EP0979556A1 - Method and device for digitizing a high-dynamic analog measuring signal - Google Patents

Method and device for digitizing a high-dynamic analog measuring signal

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Publication number
EP0979556A1
EP0979556A1 EP98931923A EP98931923A EP0979556A1 EP 0979556 A1 EP0979556 A1 EP 0979556A1 EP 98931923 A EP98931923 A EP 98931923A EP 98931923 A EP98931923 A EP 98931923A EP 0979556 A1 EP0979556 A1 EP 0979556A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
analog
digital
data word
measurement signal
sampling time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98931923A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan Mohr
Stefan Hain
Thomas Bosselmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0979556A1 publication Critical patent/EP0979556A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/18Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging
    • H03M1/181Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values
    • H03M1/183Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values the feedback signal controlling the gain of an amplifier or attenuator preceding the analogue/digital converter
    • H03M1/185Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values the feedback signal controlling the gain of an amplifier or attenuator preceding the analogue/digital converter the determination of the range being based on more than one digital output value, e.g. on a running average, a power estimation or the rate of change

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for digitizing an analog measurement signal.
  • An analog measurement signal is understood to mean a measurement signal whose amplitude is proportional to the measured size (amplitude-analog measurement signal).
  • analog measurement signals with high dynamics occur, which must be recorded and digitally transmitted to avoid interference, such as electromagnetic interference.
  • new types of inductive converters for measuring nominal currents and overcurrents in a high-voltage power conductor e.g. overhead line
  • analog current measurement signals with a dynamic range of 1: 2000 generate analog current measurement signals with a dynamic range of 1: 2000.
  • the analog measurement signals are first converted into a transmission data word of a word length (number of bits per word) predetermined by the digital resolution of the ADC, for example a 12-bit data word, in an analog-digital converter (ADC).
  • ADC analog-digital converter
  • the transmission data word is transmitted to an evaluation unit and further processed there, for example in a digital-to-analog converter (DAC) of the same digital resolution as the ADC, or converted back into an analog measurement signal also processed and / or output as a digital measured value.
  • DAC digital-to-analog converter
  • absolute errors in particular such as quantization errors in particular, limit the relative accuracy that can be achieved.
  • the relative over The smaller the quantization error on the one hand and the higher the transmission channel is controlled, the smaller the transmission error.
  • the upper limit control of the transmission channel, in particular the ADC limits the achievable dynamics for a given absolute error.
  • the dynamics of the digital measurement signal transmission can now be increased by reducing the absolute error of the transmission channel by using a higher-resolution ADC (with a larger number of bits of the data words). However, this increases the complexity of the circuitry and, above all, the energy consumption.
  • the relative accuracy of a described digital transmission channel is highest in the upper modulation range of the transmission channel, which corresponds to the upper measuring range of the analog measuring signal.
  • the situation is exactly the opposite when it comes to measuring current in energy technology.
  • the analog measurement signal can be scaled with a few discrete scaling factors, corresponding to a measurement range selection for an ampere / voltmeter, so that the transmission channel is controlled within predetermined limits.
  • analog-to-digital converters each with an upstream amplifier, can be connected in parallel, the amplifiers having different fixed gain factors in pairs.
  • the measurement signal is applied to the inputs of the amplifiers, and the output data word of the analog-digital converter that is processed by the associated , ß ß -.
  • the analog / digital converter in the system according to the invention can be optimally controlled at any time over a large dynamic range, regardless of the input signal.
  • FIG. 1 shows a device for digitizing and digitally transmitting an analog measurement signal in a basic structure
  • FIG. 2 shows a device for digitizing and digital
  • FIGS. 1 and 2 Transmission of analog measurement signals from a sensor head to a ground station and FIG. 3 a scaler with a multiplying digital-to-analog converter. Corresponding parts are provided with the same reference numerals in FIGS. 1 and 2.
  • the digital transmission system comprises a scaler 2, an analog-digital converter 3, a control device 4, a deskaler 5 and a digital-analog converter 6.
  • the analog measurement signal M to be transmitted is present at an input 21 of the scaler 2 .
