DE2413191A1 - Verfahren zur verarbeitung von in form elektrischer analogsignale vorliegender daten und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur verarbeitung von in form elektrischer analogsignale vorliegender daten und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

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Description

Unser Zeichen; T 1545
TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas, V.St.A.
Verfahren zur Verarbeitung von in Form elektrischer Analogsignale vorliegender Daten und Anordnung zur Durchführung des
Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich ein Verfahren zur Verarbeitung von Daten, die in Form elektrischer Analogsignale vorliegen, sowie auf die Beseitigung von Offeet-Gleichspannungen in Datenverarbeitungsanordnungen und insbesondere auf eine mehrkanalige, mit multiplexierten Daten und mit Verstärkungsänderung arbeitende Anordnung zur Erfassung seismischer Daten.
Derzeitige seismische Anordnungen bestehen im allgemeinen aus Vorverstärkern, Filtern, chopperstabilisierten Gleichspannungsverstärkern, einem Multiplexer, einem Gleichspannungsverstärker mit veränderlicher Verstärkung und einem Analog-Digital-Umsetzer. Auf diese Baueinheiten folgen Einrichtungen, mit denen die digitalisierten Daten in ein bestimmtes Format gebracht v/erden und auf Band aufgezeichnet werden. Jeder der Gleichspannungsverstärker
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ist driftbehaftet und gibt Anlaß zu einer Gleichspannungsfehlerkomponente in seinem Ausgangssignal. ALs Folge davon sind die schließlich auf dein Band aufgezeichneten digitalen Daten durch die Anwesenheit dieser Gleichspannungsfehlerkomponenten verfälscht. Bei früheren Anordnungen ist versucht worden, diese Schwierigkeit durch Verwendung qualitativ hochv/ertiger Gleichspannungsverstärker mit niedriger Drift auf ein Minimum zu verringern. Die in den einzelnen Datenkanälen verwendeten Gleichspannungsverstärker sind typischerweise chopperstabilisierte Einheiten, die eine Temperaturstabilität von etwa 1 uV/°C aufweisen. Die Verwendung solcher Gleichspannungsverstärker ist teuer, und "sie führt lediglich zu einer Minimisierung der Gleichspannungsfehlerkomponente in den aufgezeichneten Daten.
Mit Hilfe der Erfindung soll das Gleichspannungsverschiebungsproblem bei einer mehrkanaligen, mit multiplexierten Daten und mit veränderlicher Verstärkung arbeitenden Anordnung zur Erfassung seismischer Daten eliminiert werden. Es soll die Offset-Gleichspannung bei einer solchen Anordnung beseitigt werden. Diese Beseitigung der Offset-Gleichspannung soll mit Hilfe der Hinzufügung eines einfachen Digitalfilters erreicht werden. Ferner sollen mit Hilfe der Erfindung die Kosten solcher Anordnungen durch eine Vereinfachung der stabilisierten Gleichspannungsverstärker herabgesetzt werden, was durch die Beseitigung der Offset-Gleichspannung ermöglicht wird. Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:
Fig.1 ein Blockschaltbild der Anordnung zur Erfassung seismischer Daten und
Fig.2 das Schaltbild eines Digitalfilters.
