DE3689556T2

DE3689556T2 - Gerät und Verfahren zur Umwandlung einer Spannung in einen digitalen Zählwert.

Info

Publication number: DE3689556T2
Application number: DE86307009T
Authority: DE
Inventors: Gilbert Horton Forehand; Michael Joseph Lynch
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1985-09-11
Filing date: 1986-09-11
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2006-09-12
Also published as: EP0214869B1; US4675649A; NO863509D0; AU587277B2; EP0214869A3; DE3689556D1; AU6251786A; NO863509L; ATE100653T1; CA1240370A; EP0214869A2

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Umwandlung von Spannungsgrößen in digitale Zählungen und spezieller eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Koppeln eines Wandlers, der eine diskrete Analogspannung liefert, mit einem Mikrocomputer.
Die Notwendigkeit einer Analog-Digital-Umwandlung, wodurch diskrete Spannungspegel in digitale Formate umgewandelt werden, ist wohlbekannt. Zum Beispiel liefern in digitalen Überwachungs- und Steuersystemen Wandler, die zur Erfassung von Parametern wie Temperatur und Druck verwendet werden, diskrete Analogspannungen, die zur Verwendung durch die digitale Überwachungs- und Steuereinrichtung in digitale Werte umgewandelt werden müssen. Das heißt, ein derartiger Wandler wandelt zum Beispiel die Temperatur oder den Druck in einen Spannungspegel, der für die Größe des Parameters repräsentativ ist. Zur Verwendung dieser Spannung in einem digitalen System, das nur unter Ansprechen auf zwei Spannungspegel arbeiten kann, die entweder eine logische Null oder eine logische Eins darstellen, muß das Wandlersignal in digitales Format umgewandelt werden.
Uns sind zwei allgemeine Verfahren bekannt, mittels derer die Digitalwandlung ausgeführt werden kann. Beide Verfahren wandeln die Spannung vom Wandler durch einen spannungsgesteuerten Oszillator oder dergleichen in ein oszillierendes Signal um. Bei einem dieser Verfahren steuert dieses oszillierende Signal einen Zähler an, der dann ein anderes oszillierendes Signal mit einer bekannten Frequenz zählt, derart, daß die Zählung des bekannten Frequenzsignals dem Wandlersignal proportional ist. Bei dem anderen Verfahren wird das oszillierende Signal des Wandlers von einem Zähler gezählt, der von dem oszillierenden Signal der bekannten Frequenz angesteuert wird. Bei beiden Verfahren sind das Steuer- und das Zählsignal unabhängig; daher muß zur Sicherung der Genauigkeit ein Oszillator verwendet werden, der über einen langen Zeitraum stabil ist, um das Signal mit der bekannten Frequenz zu erzeugen.
Um die Notwendigkeit zur Verwendung eines Oszillators mit Langteilstabilität zu beheben, besteht Bedarf nach einem verbesserten Analog-Digital-Wandlungsverfahren, bei dem die Steuer- und Zählsignale in gegenseitiger Beziehung stehen, damit Stabilität nur innerhalb jeder Zählzeit erforderlich ist. Diesem Bedarf wurde bis zu einem gewissen Grade mit einem Verfahren genügt, bei dem ein analoges Eingangssignal mit einem oszillierenden Signal einer betreffenden Frequenz kombiniert wird, um pulsbreitenmodulierte Signale zu erhalten, deren Breite dem Analogsignal proportional ist. Die Länge der Impulse wird unter Bezug auf Taktsignale gemessen, die durch den gleichen Oszillator geliefert werden, der zur Erzeugung des vorerwähnten oszillierenden Signals verwendet wird, damit alle Änderungen der Frequenz der durch den Oszillator erzeugten Signale automatisch ausgeglichen werden. Ein Beispiel für ein solches Verfahren wird in der GB-A-2046485 offenbart.
Es ist bei einem derartigen Verfahren auch erwünscht, eine schnelle, hochauflösende Umwandlung zur Verwendung bei Hochgeschwindigkeitsvorrichtungen wie Mikrocomputern bereitzustellen zur genauen Überwachung des Parameters oder Verwendung der Information zur genauen Steuerung eines Systems unter Ansprechen auf den festgestellten Parameter. Es ist für ein derartiges Verfahren auch eine gewisse Programmierbarkeit erwünscht, damit die Auflösung der Umwandlung gesteuert werden kann.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Verringerung oder Überwindung der oben bezeichneten und anderer Mängel des Standes der Technik durch die Ausnutzung in gegenseitiger Beziehung stehender Steuer- und Zählsignale, damit für den Grundoszillator keine Langzeitstabilität erforderlich ist. Ferner kann die vorliegende Erfindung eine schnelle, hochauflösende Analog-Digital-Wandlung bereitstellen, deren Auflösung in der bevorzugten Ausführung programmiert werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Koppeln eines Wandlers mit einem Mikrocomputer bereit, bei welchem Verfahren
