DE2820601A1

DE2820601A1 - Analog-digital-umsetzer nach dem mehrfach-rampenverfahren

Info

Publication number: DE2820601A1
Application number: DE19782820601
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Phys Gruetzediek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-24
Filing date: 1978-05-11
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE2820601C2

Description

Analog-Digital-Umsetzer nach dem Mehrfach-Rampenverfahren

Die Erfindung betrifft einen Analog-Digital-Umsetzer nach dem Mehrfach-Rampen-Verfahren mit einem als Integrator beschalteten Verstärker, der den umzusetzenden analogen Strom Ij. (Spannung U.) kontinuierlich integriert, mit einem, dem Integrator nachgeschalteten Komparator, mit zwei in Serie geschalteten Impulszählern', die ständig die Impulse eines Impulsgeneratore zählen, mit einem bistabilen Glied, das in seinen beiden Lagen jeweils denjenigen von zwei Strömen unterschiedlicher Polarität I₂ oder I, über je einen zugeordneten Schalter dem Eingang des Integrators zuführt und zusätzlich zum Strom I₁ aufintegrieren läßt, der der augenblicklichen Stellung des Komparators entspricht, wobei der Wert W, der gleich der Summe der bei einem Durchlauf des zweiten Impulszählers auftretenden Zeitintervallängen, während denen zusätzlich zum Strom I₁ der Strom I₂ aufintegriert wird, abzüglich der Summe der beim gleichen

Durchlauf des zweiten Impulszählers auftretenden Zeltintervalle ist, während denen zusätzlich zum Strom I. der Strom I, aufintegriert wird, bei geeigneter Zuordnung der Ströme Ip and I, zu einer der beiden KomparatorStellungen, und bei geeigneter Größe der Ströme I₂ und I, relativ zum Strom I₁ nach wenigen Durchläufen des zweiten Impulszählers zur Ermittlung des Digitalwerts des Strome I₁ mit einem Zähler ausgezählt werden kann, wobei das bistabile Glied bei Jedem Überlauf des ersten Impulszählers in seine eine stabile Lage gebracht wird.

Ein derartiger Umsetzer ist aus der DS-PS 2114 141 bekannt und läßt sich beispielsweise zum digitalen Messen elektrischer Ströme, Spannungen und Widerstände verwenden. Bei einem derartigen Umsetzer entspricht der Stand des Zählers, der für die Bildung der Summe der Zeitintervallängen benutzt wird, nach Ablauf der vorgegebenen Anzahl dieser Intervalle dem digitalisierten Wert des gemessenen analogen Stroms bzw. Spannung. Beim bekannten Umsetzer der eingangs genannten Art wird das bistabile Glied, welches bei jedem Überlauf des ersten Impulszählers in seine eine stabile Lage gebracht wird, erst dann in seine andere Stellung gesetzt, wenn a) der Komparator umspringt oder wenn b) der erste Impuls aus dem Impulsgenerator nach dem Umspringen des Schwellwertschalters eintritt, wobei der Fall a) eintritt, wenn der zweite Impulszähler einen bestimmten Zählzustand seiner N-möglichen Zählzustände eingenommen hat, während der Fall b) in allen anderen Fällen eintritt. Die Umschaltung des bistabilen Glieds unter diesen Bedingungen hat zur Folge, daß nach wenigen Durchläufen des zweiten Impulszählers der Wert W konstant bleibt und ausgezählt werden kann. Allerdings wird zur Durchführung der Umschaltung des

