DE2923026A1 - Verfahren und anordnung zur analog/digital-umsetzung - Google Patents
Verfahren und anordnung zur analog/digital-umsetzungInfo
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- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/50—Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
Description
4831 - 4 -
CENTRA-BÜRKLE GmbH & Co.
7036 Schönaich
7036 Schönaich
Verfahren und Anordnung zur Analog/Digital-Umsetzung
Die Erfindung bezieht sich auf die Analog/Digital-Umsetzung von Meßwerten, die in elektrischer Form an Meßwiderständen
anfallen und durch deren Größe dargestellt werden. Dabei betrifft die Erfindung spezieller den Einsatz von monostabilen
und/oder astabilen Kippstufen für die Zwecke einer solchen Analog/Digital-Umsetzung.
Monostabile und astabile Kippstufen stellen elektronische Zeitglieder dar, die sowohl in voll integrierter Bauweise
als auch aus diskreten Bauelementen aufgebaut sein können. In beiden Fällen wird der zeitliche Ablauf der Kippvorgänge
jeweils durch ein RC-Glied bestimmt. Dabei besteht eine Proportionalität zur Größe des Widerstandes in diesem
RC-Glied, und daraus ergibt" sich die Möglichkeit, einen in Form der Widerstandsgröße als Analogwert anfallenden
Meßwert durch die Zählung von Taktimpulsen unter Steuerung durch den Kippvorgang an einer monostabilen oder astabilen
Kippstufe in einen entsprechenden Digitalwert umzusetzen.
Bei Verwendung einer monostabilen Kippstufe wird diese durch einen von außen beispielsweise aus einem Mikroprozessor
zugeführten Triggerimpuls oder eine entsprechende Triggerflanke aus ihrem stabilen Zustand in ihren quasistabilen
Zustand überführt, der dann während einer durch ein der Kippstufe zugeordnetes RC-Glied bestimmten Zeitspanne T
030051/0111
i .
4831 " " - 5 "-
aufrechterhalten bleibt, worauf die Kippstufe wieder in ihren stabilen Zustand zurückkippt. Dabei besteht zwischen
der Zeitspanne T einerseits und der Kapazit-rät C und
dem Widerstand R des RC-Gliedes andererseits der Zusammenhang
Tv = R - C · JUi q1 (1)
in dem q1 eine die Triggerschwellen der jeweiligen Kippstufe
berücksichtigende Konstante ist. Werden nun während der Zeitspanne T von einem Taktsignalgeber, der wiederum
einen Teil des auch den Triggerimpuls bzw. die Triggerflanke
für die Kippstufe liefernden Mikroprozessors bilden kann, abgegebene Taktimpulse in einem vorzugsweise ebenfalls in
den Mikroprozessor integrierten Zähler oder Speicher gezählt und festgehalten,so gilt für die Anzahl N1 der gezählten
Taktimpulse, deren Dauer T. sich nach der Beziehung T. = k/f1 auch durch die entsprechende Taktfrequenz f..
und einen festen Teilerfaktor k ausdrücken läßt, der nachstehende Zusammenhang
mit der Zeitspanne T bzw. mit der dieser proportionalen Widerstandsgröße R. Es besteht also Proportionalität auch
zwischen der Taktimpulsanzahl N1 und der Widerstandsgröße R,
so daß die Zahl N1 als digitale Wiedergabe von R betrachtet
werden kann.
Bei einer astabilen Kippstufe besteht, zwischen der Frequenz f2
der an ihrem Ausgang erscheinenden Taktimpuls^ und einem
der Kippstufe zugeordneten RC-Glied mit einem Widerstand R und einer Kapazität C der Zusammenhang
R · C £n q
030061/01 Π
wobei q^ wiederum eine die Triggerschwellen der Kippstufe
berücksichtigende Konstante ist. Wird nun durch eine nachgeschaltete Torschaltung oder durch einen Mikroprozessor
eine Torzeit Tg vorgegeben, während deren Dauer die von der astabilen Kippstufe abgegebenen Impulse in einem Zähler
gezählt werden, so besteht zwischen der Anzahl N2 der in
dieser Weise gezählten Impulse und der Impulsfrequenz f2
bzw. der dieser umgekehrt proportionalen Widerstandsgröße R der Zusammenhang
N2 -Tg * f2 =
der wiederum die Möglichkeit bietet, einen Digitalwert für die Widerstandsgröße R aus der gezählten Impulsanzahl N2
zu gewinnen.