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Die an die Eingänge 11 "bis 17 der Datenerfassungsanordnung von Fig.1 gelangenden Eingangssignale werden von einem oder von mehreren Seismometern hergeleitet. Diese Eingangssignale werden einzelnen Kanalvorverstärkern 10 bis 13 zugeführt. In jedem Kanal ist der Ausgang des Vorverstärkers an ein Bandfilter 20 bis 23 angelegt. Die Filterausgänge sind ihrerseits wieder an Gleichspannungsverstärker 30 bis 33 angeschlossen. Diese Gleichspannungsverstärker sind relativ kostengünstige Gleichspannungsverstärker mit mittlerer Drift, deren Temperaturdrift bei etwa + 2,5 uV/°C. Die mehrkanaligen Daten werden dann mit Hilfe von Halbleiterschaltern 40 bis 43 für eine Behandlung im Zeitmultiplexbetrieb aufbereitet. Diese Halbleiterschalter werden entsprechend Synchronisierungssignalen ^geschlossen, die über einen Leiter 64 von einer Zeitsteuerschaltung 56 geliefert werden. Jede der bisher beschriebenen Baueinheiten ist eine konventionelle Schaltung oder Vorrichtung, wie sie in der Technik bekannt ist. Die Multiplexdaten werden in einen Verstärker 50 mit veränderlicher Verstärkung eingegeben. Dieser Verstärker kann ein Gleichspannungsverstärker sein, doch könnte er auch von jeder anderen Art von Verstärker gebildet sein. Ein typischer Verstärker dieser Art ist in der US-PS 3 684 968 beschrieben. Der Verstärker mit veränderlicher Verstärkung gibt ein Verstärkungsdatenwort ab, das über einen Leiter an ein Digitalfilter angelegt und von dem Digitalfilter über den Ausgang 62 einer externen Formatgebungsschaltung zugeführt wird. Der Verstärker ' · weist auch einen Signalausgang auf, der ein Eingangssignal für einen Analog-Digital-Umsetzer 52 liefert. Für die Verwirklichung der hier beschriebenen Anordnung verwendbare Analog-Digital-Umsetzer sind in der Technik bekannt. Der Ausgang des Analog-Digital- . Umsetzers ist an das Digitalfilter 54 angeschlossen.
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Das Ausgangssignal des Digitalfilters wird über die Ausgänge 60 und 62.an die externe Formatgebungsschaltung . angelegt. Die von der Zeitsteuerschaltung 56 gelieferten Synchronisierungssignale werden über einen Leiter 66 auch an den Verstärker 50, an den Analog-Digital-Umsetzer 52 und an das Digitalfilter 54 angelegt. Ein Halbleiterschalter 48 kann dazu verwendet v/erden, den Eingang des Verstärkers 50 mit Masse zu verbinden. Dieser Schalter wird über den Leiter 64 ebenfalls von der Zeitsteuerschaltung 56 gesteuert.
Die Einzelverstärkung der Augangssignale der Seismometer der einzelnen Kanäle wird mit Hilfe der Vorverstärker 10 bis 13 erzielt. Unerwünschte Frequenzkomponenten werden mit Hilfe der Filter 20 bis 23 ausgefiltert. Unter anderem sorgen diese Filter für die notwendige Eigenschaft der Ausfilterung von Frequenzen oberhalb der halben Abtastfrequenz oder der Nyquist-Frequenz (anti-alias-filtering) Die gefilterten Signale werden dann mit Hilfe der Gleichspannungsverstärker 30 bis 33 verstärkt. Eine Zeitmultiplexierung wird mit Hilfe der Halbleiterschalter 4o bis 43 erzielt. Von diesen Schaltern wird nacheinander jeweils einer unter der Steuerung durch die Zeitsteuerschaltung 56 geschlossen. Auf diese Weise ist nach einem vollständigen Schließungssyklus jeder . der Datenkanäle einmal abgetastet worden. Am Ende jedes Schließungszyklus wird der Halbleiterschalter 48 kurzzeitig geschlossen. Unter dieser Bedingung besteht bei an Hasse liegendem !eingang der Ausgang des Verstärkers 50"ausschließlich aus seiner Offset-Gleichspannung zuzüglich einem Rauschsignal. Auf diese Weise kann der Speicher des Digitalfilters 54 , der die vom Verstärker 50 beige-
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tragene Offset-Gleichspannung enthält, einmal während jeder Abtastperiode aktualisiert werden. Die exakte Schließungsfolge für die Zeitmultiplexschalter 40 bis 43 · ist nicht kritisch.
