DE2847685A1

DE2847685A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen eichen eines analog/digitalwandlers

Info

Publication number: DE2847685A1
Application number: DE19782847685
Authority: DE
Inventors: Eise Carel Dijkmans; Robert Emile Johan Van D Grift; Rudy Johan Van De Plassche
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-11-08
Filing date: 1978-11-03
Publication date: 1979-05-10
Also published as: FR2408246A1; US4371868A; GB2008350B; NL7712273A; JPS5475263A; SE7811430L; GB2008350A

Description

15.8.1978 1 PHN 8938

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Eichen eines Analog/Digitalwandlers

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Eichen eines Analog/Digitalwandlers, dem ein analoges Eingangssignal zugeführt und aus dem ein digitales Ausgangssignal erhalten wird, das über ¥andlerparameter mit dem Eingangssignal im Zusammenhang steht, wobei für die Eichung ein'Eichsignal dem Wandler zugeführt und ein daraus erhaltenes digitales Signal mit einem digitalen Eichsignal verglichen wird, so dass ein digitales Differenzsignal erhalten wird, das zur Nachsteuerung eines ¥andlerparameters verwendet wird, um den gewünschten Zusammenhang zu erreichen,

Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Patentschrift 1 282 685 bekannt. Darin wird vorgeschlagen, das digitale Differenzsignal mit Hilfe eines Digital/Analogwandlers in eine analoge Steuergrösse umzuwandeln, die einen Wandlerparameter analog korrigiert. Dazu wird die Referenzquelle, die Kompensationsladungen liefert, oder der Zeitgeber verwendet, der das Zeitintervall bestimmt, mit dem die Ausgangsfrequenz gemessen wird.

Nach der Erfindung wird davon ausgegangen, dass auf schnellere und genauere ¥eise das ohnehin schon digitale Differenzsignal als solches anwendbar ist, um ein digitales Register, das bei der Analog/Digitalumwandlung erforderlich ist und dadurch ein Wandlerparameter ist, zu beeinflussen. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass die Eichung völlig auf digitale Weise erfolgt, schneller und genauer vor sich

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geht, meistens eine geringere Anzahl von Komponenten erfordert und sich leicht in einen ohnehin schon vorhandenen Steuerungszyklus aufnehmen lässt, der z.B. mittels eines Mikroprozessors geregelt wird.

Dazu ist das Verfahren zum automatischen Eichen eines Analog/Digitalwandlers dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Differenzsignal der Gesamtzählkapazität eines Zahlregisters hinzugefügt wird, in dem Impulse gezahlt werden, wobei der Inhalt dieses Zählregisters auf bekannte Weise ein Wandlerparameter ist.

Bei einer besonderen Ausgestaltung dies.es Verfahrens können nach der Erfindung zur Vergrösserung der Genauigkeit der Eichung mehrere Eichmessungen nacheinander durchgeführt werden. Dabei hat es sich als möglich erwiesen, das Verfahren derart durchzuführen, dass das digitale Differenzsignal nach jeder Eichmessung sich weiter dem Wert 0 genähert hat und additiv dem Inhalt des Zählregisters hinzugefügt wird, oder dass das digitale Differenzsignal sich nach jeder Eichmessung dichter einem Endwert genähert hat und jeweils als Voreinstellung von einer festen Lage her dem Inhalt des Zählregisters hinzugefügt wird.

Es wird noch näher auseinandergesetzt werden, dass es in vielen Fällen erforderlich ist, wiederholte Male eine Eichmessung durchzuführen. Nur unter bestimmten Bedingungen kann mit einer einzigen Eichmessung der Fehler in der Anzeige auf Null herabgesetzt werden.

Die Erfindung gibt ausserdem an, wie bei bekannten Typen von Analog/Digitalwandlern die erfindungsgemässen Verfahren angewandt werden können.

Daher ist ein Wandler vom integrierenden Typ mit zwei Zeitintervallen 'Typ "Dual slope" oder Doppelintegration) dadurch gekennzeichnet, dass in der Eichlage des Wandlers die digitalen Ausgänge des zu dem zweiten Zeitintervall gehörigen Zählregisters nach einer Eichmessung an eine digitale Vergleichsschaltung angeschlossen sind, die ebenfalls an ein Register angeschlossen ist, das das digitale Eichsignal liefert, während der Ausgang der Vergleichsschaltung das digitale Differenzsignal einem Pufferregister

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liefert, das an das zu dem ersten Zeitintervall gehörige Zählregister angeschlossen ist.

Ein Analog/Digitalwandler, der die analoge Grosse in eine proportionale Frequenz einer Impulsreiiie umwandelt, wobei die Frequenz in einem Frequenzmesser bestimmt wird, zu welchem Zweck eine Gatterschaltung, ein Zeitgeber mit einem Zählregister und einem Taktgeber und ein Impulszähler vorgesehen sind, wobei der Impulszähler das digitale Ausgangs signal nach dem Zählen der Anzahl von Impulser- des Analog/Frequenzwandlers während der Zeitdauer des Zeitgebers liefert, ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Eichlage des Wandlers nach jeder Eichmessung das digitale Differenzsignal einem Pufferregister zugeleitet ist, das mit dem Zählregister verbunden ist, um die Gesamtzählkapa-

Ί5 zität einzustellen.

In einer ersten Ausführungsform dieses Analog/Digitalwandlers ist eine digitale Vergleichsschaltung vorhanden, an die einerseits die digitalen Ausgänge des Impulszahlers und andererseits die Ausgänge eines Eichregisters, das das digitale Eichs'ignal liefert, angeschlossen sind. Die digitale Vergleichsschaltung liefert das digitale Differenzsignal an das Pufferregister.

Bei einer.zweiten Ausführungsform dieses Analog/Digitalwandlers ist eine digitale Vergleichsschaltung vorhanden, an die einerseits die digitalen Ausgänge des Impulszählers und andererseits die Ausgänge eines Eichregisters, das das digitale Eichsignal liefei^t, angeschlossen sind. Die digitale Vergleichsschaltung liefert das digitale Differenzsignal an das Pufferregister.

Bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung wird in der Eichlage das digitale Differenzsignal vom Impulszähler selber erzeugt und wird der Impulszähler mit dem digitalen Eichsignal voreingestellt oder werden die Messfrequenzimpulsreilie und eine Eichfrequenzimpulsreihe über Addier- und Subtrahiereingänge dem Impulszähler zugeführt,

Bei noch einer weiteren Ausführungsform des Analog/ Digitalwandlers nach der Erfindung, bei der der Analog/Frequenzwandler eine Impulsreihe erzeugt, die mit einer

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Taktfrequenz synchronisiert ist, besteht das besondere Merkmal darin, dass während einer Eichmessung zwischen dem Ausgang des Analog/Frequenzwandlers und dem Eingang des Impulszählers eine digitale Filterschaltung angeordnet ist und zu dem zugeführten Eichsignal eine Eichimpulsreihe gehört, die aus identischen Mustern von Impulsen mit einer bestimmten Anzahl von Impulsen zu einer bestimmten und grösseren Anzahl von Taktimpulsen aufgebaut ist, und dass weiter die digitale Filterschaltung die Impulse der identisehen Muster unterdrückt und nur Impulse beim Vorhandensein eines abweichenden Musters liefert.

Bei diesem Analog/Digitalwandlertyp ändert sich der Abstand zwischen zwei Impulsen der Impulsreihe nicht kontinuierlich als Funktion der analogen Eingangsgrösse, sondern sprungartig mit Abständen, die der Taktimpulsdauer entsprechen. Auf diese Weise werden diese Impulsreihen bei bestimmten Werten der Eingangsgrösse aus denselben Gruppen von Impulsen aufgebaut sein- können, wobei sich diese Gruppen wiederholen. Eine geringe Änderung des Wertes der Eingangsgrösse wird in einer ersten Gruppe, dann in einer zweiten Gruppe usw., eine ImpulsνerSchiebung über eine Taktimpulsperiode ergeben, bis wieder die ganze Impulsreihe aus diesen neuen Gruppen oder Mustern aufgebaut ist. Ein einfaches digitales Filter ermöglicht es nun, ein ausgewähltes Muster zu unterdrücken und nur Impulse abweichender Gruppen durchzulassen. Dadurch kann also nach der Erfindung das digitale Differenzsignal erhalten werden.

Im allgemeinen kann in dem Messergebnis der Verlauf von Wandlerparametern durch den Faktor 1 + d ausgedrückt werden, wobei d also den Fehler in der Anzeige darstellt und durch die Eichung dem Wert Null möglichst nahe gebracht werden muss. Das digitale Differenzsignal, wie es nach der vorliegenden Erfindung bestimmt wird, enthält somit den Faktor d. Es ist klar, dass, wenn nach der Eichung das Messergebnis neben dem Faktor 1 + d des Verlaufes nun den Faktor 1/1 + d der Eichung erhalten hat, das Messinstrument auf ideale Weise kalibriert ist. Diese Möglichkeit ergibt sich, wenn sich ein zu korrigierender

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Wandlerparameter la dem Nenner befindet und dann mit nur einer einzigen Eichmessung mit dem Differenzsignal dem richtigen Wert angepasst xverden kann. Von dem ¥ert P ändert sich dann dieser Parameter zu dem Wert P(1 + d). Es ist also ein Differenzsignal P „ d hinzugefügt. Wenn sich der korrigierende Parameter in dem Zähler des Messergebnisses befindet, muss meistens mehrere Male nacheinander geeicht werden, um eine Annäherung der Funktion 1/1 + d zu erhalten. Der Parameter andere sich dann von dem Wert P zu dem Wert P I 1 + Summierung £"(<3) I ι wobei f (d) jeweils das erhaltene Differenzsignal darstellt, Z₀B. kann in einem Sonderfall

2 T

der letztere Ausdruck den Ifert von P(i-d+d -d +...) annehmen.

Dieser Wert ist exakt gleich i/i+d, wenn dieser in einer Reihe entwickelt wird = Wenn in diesem Falle eine einzige Eichmessung durchgeführt wird, en-thält das Messergebnis (i+d).(i-d)=1-d. Der Fehler ist also geworden: d

2
Bei genügend kleinem d kann d bereits kleiner als die Messungenauigkeit sein, so dass eine einzige Messung auch genügend ist.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Flg. 1 blockscheraatisch einen Analog/Digitalwandler mit Mitteln zur automatischen Eichung nach der Erfindung, Fig. 2 einen integrierenden Analog/Digitalwandler mit Eichmitteln nach der Erfindung, Fig. 3 einen Analog/Frequenzwandler,

Fig. h eine Weiterbildung mit einem Taktimpulsgenerator als Eichsignalquelle,

^O Fig. 5 eine Ausführungsform mit einer digitalen Filterschaltung,

Fig. 6 eine Anzahl von Impulsreihendiagraminen, die zu der Vorrichtung nach Fig. 5 gehören, und Figuren 7 und 8 digitale Filterschaltungen, die bei der Anordnung nach Fig. 5 Anwendung finden können.

In Fig. 1 ist ein Analog/Digitalwandler dargestellt, der eine unbekannte Messgrösse V , die einem Eingang 1 angeboten wird, in ein digitales Signal umwandelt, das mit

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Hilfe eines ¥iedergabepaneels 2 in Ziffern dargestellt wird. Die Umwandlungsvorrichtung 3 weist einen Eingang h auf, der mittels eines Umschalters 5 in der Messlage χ mit dem Eingang 1 und in der Eichlage y mit einem Eingang 6 verbunden werden kann, dem eine Eichgrösse V angeboten wird. An dem Ausgang 7 steht ein digitales Ausgangssignal zur Verfügung, das mit der analogen Grosse, die dem Eingang h zugeführt wird, im Zusammenhang steht. Der genannte Zusammenhang ist von Wandlerparametern der Umwandlungsvorrichtung 3 abhängig.

Ein Parameter ist mit V bezeichnet und ist z.B. eine Bezugsgrosse, die den Grossen V und V entspricht; ein zweiter Parameter ist mit N in einem Block 9 bezeichnet, der ein Zählregister darstellt, in dem während der Messungen Impulse gezählt werden und dessen Inhalt an gezählten Impulsen ein Wandlerparameter ist. Das Zählregister weist einen Eingang auf, um die Gesamtzählkapazität zu ändern. Das digitale Ausgangssignal am Ausgang 7 wird einem Speicherregister 11, an das das Paneel 2 angeschlossen ist, und einer digitalen Vergleichsschaltung 12 über eine mehrfache Verbindung 13 geliefert. Über eine ähnliche Verbindung 14 wird ein digitales Eichsignal von einem Eichregister 15 her der Vergleichsschaltung 12 geliefert. In der Eichlage des Analog/ Digitalwandlers, wenn also der Eingang k über y mit dem Eicheingang 6 verbunden ist, ist ausserdem ein Schalter 16 geschlossen, so dass ein Ausgang 17 der Vergleichsschaltung mit dem Eingang 10 des Zählregisters 9 verbunden ist, um ein digitales Differenzsignal zu liefern. Das im Register gespeicherte Eichsignal entspricht der gewünschten Umwandlung des Wertes V am Eingang 6. Für die Wirkung des Analog/Digitalwandlers lässt sich sagen: Das digitale Messsignal im Register 11 ist DI1, das Eichsignal im Register ist D ,die Wandlerparameter der Umwandlungsvorrichtung 3 sind zu Ρ« mit einem Verlauf von (1 + d) bis P»(1 + d) zusammengefasst; weiter gibt es einen Wandlerparameter f(ν), der zu dem Register 9 gehört; das digitale Differenzsignal

ist D₁^ und der Zusammenhang zwischen den Eingangsgrössen V ι / ■ χ

und V/- und D. ist:

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15.8.78. JT PHN 8938

^N1

•

N
O

^{= N}o

•

+

C

•

^P3 *

VN₀

• ^vy

. d

erhalten

(

Wenn nun

nach

= C

^P3

•

1/N_o

• ^Vy

= c .