Bei beiden oben beschriebenen Wegen zur Analog/Ditial-Umsetzung gehen nun eine Reihe von Faktoren in die Umwandlung ein, die
insbesondere in Abhängigkeit von Temperatur- und Alterungseinflüssen Änderungen erfahren können, die zu einer Beeinträchtigung
für die ümwandlungsgenauigkeit Anlaß geben können. So unterliegen beispielsweise der Kapazitätswert
des Kondensators im RC-Glied, die Triggerschwellenwerte der Kippstufen und auch die verschiedenen Taktfrequenzen
Drifterscheinungen, die verfälschend in das Ergebnis der Analog/Digital-Umsetzung eingehen können. Dazu kommen
gegebenenfalls und insbesondere für den Fall der Erfassung von Meßwerten, die an mehr als einem Meßwiderstand anfallen,
noch weitere Störgrößen, die ihre Quelle in weiteren Teilen der Meßschaltung wie beispielsweise Umschaltern zwischen
den verschiedenen Meßwiderständen haben.
030051/0111
ORIGINAL INSPECTED
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg
aufzuzeigen, wie sich die auf den oben angegebenen Gleichungen (2) oder (4) beruhende Analog/Digital-Umsetzung in
ihrer Genauigkeit verbessern und insbesondere von dem Einfluß einer Reihe schaltungseigener Störquellen befreien läßt.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Analog/Digital-ümsetzung, wie es im Patentanspruch
1 angegeben ist. Bevorzugte Anordnungen zur Durchführung dieses Verfahrens mit Hilfe einer monostabilen Kippstufe
bzw. mit Hilfe einer astabilen Kippstufe bilden die Gegenstände der Patentansprüche 2 und 3.
Durch die Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, mit
Hilfe geringfügig - durch die Hinzufügung von zwei festen Bezugswiderständen - erweitererter einfacher digitaler Baugruppen
wie monostabiler oder astabiler Kippstufen einen Analog/Digital-Umsetzer zu schaffen, der eine sehr hohe Umwandlungsgenauigkeit
aufweist . Nach der Lehre der Erfindung arbeitende Analog/Digital-Umsetzer können ein Auflösungsver-
und mehr
mögen von 12 bis 13 Bit/erreichen. Dabei liegt der für die Ausführung der Erfindung erforderliche Bauteileaufwand erheblich unter dem für andere bekannte Analog/Digital-Umwandlungsverfahren wie die sukzessive Approximation, das Dual-Slope-Verfahren, das Single-Ramp-Verfahren und die Methode des Charge-Balancing. Außerdem lassen sich preiswertere Bauelemente verwenden, da die Anforderungen an die einzuhaltenden Toleranzen geringer und die zulässigen Temperaturkoeffizienten höher liegen. Anstelle von nur unter Schwierigkeiten zu erhaltenden Referenzspannungen sind nur zwei kostengünstige Bezugswiederstände erforderlich. Darüberhinaus vereinfacht sich auch die schaltungsmäßige Ausführung der Verbindungen zu den steuerenden äußeren Schaltungen wie beispielsweise Mikroprozessoren.
mögen von 12 bis 13 Bit/erreichen. Dabei liegt der für die Ausführung der Erfindung erforderliche Bauteileaufwand erheblich unter dem für andere bekannte Analog/Digital-Umwandlungsverfahren wie die sukzessive Approximation, das Dual-Slope-Verfahren, das Single-Ramp-Verfahren und die Methode des Charge-Balancing. Außerdem lassen sich preiswertere Bauelemente verwenden, da die Anforderungen an die einzuhaltenden Toleranzen geringer und die zulässigen Temperaturkoeffizienten höher liegen. Anstelle von nur unter Schwierigkeiten zu erhaltenden Referenzspannungen sind nur zwei kostengünstige Bezugswiederstände erforderlich. Darüberhinaus vereinfacht sich auch die schaltungsmäßige Ausführung der Verbindungen zu den steuerenden äußeren Schaltungen wie beispielsweise Mikroprozessoren.
