge nicht mehr mit deren Kndniveau
übereinstimmt. Diese Forderungen werden durch die bekannten Kompensationsmöglichkeilen für Opera-
SS tionsverstärker jedoch dann nicht mehr ausreichend
erfüllt, wenn Spannungswerte innerhalb eines hohen Dynamikbereichs auszuwerten sind. Die durch nicht
kompensierbare Drifterscheinungen erzeugte Fehlergroße wirkt sich dann bei der Auswertung geringer
ho Spannungen mit einem sehr hohen prozentualen Anteil
aus.
Hin derartiger Fehler könnte nach der Umsetzung des jeweiligen Spannungswertes in die digitale Form in
Anrechnung gebracht werden, sofern er in seiner Größe
egiiui uci ivicupiiuM: vuiu r\.uHipa<
au>i αιΐΛ^ιΐιι^
abgetrennt wird, so daß er die gespeicherte Größe für die darauf folgende Zeit beibehält und somit am
Integratoreingang bei geeigneter Polarität der gespeieiiüiJLVii' WtiiC".
Fehler der beschriebenen Art nämlich nicht mehr auftreten. Zur Anrechnung eines solchen Fehlers wäre
jedoch ein erheblicher schaliungstechnischer Aufwand
für Fehlererfassungs-, Umsetzungs- und Anpassungsmaßnahmen erforderlich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung zu schaffen,
welches sich auch bei großer Dynamik der umzusetzenden Spannungswerte durch eine hohe Genauigkeit
auszeichnet und gewährleistet, daß die während der jeweiligen Umsetzung durchgeführten Integrationsvorgänge
übereinstimmende Anfangs- bzw. Endniveaus aufweisen, was bedeutet, daß der Beginn der Meßphase
in einem Schaltzustand einsetzt, der exakt mit dem Schaltzustand des Endes der Auswertephasc übereinstimmt,
und daß die schädlichen Auswirkungen von Drifterscheinungen beseitigt werden.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet,
daß in dem vor der Meßphase eine Regelschleife bildenden Speicherstromkreis eine der Ausgangsgröße
des Komparators analoge und ihrem Betrag nach wesentlich kleinere Spannung als eine dem Bezugspotential
entsprechende Spannung zur Korrektur von Abweichungen der Ausgangsgröße von einem vorgegebenen
Wert erzeugt und mit Beginn der Meßphase gespeichert wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird zuverlässig erreicht, daß der Integrator seine Integration auf
einem Niveau beginnt, das mit dem Niveau des Endes der Integrationsvorgänge genau übereinstimmt. Hierzu
wird an dem Eingang des Integrators in der Justierungsphase ein vorgegebenes Potential angeschaltet, welches
einen bestimmten von jeweiligen Augenblicksfehler des Integrator- und des Komparatorverstärkers abhängigen
Wert des Ausgangssignals am Komparatorverstärker zur Folge hat. Wird dieser Wert in die Regelschleife
eingespeist und zur Bildung einer Korrekturspannung verwendet, so kann er am Eingang des Integratorverstärkers
einen ganz bestimmten Schaltzustand erzeugen, in dem eine zusätzliche Korrektur von Abweichungen
erfolgt, die nach einer Kompensation von Offselspannungcn und -strömen durch Drifterscheinungen
verursacht werden. Über die normale Kompensation des Nullabgleich^ hinaus erfolgt also in der
Justierungsphase eine analoge Korrektur des jeweils als vom vorgegebenen Potential abweichende Komparatorausgangsgröße
auftretenden Augenblicksfchlers zunächst ohne Speicherung. Wird zu Beginn der Meßphase die Regelschleife geöffnet, so kann der
Korrekturwert am Eingang des Integratorverstärkers dann infolge der beschriebenen Speichereigenschaften
in der Regelschleife gehalten werden, so daß er als Korrekturwert während des gesamten Auswertevorganges
erhalten bleibt, dabei aber den Integrationsvorgang selbst nicht beeinflußt. Durch analoge Regelung
wird also zu Beginn der Mcßphasc ein Korrekturwert verfügbar, der sich nicht aus vorherigen Zuständen
ergibt, sondern zur Korrektur zeitlich veränderlicher Fehler gerade zu diesem Zeitpunkt aktuell ist. Evtl.