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bistabilen Glieds unter Einhaltung der aufgestellten Bedingungen eine Logikschaltung benötigt, die einen relativ aufwendigen Aufbau aufweist. Ferner läßt sich die Auflösung nicht durch Zusammenfassung mehrerer Meßergebnisse erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Analog-Digital-Umsetzer der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einer nur geringfügig schlechteren Auflösung einen wesentlich einfacheren Aufbau aufweist und bei dem durch Zusammenfassung mehrerer Meßergebnisse die Auflösung gegenüber dem Umsetzer der DE-PS 21 14 141 je nach Bedarf wesentlich erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem Analog-Digital-Umsetzer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bistabile Glied erst dann in seine andere stabile Lage gesetzt wird, wenn der erste Impuls aus dem Impulsgenerator nach den Umspringen des !Comparators eintritt.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Umschaltung des bistabilen Glieds von der einen stabilen Lage In die andere stabile Lage immer unter ein und derselben Bedingung erfolgt, so daß keine Fallunterscheidung bei der Umschaltbedingung eingehalten und durch die Schaltung realisiert werden muß, woduroh die Schaltung einen einfacheren Aufbau besitzt, wobei allerdings eine gegenüber dem aus der DB-PS 2114 141 bekannten Umsetzer um den Faktor 2 verringerte Auflösung In Kauf genommen wird, da der Wert W, der den digitalisierten Wert kennzeichnet, auch nach mehreren Durchläufen des zweiten Impulszählers lediglich bis auf einen Unterschied γ~ , der der Zeitdauer einer Periode des Impulsgenerators entspricht, konstant bleibt.

Die Erfindung ist dadurch weitergebildet, daß die Ströme I₂ und I, von gleichem Betrage und konstant sind, das bistabile Glied jeweils beim überlauf des ersten Impulszählers in die Lage gesetzt wird, bei der sich einer der beiden Schalter in leitendem Zustand befindet und der Wert W

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spätestens nach wenigen Durchläufen des zweiten Impulszählers bis auf einen Unterschied^on der Zeitdauer einer Periode des Impulsgenerators stets proportional dem Verhältnis des Stroms I₁ zum Strom I₂ ist.

Zur Erfassung des Wertes des Verhältnisses des Stroms I₁ zum Strom I» ist die Erfindung derart ausgestaltet, daß die Impulse des Impulsgenerators während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I» zum Strom I. in Vorwärtsrichtung in einen Vor-Rück-Impulszähler eingezählt werden, die Impulse des Impulsgenerators während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I, zum Strom I₁ in Rückwärtsrichtung in den Vor-Rück-Impulszähler eingezählt werden, der Vor-Rück-Impulszähler Jeweils nach einem Durchlauf des zweiten Impulszählers im Zeitintervall zwischen zwei zusätzlichen Aufintegrationen irgendeines der Ströme I₂ oder I, zum Strom I₁ als Zählzustand den Wert V hat, den man, falls gewünscht, zu einer Meßwertverarbeitungseinrichtung weiterleiten kann, der Vor-Rück-Impulszähler vor oder mit Beginn der nächsten, zusätzlichen Aufintegration eines der Ströme I₂ oder I* zum Strom I. Null gesetzt wird und der Wert V dem Wert W und damit bis auf einen Unterschied y, der der Zeitdauer einer Periode des Impulsgenerators (17) entspricht, bzw. bis auf eine Abweichung von maximal 1 dem Verhältnis des Stroms I^ zum Strom I₂ proportional ist.

Weitere Nutzungsmöglichkeiten bietet die Ausgestaltung des Grundverfahrens dergestalt, daß der Strom I₁ sich als Summe eines zu digitalisierenden Stroms I. und eines Stroms I. zusammensetzt, das bistabile Glied Jeweils beim Überlauf des ersten Impulszählers in die Lage gesetzt wird, bei der sich einer der beiden Schalter in leitendem Zustand befindet, der Wert W spätestens nach wenigen Durchläufen des

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zweiten Impulszählers bis auf einen Unterschied ir von der Zeltdauer einer Perlode des Impulsgenerators konstant bleibt.

Durch weitere Ausgestaltung, Insbesondere durch Wahl eines genügend großen, positiven Stroms I_Q erreicht man durch die zuletzt beschriebene Summation der Ströme I₆ und I zur Bildung des Stroms I₁, daß der Strom I., stets positive Polarität besitzt.