ein erstes oszillierendes Signal (fosc) mit einer ersten Frequenz erzeugt wird;
ein zweites oszillierendes Signal mit einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste Frequenz ist, aus dem ersten oszillierenden Signal erzeugt wird;
ein pulsbreitenmoduliertes Signal aus einem Signal, das einem von dem Wandler ausgehenden Signal proportional ist, und dem zweiten oszillierenden Signal abgeleitet wird;
das pulsbreitenmodulierte Signal einem Zähler zugeführt wird, derart, daß der Zähler während Zählzeiten zum Zählen eingeschaltet wird, die jeweils durch einen Impuls des pulsbreitenmodulierten Signals bestimmt sind;
der Zähler mit dem ersten oszillierenden Signal angesteuert wird, derart, daß der Zähler eine Zählung der Perioden des ersten oszillierenden Signals während jeder Zählzeit liefert, wobei jede Zählung dadurch mit jeder anderen Zählung aus anderen Zählzeiten konsistent gemacht wird, daß sich das pulsbreitenmodulierte Signal unter Ansprechen auf Änderungen der ersten Frequenz ändert;
gekennzeichnet durch Integrieren des zweiten oszillierenden Signals zur Erzeugung eines integrierten Signals; Vergleichen des integrierten Signals mit dem Signal, das dem vom Wandler ausgehenden Signal proportional ist, und Erzeugen des pulsbreitenmodulierten Signals unter Ansprechen auf das aus dem integrierten Signal erhaltene Vergleichssignal; Rückstellen und Ansteuern des Zählers mit dem pulsbreitenmodulierten Signal;
Laden jeder Zählung des Zählers in einen Zwischenspeicher unter Ansprechen auf das Ende jeweils des Impulses, während dessen die geladene Zählung erfolgte; und
Übertragen des pulsbreitenmodulierten Signals auf den Mikrocomputer und Anzeigen, daß eine Zählung in den Zwischenspeicher geladen worden ist, durch das Ende jeweils des Impulses, während dessen die geladene Zählung erfolgte.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Vorrichtung zur Kopplung eines Wandlers mit einem Mikrocomputer bereit, enthaltend
Mittel zur Erzeugung einer Spannung unter Ansprechen auf einen Ausgang aus dem Wandler;
Oszillatormittel zur Erzeugung eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz;
mit den Oszillatormitteln verbundene Teilermittel zur Umwandlung des ersten Signals in ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste Frequenz ist;
Mittel zur Erzeugung eines Impulsstroms aus dem zweiten Signal und der Spannung, die unter Ansprechen auf den Wandlerausgang erzeugt wurde, wobei jeder Impuls innerhalb des Stromes eine der Spannung direkt proportionale Breite hat und jeder Impuls durch eine Frequenz bestimmt ist, die sich unter Ansprechen auf eine Änderung der ersten Frequenz automatisch ändert;
einen Zähler mit:
einem Ausgang und einem Zähleingang, der zum Empfang des ersten Signals mit den Oszillatormitteln verbunden und so eingerichtet ist, daß er eine Zählung der Perioden des ersten Signals, das über den Zähleingang erhalten wird, während jeder Zählzeit liefert, die durch die Breite eines der Impulse aus dem Impulsstrom bestimmt ist und in denen jede Änderung der ersten Frequenz automatisch kompensiert wird;
gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung eines Impulsstroms, die umfassen:
Integratormittel, die mit den Teilermitteln verbunden sind und das zweite Signal in ein integriertes Signal umwandeln;
Vergleichermittel, die das integrierte Signal und die Spannung vergleichen und unter Ansprechen darauf den Impulsstrom erzeugen, enthaltend:
einen mit den Integratormitteln verbundenen invertierenden Eingang; und
einen nichtinvertierenden Eingang, der mit den Mitteln zur Verbindung mit dem Wandler und zur Erzeugung einer Spannung unter Ansprechen auf einen Ausgang aus dem Wandler verbunden ist;
dadurch, daß der Zähler ferner umfaßt