Driftcrschcinungcn während der relativ kurzen Auswertephasc, deren Dauer in der Größenordnung von
10 msec liegt, können dabei vernachlässigt werden. Dem
Integratorvcrslärker wird beim erfindungsgcmäßen Verfahren während des gesamten Auswertevorganges
ein genau definiertes Ausgangsniveau aufgezwungen, welches durch die Schaltschwelle des KompnnUorvcrstärkers
bestimmt ist. Diese hängt von der Drift des Komparatorverslärkers ab. Dn diese im Vergleich /u
der sehr kurzen Auswertezeit sehr langsame Änderungen erzeugt, fällt sie als Fchlerantcil nicht mehr ins
Gewicht.
Das Verfahren nach der Erfindung bringt nicht nur Vorteile bei der Anwendung von Halbleiterbauelementen,
sondern es kann ebenso z. B. auch mit Elektronen-S röhren als aktiven Schaltelementen verwirklicht werden.
Auch bei diesen treten Drifterscheinungen durch Temperatureinflüsse auf, die zwar einen anderen
Umfang haben, jedoch gleichfalls zu einigen der vorstehend beschriebenen Probleme führen.
ίο Das Verfahren nach der Erfindung kann zweckmäßig
derart weiter ausgebildet sein, daß in der Regelschleife eine Einstellung der eingespeisten Ausgangsgröße des
Komparators auf einen die Abweichung der Integratorausgangsspannung von dem durch das vorgegebene
Potential bestimmten Wert kompensierenden Wert vorgenommen wird. Die Ausgangsgröße des Komparators
wird also durch Bemessung der Schaltelemente der Regelschleife so dimensioniert, daß der schließlich am
Eingang des Integrators auftretende Wert gerade eine
Beseitigung der beschriebenen Änderung der Integratorausgangsspannung
zur Folge hat. Dabei kann die so erzeugte Korrekturspannung derart bemessen werden,
daß auch solche Fehler ausgeglichen werden, die bereits am Eingang des Integrators auftreten und z. B. durch
vorgeordnete Verstärker erzeugt werden.
Zweckmäßig wird ein Komparator verwendet, dessen Schaltschwelle bei dem durch das vorgegebene
Potential bestimmten Ausgangsspannungswert des Integrators liegt. Wenn als vorgegebenes Potential
Nullpotential verwendet wird, dann ergibt sich dadurch ein Schaltzustand, in dem der Komparator einen
Korrekturwert liefert, der die Ausgangsspannung des Integrators dauernd um einen Wert herum pendeln läßt,
der der Schaltschwelle des Komparators entspricht.
Als Speicherelement wird in der Regelschleife in weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ein
Hilfsintcgrator verwendet, an dessen Ausgang der kompensierende Wert erscheint. Dieser integriert einen
vom Komparator gelieferten Ausgangsspannungswert und wirkt bei Abtrennung der Regelschleife vom
Komparator als ein Haltekreis. Er hält den durch Integration gewonnenen Korrekturwert bis zum Ende
des gesamten Umsetzungsvorganges. Dadurch ist während derselben Zeit die Offsetspannung des
Integrators immer kompensiert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispicls einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
beschrieben. Es zeigt.
Fig. 1 das Funktionsbild eines Analog-Digital-Umsetzers und
F i g. 2 das Schaltdiagramm eines elektronischen Schalters zur Auftrennung der gemäß der Erfindung
vorgesehenen Regelschleife.
