DE2207416B2

DE2207416B2 - Verfahren zum Messen einer Spannung mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers

Info

Publication number: DE2207416B2
Application number: DE2207416A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-11
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE2207416A1; US3840807A; DE2207416C3

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

Zustand in dem eine der drei erstgenannten Span-Patentansprüche: nungen auf den Wandler gegeben werden, deren

Bezugspotentiale ganz oder teilweise voneinander 1. Verfahren zum Messen einer Spannung mit unabhängig sind.

Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers, bestehend 5 Auf diese Weise kann man bezugspotentialfrei aus — vorzugsweise einem Differenzverstärker— messen, was in vielen Fällen, z. B. beim Messen einem Integrator und einem Komperator, bei mittels einer Wheatstoneschen Brücke, zweckweichem Verfahren die zu messende Spannung mäßig ist.

und anschließend eine Bezugsspannung auf den Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht

Eingang des Wandlers gegeben werden und der io darin, daß die Hilfsspannung, die zu messende Span-Integrator mittels einer Hilfsspannung auf einem nung und die Bezugsspannung alle oder teilweise, Potential gehalten wird, das seinem Betrage nach vorzugsweise die Hilfsspannung und die Bezugsgrößer als die zu messende Spannung ist und spannung, bei mindestens einem der Verfahrensvorzugsweise das gleiche Vorzeichen wie die schritte in Reihe geschaltet werden. Das bedeutet, Bezugsspannung hat, nach Patent 2111393, da- 15 daß bei demjenigen Verfahrensschritt, bei dem die durch gekennzeichnet, daß in dem Zu- bewußte Reihenschaltung vorgenommen wird, die stand, in dem die Meßspannung, die Bezugsspan- angelegte Spannung, z. B. die »neue« Hilfsspannung, nung und die Hilfsspannung nicht an den Wand- sich aus den beiden in Reihe liegenden Spannungen, Ier angeschlossen sind, deren Bezugspotentiale z. B. der »alten« Hilfsspannung und der »allen« zu und das des Wandlers und in dem Zustand in 20 messenden Spannung, zusammensetzt. Dieses Vordem eine der drei erstgenannten Spannungen auf gehen ähnelt dem Vorgehen beim Gegenstand des den Wandler gegeben werden, deren Bezugs- Hauptpateiites, bei dem auch die Bezugsspannung LJ_R Potentiale ganz oder teilweise voneinander unab- und die Hilfsspannung U₀ von in Reihe liegenden hängig sind. Widerständen abgegriffen werden. Jedoch können

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 gemäß dem neuen Vorschlag die Spaniiungsquellen kennzeichnet, daß die Hilfsspannung (U₀), die auch umgepolt zusammengeschaltet werden, was die zu messende Spannung (U_E) und die Bezugsspan- Widerstandsreihenschaltung gemäß dem Hauptpatent nung (U_R) jeweils zugleich mit ihren Bezugs- nicht gestattet. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht Potentialen geschaltet werden. darin, daß man auf diese Weise nichtlineare Kenn-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 30 linien erzeugen kann. Die Spannung kann sich gekennzeichnet, daß die Hilfsspannung (U₀), die anteilsmäßig mitändern. Außerdem ist eine automazu messende Spannung (U_E) und die Bezugsspan- tische Polaritätsanzeige möglich, obwohl die Bezugsnung (U_R) alle oder teilweise, vorzugsweise die spannung nur eine Polarität hat.

Hilfsspannung (U₀) und die Bezugsspannung In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind zwei

(U_R), bei mindestens einem der Verfahrens- 35 Ausführungsbeispiele veranschaulicht (die Bezugsschritte in Reihe geschaltet werden. zeichen entsprechen teilweise den Bezugszeichen in

Fig. 3 des Hauptpatentes). Der Wandler ist mit 1, der Speicher mit 8 und die

verschiedenen Schalter, welche der Zuschaltung der

40 zu messenden Spannung U_n, der Hilfsspannung U₀ und der Bezugsspannung U_R dienen, mit 5, 5a, 9, 9a Das Hauptpatent 2111393 bezieht sich auf ein und 6, 6 a bezeichnet.

Verfahren zum Messen einer Spannung mit Hilfe Will man beispielsweise mittels eine Wheatstone-

eines Analog-Digital-Wandlers, bestehend aus—vor- sehen Brücke einen in einem Brückenzweig liegenden zugsweise einem Differenzverstärker — einem Inte- 45 Widerstand messen, so hängt die Spannung, die im grator und einem Komperator, bei welchem Ver- Diagonalzweig abfällt, einerseits von der Verstimfahren die zu messende Spannung und anschließend mung der Brücke (die interessiert), andererseits aber eine Bezugsspannung auf den Eingang des Wandlers von der Versorgungsspannung (die nicht interessiert), gegeben werden und der Integrator mittels einer ab. Bildet man die Quotienten aus der Spannung im Hilfsspannung auf einem Potential gehalten wird, 50 Diagonaizweig und der Versorgungsspannung, so das seinem Betrage nach größer als die zu messende fällt die zweite, nicht interessierende Abhängigkeit Spannung ist und vorzugsweise das gleiche Vor- heraus. Die beiden Spannungen sind nicht über ein zeichen wie die Bezugsspannung hat. gemeinsames Bezugspotential miteinander verknüft.

Im Ausführungsbeispiel dieses Verfahrens wurde Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich somit davon ausgegangen, daß das Bezugspotential des 55 zur Bildung des bewußten Quotienten, dies dadurch, Wandlers einschließlich des Speichers und die daß man die Spannung im Diagonalzweig den beiden Bezugspotentiale der erwähnten Spannungen gleich in der Figur mit U_E bezeichneten Kontakten und die dem Nullpotential sind. Versorgungsspannung den Kontakten U_R zuführt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe Der Vorteil, den man auf diese Weise erzielt, besteht zugrunde, das eingangs erwähnte Verfahren derart 6° darin, daß man nur mit einer unstabilisierten Verauszubilden, daß man bezugspotentialfrei messen sorgungsspannung arbeiten kann. ^kann· F i g. 2 zeigt eine Schaltung ähnlich der der F i g. 1

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch während eines Verfahrensschrittes, bei dem U_E und gelöst, daß in dem Zustand, in dem die Meßspan- U₀ in Reihe geschaltet sind. (Die Schalter und die nung, die Bezugsspannung und die Hilfsspannung 65 während dieses Verfahrensschrittes nicht strommcht an den Wandler angeschlossen sind, deren durchflossenen Strompfade sind der Einfachheit Bezugspotentiale und das des Wandlers und in dem halber weggelassen worden.)