einen Rückstelleingang (R) und einen Steuereingang (G), die beide zum Erhalt des Impulsstroms an die Vergleichermittel angeschlossen sind; so daß der Zähler für jeden Impuls aus dem am Rückstelleingang und am Steuereingang empfangenen Impulsstrom am Ausgang die Zählung der Perioden des ersten Signals liefert, das während jeder Zählzeit über den Zähleingang empfangen wurde, und dadurch, daß die Vorrichtung weiter aufweist:
mit dem Ausgang des Zählers und den Vergleichermitteln verbundene Zwischenspeichermittel zur Ladung jeweils einer Zählung von den Zählermitteln in die Zwischenspeichermittel unter Ansprechen auf das Ende jeweils des Impulses, während dessen die betreffende Zählung erfolgte; Mittel zur Verbindung der Zwischenspeichermittel mit dem Mikrocomputer; und
Mittel zur Verbindung der Vergleichermittel mit dem Mikrocomputer, so daß der von den Vergleichermitteln gelieferte Impulsstrom zum Mikrocomputer übertragen wird, wobei das Ende jeweils desjenigen Impulses, auf den die Zwischenspeichermittel ansprechen, ebenfalls dem Mikrocomputer anzeigt, daß eine Zählung in die Zwischenspeichermittel geladen worden ist.
Zum vollständigeren Verständnis der Erfindung wird nun eine Ausführung davon lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, die schematisch ein Schaltbild der Ausführung zeigt, welche eine Anordnung ist, durch die ein Wandler unter Verwendung eines synchronen, ratiometrischen pulsbreitenmodulierten Verfahrens an einen Mikrocomputer gekoppelt werden kann, das eine schnelle Erfassung des Wandlersignals bei einer Auflösung ermöglicht, die nur durch die Periode eines Oszillators begrenzt ist. Diese Vorrichtung kann allgemeiner zur Umwandlung einer Spannungsgröße in eine digitale Zählung eingerichtet sein; dennoch wird für die hier beschriebene bevorzugte Ausführung Bezug genommen auf ihren Gebrauch mit einem Wandler 2 einer geeigneten in der Technik bekannten Art, der imstande ist, eine Temperatur oder einen Druck zu erfassen und in ein analoges Ausgangsspannungssignal umzuwandeln. Dem Wandler ist ein Verstärker 4 zugeordnet, auch von geeigneter Art zur Verstärkung des Wandlerausgangs auf einen Spannungspegel, der zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält allgemein Mittel zur Bereitstellung eines Taktsignals mit einer Frequenz; Modulationsmittel, die auf das Taktsignal und TEXT FEHLT
Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält allgemein Mittel zur Bereitstellung eines Taktsignals mit einer Frequenz; Modulationsmittel, die auf das Taktsignal und die Spannungsgröße von dem Wandler ansprechen, zur Erzeugung eines weiteren Signals mit einer anderen Frequenz, die kleiner als die Anfangsfrequenz ist; und Zählermittel, die auf das Taktsignal und das Signal von den Modulationsmitteln ansprechen, zur Erzeugung einer digitalen Zählung, die der Größe des vom Wandler erfaßten Parameters entspricht.
In der Zeichnung sind die Mittel zur Bereitstellung eines Taktsignals so gezeigt, daß dies insbesondere durch Oszillatormittel 6 zur Erzeugung des Signals mit einer Frequenz fosc bereitgestellt wird. Der Oszillator 6 ist von irgendeiner geeigneten in der Technik bekannten Art; er muß jedoch keine Langzeitstabilität haben, da die Stabilität in der bevorzugten Ausführung nur während einer Periode eines von dem Taktsignal abgeleiteten Signals aufrechterhalten werden muß; das abgeleitete Signal ist in der Zeichnung als Signal mit einer Frequenz fN gezeigt, die in den Modulationsmitteln unter Ansprechen auf das Taktsignal erzeugt wird.
Das abgeleitete Signal mit der Frequenz fN wird durch ein Teilermittel zur Umwandlung des Taktsignals in das abgeleitete Signal erzeugt. In der bevorzugten Ausführung enthält das Teilermittel einen durch N teilenden Zähler 8, der das an einem Zähleingang des Zählers 8 bereitgestellte fosc-Taktsignal durch einen Faktor N teilt und der in der bevorzugten Ausführung durch die Verwendung eines geeigneten, in der Technik bekannten digitalen Zählgerätes programmierbar ist. Die Programmierbarkeit des Zählers 8 ermöglicht, daß die bevorzugte Ausführung eine veränderliche Auflösung hat. Im Betrieb teilt der Zähler 8 das Eingangstaktsignal, um an seinem Ausgang ein Rechtecksignal mit einer Einschaltdauer von 50% zu erzeugen. Wie angeführt, kann der Zähler 8 von geeigneter, in der Technik bekannter Art sein. Vorzugsweise ist er jedoch ein Zähler, der an seinem Ausgang zur genauen Steuerung von Integratormitteln, die einen weiteren Teil der Modulationsmittel bilden, eine stabile Amplitude hat oder so gesteuert werden kann, daß er eine stabile Amplitude hat.