D
y

so ist

= N
O

1

+

d)

und ist

(3)

D_n = P₃ . f(N) . V_x - (1)

und D_y = P₃ . f(N) . V_y ' (2)

aber D₁₁ = P₃(I + d) / f(Ν) . V (3)

und also D₁- = D₁₁-D = P₁, . f(N) .V . d (4).

ι / 11 y j y

Ist nun f(n) = 1/N , wobei N einen Zählerinhalt gezählter Impulse im Register 9 darstellt, und wird das digitale Differenzsignal mit einer Konstante C dem Register 9 hinzugefügt, so wird nach einer Eichmessung ein neuer Zählerinhalt des Registers 9 von
N₁ = N_n + C . P_q . 1/N^ . V„ . d (5)

D_n = P₃ . (1 + d) . 1/N_O(1 + d) . V_y = D_y (δ)

so dass mit einer einzigen Eichmessung der Fehler auf Null herabgesetzt ist, während die Bedingung (6) einfach durch die Wahl der Faktoren erfüllt werden kann. Fig. 2 zeigt das Schaltbild eines integrierenden VoItmeters, bei dem das automatische Eichverfahren nach der Erfindung angewandt wird. Die Umwandlungsvorrichtung 3 ist auf bekannte Weise aus dem Integrator 18 mit Umschalter 19, mit dessen Hilfe von dem Eingang 4 für die zu messende Spannung auf den Eingang 8 für die Bezugsspannung V umgeschaltet wird, weiter aus dem Komparator 20, den Flipflops 21 und 22 und dem Steuerteil 23, einem Taktimpulsgenerator und einer Gatterschaltung 25 aufgebaut. In der US-PS 3 3l6 ist eine Vorrichtung dieses Typs ausführlich beschrieben. Das Register 9 wird dazu benutzt, zunächst die erste festliegende Zeitperiode, in der die zu messende Spannung integriert wird, abzuzählen und dann die zweite Zeitperiode, in der die Bezugsspannung rückwärts integriert wird, zu messen. Das Register 9 ist ein Schieberegister, das Taktimpulse von dem Generator 24 über die Gatterschaltung 25

" empfängt, so dass die genannten Zeitperioden mit der Formel T = /f ausgedrückt werden können, in der M eine Anzahl gezählter Impulse im Register 9 ist und f die Taktfrequenz darstellt. Da der Integrator 18 immer auf einem Bezugspegel 0

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anfängt und endet, der u.a. durch nicht dargestellte Rückstellmittel und durch die Wirkung des !Comparators 20 bestimmt wird, ist die Vorwärtsintegration gleich der Rückwärtsintegration, oder:

V_xm . N . Vf₀ = V_r . η . Vf_c (9),

wobei V den Mittelwert der Messpaimung während der ersten Integrationsperiode, N eine feste· Anzahl von Zählimpulsen im Register 9 und η eine Anzahl von Messimpulsen in diesem Register darstellen. Es wird angenommen, dass das Register

"Ό vor der Eichung des Analog/Digitalwandlers eine Zählkapazität von N Impulsen von einer Anfangslage her aufweist, die 0 sein kann, aber auch einen bestimmten positiven oder negativen Wert haben kann. In Fig. 2 ist dies durch die Linien IO dargestellt. Die Endlage wird durch den Ausgang 26 dargestellt,

^⁵ der mit dem Rücksetzeingang r des Flipflops 22 verbunden ist.

Das Verfahren zur automatischen Eichung geht wie folgt vor sich. Eine Eichspannung V wird dem Eingang 6 angeboten und das Messinstrument wird in die Eichlage versetzt, so dass dem Eingang k die Eichspannung angeboten wird. Nach der Gleichung (9) gilt:

V . N = V . η (1O),

y ο r y \ / »

wobei η das digitale Ausgangssignal darstellt, das einer Anzahl von Zählimpulsen im Register 9 und dem digitalen Eichsignal entspricht, das im Register 15 gespeichert ist. Die erste Eichmessung geht wie folgt vor sich. Das Register und der Integrator 18 befinden sich in der Anfangslage. Der Steuerteil 23 empfängt einen Startbefehl, wonach der Umschalter 19 auf den Eingang k geschaltet wird und die Integration V im Integrator 18 anfängt. Gleichzeitig wird das Flipflop 21 über den Eingang 5 in·' die "1"-Lage versetzt, gleich wie das Flipflop 22. Das Signal am Ausgang 27 des Flipflops 21 öffnet das Gatter 25, so dass Taktimpulse dem Zählregister 9 zugeführt werden. Wird darin die Lage N erreicht, so tritt ein Signal am Ausgang 26 auf, wonach das Flipflop 22 zurückgesetzt wird und dieser Zustand über die Verbindung 28 an den Steuerteil 23 weitergeleitet wird. Durch die Signale an den Verbindungen 29 und 30 endet die Integration von V und das Zählen von Taktimpulsen.

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15.8.78. Jf PHN. 8938

Das Flipflop 21 befindet sich in der "O"-Lage, während sich das Register 9 wieder in einer Anfangslage befindet und der Steuerteil 23 den Umschalter 19 auf den Eingang schaltet und das Flipflop 21 in die "!"-Lage versetzt, wonach die Rückwärtsintegration mit der Bezugsspannung V unter gleichzeitiger Zählung von Taktimpulsen im Register stattfindet. Wenn die Ausgangsspannung am Ausgang 31 den Nullpegel passiert, gibt der Komparator 20 an den Ausgang ein Rücksetzsignal für das Flxpflop 21 ab, so dass dich das Gatter 21 schliesst und das Zählen von Taktimpulsen im Register 9 beendet wird. Die Zähllage H₁ wird nun in dem digitalen Komparator 12 mit dem Eichsignal η des Registers verglichen. Wenn angenommen wird,, dass ein Fehler d vorhanden ist, gilt:

(1 + d) . V_y . N_o = V_r . H₁ (11).