VS In I·' i g. 1 ist ein Analog-Digital-Umsetzer dargestellt,
der nach dem Doppclintcgrationsverfahrcn arbeitet. Hr
ist aus einem Integrator 1 mit zugeordnetem Widerstand 5 und Kondensator 4 und einem Komparator 2
aufgebaut. Sein Eingang kann durch eine elektrische
to Steuerschaltung 14, die einen Eingangsschalter 12 betätigt und z. B. eine Steucrlogik einer Datcnveiiubeilungscinrichtung
ist, an eine zu messende Spannung Cv und an eine Referenzspannung Ur angeschaltet werden.
Mit dem Eingangsschaller 13 ist ferner die Anschaltimg ''S ties vorgegebenen Potentials ///»möglich. Der Ausgang
Λ des Komparators 2 gestattet die Darstellung der umgesetzten digitalen Daten und ist über eine
Regelschlcife mit dem Eingang des lnlepralorverstär-
kers 1 verbunden. Diese Regclschleife ist aus einem Spannungsteiler 6, 7, einem Sehalter 11, einem
Hilfsintegrator 3 mit Kondensator 9 und Widerstand 8 und einem Anpassungswiderstand 10 gebildet. Der
Spannungsteiler ist zur Symmetrierung der Ausgangsspannung des Komparators 2, z. B. zum Spannungswert
0 Volt, vorgesehen, um den Hilfsintegrator gleichmäßig zu positiven und negativen Spannungen ansteuern zu
können. Der Schalter 11 ist gleichfalls durch die elektrische Steuerschaltung 14 steuerbar.
Die Einstellung der gesamten Anordnung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt vor jedem
Umsetzungsvorgang in einer besonderen Juslicrungsphase,
in der als vorgegebenes Potential Nullpotcntia! über den Eingangsschalter 13 an den Eingang des
Integrators 1 angeschaltet wird. Dabei ist der Schalter
11 in der Regelschleife geschlossen. Liegt die Schaltschwelle
des Komparators 2 bei 0 Volt, so wird der Integrator 1 über die Regelschleifc durch entsprechende
Bemessung der Widerstände 6 und 7 und der Integrationskonstante des Hilfsintegrators 3 so gesteuert,
daß die Ausgangsspannung des Integrators 1 um einen Wert hcrumpcndelt, der der Schaltschwclle des
Komparators 2 entspricht. Jede Abweichung der Ausgangsspannung des Integrators 1 von der Schaltsehwelle
des Komparators 2 wird durch eine entsprechende Au-gangsgrößc des Komparators 2 über den
Schalter 11 in der Regclschleife wirksam. Am Ausgang des Hilfsintegrators 3 baut sich dadurch eine Korrekturspannung
auf, mit der die Abweichung der Ausgangsspannung des Integrators 1 von dem durch das
vorbestimmte Potential vorgegebenen Wert rückgängig gemacht werden kann. Eine evtl. Drifterscheinung und
damit verbundene Änderung der Ausgangsspannung des Integrators 1 kann also wirksam kompensiert
werden. Durch die Regelschlcife wird eine ganz bestimmte Anfangsbedingung erzeugt, die mit der
Schaltschwclle des Komparators 2 übereinstimmt. Bei Beginn der Mcßphasc bewirkt die elektrische Steuerschaltung
14 eine Umschaltung des Eingangsschaltcrs
12 auf die zu messende Spannung (A und eine Öffnung des Schalters 11 in der Regclschleife. Der Hilfsintegrator
3 arbeitet nun als Halteschaltung und hält den einmal erzeugten Korrekturwcrt, wodurch bis zum Ende des
gesamten Umsetzungsvorganges eine Kompensation der jeweiligen Offsetspannung des Integrators 1
s möglich ist. Außerdem ist gewährleistet, daß der Integrator die Integration auf ein und demselben Niveau
beginnt und beendet.