Eine weitere Verstärkung der multiplexierten Daten wird mit Hilfe des eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers 50 erzielt. Das Merkmal der veränderlichen Verstärkung gewährleistet, daß das dein Digital-Analog-Umsetzer zugeführte Signal innerhalb der Umsetzungsskala des Analog-Digital-Umsetzers liegt. Der Verstärker weist acht diskrete Verstärkungswerte auf, von denen jeder um einen·Faktor größer als der nächstniedrige Verstärküngsweg ist. Wenn im Betrieb die Schalter 40 bis 43 auf einen neuen Kanal umschalten, überwacht der Verstärker -die aus dem neuen Kanal kommenden Daten, und in .Abhängigkeit von deren absoluter Amplitude und Änderungsgeschwindigkeit trifft er die Entscheidung, seine Verstärkung zu erhöhen, zu erniedrigen oder unverändert zu lassen. Wenn die Entscheidung darin besteht, die Verstärkung des Verstärkers zu ändern, dann wird die Verstärkung um den Faktor. 4 erhöht oder erniedrigt. Es ist zu beachten, daß während dieser ersten Itteratipn die Verstärkung gegen eine Erniedrigung gesperrt ist, da sie auf denniedrigsten Wert eingestellt worden ist. Indessen wird dieser Vorgang während der gleichen Abtastperiode des gleichen Kanals v/eitere siebenmal wiederholt. Aus der Tatsache, daß die Verstärkung des Verstärkers bis zu achtmal verändert werden kann, ergibt sich, daß jede der erlaubten Verstärkungseinstellungen des Verstärkers erreicht werden kann. Am Ende dieser Verstärkungseinstellperiode wird das Ausgangssignal in den Analog-Digital-Umsetzer eingegeben, damit es digitalisiert und schließlich zur Formatgebungsschaltung abgegeben wird. In gleicher Weise wird das die
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letzte Verstärkungseinstellung des Verstärkers 50 anzeigende Verstärkungsdatenwort über den Ausgang 62 zur Formatgebungsschaltung abgegeben. Das Ausgangssignal der Formatgebungsschaltung wird in Exponentendarstellung ausgedrückt, was bedeutet, daß es in der Form A χ 4 dargestellt wird; A ist dabei die digitalisierte Signalamplitude am Ausgang 60, und b ist die am .Ausgang 62 erscheinende Potenz. Die Schalter 40 bis 43 schalten nun zu einem neuen Kanal um,. und der Vorgang der Verstärkungseinstellung wird wiederholt.
Diese Ausführungsforn des Verstärkers 50 mit veränderlicher Verstärkung dient hier lediglich dem Zweck der Darstellung. Jeder Verstärker, der seine Verstärkung so einstellt, daß gewährleistet ist, daß sein Ausgangssignal mit dem Umsetzungsbereich des nachfolgenden Analog-Digital-Umsetzers zusammenpaßt, kann zur Verwirklichung der hier beschriebenen Anordnung verwendet werden. Spezielle Einzelheiten, wie die Zahl der Verstärkungseinstellungen, das Verhältnis zwischen benachbarten Verstärkungseinstellungen und das Verfahren zur Einstellung der Verstärkung sind nicht von Bedeutung und können verändert werden.
In Systemen, die mit qualitativ hochwertigen Gleichspannungsverstärkern 30 bis 33 arbeiten, ist der ^ert der Offset-Gleichspannung am Ausgang des Verstärkers 50 klein, und der, Eingangsbereich des Analog-Digital-Umsetzers 52 braucht nur so groß zu sein, daß er das größte beabsichtigte Signal annehmen kann, obgleich ein Teil des Umsetzungsbereichs des Umsetzers von der Offset-Gleichspannung benutzt wird. Bei der vorliegenden Erfindung weisen die Gleichspannungsverstärker 30 bis 33 jedoch eine größere Offset-Gleichspannung auf, so daß das Ausgangssignal des Verstärkers 50 daher sowohl eine Signallaamponente als auch eine beträchtliche Offset-Gleichspannun^s-Komponente enthält. Es ist daher notwendig, den Analog-Digital-
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Umsetzer mit einem ausreichenden Überbereich auszustatten, damit er diese Offset-Gleichspannungskonponer.te aufnehmen kann. Das digitalisierte Ausgangssignal aus dem Analog-Digital-Umsetzer repräsentiert das Signal und die Offset-Gleichspannung. Das Digitalfilter 54 dient dazu, die Offset-Gleichspannungskomponente aus diesem digitalisierten Ausgangssignal zu entfernen.