  • This analog measurement signal M is a measure of a measurement variable measured by a sensor, for example an electrical current or an electrical voltage or a temperature or a pressure, and is in usually a band-limited and generally also continuous signal from a given measuring range. Even with a relatively wide measuring range for the measuring signal M and a correspondingly high signal dynamic, the measuring signal M should be digitized with a high relative accuracy and preferably be transmitted thereafter. This is achieved with the following measures.
  • Input 21 of the scaler 2 can be switched to suppress interference, an anti-aliasing filter, not shown.
  • the analog-digital converter 3 samples the scaled measurement signal M 'at sampling times ti with the natural number i as a counting index and forms the sampled ones
  • These transmission data words D (ti) are firstly supplied to the control device 4 via a data bus 11.
  • the control device 4 stores the transmission data words D (ti) with the associated sampling times ti in a memory 41 and forms a tten, current sampling time tn from a part and at least two of the last stored transmission data words D (ti) and the associated sampling times ti with i ⁇ n the scaling factor A (tn) at the current sampling time tn for the scaler 2.
  • the current scaling factor A (tn) can be calculated as the ratio of an extrapolated prospective transmission data word PD (tn) for the considered sampling time tn and a predetermined data word setpoint DS for the transmission data words D (ti) and D (tn ) be calculated.
  • the prospective transmission data word PD (tn) can be calculated by means of an extrapolation method known per se from at least two of the earlier stored value pairs (D (tn-1), tn-1), (D (tn-2), tn-2), in particular by linear extrapolation (eg gradient method) or also extrapolations with higher derivatives and also taking into account the differential equation of the anti-aliasing filter mentioned.
  • the signal amplitudes M (ti) of the analog measurement signal M at the previous sampling times ti with i ⁇ n are determined from the known associated scaling factors A (ti) and the known transmission data words D (ti) and it is determined from these signal amplitudes M (ti) predicts a prospective measurement signal PM (tn) at a current sampling time tn.
  • the current scaling factor A (tn) is now determined so that the product
  • a (tn) -PM (tn) is mapped by the analog-digital converter 3 to the data word setpoint DS.
  • the time profile of the measurement signal M or the scaled measurement signal M ' can also be tracked and evaluated via an analog circuit, for example a delay line (delay circuit).
  • Such an analog time evaluation can in particular also be used in combination with the described digital evaluation to protect the analog-digital converter 3 from being overloaded by transient interference signals.
  • the additional analog signal line 7 shown in FIG. 1 is then provided, via which the control device 4 is supplied with the analog measurement signal M.
  • the control device 4 then contains an analog differentiator for determining the signal change and a downstream comparator for comparing this signal change with a maximum permissible change and sets a predetermined maximum or minimum value for the prospective measurement signal PM or the prospective transmission data word D instead of the respectively calculated prospective value, if the predicted prospective value exceeds a predetermined limit due to the high signal gradient.
  • Transient interference signals in particular at higher frequencies (e.g. interference edges or other discontinuous signal changes) can also be suppressed by a band limitation by means of a low pass, for example the already mentioned anti-aliasing low pass, in front of the input 21 of the scaler 2.
  • a low pass for example the already mentioned anti-aliasing low pass
  • the data word setpoint DS is in the upper modulation range and preferably as close as possible to the outer limit (edge) of the modulation range (value range for the transmission data Words D (ti)) of the analog-digital converter 3 are selected, a small distance between the data word setpoint DS and this control limit being advantageous in order to take possible transients into account.
  • the data word setpoint DS is, for example, in a range between a corresponding numerical value 2 P ⁇ 1 and the numerical value 2 P -1 with maximum control of the analog-digital converter 3 for the transmission data words D (ti). A consistently high relative accuracy of the digitization is achieved over the entire measuring range of the analog measuring signal.
  • two data word setpoints for example + DS and -DS, can be taken into account, or with only one data word setpoint DS the amount or an effective value of an original measurement signal can be used as the measurement signal M or by selecting the sign of the scaling factor A ( ti) the scaled measurement signal M 'is always kept at one polarity (a sign).