Ip sei derjenige der beiden Ströme I₂ und I,, der von negativer Polarität ist. Das Verfahren ist dann derart weitergebildet, daß die Impulse des Impulsgenerators während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I₂ zum Strom I₁ in einen weiteren, dritten Vorwärtszähler eingezählt werden, dieser Vorwärtszähler jeweils nach einem Durchlauf des zweiten Impulszählers im Zeitintervall zwischen zwei zusätzlichen Aufintegrationen des Strome I₂ zu der des Stroms I₁, als Zählzustand den Wert U hat, den man, fulls erforderlich, zu einer Meßwertverarbeitungeeinrichtung weiterleiten kann, der dritte Vorwärtszähler vor oder mit Beginn der nächsten zusätzlichen Aufintegration des Strome I₂ zu der des Stroms I₁ auf den Wert - N · T· I₀/^ gesetzt wird (T ist die Zähllänge des ersten Impulszählers, N ist die Zähllänge des zweiten Impulszählers) und der Wert U spätestens nach wenigen Durchläufen des zweiten Impulszählers bis auf «ine Abweichung von maximal 1 stets proportional dem Verhältnis des Stroms I zum Strom I₀ ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung läßt sich die Auflösung des digitalisierten Werts dadurch erhöhen, daß in der Meßwertverarbeitungseinrichtung ein Rechenwerk vorgesehen wird, das aus der Schwankung in der

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letzten Stelle von einer Vielzahl von ausgezählten digitalisierten Werten des Stroms eine weitere Deziaalstelle des Digitalwerts berechnet. Wertet das Rechenwerk in der Meßwertverarbeitungseinrichtung z.B. 10 verschiedene Meßergebnisse oder Digitalwerte W_k, mit k » 0,1 ...9, aus, und weisen die zehn verschiedenen Meßergebnisse W_k in der Dezimalstelle mit der geringsten Wertigkeit achtmal den Wert drei und zweimal den Wert vier auf, so läßt sich zur Erhöhung der Auflösung eine weitere Dezimalstelle mit dem Wert 2 anhängen. Die beiden letzten Stellen des Meßergebnisses lauten dann... 3 2.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen und dreier AusfUhrungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 ein Hilfsdiagramm zur mathematischen Erklärung,

Fig. 3 und 4 Blockschaltbilder zweier weiterer AusfUhrungsbeispiele.

Aus der Flg. 1 kann man erkennen, daß der analoge Strom I₁ kontinuierlich einem Integrierverstärker 10 zugeführt wird, zwei in Serie geschaltete Impulszähler 11 und 12 ständig die Impulse eines Impulsgenerators 17 zählen, bei Jedem überlauf des ersten Impulszählers 11 ein bistabiles Glied 18 in seine eine stabile Lage gebracht wird und es erst dann mit Hilfe einer Logikschaltung 23 in seine andere Stellung gesetzt wird, wenn der erste Impuls aus dem Impulsgenerator 17 nach dem Umspringen des Schwellwertschalter^ 16 eintritt. Wir betrachten den Fall, daß das