Der Komparator 12 wird ein digitales Differenzsignal liefern:

nach den Gleichungen (1O) und (11).

Indem anschliessend ein Schalter 33 geschlossen wird, kann mit Hilfe von Taktimpulsen dieses Differenzsignal n.- auf ein Pufferregister 3^ übertragen werden, das ein Vorwärts- und Rückwärtszähler mit einem Addiereingang 35 und einem Subtrahiereingang 36 sein kann..Ein Steuersignal 23 an der Verbindung 37 überträgt den Inhalt des Pufferspeichers 3 ^- über die Eingangsleitungen 10 auf das Register 9j wodurch die Anfangslage dieses Registers vor jeder folgenden Messung geändert wird. Unter Annahme eines Ubertragungsfaktors c ist die Zählkapazität des Registers 9 geworden:

N₁ = N_Q - c . η . d (13).

Eine zweite Messung ergibt als Resultat mit. (io), (11), (12) und (13)

H₂ = n_y(i + d) (1 - c . n_y . d/N_o) (14)

fen
¹" N (^{1 + d})J ^{= n}y · ^d · ^B (¹⁵)·

Wenn ρ Eichmessungen durchgeführt werden, lässt sich errechnen, dass die Zählkapazität N und das digitale Differenzsignal n.. „ der Gleichung

N ·= ^r (1 + d . Β?) (16)

ρ 1+d ^v ' ^v '

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15.8.78. .>W PHN 8938

und der Gleichung

Pⁿi7 ^{= n}y

B^p"¹ (17)

entsprechen. Dazu wird jedes erhaltene Signal n^„ additiv dem bereits erhaltenen Inhalt des Pufferspeichers ^h hinzugefügt. In Abhängigkeit von dem Vorzeichen von H₁- kann diese Hinzufügung also auch subtraktiv erfolgen. Aus den Gleichungen (i6) und (17) lässt sich deutlich erkennen, dass der Fehler d korrigiert ist, wenn nach P Messungen der Faktor B genügend klein geworden ist. Dazu muss der Absolutwert von B kleiner als 1 sein. Dies ergibt die Bedingung:

c . < 2N (18) .

χϊ_λ ο ^{K J}

Venn c η = N_q (19) ,

wird für B -d erhalten und entsteht die bereits in der Einleitung erwähnte Reihenentwicklung.

Der Analog/Digitalwandler nach Fig. 3 entspricht der in der Einleitung genannten Vorrichtung- Der Teil, der sich auf das automatische Eichen bezieht, ist dagegen grösstenteils gleich dem an Hand der Fig. 2 beschriebenen Teil.

Der Analog/Frequenzwandler 38 kann ein spannungsgesteuerter Oszillator sein oder kann von dem Typ sein, bei dem Ladungskompensation oder Ladungsbalancierung angewandt wird, was bedeutet, dass in Form eines Impulses Standardladungen einem Integrator zugeführt oder von einem Integrator abgeführt werden, wobei ein Gleichgewichtszustand in bezug auf dsn Vert der Eingangsgrösse erhalten wird. Beispiele sind in den USA-Patentschriften 2 885 662 und 3 051 939 beschrieben.

Nach Fig. 3 wird die Impulsfrequenz im Register 11 dadurch gemessen, dass während einer Messperiode das Gatter in der Durchlassrichtung geschaltet ist. Die Messperiode wird mittels des Taktimpulsgenerators 24, des Gatters 25, des Registers 9 und des Flipflops 22 bestimmt. Wenn angenommen wird, dass die Impulsfrequenz am Ausgang 39 f> die Messperiode T, die Taktfrequenz f und die Zählkapazität des Registers 9N ist, ist:

f = konst. V und T = N/f ,

χ ' c

wodurch der Inhalt des Registers 11 und somit das digitale Ausgangssignäl wird: *

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1I₁₁ = N/f . konst ο V (20).

Die Gleichungen (l2) bis (17) treffen, gleich wie das beschriebene Eichverfahren, auch in diesem Falle zu.

Es ist auch möglich, die Eichvorrichtung nach Fig. 2 und die nach Fig. 3 zu vereinfachen, und zwar dadurch, dass das Register 11 als digitale Vergleichsschaltung verwendet wird. Dazu entfällt der Block 12/ wird das Register 15 über eine Gatterschaltung unmittelbar über die Verbindung 13-1^· an das Register 11 angeschlossen und sind ferner die Leitung mit dem Schalter 33 und der Ausgang 17 an das Register 11 angeschlossen. Der Steuerteil 23 sorgt dafür, dass zur Bestimmung des digitalen Differenzsignals der Inhalt des Registers 15 auf das Register 11 nach Fig. 3 und auf das Register 9 nach Fig. 2 als Voreinstellung dieser Register übertragen wird. Dann werden die Impulse zugelassen, die mit dem Eingangssignal des Analog/Digitalwandlers übereinstimmen oder im Zusammenhang stehen. Durch Subtraktion entsteht somit ein digitales Differenzsignal, das mit Taktimpulsen über den Schalter 33 aus dem Register 11 über den Schalter 16 auf das Pufferregister 3k nach Fig. 3 und aus dem Register 9 über die Ausgänge 17+ und 17- auf den Pufferspeicher 3k nach Fig. 2 übertragen werden kann.

In Fig. k ist eine weitere.Ausführungsform des Eich— Verfahrens veranschaulicht, bei der ein Eichregister überflüssig geworden und durch eine Eichquelle, die eine Eichfrequenz liefert, ersetzt ist.