  • the bit width (word length) of the transmission data words (D (ti)) determined by the digital resolution capacity of the analog-digital converter 3 is generally at least 10 bits, preferably at least 12 bits, and can also be higher, for example 16 bits.
  • the scaling factor A (ti) is preferably a binary data word.
  • the number of bits m of the digital scaling factor A (ti) determines the fineness of the scaling, since the number 2 m of the individual numerical values which the scaling factor A (ti) can assume naturally increases considerably with increasing number of bits m.
  • the bit number m of the scaling factor A (ti) is in generally not less than 8, in particular at least 10 bits and preferably at least 12 bits or 16 bits.
  • Such continuous control can also be achieved in an embodiment not shown with an analog scaling factor A and an associated analog controllable scaler, for example a controllable operational amplifier.
  • the transmission data words D (ti) at the sampling times ti, in particular the current transmission data word D (tn), can now be fed directly to signal processing or, as shown in FIG. 1, can be transmitted to the deskaler 5 via a digital transmission path 10.
  • the deskaler 5 multiplies each transmitted transmission data word D (ti) or D (tn) by the reciprocal value l / A (ti) or 1 / A (tn) of the scaling factor A (ti) or A (tn) and reconstructs it thereby the original measurement signal value M (tn) at the current sampling time tn in the form of a measurement data word (digital measurement signal value), which is denoted by E (ti) or E (tn).
  • This measurement data word E (ti) or E (tn) can now be converted with an (or more parallel-connected) digital-to-analog converter 6 into an analog evaluation signal M ′′ whose signal amplitude M ′′ (ti) Signal amplitude M (ti) of the original analog measurement signal M corresponds.
  • the device shows an embodiment of a device for digitally transmitting an analog electrical measurement signal for an electrical current or an electrical voltage in a high-voltage current conductor, not shown, for example an energy transmission network (overhead line or the like).
  • Such measurement signals generally have a limited bandwidth because of the properties of the network.
  • the device is partially integrated in a sensor head 30, which is at the high voltage potential and additionally a current sensor, not shown, for example an inductive converter, a shunt sensor or an optical Faraday sensor, or voltage converter, in particular an optical Pockels sensor.
  • Sensor which provides the measurement signal M, if necessary with the help of an optoelectric converter in electrical form.
  • the scaler 2 contains a multiplying digital-to-analog converter 20 with the measurement signal M as an analog input signal at an input 21.
  • the scaling factor A (ti) is converted with the analog measurement signal M as a multiplier into an output signal M 'as a scaled measurement signal which is present at the output 24 of the scaler 2.
  • An operational amplifier for further (fixed) amplification of the scaled measurement signal M ' is preferably connected between the multiplying digital-to-analog converter 20 and the output 24 of the scaler 2.
  • the scaled measurement signal M ' is fed from the output 24 of the scaler 2 to the input 31 of the analog-digital converter 3.
  • the analog-digital converter 3 scans (as in FIG. 1) the measurement signal M 'regularly at sampling times ti and converts the corresponding measurement signal amplitude M' (ti), which can be positive or negative, into a corresponding digital transmission data word D (ti) with a predetermined resolution.
  • a control device 8 is arranged in a ground station 40 which is at ground potential and is connected to the sensor head 30 via a bidirectional digital transmission path 12.
  • the digital transmission path 12 branches off in the sensor head 30 into a unidirectional digital transmission path 13 and a further, bidirectional digital transmission path 14.
  • the data word of the scaling factor A (ti) is transmitted from the control device 8 to the multiplying digital-to-analog converter 20 via the digital transmission path 12 and then the digital transmission path 13.
  • the sampling times ti in the form of digital values are transmitted from the control device 8 to the analog-digital converter 3 via the bidirectional digital transmission paths 12 and 14 and the transmission data words D (ti) are transmitted from the analog-digital converter 3 to the control device 8.
  • the downstream digital-to-analog converter 6, which receives the measurement data words E (ti) from the control device 8 via the data line 15, converts the measurement data words E (ti) back into the signal amplitudes M '' (ti) of an analog measurement signal M ''.