Die Integratormittel sind in der Zeichnung allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Integratormittel 10 integrieren das Rechtecksignal vom Zähler 8 zu einem integrierten Signal mit dreieckiger Wellenform. In der dargestellten Ausführung enthalten die Integratormittel 10 einen Verstärker 12 mit einem Eingang, der durch Widerstandsmittel, die einen Widerstand 14 enthalten, mit dem Ausgang des Zählers 8 verbunden ist. Ausgang und Eingang des Verstärkers 12 sind durch kapazitive Mittel miteinander verbunden, die einen Kondensator 16 enthalten. In dieser Ausgestaltung der Konstruktion eines Integrators erzeugen die Integratormittel 10, wie in der Technik bekannt ist, einen Ausgang, der mathematisch durch die Formel
gekennzeichnet ist, wobei die Zeit von t&sub1; nach t&sub2; eine Halbperiode vom Signal beträgt. Dieses Ausgangssignal ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und durch das Bezugszeichen 18 bezeichnet.
Das Signal 18 wird am invertierenden Eingang von Vergleichermitteln 20 bereitgestellt, die noch einen weiteren Teil der Modulationsmittel nach der vorliegenden Erfindung bilden. Die Vergleichermittel 20 haben auch einen nicht-invertierenden Eingang, der mit dem Ausgang des Verstärkers 4 verbunden ist, um den verstärkten Ausgang vom Wandler 2 zu empfangen. In der bevorzugten Ausführung werden die Vergleichermittel 20 von einem geeigneten Differentialverstärker gebildet, der in geeigneter Weise zur Ausführung der Vergleichsfunktion ausgebildet ist. Bei der Ausführung dieser Funktion vergleichen die Vergleichermittel 20 das integrierte Signal 18 mit der Spannungsgröße vom Verstärker 4 zur Erzeugung eines Impulssignals 22, in dem jeder Impuls innerhalb des Impulsstromes des Signals 22 eine dem Ausgang des Wandlers 2 direkt proportionale Breite hat. Dies wird dadurch erreicht, daß das Ausgangssignal vom Verstärker 4 die Schwelle setzt, mit der das dreieckige Signal 18 verglichen wird. In dem Maße, in dem sich die Spannungsgröße vom Verstärker 4 ändert, ändert dies den Punkt, an dem die dreieckige Welle 18 bewirkt, daß die Vergleichermittel 20 einen Impuls des Signals 22 erzeugen. Daher kann das Signal 22 spezieller als ein pulsbreitenmoduliertes Signal bezeichnet werden.
Die Zählermittel der bevorzugten Ausführung enthalten einen Digitalzähler 24 geeigneter Art, wie er in der Technik bekannt ist. Der Zähler 24 hat einen Steuereingang 26 und einen Rückstelleingang 28, die beide mit den Modulationsmitteln verbunden sind, speziell mit dem Ausgang der Vergleichermittel 20. In der bevorzugten Ausführung ist der Zähler 24 von einer Art, die zurückgestellt wird, wenn eine ansteigende Flanke des Signals 22 am Rückstelleingang 28 empfangen wird und die zur Zählung in Gang gesetzt wird, wenn die ansteigende Flanke des Signals 22 am Steuereingang 26 empfangen wird.
Der Zähler 24 enthält auch einen Zähleingang 30, der zum Empfang des Taktsignals der Frequenz fosc mit dem Oszillator 6 verbunden ist. Daher zählt der Zähler 24 mit der Geschwindigkeit des Taktsignals der Frequenz fosc, wenn er zurückgestellt und über die ansteigende Flanke des Signals 22 angesteuert wird, bis die nächste abfallende Flanke des Signals 22 am Steuereingang 26 empfangen wird, welche den Steuereingang 26 und den Zähler 24 ausschaltet. Folglich zählt der Zähler 24 effektiv die Anzahl der während einer Zählzeit empfangenen Perioden des Taktsignals, welche Zählzeit durch jeden Impuls des pulsbreitenmodulierten Signals 22 bestimmt ist, so daß die Anzahl der gezählten Perioden der Spannungsgröße proportional ist, welche die Schwelle am nicht-invertierenden Eingang der Vergleichermittel 20 einstellt. In der bevorzugten Ausführung hat der Zähler 24 eine hinreichende Anzahl an Bits in seinem Ausgang, um eine Zählung zu erreichen, die dem in den Zähler 8 einprogrammierten Faktor N entspricht.