Der Faktor m kann aus Gründen möglichst einfacher Rechenprogramme vorzugsweise eine ganze Zahl größer 1 sein, doch
ist es auch prinzipiell möglich, daß er auch als nicht ganze
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Zahl vorgesehen werden kann.
Bei der praktischen Anwendung der Erfindung werden im Verlauf eines Meß- oder Umwandlungszyklus mit Hilfe eines Analog-Multiplexers
der oder die Meßwiderstände und zusätzlich zwei feste Bezugswiderstände einzeln und nacheinander in das zeitbestimmende
RC-Glied einer monostabilen Kippstufe oder einer astabilen Kippstufe eingeschaltet, und anhand der für die
Bezugswiderstände gezählten Taktimpulse wird dann eine Korrekturrechnung an den für die einzelnen Meßwiderstände
erhaltenen Zählergebnissen vorgenommen, um den Einfluß von schaltungsbedingten Störungen auf das Umwandlungsergebnis
auszuschalten.
Für die weitere Erläuterung der Erfindung soll nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen werden, in der Ausführungsbeispiele für die Erfindung veranschaulicht sind. Dabei
zeigen in der Zeichnung:
Fig. 1 ein Blockschaltbild für einen Analog/Digital-Umsetzer
mit einer monostabilen Kippstufe,
Fig. 2 ein Blockschaltbild für einen Analog/Digital-Umsetzer
mit einer astabilen Kippstufe,
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung einer monostabilen Kippstufe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Der in Fig. 1 dargestellte Analog/Digital-Umsetzer weist eine monstabile Kippstufe K auf, die eine ihre aktiven Komponenten
enthaltende Baugruppe B aufweist und in ihrem zeitbestimmenden RC-Glied einen Kondensator C enthält, mit dem alternativ über
einen Multiplexer M,der vorzugsweise ein Analog-Multiplexer auf Halbleiterbasis ist, ein Meßwiderstand R. (oder ggfs. auch
aufeinanderfolgend mehrere Meßwiderstände R.) und die zwei festen Bezugswiderstände R1 bzw. R2in Serie geschaltet werden können.
Von diesen Bezugswiderständen R1 bzw.R« hat der Widerstand R1
die Größe RR und der Widerstand R~ die Größe m«RR,wobei m>
1 ist. Der oder die Meßwiderstände R. repräsentieren jeder einen in einen Digitalwert umzusetzenden Meßwert in analoger Form»
030051/0111 ,M
ORIGINAL IN
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Mit dem Eingang der Kippstufe K ist eine Steuerstufe S
verbunden, die einen Steuerimpuls an die Kippstufe K abgeben kann, der diese aus ihrem stabilen Zustand in ihren
quasistabilen Zustand überführt. An den Ausgang der Kippstufe K ist ein Zähler Z angeschlossen, der außerdem mit
einem Taktsignalgeber T verbunden ist und die von diesem abgegebenen Taktimpulse, zählt, solange sich die Kippstufe
K in ihrem quasistabilen Zustand befindet. Außerdem steht der Zähler Z mit einev Rechenschaltung R in Verbindung,
die zum Durchführen einer Korrektionsrechnung nach einer unten angegebenen Formel dient. In der Praxis können
die Steuerstufe S, der Taktsignalgeber T, der Zähler Z und die Rechenschaltung R Teile eines Mikroprozessors
sein, wie dies in Fig. 1 durch ihre Zusammenfassung in einem Block angedeutet ist.
Der Betrieb des Analog/Digital-Umsetzers von Fig. 1 läuft nach einem Meßzyklus ab, bei··dem.nacheinander der oder die
einzelnen Meßwiderstände R. und die beiden festen Bezugswiderstände R1 und R_ über den Multiplexer M in das zeitbestimmende
RC-Glied der Kippstufe K eingeschaltet werden. Für jeden dieser Widerstände wird die Kippstufe K durch
einen Triggerimpuls aus der Steuerstufe S aus ihrem stabilen Zustand in ihren quas!Stabilen Zustand überführt,
aus dem sie dann entsprechend der Gleichung (1)' nach einer Zeitspanne T wieder in ihren stabilen Zustand
zurückkippt. Während dieser Zeitspanne T wird der Zähler Z mit Taktimpulsen aus dem Taktsignalgeber T gespeist,
und er zählt dabei für die einzelnen Meßwiderstände R., für den ersten Bezugswiderstand R1 und für den zweiten
Bezugswiderstand R0 die Taktimpulsanzahlen N., N. bzw. N _.