  • a higher resolution than the analog-digital converter 3 can also be provided for this conversion, for example have at least a 16-bit resolution to achieve greater accuracy.
  • a plurality of digital-to-analog converters can also be provided, for example a converter for the nominal current range and a converter for the protective range (overcurrents).
  • the measurement data words E (ti) can also be used directly as digital measurement signals without D / A conversion.
  • multiplying digital-to-analog converter 20 As a multiplying digital-to-analog converter 20, all known embodiments can be used, for example according to the book Tietze, Schenk, "semiconductor switching technology", 6th edition, Springer publishing house, 1983, Be th 742 and 743 and 750 and 751, the content of which is incorporated in the disclosure of the present application, or the commercially available components AD 7943 / AD7945 / AD7948 from the company Analog Devices, these known multiplying digital-to-analog converters comprise a digitally controllable current divider network, in particular an R-2R Resistor network, and a downstream operational amplifier.
  • FIG. 3 A particularly advantageous embodiment of a multiplying digital-to-analog converter is shown in FIG. 3 in an equivalent circuit diagram.
  • An operational amplifier 50 with an inverting input 54 and a non-inverting input 53 and an output 55 is provided.
  • a current divider network 57 is shown with an input resistor 56 and two digitally controllable subnetworks 51 and 52, which are shown in the equivalent circuit diagram as controllable resistors.
  • the subnetworks 51 and 52 can, for example, each comprise an R / 2R resistance network with assigned switches, the switch positions of which are determined by the individual bits of the digital control data word.
  • the output 55 of the operational amplifier 50 is via the sub-network 52 with the non-inverting input 53 and

Abstract

The invention relates to a method or a device for digitizing an analog measuring signal (M). According to the invention, the measuring signal (M) is scaled by means of multiplication by a scaling factor (A(ti)), and the signal amplitudes of the scaled measuring signal (M'(ti)) are converted at successive sampling instants (ti) into a data word (D(ti)), by an analog to digital converter. The data word (D(ti)) is regulated by setting the scaling factor (A(ti)) to a predetermined data word setpoint (DS) from the control range of the analog to digital converter (3) at each sampling instant (ti).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zum Digitalisieren eines analogen Meßsignals mit hoher DynamikMethod and device for digitizing an analog measurement signal with high dynamics
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Digitalisieren eines analogen Meßsignals. Unter einem analogen Meßsignal wird dabei ein Meßsignal verstanden, dessen Amplitude proportional zur gemessenen Größe ist (amplituden- analoges Meßsignal) .The invention relates to a method and a device for digitizing an analog measurement signal. An analog measurement signal is understood to mean a measurement signal whose amplitude is proportional to the measured size (amplitude-analog measurement signal).
In einigen Bereichen der Meßtechnik treten analoge Meßsignale mit einer hohen Dynamik auf, die erfaßt und zur Vermeidung von Störeinflüssen wie beispielsweise elektromagnetischen Störungen digital übertragen werden müssen. So erzeugen beispielsweise neuartige induktive Wandler zum Messen von Nennströmen und Überströmen in einem Hochspannungs-Stromleiter (z.B. Überlandleitung) analoge Strommeßsignale mit einem Dy- namikumfang von 1:2000.In some areas of measurement technology, analog measurement signals with high dynamics occur, which must be recorded and digitally transmitted to avoid interference, such as electromagnetic interference. For example, new types of inductive converters for measuring nominal currents and overcurrents in a high-voltage power conductor (e.g. overhead line) generate analog current measurement signals with a dynamic range of 1: 2000.
