DE4020219A1 - Mean value device for electronic measuring appts. - uses shift register outputs controlling sample-and-hold circuits coupled to adder - Google Patents

Mean value device for electronic measuring appts. - uses shift register outputs controlling sample-and-hold circuits coupled to adder

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DE4020219A1
DE4020219A1 DE19904020219 DE4020219A DE4020219A1 DE 4020219 A1 DE4020219 A1 DE 4020219A1 DE 19904020219 DE19904020219 DE 19904020219 DE 4020219 A DE4020219 A DE 4020219A DE 4020219 A1 DE4020219 A1 DE 4020219A1
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Germany
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adder
sample
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mean value
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Norbert Wolff
Wilfried Fiebig
Hartmut Dose
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/003Measuring mean values of current or voltage during a given time interval

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Abstract

The mean value device for electronic measuring appts. provides a continuous mean value from the analogue measured values, using a shift register (3), a clock generator (4), sample-and-hold circuits (1) and an adder (2). The shift register activates the individual sample-and-hold circuits (1) under control of the clock pulses, to transfer their outputs to the adder (2). The adder provides the mean value (9) at its output (A) with a delay time defined by the number of sample-and-hold circuits (1) divided by the clock pulse frequency. The delay time is adjustable by varying the frequency. USE - For feedback process control.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Vorrichtung zur ständigen Mittelwertbildung einer analogen Meßgröße.Device for constant averaging of an analog Measurand.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Vorrichtung findet vorteilhafterweise in elektronischen Meßgeräten Anwendung zur Unterdrückung unerwünschter Schwankun­ gen analoger Meßgrößen.The device advantageously takes place in electronic Measuring devices application for suppressing unwanted fluctuations against analog measured variables.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known prior art

Zur Unterdrückung von unerwünschten Schwankungen und Störungen analoger Meßgrößen werden entweder Tiefpaßschaltungen oder Di­ gitalrechner angewendet. Die Tiefpaßsnachschaltungen haben den Nachteil, daß durch den Filtervorgang erhebliche zeitliche Ver­ zögerungen der Messung entstehen, die bei bestimmten Anwendun­ gen, insbesondere bei der Prozeßsteuerung, zu groß sein können. Die Anwendung eines Digitalrechners ist bei vielen Fällen nicht notwendig. Außerdem steht bei Digitalrechnern der Meßwert nur zu bestimmten Zeitpunkten zur Verfügung in Abhängigkeit der Zeit, über die gemittelt werden soll.To suppress unwanted fluctuations and disturbances Analog measurands are either low-pass circuits or Di capital calculator applied. The low-pass post-circuits have that Disadvantage that considerable time Ver Measurement delays occur in certain applications conditions, especially in process control, may be too large. In many cases, the use of a digital computer is not necessary. In addition, the measured value is only available for digital computers available at certain times depending on the Time over which to average.

Ziel der ErfindungAim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ohne Filtervorgang und ohne den Ein­ satz von Digitalrechner eine mittelwertbildende Vorrichtung zu finden.The aim of the invention is without filtering and without the one Set of digital computers to an averaging device Find.

Darlegung und Wesen der ErfindungStatement and nature of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur ständigen Mittelwertbildung für eine analoge Meßgröße zu finden, deren Verzögerungszeit nicht größer als die Periodendauer der größten zu mittelnden Schwankung ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Schaltung, bestehend aus einem Schiebe­ register, einem Taktgenerator, einer sample-and-hold-Schal­ tung und einem Additionsglied, derart angeordnet ist, daß das Schieberegister nacheinander die n-sample-and-hold-Schal­ tungen einzeln auf Durchgang taktet. Die Ausgänge der sample- and-hold-Schaltungen werden im Additionsglied addiert. Es befindet sich somit ständig eine sample-and-hold-Schaltung auf Durchgang und n-1-sample-and-hold-Schaltungen auf Halten. Sind alle sample-and-hold-Schaltungen einmal durchgeschaltet, beginnt dieser Vorgang nach einem Quasi-Rota­ tionsprinzip erneut. Die Verzögerungszeit für die Vorrichtung ist einstellbar und ergibt sich aus der Beziehung · N ist die Anzahl der sample-and-hold-Schaltungen und f ist die Frequenz.The object of the invention is to provide a device for permanent Finding the mean for an analog measured variable, the Delay time not longer than the period of the largest  fluctuation to be averaged. According to the task solved in that a circuit consisting of a slide register, a clock generator, a sample-and-hold scarf device and an adder, is arranged such that the Shift registers one by one the n-sample-and-hold scarf services clocked individually for passage. The outputs of the sample and-hold circuits are added in the adder. It there is therefore always a sample-and-hold circuit on continuity and n-1 sample-and-hold circuits Hold. Are all sample-and-hold circuits once switched through, this process begins after a quasi-rota principle again. The delay time for the device is adjustable and results from the relationship · N ist the number of sample-and-hold circuits and f is that Frequency.

AusführungsbeispielEmbodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Zeichnung zeigt:The invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained. The drawing shows:

Fig. 1 Blockschaltbild der Anordnung der Vorrichtung für die Mittelwertbildung. Fig. 1 block diagram of the arrangement of the device for averaging.

Das Schieberegister 3 wird mit den Ladeeingängen (P1-Pn) 6 so eingestellt, daß ein Eingang auf "Eins" und alle anderen auf "Null" gelegt werden. Mit der Entriegelung 7 werden die Aus­ gänge (Ql-Qn) 5 auf die mit den Ladeeingängen 6 eingestellte Maske gesetzt und das Schieben beginnt.The shift register 3 is set with the load inputs (P 1 -P n ) 6 so that one input is set to "one" and all others to "zero". With the unlocking 7 , the outputs (Q l -Q n ) 5 are placed on the mask set with the loading inputs 6 and the pushing begins.

Zunächst wird die erste "Eins" im Takt des Taktgenerators 4 durch alle Ausgänge 5 durchgeschoben. Ist diese "Eins" beim Ausgang Qn angelangt, beginnt der Vorgang von vorn. Der Takt des Taktgenerators 4 wird über den Takteingang 8 dem Schiebe­ register 3 zugeführt. Das Schieberegister 3 taktet nun alle sample-and-hold-Schaltungen 1 einzeln durch, so daß ständig eine Schaltung 1 auf "Durchgang" und n-1-Schaltungen 1 auf "Halten" geschaltet sind. Sind alle Schaltungen 1 durch­ getaktet, beginnt der Vorgang von vorn. Am Ausgang des Addi­ tionsgliedes 2 liegt somit ständig der Mittelwert 9 des Ana­ logwertes über eine Zeit von Sekunden an (f ist dabei die Frequenz des Taktgenerators). Der sample-and-hold-Schal­ tung 1 wird über den zweiten Eingang jeweils ein Analogwert 10 eingegeben. Im Additionsglied 2 werden alle Ausgänge der Schal­ tungen l addiert und mit untersetzt (n ist Anzahl der Schal­ tungen 1).First, the first "one" is pushed through all outputs 5 in time with the clock generator 4 . If this "one" has reached the output Q n , the process begins again. The clock of the clock generator 4 is fed to the sliding register 3 via the clock input 8 . The shift register 3 now clocks through all the sample-and-hold circuits 1 individually, so that a circuit 1 is continuously switched to "pass" and n-1 circuits 1 are switched to "hold". If all circuits 1 are clocked through, the process begins again. At the output of the addi tion element 2 , the mean value 9 of the analog value is thus constantly present over a period of seconds (f being the frequency of the clock generator). The sample-and-hold circuit 1 is an analog value 10 entered via the second input. In the adder 2 , all outputs of the circuits 1 are added and reduced (n is the number of circuits 1 ).

BezugszeichenReference numerals

 1 sample-and-hold-Schaltung
 2 Additionsglied
 3 Schieberegister
 4 Taktgenerator
 5 Q1-n, Ausgänge
 6 Pi-n, Ladeeingänge
 7 PE, Entriegelung
 8 Cp, Takteingang
 9A Mittelwert
10 Analogwert
1 sample-and-hold circuit
2 adder
3 shift registers
4 clock generator
5 Q 1-n , outputs
6 pin in , charging inputs
7 P E , unlocking
8 C p , clock input
9 A mean
10 analog value

Claims (2)

1. Vorrichtung zur ständigen Mittelwertsbildung einer ana­ logen Meßgröße, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung, bestehend aus einem Schieberegister (3), einem Taktgenerator (4), einer sample-and-hold-Schaltung (1) und einem Additions­ glied (2), derart angeordnet ist, daß das Schieberegister (3) nacheinander die n-sample-and-hold-Schaltungen (1) einzeln auf Durchgang taktet und die Ausgänge der sample- and-hold-Schaltung (1) im Additionsglied (2) addiert.1. A device for constant averaging of an analog measurement, characterized in that a circuit consisting of a shift register ( 3 ), a clock generator ( 4 ), a sample-and-hold circuit ( 1 ) and an addition element ( 2 ) , is arranged such that the shift register ( 3 ) successively clocks the n-sample-and-hold circuits ( 1 ) individually for passage and adds the outputs of the sample-and-hold circuit ( 1 ) in the adder ( 2 ). 2. Vorrichtung zur ständigen Mittelwertsbildung nach Patent­ anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit der Vorrichtung aus Sekunden sich einstellbar ergibt.2. Device for constant averaging according to patent Claim 1, characterized in that the delay time the device is adjustable from seconds.
DE19904020219 1990-02-12 1990-06-26 Mean value device for electronic measuring appts. - uses shift register outputs controlling sample-and-hold circuits coupled to adder Withdrawn DE4020219A1 (en)

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