Aus der vorhergehenden Beschreibung der Ausbildung und Wirkungsweise der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ersichtlich, daß die Steuer- und die Taktsignale, die vom Zähler 24 zur Erzeugung der endgültigen Zählung verwendet werden, die dem Ausgang des Wandlers 2 proportional ist, derart in Beziehung zueinander stehen, daß die Stabilität des Oszillators 6 nur während jeder Zählzeit aufrechterhalten werden muß, die durch jeden Impuls des Signals 22 bestimmt ist. Das heißt, wenn sich die Periode oder Frequenz des Primärsignals ändert, ändert sich auch die Periode oder Frequenz der abgeleiteten Signale, die das Schalten der Vergleichermittel 20 (und damit die Periode oder Frequenz des Signals 22) steuern, in ähnlicher Weise, wodurch eine automatisch kompensierte Steuerung des Zählers 24 zur Erzeugung übereinstimmender Zählungen aufrechterhalten wird.
Um die vorliegende Erfindung bei der speziellen Kopplung des Wandlers mit einem Mikrocomputer einzusetzen, enthält die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung ferner Zwischenspeichermittel 32 zur Kopplung der Digitalzählung mit einem (nicht gezeigten) Mikrocomputer. Die Zwischenspeichermittel sind von jeder geeigneten Art mit einer hinreichenden Anzahl von Eingängen zum Empfang der Anzahl der Bits des Ausgangs vom Zähler 24. Die Zwischenspeichermittel 32 enthalten auch einen Zwischenspeicher- oder Ladeeingang, der mit den Vergleichermitteln 20 zum Empfang des pulsbreitenmodulierten Signals 22 verbunden ist. In der bevorzugten Ausführung erfolgt die Zwischenspeicherung oder Ladung an der abfallenden Flanke jedes Impulses des Signals 22.
Die Mittel zur Verbindung mit dem Mikrocomputer enthalten auch einen Leiter 34, der Mittel zum Anschluß des Signals 22 an den Mikrocomputer als ein Daten-bereit-Signal bereitstellt, wie in der Zeichnung gezeigt.
Zur spezielleren Darstellung des Betriebs der vorliegenden Erfindung wird ein spezielles Beispiel von Signalpegeln beschrieben. Zum Beispiel können die Integratormittel 10 so ausgebildet sein, daß das Signal 18 einen 12-Volt Spitze-Spitze- Ausgangsbereich zwischen null und 12 Volt hat. Der Verstärker 4 kann zur Erzeugung eines Ausgangssignals in einem Bereich zwischen 1 und 11 Volt unter Ansprechen auf den Ausgang vom Wandler 2 ausgebildet sein. Diese Kombination von Bereichen stellt den richtigen Betrieb der Vergleichermittel 20 für die Erzeugung des pulsbreitenmodulierten Signals 22 sicher.
Der Zähler 8 ist zur Auswahl des gewünschten Teilers geeignet programmiert, der in diesem speziellen Beispiel als 1,000 ausgewählt ist, um eine Auflösung von 1/1000 zu ergeben. Der Faktor N ist auf der Basis der erwarteten Änderungs- oder Anstiegsgeschwindigkeit der Daten ausgewählt, um angemessene Genauigkeit zu sichern. Wenn fN signifikant größer als die Anstiegsgeschwindigkeit ist, wird der Fehler kleiner als 1/N.
Mit der vorhergehenden Ausbildung wird das Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt. Dieses Verfahren schließt die Erzeugung des Taktsignals mit der Frequenz fosc und daraus die Erzeugung des Signals mit der Frequenz fN ein. Dieses fN- Signal wird so integriert, daß das Signal 18 erzeugt wird. Das Signal 18 und die Spannung vom Verstärker 4 werden verglichen, so daß das pulsbreitenmodulierte Signal 22 erzeugt wird. Dieses pulsbreitenmodulierte Signal 22 steuert den Zähler 24 an, der dann durch das Taktsignal mit der Frequenz fosc angetrieben wird, so daß der Zähler 24 mit der fosc -Geschwindigkeit nur während Zeiten zählt, während derer er durch das pulsbreitenmodulierte Signal angesteuert wird. Sobald eine Zählung erfolgt ist, kann sie beispielsweise auf einen Mikrocomputer übertragen werden, und zwar über die Zwischenspeichermittel 32 beim Auftreten der abfallende Flanke eines Impulses innerhalb des Signals 22, welcher Impuls dem Mikrocomputer anzeigt, daß Daten in den Zwischenspeichermitteln 32 zwischengespeichert worden sind.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine Analog- Digital-Wandlervorrichtung und ein Verfahren bereit, die eine schnelle, hochauflösende Kopplung eines Wandlers erzeugt. Das Verfahren verwendet einen Oszillator, dessen Langzeitstabilität nicht kritisch ist. In der bevorzugten Ausführung ist die Auflösung programmierbar.