Zur digitalen Übertragung werden die analogen Meßsignale zunächst in einem Analog-Digital-Umsetzer (ADC) in ein Übertragungsdatenwort einer durch die digitale Auflösung des ADC vorgegebenen Wortlänge (Anzahl der Bits pro Wort) umgesetzt, beispielsweise ein 12 -Bit-Datenwort . Über eine digitale Übertragungsstrecke (Datenbus, Informationskanal) einer entsprechenden Bitbreite wird das Übertragungsdatenwort zu einer Auswerteeinheit übertragen und dort weiterverarbeitet, beispielsweise in einem Digital-Analog-Umsetzer (DAC) der glei- chen digitalen Auflösung wie der ADC wieder in ein analoges Meßsignal zurückgewandelt oder auch als digitaler Meßwert weiterverarbeitet und/oder ausgegeben.For digital transmission, the analog measurement signals are first converted into a transmission data word of a word length (number of bits per word) predetermined by the digital resolution of the ADC, for example a 12-bit data word, in an analog-digital converter (ADC). Via a digital transmission path (data bus, information channel) of a corresponding bit width, the transmission data word is transmitted to an evaluation unit and further processed there, for example in a digital-to-analog converter (DAC) of the same digital resolution as the ADC, or converted back into an analog measurement signal also processed and / or output as a digital measured value.
Auf dem den ADC und die Übertragungsstrecke umfassenden digi- talen Übertragungskanal für die Meßsignale begrenzen hauptsächlich absolute Fehler wie insbesondere Quantisierungsfehler die erreichbare relative Genauigkeit. Der relative Über- tragungsfehler ist umso kleiner, je kleiner einerseits der Quantisierungsfehler ist und je höher andererseits der Übertragungskanal ausgesteuert wird. Die nach oben begrenzte Aussteuerung des Übertragungskanals, insbesondere des ADC, schränkt die erreichbare Dynamik bei vorgegebenem absoluten Fehler ein. Die Dynamik der digitalen Meßsignalübertragung kann nun durch eine Verringerung des absoluten Fehlers des Übertragungskanals erhöht werden, indem ein höher auflösender ADC (mit einer größeren Bitzahl der Datenwörter) verwendet wird. Dadurch steigen allerdings der schaltungstechnische Aufwand und vor allem der Energieverbrauch.On the digital transmission channel for the measurement signals, which comprises the ADC and the transmission link, absolute errors in particular, such as quantization errors in particular, limit the relative accuracy that can be achieved. The relative over The smaller the quantization error on the one hand and the higher the transmission channel is controlled, the smaller the transmission error. The upper limit control of the transmission channel, in particular the ADC, limits the achievable dynamics for a given absolute error. The dynamics of the digital measurement signal transmission can now be increased by reducing the absolute error of the transmission channel by using a higher-resolution ADC (with a larger number of bits of the data words). However, this increases the complexity of the circuitry and, above all, the energy consumption.
Die relative Genauigkeit eines beschriebenen digitalen Übertragungskanals ist am höchsten im oberen Aussteuerbereich des Übertragungskanals, der dem oberen Meßbereich des analogen Meßsignals entspricht. Bei der Strommessung in der Energietechnik sind die Verhältnisse jedoch gerade umgekehrt. Dort werden eine hohe relative Genauigkeit von typischerweise 0,1 % im Nennstrombereich, d.h. im unteren Strommeßbereich, und eine deutlich geringere Genauigkeit von typischerweise 5 % im Überstrom- und Kurzschlußstrombereich, d.h. im oberen Meßbereich, und zugleich eine hohe Dynamik zum Erfassen sowohl von Nennströmen als auch der deutlich höhereren Überströme gefordert .The relative accuracy of a described digital transmission channel is highest in the upper modulation range of the transmission channel, which corresponds to the upper measuring range of the analog measuring signal. However, the situation is exactly the opposite when it comes to measuring current in energy technology. There a high relative accuracy of typically 0.1% in the nominal current range, i.e. in the lower current measuring range, and a significantly lower accuracy of typically 5% in the overcurrent and short-circuit current range, i.e. in the upper measuring range, and at the same time a high dynamic range is required to detect both nominal currents and the significantly higher overcurrents.