In Fig.2 ist das Digitalfilter 54 schematisch dargestellt. Das Filter hat einen vom Analog-Digital-Umsetzer 52 kommenden Eingang 70, einen Eingang114, der das Verstärkungsdatenwort aus dem Verstärker 50 empfängt , und einen Eingang 116, der von der Zeitsteuerschaltung 56 kommt. Das digitalisierte Signal wird an die Addierschaltung 72 angelegt. Das Ausgangssignal der Addierschaltung gelangt über den Leiter 76 zu einem Register 110s Der Ausgang des Registers liefert ein Eingangssignal für eine Addierschältung 74. Das Ausgangssignal dieser Addierschaltung wird über einen Leiter 80 einem Speicher 82 zugeführt. Das Ausgangssignal dieses Speichers'wird über den Leiter wieder der Addierschaltung 74 zugeführt, und es gelangt auch zu einem Negator 86 und über die Leitung 88 zurück zur Addierschaltung 72. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 72 ist über die Leiter 76 und 78 auch an eine Addierschaltung 90 angelegt, deren Ausgangssignal am Leiter 94 das Eingangssignal des Registers 112 bildet. Das Register 112 liefert seinerseits ein Eingangssignal für eine Addierschaltung 92, deren Ausgangssignal über den Leiter 98 einem Speicher 100 zugeführt wird. Das Ausgangssignal dieses Speichers 100 wird über einen Leiter 102 an die Addierschaltung 92 und über einen Negator und einen Leiter 106 an die Addierschaltung 90 angelegt. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 90 gelangt über den Leiter 96 auch zu einem Ausgang 108, der ein Eingang der externen Formatgebungsschaltung ist.
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Im Betrieb enthält der Speicher 82 laufende Schätzwerte der Offset-Gleichspannung des Verstärkers 5,0 für jede seiner Verstärkungseinstellungen. In gleicher Weise enthält der Speicher 100 laufende Schätzwerte der Offset-Gleichspannungsbeiträge aus den Gleichspannungsverstärkern 30 bis 33 mit mittlerer Drift. Am Eingang 70 erscheint ein ein Eingangssignal der Addierschaltung 72 darstellendes digitalisiertes Signal, das der Datenamplitude an einem bestimmten Kanal vermehrt um die von den verschiedenen Verstärkern hinzugefügten Offset-Gleichspannungen entspricht. Gleichzeitig wählt der Speicher 82 unter der Steuerung durch das Verstärkungsdatenwort am Eingang 114 die Offset-Gleichspannung des Verstärkers 50 für diejenige Verstärkungseinstellung aus, die beim Erhalten dieses Datenabtastwerts angewendet wurde. Dieser Schätzwert wird im Negator 86 negiert und mit dem Signal und der Offset-Gleichspannung in der Addierschaltung 72 summiert. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 72 enthält daher den vom Verstärker 50 hinzugefügten Offset-Gleichspannungsanteil nicht mehr. Der modifizierte Abtastwert wird nun ein Eingangssignal der Addierschaltung 90. In gleicher Veise wählt der Speicher 100 unter der Steuerung durch ein Zeitsteuersignal am Eingang 116 den laufenden Schätzwert der Offset-Gleichspanriung für den Gleichspannungsverstärker mit mittlerer Drift aus, der bei der Aufzeichnung dieses Datenabtastwerts angewendet wurde. Dieser Schätzwert der Offset-Gleichspannung wird im Negator 104 negiert und von der Addier schaltung 90 zum zuvor modi.f !zierten Signalabtastwert addiert. Als Ergebnis enthält das Ausgangssignal der Addierschaltung 90 die von dem Gleichspannungsverstärker mit mittlerer Drift hinzugefügte Offset-Gleichspannung nicht mehr. In dem Maß, in dem die laufenden Schätzwerte der Offset-Gleichspannung in den Speichern 82 und 100 die echten Offset-Gleichspannungen
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genau wiedergeben, repräsentiert das digitalisierte Signal an dieser Stelle somit nur das echte Signal. Dieses Signal wird dann das Ausgangssignal am Ausgang 108, der zur Formgebungsschaltung, führt. . -