Vorzugsweise wird derselbe Taktimpulsgenerator, der auch für die Zeitmessung benötigt wird und sich einfach auf einer genauen Frequenz stabilisieren lässt, als Eichquelle verwendet. Die ¥irkung der Vorrichtung nach Fig. k entspricht grösstenteils der nach Fig. 3· Auch in Fig. k ist ein Analog/Frequenzwandler 38 vorhanden, dessen Frequenz mit einem Taktimpulsgenerator Zk, einem Gatter 25, einem Register 9 und einem Flipflop 22 mit einem Starteingang kl und einem Gatter kO und einem Impulszählregister 11 gemessen wird. Auch hier wird das Register dazu benutzt, das digitale Differenzsignal zu βΓΖομββη, und ist ein "Pufferregister k^> vorhanden, auf das dieses

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15.8.78. ' ?Z' PHN 8938

Signal übertragen werden kann und das eine Voreinstellung des Registers 9 bewirken kann. Wenn der Steuerteil 23 in der Eichlage des Wandlers die Schalter 5» 46 und 47 betätigt hat, können die Eichmessungen durchgeführt werden, wobei ein Unterschied in dem Eichverfahren im Vergleich zu dem bereits beschriebenen Verfahren auftritt. In Fig. 4 ist das Register 11 ein Vorwärts- und Rückwärtszahler mit einem Addiereingang 48, dem die Messfrequenzimpulse über das Gatter 4θ zugeführt werden, und mit einem Subtrahiereingang 49, dem über das Gatter 42 Eichimpulse zugeführt werden, die über einen Teiler 43 von dem Taktimpulsgenerator 24 abgeleitet werden. Die Messperiode wird wieder durch den Kreis aus dem Taktimpulsgenerator 24, einem Teiler 44, dem Gatter 25 und dem Register 9 mit einer Zählkapazität N bestimmt, wobei das letztere Register von dem Flipflop 22 gesteuert wird, das von einem Startsignal an den Eingängen s und 4i in die "1"-Lage versetzt wird. In dieser Lage werden die Gatter 25, 42 und 4θ vom Signal an der Leitung 28 geöffnet. Dieses Signal verschwindet, sobald der Zähler 9 voll ist und ein Rücksetzsignal an den Eingang r des Flipflops 22 abgibt. An das Register 11 ist das Pufferregister 45 angeschlossen, das das digitale Differenzsignal nach dem Ende der Eichmessung übernimmt, um das Register 9 voreinzustellen. Da während der Messperiode im Register 11 ein Signal gespeichert wird, das dem Unterschied zwischen den angebotenen Impulsfrequenzen proportional ist, soll ein Gleichgewichtszustand angestrebt werden, wobei das digitale, im Register 11 gespeicherte Differenzsignal mit einem Faktor c des Pufferregisters 45 gleich dem Betrag ist, mit dem das Register 9 korrigiert werden muss, um mit der damit erreichten Messperiode wieder dasselbe digitale Differenzsignal im Register 11 zu erzeugen. Es ist klar, dass das Register. 9 stets von einer festen Lage her eingestellt werden muss und dass das digitale Differenzsignal, das bei diesem Verfahren nicht Null wird, stets von dieser Lage/ her dem Register 9 (mit einem Faktor c) hinziigefügt wird. Wenn wieder gesetzt wird:

f = konst . V , und Messperiode T = N . g . 1/f ,

Λ.

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15.8.78. '13* PHN 8938.

wobei g der Teilfaktor des Teilers 44 und N die Zählkapazität des Registers 9 darstellen, während weiter die Eichfr-equenz f = 1 . f ist, wobei 1 der Teilfaktor des Teilers 43 ur.d f die Taktfrequenz darstellen, ist:

r = (f-f_y) . N . s - l/f_c (21),

wobei r die Anzahl von Impulsen ist, die im Register 11 nach einer Eichmessung als digitales Differenzsignal gespeichert ist. Nach der ersten Eichmessung ist

r., = 1 . g . N₀ . d (22)

und N₁ = N_o - c . 1 „ g . N_q . d (23) . Die zweite Eichmessung ergibt:

^N2 ^{= N}o"^C * ^r2 ^{= N}oP-^C -l-g-d+ic.l.g. d)²n (24) Wenn der Absolutwert von clgd kleiner als 1 ist, folgt nach vielen Messungen der ¥ert

N = N₀/1 + c . 1 . g . d " (25).

Wenn danach eine Messung der Spannung V durchgeführt wird, gilt, wenn D₁₁ die Anzahl im Register 11 gewählter Impulse darstellt:
D₁₁= 1 . f_c . V_x/V_y . 1+d/i+c . 1 . g . d. g . i/f_c . N₀ (26).

Der Fehler ist dann beseitigt, wenn

c . 1 . g = 1 (27),

so dass

D₁₁ = 1 ." g . N₀ . V_x/V_y (28).

Es liegt auf der Hand, die Faktoren c, 1 und g gleich 1 zu wählen, so dass eine mehrfache Übertragung digitaler Information auf die Register und von den Registern ohne Teilungsoder Vervielfachungsfaktoren stattfindet. Gegebenenfalls kann es sich aber empfehlen, für die Eichfrequenz die halbe Taktfrequenz zu wählen, z.B. weil der Analog/Frequenzwandler 38 mit derselben Taktfrequenz synchronisiert wird. Dann ist 1 = ■§■ und mit g = 1 muss c gleich 2 sein.

Das Schaltbild nach Fig. 5 entspricht grösstenteils dem nach Fig. 4. Für die Eichung wird aber keine Eichfrequenzquelle, sondern wird eine digitale Filterschaltung 51 ver-

³^ wendet, während der Analog/Frequenzwandler 38 zur Synchronisation der Ausgangsimpulsfrequenz mit der Taktfrequenz mit einem Eingang 5² versehen ist. Für denselben Zweck ist die Filterschaltung 5I ^mit einem Eingang 53 versehen. Ein

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15.8.78. J^ PHN 8938

'Steuerteil 23 sorgt dafür, dass in der Eichlage u.a. die FiIterschaltung 51 mit Hilfe eines Umschalters 50 in die Verbindung zwischen dem Ausgang 39 und dem Gatter kO aufgenommen ist.

Ein Analog/Frequenzwandler, der der ,oben gegebenen Beschreibung genügt, ist in "Philips Electronic Applications", Band 29, Nr. h, I969, S. 117 - 128, unter dem Titel "Inexpensive digital voltmeter" von D.J.G. Janssen beschrieben.

Vor allem die dortigen Figuren 1, 2 und 3 sind hier von

Bedeutung.

In Fig. 6 ist zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 5 eine Reihe von Diagrammen dargestellt, die alle horizontal die gleiche Zeitachse haben.

In Fig. 6a ist ein Teil der Taktimpulsreihe des Taktimpulsgenerators 24 dargestellt.

Fig. 6b zeigt eine Messimpulsreihe, wie sie bei einer bestimmten Eingangsspannung am Eingang h dem Ausgang 39 des Analog/Frequenzwandlers 38 geliefert wird. Durch Vergleich der Fig. 6a mit Fig. 6b lässt sich erkennen, dass die Messimpulsreihe von der Taktfrequenz gesteuert wird. Fig. 6b zeigt, dass ein regelmässig wiederholtes Impulsmuster vorhanden ist, das aus drei positiven Impulsen und einem negativen Impuls, oder mit anderen Worten aus drei Impulsen auf dem Pegel 1 und einem Impuls auf dem Pegel 0, besteht.