Zur Erweiterung der Dynamik einer digitalen Meßsignalübertragung kann das analoge Meßsignal mit wenigen diskreten Skalierungsfaktoren, entsprechend einer Meßbereichswahl bei einem Ampere/Voltmeter, so zu skalieren, daß der Übertragungskanal innerhalb vorgegebener Grenzen ausgesteuert wird.To expand the dynamics of a digital measurement signal transmission, the analog measurement signal can be scaled with a few discrete scaling factors, corresponding to a measurement range selection for an ampere / voltmeter, so that the transmission channel is controlled within predetermined limits.
So können mehrere Analog-Digital-Wandler mit jeweils einem vorgeschalteten Verstärker parallelgeschaltet werden, wobei die Verstärker paarweise verschiedene feste Verstärkungsfak- toren aufweisen. Das Meßsignal wird an die Eingänge der Verstärker gelegt, und es wird das Ausgangsdatenwort desjenigen Analog-Digital-Umsetzers weiterverarbeitet, der vom zugehöri- . ß ß -.In this way, several analog-to-digital converters, each with an upstream amplifier, can be connected in parallel, the amplifiers having different fixed gain factors in pairs. The measurement signal is applied to the inputs of the amplifiers, and the output data word of the analog-digital converter that is processed by the associated , ß ß -.
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keit . Gegenüber einer Vorrichtung und einem Verfahren mit nur wenigen diskreten Skalierungsfaktoren kann der Analog- Digital-Wandler beim System gemäß der Erfindung über einen großen Dynamikbereich unabhängig vom Eingangssignal jederzeit optimal ausgesteuert werden.speed. Compared to a device and a method with only a few discrete scaling factors, the analog / digital converter in the system according to the invention can be optimally controlled at any time over a large dynamic range, regardless of the input signal.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich aus den vom Anspruch 1 bzw. 12 jeweils abhängigen Ansprüchen.Advantageous refinements and developments of the method and the device according to the invention result from the claims dependent on claims 1 and 12, respectively.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung jeweils schematisch dargestellt sind. Es zeigen: FIG 1 eine Vorrichtung zum Digitalisieren und digitalen Übertragen eines analogen Meßsignals in einem prinzipiellen Aufbau, FIG 2 eine Vorrichtung zum Digitalisieren und digitalenTo further explain the invention, reference is made to the drawings, in which exemplary embodiments according to the invention are each shown schematically. 1 shows a device for digitizing and digitally transmitting an analog measurement signal in a basic structure, FIG. 2 shows a device for digitizing and digital
Übertragen von analogen Meßsignalen von einem Sensorkopf zu einer Bodenstation und FIG 3 einen Skalierer mit multiplizierendem Digital-Analog- Wandler . Einander entsprechende Teile sind in den FIG 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen versehen.Transmission of analog measurement signals from a sensor head to a ground station and FIG. 3 a scaler with a multiplying digital-to-analog converter. Corresponding parts are provided with the same reference numerals in FIGS. 1 and 2.
Das digitale Übertragungsystem gemäß FIG 1 umfaßt einen Skalierer 2, einen Analog-Digital-Wandler 3, eine Kontrolleinrichtung 4, einen Deskalierer 5 und einen Digital-Analog- Wandler 6. An einem Eingang 21 des Skalierers 2 liegt das zu übertragende analoge Meßsignal M an. Dieses analoge Meßsignal M ist ein Maß für eine von einem Sensor gemessene Meßgröße, beispielsweise einen elektrischen Strom oder eine elektrische Spannung oder eine Temperatur oder einen Druck, und ist in der Regel ein bandbegrenztes und im allgemeinen auch stetiges Signal aus einem vorgegebenen Meßbereich. Auch bei einem relativ weiten Meßbereich für das Meßsignal M und einer entsprechend hohen Signaldynamik soll das Meßsignal M mit einer hohen relativen Genauigkeit digitalisiert und vorzugsweise danach übertragen werden können. Dies wird mit den folgenden Maßnahmen erreicht .The digital transmission system according to FIG 1 comprises a scaler 2, an analog-digital converter 3, a control device 4, a deskaler 5 and a digital-analog converter 6. The analog measurement signal M to be transmitted is present at an input 21 of the scaler 2 . This analog measurement signal M is a measure of a measurement variable measured by a sensor, for example an electrical current or an electrical voltage or a temperature or a pressure, and is in usually a band-limited and generally also continuous signal from a given measuring range. Even with a relatively wide measuring range for the measuring signal M and a correspondingly high signal dynamic, the measuring signal M should be digitized with a high relative accuracy and preferably be transmitted thereafter. This is achieved with the following measures.