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bistabile Glied 18 immer in der Lage einen der beiden Schalter 14 oder 15 leitend macht, die es nach jedem Überlauf des ersten Impulszählers 11 einnimmt, d.h. während der Zeiten t., _k · P" in Fig. 2, wobei der Beginn eines solchen Zeitintervalls t _A ,_ · JT , wie oben beschrieben, durch den überlauf des ersten Impulszählers 11 festgelegt ist. Die Information, welcher der beiden Schalter 14 oder 15 in den leitenden Zustand versetzt wird, entnimmt die die Schalter 14 und 15 über Gatter ansteuernde Logikschaltung dem Stand des Schwellwertschalters 16 im Moment des Überlaufs des ersten Impulszählers 11. Erklärung der eingeführten Größen: /~ist die Zeitdauer einer Periode des Impulsgenerators; t. _k· Jf ist die Zeitdauer der zusätzlichen Auf integration eines der Ströme I₂ oder I, zusätzlich zum Strom I₁ bei der k-ten Messung und dem Stand j des zweiten Impulszählers 12 mit dem Wertebereich O^ t. _k ^Tfürd^/^/V, ta _k - ganze Zahl für<f*^N und t_{Q k} ist definiert als t_{Q k} « tjj _k ^₁ ; T 1st die Anzahl der Zählzustände des •raten Impulszählers 11. Das Diagramm von Fig. 2 gibt die Integratorausgangsspannung als Funktion der Zelt bei einem negativen Strom I₁ und dem hierfür während der Zeitintervalle ta _k bemötigte» positiven Strom I, wieder. Die Abszisse schneidet bei dieser Darstellung die Ordinate in Höhe der Schwellwertspannung des Schwellwertschalters 16. Die Schwellwertspannung kann beliebig gewählt werden und darf langsam gegenüber der Analog-Digltal-Umsetzer-Meßfolge driften, sollte aber in etwa so gewählt werden, daß der Integrator 10 je nach vorkommendem Strom I₁ gut ausgenutzt werden kanu, beispielsweise bei wechselndem Vorzeichen des Stroms I₁ ungefähr bei Null Volt. U. _fc. sei die Differenz zwischen Integratorspannung und Schwellwertspannung zu Beginn des Zeitintervalls t. _ν. Es lassen sich dann mit Hilfe der oben angegebenen Bedingungen für das Umschalten

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des bistabilen Gliedes 18 folgende Gleichungen bzw. Ungleichungen formulieren:

A] Uj._k - ¹J(I₃ + I₁) df ^ O lur 1 *£ ./ < N ,

B) υ_ιΛ - IJ(Z_-, + /,)di > O fur 1 ^ jf /ν , Aus dtn Gleichungen A und B und aus der Ganzzahligkeit

+ 1/ für 1 * j ^ N

(Erklärung: entier (x) ist die größte ganze Zahl, die kleiner gleich χ ist.)

Die gesuchte Größe ¥_k ist die Summe über N der tj

von	t.	folgt:	/o ^U ;
C)	_k = entier

j_rk
₊ i₂

Diese Summe läßt sich abschätzen durch die Summe

und Sn.k = S/v.t-i .

das ist die Summe der Aufintegrationszeiten Y~* S. _v des Stroms OU zusätzlich zum Strom I₁, die man erhielte, wenn das Ende der Zeitintervalle t. ,, · >"*in allen N-Stellungen des zweiten Impulszählers 12 direkt durch das Umspringen des Schwellwertschalters 16 bestimmt würde. Es gilt:

r r

Es genügt also zur Berechnung des Grenzwertes von K, den Grenzwert von R_fc zu ermitteln. Aus der obigen Definition von R_k und _s. _k (geometrische Reihe) folgt für \i^ <[l-/2| und sign L=- sjpil

lim s. , = - T · —

] r κ _T

k —* oo ^X3

und damit

lim R, = - ο- ·Ν·Τ · —-

Man erhält also letztlich eine Konvergenz der digitalen Größe W, gegen den Grenzwert

I₁

N · T · —- .

wobei jedoch im Gegensatz zum Verfahren der DE-PS 21 14 die digitale Größe W, nicht einem konstanten Wert zustrebt, sondern um + 1/2 Ziffernschritt schwankt.

(Eine Betrachtung über die Schnelligkeit der Konvergenz folgt weiter unten.)

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Wählt man dann noch in dem betrachteten Ausführungebeispiel (Fig. 1) die Ströme I₂ und I- von gleichem Betrage und benutzt zum Messen der Zeiten Γ· t_{4 v} einen Vor-Rück-Zähler 13, der beim Überlauf des zweiten Impulszählers 12 Null gesetzt wird und der die Pulse des Impulsgenerators während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I» zum Strom I₁ in Vorwärtsrichtung und während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I, zum Strom I₁ in Rückwärtsrichtung einzählt, so ist der Zählerstand vor dem Nullsetzen gleichW_k/y und kann von einer Meßwertverarbeitungseinrichtung 20 übernommen werden. Ein positiver Wert von Wj. entspricht dann einem im Mittel positiven Strom I₁. Nach Konvergenz des Prozesses ist dann

mit automatisch richtigem Vorzeichen.