Der in F i g. 2 dargestellte Schalter kann als Schalter Il in der Regelschleife verwendet werden. Seine
Steuerung erfolgt am Hingang 20 mit elektrischen Steuersignalen der Steuerschaltung 14 (Fig. 1). Als
Schaltcrclement enthält er einen Feldeffekttransistor
21, der unmittelbar in die Regelschleife gelegt ist. Der Anschluß 24 ist mit dem Spannungsteiler 6, 7 (Fig. 1)
,5 am Ausgang des Komparators 2 verbunden, während
der Anschluß 25 zum Widerstand 8 (Fig. 1) des Hilfsintegrators 3 führt. Der Feldeffekttransistor 21
wird durch die Steuersignale am Eingang 20 über zwei Transistoren 22 und 23 gesteuert. Hat das Steuersignal
am Eingang 20 den logischen Pegclwert »1«, so sind die beiden Transistoren 22 und 23 gesperrt. Die vom
Komparator über den Spannungsteiler 6, 7 gelieferte Signalspannung liegt an der Source- und an der
Gatcelektrodc des Feldeffekttransistors 21. In diesem
2S Zustand ist der Feldeffekttransistor 21 leitend. Liegt am
Steuereingang 20 ein Signal mit dem logischen Pegclwert »0«. so werden die Transistoren 22 und 23
leitend. Dadurch liegt die negative Betriebsspannung über den Transistor 23 an der Gateelektrode des
yo Feldeffekttransistors 21, so daß dieser gesperrt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde vorstehend für den Anwcndungsfall auf einen Analog-Digital-Umsetzer
beschrieben, der nach dem Doppelintcgrationsverfahren arbeitet. In gleicher Weise läßt sich die
Erfindung jedoch auch auf solche Umsetzer anwenden die nach einem Integrationsverfahren arbeiten, welches
in mehr als zwei Stufen durchgeführt wird. Da hierzi: lediglich die Steuerung des Umsctzungsvorgangc;
anders ausgebildet ist, sind an der beim erfindungsgemä
ßen Verfahren vorgesehenen Regclschleife keine Änderungen vorzunehmen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
- Patentanspruchie:I. Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung von .Spannungswerten mittels eines Integrators und eines ihm nachgeschalteten Komparator, wobei in einer Meßphase ausgehend von einer Anfangsbedingung während eines definierten Zeitintervalls eine erste Integration des jeweiligen Spannungswertes, danach in einer Auswertephase mindestens eine ι ο weitere Integration eines Referenzspannungswertes mit zur ersten Integration entgegengesetztem Vorzeichen bis zum durch die Schaltschwelle des Komparator* festgestellten Erreichen der Anfangsbedingung durchgeführt, die für die weitere Integration erforderliche Zeit als ein dem Spannungswert proportionaler Wert digital dargestellt und der Hingang des Integrators vor der Meßphase in einer Justierungsphase an ein vorgegebenes Bezugspotential gelegt sowie die dabei am Ausgang des Komparator auftretende Größe in einen mit dem Integratoreingang verbundenen Speicherstromkreis eingespeist wird, der zu Beginn der Meßphase vom Küinparatorausgang abgetrennt wird, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß in dem vor der Meßphase eine Regelschleife bildenden Speicherstromkreis (3, 8, 9) eine der Ausgangsgröße des Komparator (2) analoge und ihrem Betrag nach wesentlich kleinere Spannung als eine dem Bezugspotential einsprechende Spannung zur Korrektur von Abweichungen der Ausgangsgröße von einem vorgegebenen Wert erzeugt und mit Beginn der Meßphase gespeichert wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Regelschlcife (3, 8, 9) eine Einstellung der eingespeisten Ausgangsgröße des Kompanitors (2) auf einen die Abweichung der Integralorausgangsspannung von dem durch das vorgegebene Bezugspotential (Up) bestimmten Wert kompensierenden Wert vorgenommen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (2) verwendet wird, dessen Schaltschwelle bei dem durch das vorgegebene Bezugspotential (Up)bestimmten Ausgangsspannungswert des Integrators (I) liegt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgegebenes Bezugspotential (Up)Nullpotential verwendet wird.
- 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als EIement mit Speichereigenschaften in der Regelschleife (3, 8, 9) ein Milfsiniegrator (3, 9) verwendet wird, an dessen Ausgang der kompensierende Wert erscheint.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8220 | Willingness to grant licences (paragraph 23) | ||
8230 | Patent withdrawn |