Claims

1. Verfahren zum Koppeln eines Wandlers mit einem Mikrocomputer, bei welchem Verfahren

ein erstes oszillierendes Signal (fosc) bei einer ersten Frequenz erzeugt wird;

ein zweites oszillierendes Signal mit einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste Frequenz ist, aus dem ersten oszillierenden Signal erzeugt wird;

ein pulsbreitenmoduliertes Signal (22) erzeugt wird, das von einem Signal, das einem von dem Wandler ausgehenden Signal proportional ist, und dem zweiten oszillierenden Signal abgeleitet wird;

das pulsbreitenmodulierte Signal (22) einem Zähler zugeführt wird, derart, daß der Zähler während Zählzeiten zum Zählen eingeschaltet ist, die jeweils durch einen Impuls des pulsbreitenmodulierten Signals bestimmt sind;

der Zähler mit dem ersten oszillierenden Signal angesteuert wird, derart, daß der Zähler eine Zählung der Perioden des ersten oszillierenden Signals während jeder Zählzeit liefert, wobei jede Zählung mit jeder anderen Zählung aus anderen Zählzeiten dadurch konsistent gemacht wird, daß das pulsbreitenmodulierte Signal durch Ansprechen auf Änderungen in der ersten Frequenz geändert wird;

gekennzeichnet durch Integrieren des zweiten oszillierenden Signals zur Erzeugung eines integrierten Signals; Vergleichen des integrierten Signals mit dem Signal, das dem vom Wandler ausgehenden Signal proportional ist, und Erzeugen des pulsbreitenmodulierten Signals unter Ansprechen auf das aus dem integrierten Signal erhaltene Vergleichssignal; Rückstellen und Ansteuern des Zählers mit dem pulsbreitenmodulierten Signal;