Abschätzung des Konvergenzverhaltens: Die oben beschriebene AusfUhrungsform des Digital-Analog-Umsetzers sei so verwendet, daß

-iteJ < τ_Λ < + ^ ι ij

ist. Direkt bei Beginn der ersten Messung springe der Strom I₁ vom Wert O auf den Wert +4 (I₃|. Ferner «ei N a 100 und T = 3 * 10 . Dann ergibt sich aus der Gleichung für R^:

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daß R₂ ■ R₀O^ " ¹⁰ )» ^d»ⁿ· ^aucn beim ungünstigsten, vorkommenden Eingangsspannungssprung ist der Fehler bei der zweiten Messung vernachlässigbar klein.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 3) ermöglicht es, ohne Verwendung eines Vor-Rück-Impulszählers 13 (Fig. 1) auszukommen. Der Strom I. wird hierbei als Summe aus dem zu digitalisierenden Strom I_-, und einem Strom I zusammengesetzt. Der Strom I_c ist derart gewählt, daß der Strom I₁ stets die gleiche (z.B. positive) Polarität besitzt und der Strom I₂ von zum Strom I. entgegengesetzter (z.B. negativer) Polarität ist. Das bistabile Glied 18 wird bei diesem Ausführungsbeispiel genau wie beim zuerst beschriebenen gesetzt, wobei das bistabile Glied jetzt nur einen Schalter 14 steuert, der hierbei immer beim Überlauf des ersten Impulszählers 11 in den leitenden Zustand gebracht wird. Die Impulse des Impulsgenerators 17 werden während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I₂ zu der des Stroms I₁ In einen vorwärtszählenden Impulszähler 22 eingezählt, und der Impulszähler 22 wird jeweils zu Beginn eines Durchlaufs des zweiten Impulszählers 12 auf den Wert

-NT[XjI₁

gesetzt. Nach einem Durchlauf des zweiten Impulszählers im Zeitintervall zwischen zwei zusätzlichen Aufintegrationen des Stroms I₂ zu der des Stroms I₁ hat der Zählzustand des Impulszählers 22 einen Wert X, den man, falls erforderlich, zu einer Meßwertverarbeitungseinrichtung 20 weiterleiten kann. Ersetzt man in der Berechnung des ersten Ausführungsbeispiels, um sie auch für das zweite anwenden

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zu können, die Größe W durch

und I^ durch I„ + I , so ergibt sich, daß der Wert X ι e c

spätestens nach wenigen Durchläufen des zweiten Impuls- [ strom Zählers 12 stets proportional dem Verhältnis des Stroms I_ zum/ L· ist. Statt des Impulszählers 22, der beim Wert

-A/r ι Xc /X₂.1

zu zählen beginnt, läßt sich bei Übereinstimmung der Polaritäten des Stroms I_Ä und des Stroms I„ auch ein Impulszähler 26 (Fig. 4) verwenden, der statt dessen vom Wert Null an zählt, und während eines Durchlaufs des zweiten Impulszählers 12 bein erstmaligen Erreichen des Wertes Ν·Τ·|ΐ_ο/ΐ_β( über eine erweiterte Logikschaltung 24 noch einmal Null gesetzt wird.

Ist der Variationsbereich des Stroms I_c so groß vorgegeben, daß sich bei wachsender Betragsgröße des Stroms I_c wegen der Anforderungen an die Konstanz dieses Stroms I die oben angegebene Bedingung der gleichbleibenden Polarität von I₁ nur schwer erfüllen läßt, so ist die in Fig. 3 beschriebene Ausführungsform der Erfindung leicht derart zum dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) zu erweitern, daß man auch den Strom I_c und zudem einen weiteren Strom - I_c über Je einen Schalter zuführt und denjenigen dieser beiden Ströme kontinuierlich zum Strom I addiert, dessen Vorzeichen dem des Stroms I gleicht. Man kann auch, wie In Fig. 4 dargestellt, den Strom + I. immer fließen lassen und statt des Stroms - I_ den Strom - 2i_ über einen Schalter