Wenn z.B. die Messpannung einen Bereich von 0 bis V

^r max

aufweist, kann der Impulspegel 0 einem Wert von 0 V entsprechen und geben die Impulse auf dem Pegel 1 an, dass die Spannung in dem betreffenden Bereich liegt. Diese Impulse werden dann während der Messperiode im Zähler 11 gezählt. Die Frequenz f der Impulsreihe kann durch eine Anzahl von Impulsen auf dem Pegel 1 M1 geteilt durch die Messperiode T oder

^f = M-k: V ^)

¹ 0

ausgedrückt werden, wenn M^ die Anzahl von Impulsen auf dem Pegel 0 und f die Taktfrequenz darstellen. Wenn nun die

regelmässigen Muster aus m.. Impulsen auf dem Pegel 1 und einem Impuls auf dem Pegel 0 bestehen, ist:

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15.8.78 ig· PHN 8938

m ^fgf

f = -~ . f (30).

m^ +1 c ^w '

Auch, kann das Muster einen Impuls auf dem Pegel 1 und m Impulse auf dem Pegel 0 enthalten, so dass

^f = -φτ * ^fc ' (3D.

Ist der Spannungsbereich von -V bis +V , so ist der

^c max max

Zähler 11 ein Vorwärts- und Räckwärtszähler und ist die Verbindung von dem Ausgang 39 über das Gatter hO zu dem Zähler 11 eine doppelte Verbindung, von der ein Teil die als positiv bezeichneten Impulse dem Addiereingang und der andere Teil die als negativ bezeichneten Impulse dem Subtrahiereingang des Zählers zuführt.

Wenn die Gesamtanzahl positiver Impulse mit M , die Gesamtanzahl negativer Impulse mit M , die Anzahl positiver Impulse in einem Muster mit einem negativen Impuls mit m

oder die Anzahl negativer Impulse in einem Muster mit 20

einem positiven Impuls mit m bezeichnet wird, gilt:

M -M

f - —^E—— f

¹ - M₊M c

Ρ" . ■

und bei regelmässigen Mustern und positiver Eingangsspannung:

m -1

f ₌ f (33)

in +1 c \~>->i

oder bei negativer Eingangsspannung:

m -1

f = -2—r f (34).

m +1 c \-> ι

ⁿ

Fig. 6c zeigt eine Impulsreihe, die ein abweichendes Muster mit zwei positiven Impulsen und einem negativen Impuls, enthält. Die Ausgangsfrequenz des Analog/Frequenzwandlers hat also etwas abgenommen.

" In Fig. 6d sind bereits zwei solcher abweichenden Muster dargestellt, was also auf eine weitere Abnahme der Ausgangsfrequenz hindeutet. Fig. 6j zeigt zwei abweichende Muster im Falle einer Frequenzzunahme, und zwar vier positive

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15.8.78. >6- PHN 8938

Impulse zu einem neagtiven Impuls pro abweichendes Muster. Es leuchtet ein, dass bei einer weiteren Änderung der Frequenz das Muster m zu 1 allmählich durch das darauffolgende Muster, also m+1 zu 1 oder m-1 zu 1, ersetzt wird.

Die digitale FiIterschaltung 51 hat die Aufgabe, die Muster, die für die Eichung ausgewählt sind, nicht zu dem Zähler 11 durchzulassen. Nur die Impulse, die einem abweichenden Muster entsprechen, werden gezahlt. Auf die Impulsreihe der Fig. 6d angewendet, bedeutet dies, dass drei aufeinanderfolgende positive Impulse plus ein negativer Impuls unterdrückt werden und dass z.B. die angegebenen negativen Impulse, zu denen nur zwei aufeinanderfolgende positive Impulse gehören, durchgelassen werden. Dies ist in Fig. 6± angegeben. Ebenso können die schraffierten negativen Impulse der Fig. 6j durch die Kombination mit vier aufeinanderfolgenden positiven Impulsen in der digitalen Filterschaltung Zählimpulse erzeugen, wie in Fig. 6o angegeben ist.

Wenn nun die Formeln (32) und (33) in Kombination mit den beschriebenen Impulsreihen der Fig. 6 in der Schaltung nach Fig. 5 angewandt werden und weiter die Abweichung der Eichimpulsreihe, wie sie durch die Formel (33) dargestellt wird, wieder durch den Faktor 1+d ausgedrückt wird, lässt sich nachweisen, dass die Frequenz der Zählimpulse in dem Zähler 11 beim Eichen

f_d = i . (m-1) . d . f_c (35)

entspricht. Das mit Hilfe der Formeln (21) bis (27) beschriebene Eichverfahren kann auch hier angewandt werden, was endgültig die Bedingung:

. g . i . (m-1) = 1 . (36)

ergibt. Auf das Beispiel nach den Figuren 5 und 6 angewandt, wobei also m = m = 3 ist, liegt es ebenfalls auf der Hand, c = g = 1 zu wählen. Für andere Werte von m, also andere Eichspannung und andere Frequenz der zugehörigen Eichimpulsreihe, werden c und g von 1 abweichen, wobei g ein Bruch und c eine ganze Vervielfachungszahl sein werden.

Das Eichverfahren, auf die Formeln (29) und (30) angewandt, ergibst die Bedingung:

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15.8.78. ¥h PHN 8938

c . g . m = 1 (37).

In diesem Falle kann z.B. m = 4, somit f = 0,8 . f und c= 1, also g = {, gewählt werden.

Ein Beispiel einer einfachen digitalen FiIterschaltung ist in Fig. 7 dargestellt. Der Eingang dieser Schaltung ist mit der Klemme 57 und der Klemme 58 angegeben, die in Fig. 5 über den Schalter 50 mit dem Ausgang 39 verbunden werden können, der der Klemme 57 die positiven Impulse, die in Fig. 6 sowie in Fig. 7 mit A bezeichnet sind, und der Klemme 58 die negativen Impulse liefert, die mit A bezeichnet sind. Die Blöcke 59 bis 63 stellen Verzögerungsstufen dar, die einen Impuls an ihrem Eingang zeitlich über eine Taktperiode verschieben. Dies ist in Fig. 6e mit der Impulsreihe A^ dargestellt, die am Ausgang 64 des Blocks 59 zur Verfügung steht. Ebenso entstehen die Impulsreihen A₂ der Fig.' 6f, A„ der Fig. 6g und A· der Fig. 6h bzw. die Impulsreihen A₁ bis Ar der Figuren 6k, 1, m und n, die an den Ausgängen der Blöcke 60, 61, 62 bzw. 63 zur Verfügung stehen.