Diese Taktimpulsanzahlen N., Nn und N _ werden vom Zähler Z
in die Rechenschaltung R eingegeben, und diese führt
- 10 050051/0111
4831 : : : -:iq:-: v : —.
mit diesen Werten und den fest in ihr gespeicherten Werten m und RR eine digitale Korrektionsrechnung für den oder jeden
einzelnen Meßwiderstand R1 entsprechend der Formel
R1 = __ TJSS 5_ · rr
NmR - NR
durch, aus der sich der genaue Wert für den oder jeden einzelnen der Meßwiderstände R. digital berechnet.
Der in Fig. 2 dargestellte Analog/Digital-Umsetzer ist auf der Basis einer astabilen Kippstufe K1 aufgebaut, die
wiederum eine Baugruppe B mit den aktiven Komponenten und in ihrem zeitbestimmenden RC-Glied ebenfalls einen Kondensator
C enthält, dem über einen Multiplexer M jeweils ein Meßwiderstand R. einer von mehreren Meßwiderständen R.
oder an dessen Stelle jeweils einer von zwei festen Bezugswiderständen R1 bzw. R2 in Serie zugeschaltet werden kann. Der oder
die Meßwiderstände R. repräsentieren wieder den oder die Meßwerte in analoger Form, während die Bezugswiderstände
R1 und R2 die Größe RR bzw. die Größe n^RR aufweisen,
wobei wieder m > 1 ist.
An den Ausgang der Kippstufe K1 ist in Fig. 2 eine Torschaltung
TS angeschlossen, deren öffnen und Schließen durch eine Steuerstufe S' gesteuert wird und die in geöffnetem
Zustand die von der Kippstufe K' kommenden Taktimpulse zu einem Zähler Z gelangen läßt.Mit dem Zähler Z ist
schließlich noch eine digitale Rechenschaltung R1 verbunden, die ausgehend von den im Zähler ζ für die verschiedenen
Widerstände gezählten Taktimpulse aus der Kippstufe K1 eine Korrektionsrechnung nach einer unten
angegebenen Formel ausführt. In der praktischen Ausführung können die Torschaltung TS, die Steuerstufe S', der Zähler Z
und die Rechenschaltung R1 in Form eines Mikroprozessors
ausgebildet
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4831
sein, wie dies in Fig. 2 durch die Zusammenfassung dieser Baueinheiten zu einem gemeinsamen Block angedeutet ist.
Der Betrieb des Analog/Digital-ümsetzers von Fig. 2 gestaltet
sich nach einem Meßzyklus, bei dem nacheinander der oder die verschiedenen Meßwiderstände R. und die beiden Bezugswiderstände
R. und R2 über den Multiplexer M einzeln in das
zeitbestimmende RC-Glied der Kippstufe K' eingeschaltet werden.
Für jeden dieser Widerstände wird dabei durch die Steuerstufe S1 an der Torschaltung TS eine stets gleich große, vorbestimmte
Torzeit Tg festgelegt, während der die Torschaltung TS
geöffnet ist und so während ihr Taktimpulse aus der Kippstufe K1
zum Zähler Z gelangen. Dabei zählt der Zähler Z auf diese Weise entsprechend der oben angegebenen Gesetzmäßigkeit (4) für den
oder jeden der Meßwiderstände R1 eine Taktimpulsanzahl N1
und für die beiden Bezugswiderstände R1 und R2 die Taktimpulsanzahlen
N„ bzw. N^n. In der Rechenschaltung R1 wird dann
für den oder jeden einzelnen Meßwiderstand R. anhand dieser Taktimpulsanzahlen N. , Nn und N _ in Verbindung mit fest
χ ti mi\
darin gespeicherten Werten für m und R_ eine Korrektionsrechnung
entsprechend der Formel
R1 = (m-1) · RR
- N
N.