Im Betrieb ist es notwendig, die Daten in den Speichern und 100 periodisch zu aktualisieren, damit gewährleistet wird, daß diese Daten die laufenden Schätzwerte'der Offset-Gleichspannungen gut repräsentieren. ¥as den Speicher 82 anbelangt, der die vom Verstärker 50 hinzugefügte Offset-Gleichspannung repräsentierende Daten enthält, sei aus der obigen Erörterung daran erinnert, daß am Ende jedes Schließungszyklus der Zeitmultiplexschalter 40 bis 43 der Halbleiterschalter 48 für eine kurze Periode geschlossen wird.Es sei angenommen, daß zu diesem Zeitpunkt die Verstärkung des Verstärkers 50 auf ihren niedrigsten V/ert eingestellt ist. Da der Eingang des Verstärkers nun an Masse liegt, repräsentiert sein Ausgangssignal die- Offset-Gleichspannung für diese niedrigste Verstärkungseinstellung sowie das Rauschen. Dieses Signal wird vom Analog-Digital-Umsetzer 52 digitalisiert,und es erscheint am Eingang 70 des Digitalfilters 54. Dieses Signal sei durch S dargestellt.Die den letzten Schätzwert der Offset-Gleichspannung für die niedrigste Verstärkungseinstellung des Verstärkers 50 repräsentierenden Daten im Speicher 82 seien durch A * dargestellt. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 72 ist dann die Größe S-A1. Dieses Äusgangssignal repräsentiert das Rauschen und jede Änderung der Offset-Gleichspannung des niedrigverstärkenden Kanals,die seit der letzten Aktualisierung dieses Kanals im Speicher 82 aufgetreten ist.Wenn eine solche Änderung aufgetreten ist,muß der Schätzwert für diesen Kanal im Speicher82 wieder aktualisiert werden.
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Eine solche Aktualisierung auf der Grundlage des Signals am Ausgang der Addierschaltung 72 ist jedoch wegen der nachteiligen Anwesenheit des Rauschens nicht vollkommen. Die Größe S ~A ,. wird im Register 110 um eine gegebene Anzahl von Bits nach rechts verschoben. Diese verschobene Version wird dann von der Addierschaltung 74 zum letzten Schätzwert der Offset-Gleichspannung für den niedrigverstärkenden Kanal A^ addiert. Die Wirkung der Rachtsverschiebung im Register 110 besteht darin, daß die Größe S^ durch eine der Zahl der Verschiebungsbits entsprechende Zahl dividiert Y/ird. Das Ausgangssignal A der Addierschaltung 74 ergibt sich aus dem folgenden Ausdruck:
Sn - A1
TC
Die Zahl TC repräsentiert die Zahl der Verschiebungsbits im Register 110. Wenndas Signal beispielsweise um drei Bits nach rechts verschoben wird, hat TC den ¥ert Es ist zu erkennen,daß der neue Schätzwert A der Offset-Gleichspannung für die niedrige Verstärkungseinstellung gleich dem alten Schätzwert A * zuzüglich einem Korrekturausdruck ist. Der Korrekturausdruck ist der laufende Datenwert vermindert um den durch den Wert TC dividierten alten Schätzwert.-Der Fachmann kann erkennen, daß dieser Vorgang der Erzeugung des Schätzwerts A^ der Offset-Gleichspannung tatsächlich die Filterung der Datenabtastwerte Sn mit Hilfe eines Tiefpaßfilters darstellt. Eine Erhöhung dea Werts von TC hat die Wirkung einer Reduzierung der Bandbreite dieses Tiefpaßfilters. Dies ist erwünscht, da dadurch die Auswirkung eines beeinträchtigenden Rauschens im Signal Sn auf den Schätzwert der Offset-
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Gleichspannung auf ein Minimum verringert wird. Dabei erfolgt jedoch auch eine entsprechende Verminderung der Fähigkeit des Schätzwerts, echten Änderungen der Offset-Gleichspannung der niedrigen Verstärkungseinstellung getreu zu folgen. Die ¥ahl der entsprechenden Werte für TC stellt somit einen Kompromiss zwischen diesen einander v/idersprechenden Absichten dar; ebenso repräsentiert sie das Bestreben nach einer Vereinfachung der Hardware.