Dem Skalierer 2 wird von der Kontrolleinrichtung 4 ein varia- bler Skalierungsfaktor A zugeführt, der eine Funktion A(t) der Zeit t ist . Mit diesem Skalierungsfaktor A wird nun das Meßsignal M vom Skalierer 2 multipliziert (skaliert) . Das entsprechend skalierte Meßsignal M' = A -M ist an einem Ausgang 24 des Skalierers 2 abgreifbar und wird von dort einem Eingang 31 des Analog-Digital-Wandlers 3 zugeführt. Vor denA variable scaling factor A, which is a function A (t) of the time t, is supplied to the scaler 2 by the control device 4. With this scaling factor A, the measurement signal M from the scaler 2 is now multiplied (scaled). The correspondingly scaled measurement signal M '= A -M can be tapped at an output 24 of the scaler 2 and is fed from there to an input 31 of the analog-digital converter 3. Before
Eingang 21 des Skalierers 2 kann zur Unterdrückungen von Störungen ein nicht dargestelltes Anti-Aliasing-Filter geschaltet werden. Der Analog-Digital-Wandler 3 tastet das skalierte Meßsignal M' zu AbtastZeitpunkten ti mit der natürlichen Zahl i als Zählindex ab und bildet aus den abgetastetenInput 21 of the scaler 2 can be switched to suppress interference, an anti-aliasing filter, not shown. The analog-digital converter 3 samples the scaled measurement signal M 'at sampling times ti with the natural number i as a counting index and forms the sampled ones
Signalamplituden M(ti) des skalierten Meßsignals M' jeweils entsprechende Datenwörter (im folgenden als Übertragungsdatenwörter bezeichnet) D(ti), die an einem Ausgang 32 des Analog-Digital-Wandlers 3 bis zum nächsten AbtastZeitpunkt ti+1 anstehen (Digitalisieren oder Quantisieren des analogen skalierten Meßsignals M' ) . Diese Übertragungsdatenwδrter D(ti) werden zum einen der Kontrolleinrichtung 4 über einen Datenbus 11 zugeleitet. Die Kontrolleinrichtung 4 speichert die Übertragungsdatenwörter D(ti) mit den zugehörigen Abtastzeit- punkten ti in einem Speicher 41 und bildet vor einem betrach- teten, aktuellen Abtastzeitpunkt tn aus einem Teil und wenigstens zwei der zuletzt gespeicherten Übertragungsdatenwörter D(ti) und den zugehörigen Abtastzeitpunkten ti mit i < n den Skalierungsfaktor A(tn) zum aktuellen AbtastZeitpunkt tn für den Skalierer 2.Signal amplitudes M (ti) of the scaled measurement signal M 'each have corresponding data words (hereinafter referred to as transmission data words) D (ti) which are present at an output 32 of the analog-digital converter 3 until the next sampling time ti + 1 (digitizing or quantizing the analog scaled measurement signal M '). These transmission data words D (ti) are firstly supplied to the control device 4 via a data bus 11. The control device 4 stores the transmission data words D (ti) with the associated sampling times ti in a memory 41 and forms a tten, current sampling time tn from a part and at least two of the last stored transmission data words D (ti) and the associated sampling times ti with i <n the scaling factor A (tn) at the current sampling time tn for the scaler 2.