NR-NmR
- N
mR
(6)
durchgeführt, die zu den genauen Werten für die einzelnen Meßwiderstände R. führt.
Sowohl der Analog/Digital-Umsetzer nach Fig. 1 als auch der nach Fig. 2 liefern so den genauen Digitalwert für
die einzelnen Meßwiderstände, der keiner unerwünschten Beeinflussung durch die eingangs erwähnten Störgrößen
unterliegt.
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Bevorzugt kann vorgesehen sein, daß die monostabile Kippstufe eine NAND- oder NOR-Torschaltung mit Schmitt-Trigger-Eingang
aufweist und dabei den Taktsignalgeber als astabile Kippstufe vorzusehen, die unter Mitbenutzung dieser NAND-
oder NOR-Torschaltung der monostabilen Kippstufe mit gebildet ist. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Schaltungsanordnung
ist in Fig. 3 dargestellt, wobei in Fig. 3 Teile, die Teilen der Fig. 1 entsprechen oder entsprechen
können, mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 weist eine über eine Gleichspannungsquelle 15 und einen Schalter 16, der in
nicht dargestellter Weise vorzugsweise ein elektronischer Schalter sein kann, ansteuerbare monostabile Kippstufe K
auf, die die in Reihe mit dem Schalter 16 liegende Kapazität C
aufweist, die an den einen Eingang einer NAND-Torschaltung mit Schmitt-Trigger-Eingang angeschlossen ist. Der Meßwiderstand
R. (und ggfs. weitere, nicht dargestellte Meßwiderstände Rj) und die Bezugswiderstände R- und R_ können über Schalter
des Multiplexers M einzeln wahlweise an die von der Kapazität C zum betreffenden Eingang der NAND-Torschaltung
führende Verbindungsleitung 18 angeschlossen werden, so daß
jeweils ein zeitbestimmendes RC-Glied bestehend aus der
Kapazität C und jeweils einem der Widerstände R^ oder R1
oder R2 gebildet werden kann, welches jeweils die Zeitdauer
bestimmt, während welcher die Torschaltung 17 geöffnet ist.
In diese monostabile Kippstufe K ist eine als Taktsignalgeber dienende astabile Kippstufe integriert, welche dieselbe
NAND-Torschaltung 17 benutzt und eine feste Kapazität C aufweist, die an den anderen Eingang der NAND-Torschaltung
angeschlossen ist. Sie weist ferner einen konstanten Widerstand R auf , der ebenfalls an diesen anderen Eingang der
Torschaltung 17 und an deren Ausgang angeschlossen ist.
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030051/011 1
Dieses aus der Kapazität C und dem Widerstand R gebildete
s s
RC-Glied hat eine Zeitkonstante, die wesentlich kleiner
als die Zeitkonstante des jeweiligen RC-Gliedes der monostabilen
Kippstufe ist.Der Ausgang der Torschaltung 17 ist
an den Eingang eines Zählers Z angeschlossen, der dem Zähler Z der Fig. 1 entsprechen kann.