Nach dieser Aktualisierung des Speichers 82 für den niedrigverstärkenden Kanal führen die Zeitmultiplexschalter 40 bis 43 einen weiteren Zyklus durch die einzelnen Kanäle durch, und die sich daraus ergebenden Abtastwerte, die am Eingang 70 des Digitalfilters 54 erscheinen, werden routinemässig verarbeitet. Am Ende dieses Zyklus legt der Halbleiterschalter 48 erneut Massepotential an den Eingang des Verstärkers 50. Zu diesem Zeitpunkt ist die Verstärkung des Verstärkers auf den zweitniedrigsten Wert eingestellt, und die der Offset-Gleichspannung bei dieser Verstärkungseinstellung entsprechenden Daten ±nSpeicher 82 werden in der oben beschriebenen Weise aktualisiert. Dieser Vorgang wird für jede weitere Verstärkungseinstellung des Verstärkers 50 fortgesetzt. Auf diese Weise wird das einer bestimmten Verstärkungseinstellung des Verstärkers 50 entspreclier.de Verstärkungsdatenwort im Speicher 82 einmal nach jedem achten Zyklus der Zeitmultiplexschalter 40 bis 43 aktualisiert.
Wenn die tatsächlichen Datenabtastwerte am Eingang 70 empfangen werden, enthält das Ausgangssignal der Addierschaltung 72 am Leiter 78 in dem Maß, in dem der Speicher genaue Schätzwerte der Offset-Gleichspannungen des Verstärkers 50 enthält, das wahre Signal sowie das Rauschen
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vermehrt um die von den Verstärkern 30 bis 33 mit mittlerer Drift hinzugefügten Offset-Gleichspannungen. Die Funktion der in der oberen Hälfte von Fig.2 dargestellten Anordnung besteht darin, den Offset-Gleichspannungsbeitrag dieser Verstärker zu beseitigen. Es ist zu erkennen, daß der Aufbau dieser Anordnung dem Aufbau der in der unteren Hälfte von Fig.2 dargestellten Anordnung gleicht. In diesem Fall repräsentieren die Daten im Speicher 100 jedoch den letzten Schätzwert der Offset*-Gleichspannungen für jeden der Gleichspannungsverstärker 30 bis 33 mit mittlerer Drift. In diesem Fall v/erden die Daten im Speicher 100, die die Offset-Gleichspannung eines bestimmten Verstärkers repräsentieren, jedesmal dann aktualisiert, wenn ein Datenabtast\?ert aus dem Verstärker am Leiter 78 erscheint. Die Auswahl der entsprechenden Daten aus dem Speicher 100 erfolgt unter der Steuerung durch das Zeitsteuersignal, das am Eingang 116 erscheint.
Es ist hier ein Verfahren zum Beseitigen einer Offset-Gleichspannung aus dem digitalisierten Signal und einer Anordnung zur Erfassung digitaler Daten beschrieben worden. Diese Fähigkeit erlaubt die Verwendung kostengünstiger, eine niedrige Drift aufweisender Gleichspannungsverstärker in der Anordnung. Es ist zwar eine bestimmte Ausführungsform beschrieben worden, doch sind spezielle Einzelheiten dieser Ausführungsform bei der Verwirklichung der Erfindung nicht kritisch. Dies gilt insbesondere für den Verstärker 50 mit veränderlicher Verstärkung und für das Digitalfilter 54. Verschiedene Lösungswege und Verfeinerungen können bei diesen Elementen angewendet werden. Wichtig ist die Tatsache, daß die Schätzwerte der im Speicher des Filters gespeicherten Offset-Gleichspannung die von der Anordnung in
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ihren verschiedenen Ausführungen erzeugten Offset-Gleichsparmungen anzeigt. Jeder dieser Schätzwerte wird durch eine Mittelwertsbildung von Abtastwerten der Offset-Gleichspannung aktualisiert, die erhalten werden, wenn die Anordnung den entsprechenden Aufbau hat. Der zugehörige Schätzwert wird aus dem Speicher gelesen und zur Beseitigung der Offset-Gleichspannung von den Daten subtrahiert.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Verarbeitung von in Form elektrischer Analogsignale vorliegender Daten, die von mehreren Eingangskanälen erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet,
    (a) daß an den Eingang einer zweiten Verstärkungsvorrichtung zur Erzeugung eines Offset-Gleichspannungswerts an ihrem Ausgang eine Bezugsspannung angelegt wird,
    (b) daß die Offset-Gleichspannung in eine digitale Dar-■ stellungsform umgesetzt wird,
    (c) daß die digitale Offset-Gleichspannung gespeichert wird,
    (d) daß die analogen Eingangssignale in einem ersten Verstärker und in der zweiten Verstärkungsvorrichtung verstärkt werden,
    (e) daß das verstärkte Eingangssignal in eine digitale Form umgesetzt wird und
    (f) daß die digitale Offset-Gleichspannung von dem digitalen Eingangssignal zur Bildung eines digitalen Ausgangssignals subtrahiert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    (g) daß ein Mittelwert des Ausgangssignals des ersten Verstärkers zur Erzeugung der Offset-Gleichspannung aus diesem ersten Verstärker gebildet wird,
    (h) daß die Offset-Gleichspannung des ersten Verstärkers digitalisiert wird,
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    (i) daß die digitale Offset-Gleichspannung des ersten Verstärkers sortiert wird und
    (j) daß die digitale Offset-Gleichspannung aus dem ersten Verstärker von der ersten Differenz zur Bildung eines Ausgangssignals subtrahiert wird.