In Fig. 7 muss für m die Zahl 3 eingesetzt werden, wenn die Impulsreihen der Fig. 6 erzeugt werden müssen, so dass in diesem Beispiel der Block 61 entfallen kann. Dann liefert der Block 62 dem Ausgang 65 einen Pegel "HOCH", wenn in der Impulsreihe A_ ein negativer Impuls vorhanden ist.

Dies wird mit A_ bezeichnet. Ebenso liefert der Block 63 einem invertierenden Ausgang 66 ein Signal "HOCH", das Al entspricht. Ein Vergleich zwischen den Figuren 6d bis h und 6j bis η ergibt, dass bei einem abweichenden Impulsmuster A mit Ar zucammenfällt oder Ä mit Ar zusammenfällt.

Daher ist in Fig. 7 das UND-Gatter 67 mit einem Eingang 68 an den Eingang 57 für die Impulse A und ist der Eingang 69 an den Ausgang 66 für die Impulse Ar angeschlossen. Der Ausgang 54 wird also stets, einen Impuls abgeben, wenn die Bedingung erfüllt wird, dass:

* A . Ar = 1 in der Notation der Booleschen Algebra ist. Dieser Impuls kann im Zähler 11 gezählt werden, um das digitale Differenzsignal zu bilden. Es ist aber notwendig zu wissen, ob das Differenzsignal positiv oder negativ ist.

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15.8.78. -tfr PHN 893&

Dazu ist das UND-Gatter 71 vorgesehen, das einen Impuls an den Ausgang 55 abgibt, wenn sein Eingang 72, der mit dem Eingang 58 für Ä verbunden ist, "HOCH" ist und sein Eingang mit dem Ausgang 65 für A„ verbunden ist. Dem zugehörigen Booleschen Ausdruck: Ä . Ä_ = 1 entspricht das abweichende Muster nach Fig. 6d und Fig. 6g. Der Ausgang 55 ist mit einem Eingang 56 des Puff erregist'ers 45 verbunden, um das Polaritätsvorzeichen aufzunehmen. Die Wirkung ist folgende: Die Eichspannung V erzeugt eine Impulsreihe, deren Frequenz

"Ό z.B. zu niedrig ist. Der Fehler d hat also ein negatives Vorzeichen. Fig. 6d trifft zu. Während der Messperiode werden Impulse im Zähler 11 gezählt, die vom Ausgang 54 herrühren. Nach der Messung wird der Inhalt des Zählers auf das Pufferregister 45 übertragen; der Schalter 46 ist

^⁵ nämlich geschlossen und das Signal an der Leitung 28 ist verschwunden. Dadurch, dass auch ein Signal an dem Eingang vorhanden gewesen ist, wird der Inhalt des Pufferregisters mit einem negativen Vorzeichen an das Register 9 weitergeleitet, damit es mit dem negativen Vorzeichen des Fehlers d in Übereinstimmung ist (siehe z.B. die Formel (23)). In diesem Falle wird also das digitale Differenzsignal nicht von der Zählkapazität N des Registers 9 subtrahiert, sondern zu dieser addiert, so dass die Gesamtzählkapazität grosser wird, die Messung langer dauert und somit die Messanzeige höher wird, um die zu niedx-ige Frequenz auszugleichen.

Wenn in diesem Beispiel die gemessene Eichfrequenz zu hoch ist, gelten die Diagramme der Figuren 63 bis 6n, liefert der Ausgang 54 die Zählimpulse und liefert der Ausgang 55 kein Signal und wird der Inhalt des Pufferregisters 45 von der Zählkapazität N subtrahiert, wie die Formel (23) auch angibt. Schliesslich ist der Fehler d nun auch positiv wegen der zu hohen Frequenz.

Wenn der Zähler 11 ein Vorwärts- und Rückwärtszähler ist, ist die Verbindung zwischen dem Ausgang 55 und dem Eingang 56 nicht erforderlich. In Fig. 7 wird dann ein dritter -Eingang 70 des UND-Gatters 67 mit dem Ausgang des Blocks 59 für die Information A₁ verbunden₀ In der Eichlage des Analog/Digitalwandlers ist nun der Eingang 57 mit dem

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15.8.78. 19- . PHN 8938

Ausgang 39^a verbunden, der die Information A liefert, während der Eingang 58 mit dem Ausgang 39^> verbunden ist, der die Information Ä liefert. Der Ausgang des UND-Gatters 67 ist nun mit (54a) bezeichnet und ist über das Gatter 4θ mit dem Addiereingang des Zählers 11 verbunden. Wegen des zusätzlichen Eingang 70 entspricht das Gatter dem Ausdruck A.A... Ai = 1 , was mit den Figuren 6j, 6k und 6n in Übereinstimmung ist. Die Impulse nach Fig. 60 werden also vom Ausgang 54a geliefert. Der in Fig. 7 mit (54b) bezeichnete Ausgang ist mit dem Subtrahiereingang des Zählers 11 verbunden, dem somit die Impulse nach Fig. 6± zugeführt werden.

In Fig. 8 ist dargestellt, wie die Blöcke nach Fig. mit D-Flipflops realisiert werden, können, die von Taktimpulsen gesteuert werden, die dem Generator 24 entnommen und dem Eingang 53 zugeführt werden, wie in Fig. 8 mit einem Eingang 53&- für die Taktimpulse K und mit einem Eingang 53t> für die Taktimpulse K angegeben ist, die dafür sorgen, dass die Pegel an den Flipflop-Eingängen an die Ausgänge weitergeleitet werden. Auf diese Weise kann am Ausgang 64 die Impulsreihe A₁ nach Fig. 6e oder Fig. 6k, am Ausgang 74 die Impulsreihe A„ nach Fig. 6f oder Fig. 6l und am Ausgang 84 die Impulsreihe A„ nach Fig. 6g oder Fig. 6m abgenommen werden. Diese Reihen werden dem UND-Gatter 75 zugeführt, dessen Ausgang 76 mit einem UND-Gatter verbunden ist, dem auch die Impulsreihe A zugeführt wird, so dass der Ausgang 54a nur dann einen Impuls abgibt, wenn die Bedingung erfüllt wird:

Dies ist auch aus den Figuren 6j, 6k, 6l und 60 ersichtlich.

Der Ausgang 76 ist auch mit einem NICHT-ODER-Gatter 78 verbunden, dem ebenfalls die Impulsreihe A zugeführt wird, so dass der Ausgang 54b die Impulse nach Fig. 6i liefern kann.