Laden jeder Zählung des Zählers in einen Zwischenspeicher unter Ansprechen auf das Ende jeweils des Impulses, während dessen die geladene Zählung erfolgte; und

Übertragen des pulsbreitenmodulierten Signals auf den Mikrocomputer und Anzeigen, daß eine Zählung in den Zwischenspeicher geladen worden ist, durch das Ende jeweils des Impulses, während dessen die-geladene Zählung erfolgte.

2. Vorrichtung zur Kopplung eines Wandlers (2) mit einem Mikrocomputer, enthaltend

Mittel (4) zur Erzeugung einer Spannung unter Ansprechen auf einen Ausgang aus dem Wandler (2);

Oszillatormittel (6) zur Erzeugung eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz;

mit den Oszillatormitteln (6) verbundene Teilermittel (8) zur Umwandlung des ersten Signals in ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz, die kleiner als die erste Frequenz ist;

Mittel zur Erzeugung eines Impulsstroms (22) aus dem zweiten Signal und der Spannung, die unter Ansprechen auf den Wandlerausgang erzeugt wurde, wobei jeder Impuls innerhalb des Stromes eine der Spannung direkt proportionale Breite hat und jeder Impuls durch eine Frequenz bestimmt ist, die sich unter Ansprechen auf eine Änderung der ersten Frequenz automatisch ändert;

einen Zähler (24) mit:

einem Ausgang und einem Zähleingang (30), der zum Empfang des ersten Signals mit den Oszillatormitteln (6) verbunden und so eingerichtet ist, daß er eine Zählung der Perioden des ersten Signals, das über den Zähleingang erhalten wird, während jeder Zählzeit liefert, die durch die Breite eines der Impulse aus dem Impulsstrom bestimmt ist und in denen jede Änderung der ersten Frequenz automatisch kompensiert wird;

gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung-eines Impulsstroms, die umfassen:

Integratormittel (10), die mit den Teilermitteln (8) verbunden sind und das zweite Signal in ein integriertes Signal umwandeln;

Vergleichermittel (20), die das integrierte Signal und die Spannung vergleichen und unter Ansprechen darauf den Impulsstrom (22) erzeugen, enthaltend:

einen mit den Integratormitteln (10) verbundenen invertierenden Eingang; und

einen nichtinvertierenden Eingang, der mit den Mitteln (4) zur Verbindung mit dem Wandler und zur Erzeugung einer Spannung unter Ansprechen auf einen Ausgang aus dem Wandler verbunden ist;

dadurch, daß der Zähler (24) ferner umfaßt

einen Rückstelleingang (R) und einen Steuereingang (G), die beide zum Erhalt des Impulsstroms an die Vergleichermittel (20) angeschlossen sind; so daß der Zähler (24) für jeden Impuls aus dem am Rückstelleingang und am Steuereingang empfangenen Impulsstrom am Ausgang die Zählung der Perioden des ersten Signals liefert, das während jeder Zählzeit über den Zähleingang empfangen wurde, und dadurch, daß die Vorrichtung weiter aufweist:

mit dem Ausgang des Zählers (24) und den Vergleichermitteln (20) verbundene Zwischenspeichermittel (32) zur Ladung jeweils einer Zählung von den Zählermitteln (24) in die Zwischenspeichermittel (20) unter Ansprechen auf das Ende jeweils des Impulses, während dessen die betreffende Zählung erfolgte; Mittel zur Verbindung der Zwischenspeichermittel (32) mit dem Mikrocomputer; und

Mittel (34) zur Verbindung der Vergleichermittel (20) mit dem Mikrocomputer, so daß der von den Vergleichermitteln gelieferte Impulsstrom zum Mikrocomputer übertragen wird, wobei das Ende jeweils desjenigen Impulses, auf den die Zwischenspeichermittel ansprechen, ebenfalls dem Mikrocomputer anzeigt, daß eine Zählung in die Zwischenspeichermittel geladen worden ist.