W W

25 zugeben. Man braucht dann, wie beim zuerst beschriebenen

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Ausführungsbeispiel (Fig. 1) zum zusätzlichen Aufintegrieren bei der nun auch erlaubten, anderen Polarität von I₁ noch einen weiteren, über einen Schalter 15 zuschaltbaren Strom -I₂. Die Information, welcher der beiden Schalter 14 oder durch das bistabile Glied 18 in den leitenden Zustand versetzt wird, entnimmt die die Schalter 14, 15 und auch 25 über Gatter ansteuernde Logikschaltung 24 zu Beginn einer Messung beim Überlaufimpuls des zweiten Impulszählers 12 aus der Tatsache, ob bei der letzten Messung, d.h. seit dem letzten Überlauf des zweiten Impulszählers 12, der Impulszähler 26 wenigstens einmal den Wert N · T · I_c/I? erreicht hat oder nicht. Wenn ja, so läßt die Logikschaltung 24 auch für die Dauer der nächsten Messung, d.h. bis zum nächsten Überlauf des zweiten Impulszählers 12 denselben Schalter oder 15 durch das bistabile Glied 18 betätigen wie bei der letzten Messung, wenn nicht, so gibt die Logikschaltung 24 für die Dauer der nächsten Messung jeweils den anderen der beiden Schalter 14 oder 15 zur Betätigung durch das bistabile Glied 18 frei. Der Schalter 25 wird hierbei so geschaltet, daß er dauernd leitet, wenn zum zusätzlichen Aufintegrieren zum Strom I₁ derjenige der beiden Ströme I₂ oder -I₂ von gleicher Polarität wie I verwendet wird. Entsprechend wie beim zweiten Ausführungsbeispiel kann man auch hier am Ende einer Messung aus dem Impulszähler 26 den Wert X in die Meßwertverarbeitungseinrichtung 20 übertragen. Dieser Wert X ist spätestens nach wenigen Durchläufen des zweiten Impulszählers 12 stets proportional dem Verhältnis des Stroms I zum Strom I₂. Das Vorzeichen von I_Q läßt sich aus der Stellung von Schalter 25 entnehmen.

Bei allen besprochenen Ausführungsbeisnielen bedeutet die Bezeichnung "Impulszähler" für verschiedene Baugruppen nicht, daß diese Impulszähler auf jeden Fall als diskret aufgebaute Wähler anzusehen sind. Ihre 38hlfunktion kann vielmehr ganz oder teilweise durch ein oder mehrere Rechenwerke, vorzugsweise Mikroprozessoren, ausgeübt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Analog-Digital-Umsetzer nach dem Mehrfach-Rampen-Verfahren mit einem als Integrator beschalteten Verstärker, der den umzusetzenden analogen Strom I₁ (Spannung tL·) kontinuierlich integriert, mit einem dem Integrator nachgeschalteten Komparator, mit zwei in Serie geschalteten Impulszählern, die ständig die Impulse eines Impulsgenerators zählen, mit einem bistabilen Glied, das in einer seiner beiden Lagen jeweils denjenigen von zwei Strömen unterschiedlicher Polarität, I- oder I₃, über je einen zugeordneten Schalter dem Eingang des Integrators zuführt und zusätzlich zum Strom I₁ aufintegrieren läßt, der der augenblicklichen Stellung des Komparators entspricht, wobei der Wert W, der gleich der Summe der bei einem Durchlauf des ^; zweiten Impulszählers auftretenden Zeitintervallängen, während denen zusätzlich zum Strom I₁ der Strom I_? aufintegriert wird, abzüglich der Summe der

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beim gleichen Durchlauf des zweiten Impulezählers auftretenden Zeitintervalle ist, während denen zusätzlich zum Strom I. der Strom I, aufintegriert wird, bei geeigneter Zuordnung der Ströme I₂ und I, zu einer der beiden !Comparators tellungen, und bei geeigneter Größe der Ströme I₂ und I, relativ zum Strom I₁ nach wenigen Durchläufen des zweiten Impulszählers zur Ermittlung des Digitalwerts des Stroms I₁ mit einem Zähler ausgezählt werden kann, wobei das bistabile Glied bei jedem Überlauf des ersten Impulszählers in seine eine stabile Lage gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, da6 das bistabile Glied (18) erst dann in seine andere stabile Lage gesetzt wird, wenn der erste Impuls aus dem Impulsgenerator (17) nach dem Umspringen des Komparator« (16) eintritt.

2. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ströme I₂ und I, von gleichem Betrag· und konstant sind, das bistabile Glied (18) jeweils beim Überlauf des ersten Impulszählers (11) in die Lage gesetzt wird, bei der sich einer der beiden Schalter (14) oder (13) in leitendem Zustand befinden und der Wert ¥ spätestens nach wenigen Durchläufen des zweiten Impulszähler β (12) bis auf einen Unterschied ^ τοη der Zeitdauer einer Periode des Impulsgenerators (17) stets proportional dem Verhältnis des Stroms I«. zum Strom I₂ ist.

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3. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des Impulsgeneratore (17) während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I₂ zum Strom Ιλ in Vorwärtsrichtung in einen Vor-Rück-Impulszähler (13) eingezählt werden, die Impulse des Impulsgenerators (17) während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I, zum Strom I₁ in Rückwärtsrichtung in den Vor-Rück-Impulszähler (13) eingezählt werden, der Vor-Rück-Impulszähler (13) jeweils nach einem Durchlauf des zweiten Impulszählers (12) im Zeitintervall zwischen zwei zusätzlichen AufIntegrationen irgendeines der Ströme I₂ oder I, zum Strom I₁ als Zählzustand den Wert V hat, der zu einer Meßwertverarbeitungseinrichtung (20) weiterleitbar ist, der Vor-Rück-Impulszähler (13) vor oder mit Beginn der nächsten, zusätzlichen Aufintegration eines der Ströme I₂ oder I, zum Strom Null gesetzt wird, und der Wert V dem Wert W proportional ist.

4. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom I₁ sich als Summe des Stroms I und eines Strom· I_c zusammensetzt, das bistabile Glied (18) Jeweils beim Überlauf des ersten Impulszählers (11) in die Lage gesetzt wird, bei der sich einer der beiden Schalter (14) oder (13) in leitendem Zustand befindet, und der Wert W spätestens nach wenigen Durchläufen des zweiten Impulszählers (12) bis auf einen UnterschiedyVon der Zeitdauer einer Periode des Impulsgenerators (17) konstant bleibt.

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Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom I. stets positive Polarität besitzt, der Strom Ip von negativer Polarität ist, die Impulse des Impulsgenerators (17) während der zusätzlichen Aufintegration des Stroms I₂ zu der des Stroms I₁ in den Vorwärtszähler (22) eingezählt werden, der Vorwärtszähler (22) jeweils nach einem Durchlauf des zweiten Impulszählers (12) im Zeitintervall zwischen zwei zusätzlichen Aufintegrationen des Stroms I₂ zu der des Stroms I₁ als Zählzustand den Wert U hat, der zu einer Meßwertverarbeitungseinrichtung (20) weiterleitbar ist, der Vorwärtszähler (22) vor oder mit Beginn der nächsten zusätzlichen Aufintegration des Strome I₂ zu der des Stroms I₁ auf den Wert - N · T · I_c/lp gesetzt wird und der Wert U spätestens nach wenigen Durchläufen des Impulszählers (12) bis auf eine Abweichung von maximal 1 stets proportional dem Verhältnis des Stroms I_c zum Strom I₂ ist.

Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertverarbeitungseinrichtung (20) ein Rechenwerk aufweist, das aus der Schwankung der letzten Stelle von einer Vielzahl von ausgezählten Digitalwerten (W) des Stroms I₁ eine weitere Dezimalstelle des Digitalwerts ermittelt»

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