Diese Schaltung arbeitet selbsttätig gesteuert,-vorzugsweise durch einen
Mikroprozessor selbsttätig gesteuert wie folgtν Es wird'zunächst der
Widerstand Rj an die Verbindungsleitung 18 mittels des
Multiplexers M angeschlossen. Danach oder gleichzeitig damit wird der normalerweise in der voll ausgezogen dargestellten
Schaltstellung befindliche Schalter 16 in die
gestrichelte Schaltstellung geschaltet, in welcher er die Kapazität C mit der Spannungsquelle 15 verbindet. Hierdurch
kippt die Torschaltung 17 sofort in ihren geöffneten Zustand,
so daß nunmehr die durch diese Torachaltung und die . Kapazität C und den Widerstand R gebildete astabile Kippstufe
mit durch das Zeitglied C ; R bestimmter, konstanter
Frequenz zu schwingen beginnt, indem die geöffnete Torschaltung
17 als aktives Element für diese im Prinzip eine astabile Kippstufe bildende Schwingschaltung benutzt wird. Diese
Schwingschaltung bildet einen mitgekoppelten , invertierenden Verstärker. Die Torschaltung 17 hat für diese Schwingschaltung
einen sehr hohen , nichtlinearen Verstärkungsgrad und, wie bereits beschrieben, beginnt gleichzeitig mit dem öffnen der
Torschaltung/diese Schwingschaltung zu schwingen und erzeugt
so Taktsignalimpulse mit konstanter Pulsfrequenz, die im
Zähler Z gezählt werden. Die Zeitkonstante dieses Taktsignalgebers ist auf die möglichen Zeitkonstanten der monostabilen
Kippstufe so abgestellt, daß, solange die Torschaltung jeweils geöffnet ist, stets eine verhältnismäßig
große Anzahl Taktsignalimpulse auftreten und im Zähler gezählt werden, und zwar zumindest soviel, daß die
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gewünschte Äuflösegenauigkeit der Analog-Digital-Umsetzung erreicht wird. Vorzugsweise können diese Verhältnisse so
getroffen sein, daß jeweils mindestens einige tausend Impulse im Zähler gezählt werden. Die Torschaltung 17 bleibt
solange geöffnet, bis der Kondensator C sich über den hohen Widerstand R. soweit aufgeladen hat, daß die Triggerschwelle
der Torschaltung 17 überschritten und damit die Torschaltung wieder geschlossen wird,so daß die astabile Kippstufe zu
schwingen aufhört und damit keine Taktsignalimpulse mehr erzeugt werden. Der hierdurch bedingte Zählerinhalt wird
in einen Speicher des Rechners R (Fig. 1) eingelesen und der Zähler Z dann für die nächste Zählung auf Null zurückgestellt.
Nunmehr wird der Schalter 16 wieder in die voll
ausgezogene Stellung zurückgeschaltet und dadurch der Kondensator C wieder entladen. Nun wird der Widerstand R.
mittels des Multiplexers M wieder abgeschaltet und der Widerstand R- durch Schließen seines Schalters an die Verbindungsleitung 18 angeschlossen und die Zählung wird nunmehr für
diesen Widerstand durchgeführt. Anschließend wird die Zählung für den Widerstand R2 durchgeführt. Danach wird aus diesen
drei Zählwerten ,die getrennt gespeichert wurden, die Korrektionsrechnung für den Widerstand R. gemäß Gleichung (5)
durchgeführt.
Es ist auch möglich, bei dieser Schaltungsanordnung anstelle der NAND-Torschaltung eine NOR-Torschaltung vorzusehen. In
diesem Fall ist der Kontakt 21 des Schalters an Masse und der andere Kontakt 22 an die Spannungsquelle 15 anzuschließen.
Ferner sind die Widerstände R., R1 , R0 ebenfalls an die
Spannungsquelle 15 anstatt an Masse anzuschließen. Im übrigen kann die Schaltung unverändert bleiben.
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Es ist auch denkbar, die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung
dahingehend abzuändern, daß der oder die Meßwiderstände R. und die Bezugswiderstände R1 und R„ parallel
zueinander anstelle des Widerstandes R zwischen den Eingang und den Ausgang der Torschaltung 17 über einen
Multiplexer angeschlossen werden und daß das die Torzeit T der Torschaltung 17 bestimmende RC-Glied konstant getroffen
wird, so daß die Torzeit T stets gleich groß ist und während
dieser Torzeit eine vom Wert des jeweils eingeschalteten Widerstandes R. bzw.R1 bzw. R2 der astabilen Kippstufe
abhängige Anzahl von Taktsignalimpulsen im Zähler Z gezählt werden und dann der korrigierte Wert des Widerstandes R.
nach Gleichung (6) berechnet wird.
Auch bei. den Ausführungsbeispielen, nach Fig. 1 und 2 können
alle für die MessungSiund die Korrektionsrechnung erforderlichen
Vorgänge bis zur Anzeige oder sonstigen Ausgabe des korrigierten Widerstandswertes des Meßwiderstandes R. selbsttätig
ablaufen, wobei der selbsttätige Ablauf zweckmäßig durch einen Mikroprozessor gesteuert wird.