    Datenerfassungsanordnung mit mehreren Eingangskanälen zur Abgabe von Eingangsdaten in Form von Analogsignalen, mit einer einen Ausgang aufweisenden ersten Verstärkungsvorrichtung zum Empfangen und Verstärken der Eingangssignals, einer einen Eingang aufweisenden zweiten Verstärkungsvorrichtung und einen Analog-Digital-Umsetzer, der so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal der zweiten Verstärkungsvorrichtung zum Umsetzen in eine digitale Form empfängt, gekennzeichnet durch
    (a) eine an den Ausgang der ersten-Verstärkungsvorrichtung und an den Eingang der zweiten Verstärkungsvorrichtung sowie an eine Bezugsspannung angeschlossene Schalteinrichtung zum selektiven Anlegen des Ausgangssignals der ersten Verstärkungsvorrichtung oder der Bezugsspsnnung an den Eingang der zweiten Verstärkungsvorrichtung, wobei die Bezugsspannung so gewählt ist, daß die zweite Verstärkungsvorrichtung ein Ausgangssignal erzeugt,das deren Offset-Gleichspannung repräsentiert, und
    (b) eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen eines die Offset-Gleichspannung repräsentierenden digitalen Signals aus dem Analog-Digital-Umsetzer mit einem Eingangsdaten und eine Offset-Gleichspannung repräsentierenden
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    digitalen Signal, wobei die Differenz als Ausgangssignal abgegeben wird.
    4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsvorrichtung ein Digitalfilter mit einen ersten Speicher zum Speichern digitaler Signale aufweist, die die Offset-Gleichspannung aus der zweiten Verstärkungsvorrichtung repräsentieren.
    5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Digitalfilter einen zweiten Speicher zum Speichern der Offset-Gleichspannung aus der ersten Verstärungs vorrichtung enthält.
    6. Anordnung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,
    ■ - (l) daß das Digitalfilter eine erste Subtraktionsschaltung enthält, die derart angeschlossen ist, daß sie denlnhalt des ersten Speichers von dem von Analog-Digital-Umsetzer gelieferten digitalen Signal zur Erzeugung eines ersten Differenzsignals subtrahiert, und
    (II) daß das Filter eine zweite Subtraktionsschaltung enthält, die derart angeschlossen ist, daß sie das erste Differenzsignal empfängt und den Inhalt des zweiten . Speichers von dem ersten Differenzsignal zur Erzeugung eines Ausgangssignals subtrahiert.
    7. Anordnung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
    (I) daß die Schaltvorrichtung eine Zeitsteuerschaltung zur Erzeugung von Zeitsteuerimpulsen enthält,
    (il)daß in der Schaltvorrichtung mehrere in Abhängigkeit von der Zeitsteuerschaltung arbeitende Schalter entsprechend den
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    Eingangskanälen enthalten sind und
    (ill) daß die Schaltvorrichtung eine Kurzschlußschaltung enthält, die in Abhängigkeit von der Zeitsteuerschaltung geschlossen "wird, wenn der Schalter geöffnet ist, so daß die Bezugsspannung an die zweite Verstärkungsvorrichtung angelegt wird.
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DE2413191A 1973-03-30 1974-03-19 Verfahren zur verarbeitung von in form elektrischer analogsignale vorliegender daten und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens Withdrawn DE2413191A1 (de)

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