Die Schaltung nach Fig. 8 ist nicht verwickelter als die nach Fig. 7> aber weist den Vorteil auf, dass immer dann Ausgangsimpulse abgegeben werden, wenn von dem Muster m zu abgewichen wird, z.B. weil durch eine Störung nicht das Muster m+1 oder m-1, sondern m+2 oder m-2 erzeugt wird;

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15.8.78 2Θ PHN 8938

ausserdem sind nur m Verzögerungsstufen vorhanden.

Zum Aufbauen der digitalen FiIterschaltung können unter Verwendung der Booleschen Algebra auch andere digitale Baublöcke zur Anwendung kommen. Die beschriebenen Schal-5 tungen nach Figuren 7 und 8 sind daher beispielsweise gegeben.

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Leerseite

Claims

N.V. Philips' Gi-jc-Uamparsiabrxlij-n. Eindhoven

15.8.1978 1 PHN 8938

PATENTANSPRÜCHE

ill Verfahren zum automatiseilen Eichen eines Analog/Digital-· wandlers, dem ein analoges Eingangssignal zugeführt und aus dem ein digitales Ausgangssignal erhalten wird, das über
Wandlerparameter mit dem Eingangssignal im Zusammenhang steht, wobei für die Eichung ein Eichsignal dem Wandler zugeführt und ein daraus erhaltenes digitales Signal mit einem digitalen Eichsignal verglichen wird, so dass ein digitales
Differenzsignal erhalten wird, das zur Nachsteuerung eines Wandlerparameters verwendet wird, um den gewünschten Zu-

sammenhang zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, dass das
digitale Differenzsignal der Gesamtzählkapazität eines
Zählregisters (9) hinzugefügt wird, in dem Impulse gezählt werden, wobei der Inhalt dieses Zählregisters auf bekannte Weise ein Wandlerparameter ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass zur Vergrösserung der Genauigkeit der Eichung mehrere Eichmessungen nacheinander durchgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass sich nach jeder Eichmessung der Absolutwert des

ZO digitalen Differenzsignals dem Wert Null dichter genähert
hat und in dem Zählregister jedes digitale Differenzsignal additiv hinzugefügt wird.

h. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass sich nach jeder Eichmessung das digitale Differenz-

signal dichter einem Endwert genähert hat und das digitale

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15-8-78- 2 PHN 8938

Differenzsignal als Voreinstellung von einer festen Lage her dem Zählregister hinzugefügt wird.

5. Analog/Digitalwandler mit automatischer Eichung nach

dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 3 ο wobei der An alοg/Digitalwandler vom integrierenden Typ mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen ist, die durch die Anfangsund Endlagen eines Zählregisters begrenzt sind, das Impulse eines Taktgebers zählt, und wobei im ersten Zeitintervall die analoge Messgrösse und im zweiten Zeitintervall eine Bezugsgrösse mit entgegengesetzter Polarität an einen Integrator angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Eichlage des ¥andlers die digitalen Ausgänge (13) des Zählregisters (9) das zu dem zweiten Zeitintervall gehört, nach einer Eichmessung an eine digitale Vergleichsschaltung

(12) angeschlossen sind, die ebenfalls an ein Register (15) angeschlossen ist, das das digitale Eichsignal liefert, während der Ausgang (17+» 17-) der Vergleichsschaltung (12) das digitale Differenzsignal einem Pufferegister (3^) liefert, das an das Zählregister (9) angeschlossen ist_s das zu dem ersten Zeitintervall gehört.

6. Analog/Digitalwandler mit automatischer Eichung nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2_S der mit einem Analog/ Frequenzwandler, einer Gatterschaltung, einem Zeitgeber mit einem Zählregister und einem Taktgeber, sowie einem Impulszähler versehen ist, der das digitale Ausgangssignal nach dem Zählen der Anzahl von Impulsen des Analog/Frequenzwandlers während der Zeitdauer des Zeitgebers liefert, dadurch gekennzeichnet, dass in der Eichlage des Wandlers nach jeder Eichmessung das digitale Differenzsignal an ein Pufferregister (34) augeleitet ist, das mit dem Zählregister (9) verbunden ist, uhk die Gesamtzählkapazität einzustellen.

7· Analog/Digitalwandler nach Anspruch 6 unter Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 3d dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Ausgänge (13) des Impulszählers (11) nach einer Eichmessung an eine digitale Vergleichsschaltung (12) angeschlossen sind, die ebenfalls an ein Eichregister (15) angeschlossen ist, das das digitale Eichsignal liefert,

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15.8.78.
3 PHN 8938

während der Ausgang (17) der Vergleichsschaltxing (12) das digitale Differenzsignal dem Pufferregister (34) liefert.

8. Analog/Digitalwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Differenzsignal den digitalen Ausgängen des Impulszählers (11) entnehmbar ist.

9. Analog/Digitalwandler nach Anspruch 8 unter Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Eichmessung ein Eichregister (15) an den Impulszähler (11) angeschlossen ist und dabei das digitale Eichsignal als Voreinstellung dem Impulszähler liefert.

10. Analog/Digitalwandler nach Anspruch 8 unter Verwendung des Verfahrens nach Anspruch h, wobei der Impulszähler ein Vorwärts- und Rückwärtszähler mit.einem Addiereingang und einem Subtrahiereingang ist, dadurch gekennzeichnet, dass

"!5 während der Zeitdauer des Zeitgebers der Addiereingang (48) über die Gatterschaltung (-K)) an den Ausgang (39) des Analc^/Frequenzwandlers (38) und der Subtrahiereingang (49) über die Gatterschaltung (42) an eine Eichquelle (24, 43) angeschlossen ist, die Impulse mit einer bestimmten Eich— frequenz liefert.

11. Analog/Digitalwandler nach Anspruch 8 unter Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 4, wobei der Analog/Frequenzwandler eine Tmpulsreihe erzeugt, die mit einer Taktfrequenz synchronisiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Eichmessung zwischen dem Ausgang (39) des Analog/ Frequenzwandlers (38) und dem Eingang des Impulszählers (11) eine digitale Filterschaltung (51) angeordnet ist und zu dem zugeführteil Eichsignal eine Eichimpulsreihe gehört, die aus identischen Mustern von Impulsen aufgebaut ist, die eine bestimmte Anzahl Impulse zu einer bestimmten und grösseren Anzahl von Taktimpulsen enthält, während weiter die digitale FiIterschaltung die Impulse der identischen Muster unterdrückt und nur Impulse beim Vorhandensein

eines abweichenden Musters liefert. 35

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