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Claims (1)
- Patentansprüche1.) Verfahren zur Analog/Digital-Umsetzung von an wenigstens einem Meßwiderstand anfallenden Meßwerten unter Zählung einer durch den Kippvorgang an einer den jeweiligen Meßwiderstand im zeitbestimmenden RC-Glied enthaltenden monostabilen oder astabilen Kippstufe festgelegten Anzahl von Taktimpulsen als digitales Maß für den jeweiligen Meßwert, dadurch gekennzeichnet,daß außer der Taktimpulsanzahl N. für den jeweiligen Meßwiderstand R. jeweils eine Taktimpulsanzahl Nn und eine TaktimpuIsanzahl N _ für zwei feste Bezugswiderstände R.. und R2 mit der bekannten Größe RR bzw. m · RR/ wobei m >1 ist, gezählt werden unddaß der jeweilige Meßwiderstand R. bei Verwendung einer monostabilen Kippstufe nach der Beziehung(M-D-N1+ H1111, -m-NR 1 = 1U^ **und bei Verwendung einer astabilen Kippstufe nach der BeziehungR1 = (m-1) . RNikorrigiert wird.030051/0111Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer monostabilen Kippstufe, einer Steuerstufe für deren Überführung in ihren quasistabilen Zustand, einem Taktsignalgeber und einem Zähler für eine Zählung der während des quasistabilen Zustandes der Kippstufe eintreffenden Taktimpulse, gekennzeichnetdurch einen ersten und einen zweiten Festwiderstand (R1 bzw. R2) mit der Größe RR bzw. der Größe m-RR (wobei m > 1 ist) , die über einen Multiplexer (M) wahlweise anstelle eines Meßwiderstandes (R^) in das zeitbestimmende RC-Glied der Kippstufe (K) einschaltbar sind,
unddurch eine Rechenschaltung (R) zum Durchführen einer KorrektionsrechnungRi -'Ranhand der Taktimpulsanzahlen N. für den jeweiligen Meßwiderstand R. , N13 für den ersten Festwider-stand Rund N _ für den zweiten Festwiderstand mR3. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer astabilen Kippstufe, einer dieser zugeordneten Torschaltung, einer Steuerstufe für das öffnen und Schließen der Torschaltung und einem Zähler zum Zählen der von der Torschaltung durchgelassenen Taktimpulse aus der Kippstufe, gekennzeichnetdurch einen ersten und einen zweiten Festwiderstand (R1 bzw. R2) mit der Größe RR bzw. der Größe m«RR (wobei m > 1 ist) B _ die über einen Multiplexer (M) wahlweise anstelle eines Meßwiderstandes (R.) in das zeitbestimmende RC-Glied der Kippstufe (K1) einschaltbar sind,030051/0111ORIGINAL INSPECTEDunddurch eine Rechenschaltung (R1) zum Durchführen einer KorrektxonsrechnungN< NR-NmR m NR"NmRanhand der Taktimpulsanzahlen N1 für· den" jeweiligen Meßwiderstand R. '·, Nn für den ersten Festwiderstand 1*1 ·:- und N R für den zweiten Festwiderstand RAnordnung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die monostabile Kippstufe (K) eine NAND- oder NOR-Torschaltung (17) mit Schmitt-Trigger-Eingang aufweist, an deren einen Eingang das jeweils zeitbestimmendemonostabilen
RC-Glied dieser /kippstufe anschließbar bzw. angeschlossen ist und daß der Taktsignalgeber als astabile Kippstufe (17, C , R ) mit einem gesonderten RC-Glied (CS/ R) ausgebildet ist, das die Taktsignalfrequenz bestimmt und an den anderen Eingang und den Ausgang dieser Torschaltung (17) angeschlossen ist.Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die astabile Kippstufe einsNAND- oder NOR-Torschaltung mit Schmitt-Trigger-Eingang aufweist, an deren Eingang und an deren Ausgang das jeweils zeitbestimmende RC-Glied dieser Kippstufe anschließbar bzw. angeschlossen ist, und daß die Torzeit dieser Torschaltung durch ein anderes RC-Glied bestimmt wird, das an den anderen Eingang dieser Torschaltung angeschlossen ist.- 4030051/0111
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Family
ID=6072642
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