Der aktuelle Skalierungsfaktor A(tn) kann dabei in einer Ausführungsform als Verhältnis aus einem extrapolierten prospek- tiven Übertragungsdatenwort PD(tn) für den betrachteten Ab- tastzeitpunkt tn und einem vorbestimmten Datenwor -Sollwert DS für die Übertragungsdatenwörter D(ti) und D(tn) berechnet werden. Das prospektive Übertragungsdatenwort PD(tn) kann durch ein an sich bekanntes Extrapolationsverfahren aus wenigstens zwei der früheren, gespeicherten Wertepaare (D(tn- 1), tn-1) , (D(tn-2), tn-2) berechnet werden, insbesondere durch lineare Extrapolation (z.B. Gradientenverfahren) oder auch Extrapolationen mit höheren Ableitungen sowie auch unter Berücksichtigung der Differentialgleichung des genannten An- ti-Aliasing-Filters .In one embodiment, the current scaling factor A (tn) can be calculated as the ratio of an extrapolated prospective transmission data word PD (tn) for the considered sampling time tn and a predetermined data word setpoint DS for the transmission data words D (ti) and D (tn ) be calculated. The prospective transmission data word PD (tn) can be calculated by means of an extrapolation method known per se from at least two of the earlier stored value pairs (D (tn-1), tn-1), (D (tn-2), tn-2), in particular by linear extrapolation (eg gradient method) or also extrapolations with higher derivatives and also taking into account the differential equation of the anti-aliasing filter mentioned.
In einer anderen Ausführungsform werden die Signalamplituden M(ti) des analogen Meßsignals M zu den vorangegangenen Abtastzeitpunkten ti mit i<n aus den bekannten zugehörigen Skalierungsfaktoren A(ti) und den bekannten Übertragungsdaten- Wörtern D(ti) ermittelt und es wird aus diesen Signalamplituden M(ti) ein prospektives Meßsignal PM(tn) zu einem aktuellen AbtastZeitpunkt tn vorausberechnet. Der aktuelle Skalierungsfaktor A(tn) wird nun so bestimmt, daß das ProduktIn another embodiment, the signal amplitudes M (ti) of the analog measurement signal M at the previous sampling times ti with i <n are determined from the known associated scaling factors A (ti) and the known transmission data words D (ti) and it is determined from these signal amplitudes M (ti) predicts a prospective measurement signal PM (tn) at a current sampling time tn. The current scaling factor A (tn) is now determined so that the product
A(tn)-PM(tn) vom Analog-Digital-Wandler 3 auf den Datenwort- Sollwert DS abgebildet wird. Zum Bestimmen des prospektiven Meßsignals PM(tn) kann der zeitliche Verlauf des Meßsignals M oder des skalierten Meßsignals M' auch über eine analoge Schaltung, beispielsweise ei- ne Delay-Line (Verzögerungsschaltung) , verfolgt und ausgewertet werden. Eine solche analoge Zeitauswertung kann insbesondere auch in Kombination mit der beschriebnen digitalen Auswertung zum Schutz vor einer Übersteuerung des Analog- Digital-Wandlers 3 durch transiente Störsignale verwendet werden. Es ist dann die in FIG 1 dargestellte zusätzliche analoge Signalleitung 7 vorgesehen, über die der Kontrolleinrichtung 4 das analoge Meßsignal M zugeführt wird. Die Kontrolleinrichtung 4 enthält dann einen analogen Differenzierer zum Bestimmen der Signaländerung und einen nachgeschalteten Komparator zum Vergleichen dieser Signalanderung mit einer höchstzulässigen Änderung und setzt einen vorgegebenen Maximal- oder Minimalwert für das prospektive Meßsignal PM oder das prospektive Übertragungsdatenwort D anstelle des jeweiligen errechneten prospektiven Wertes, falls der vorausberech- nete prospektive Wert infolge des hohen Signalgradienten einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet .A (tn) -PM (tn) is mapped by the analog-digital converter 3 to the data word setpoint DS. To determine the prospective measurement signal PM (tn), the time profile of the measurement signal M or the scaled measurement signal M 'can also be tracked and evaluated via an analog circuit, for example a delay line (delay circuit). Such an analog time evaluation can in particular also be used in combination with the described digital evaluation to protect the analog-digital converter 3 from being overloaded by transient interference signals. The additional analog signal line 7 shown in FIG. 1 is then provided, via which the control device 4 is supplied with the analog measurement signal M. The control device 4 then contains an analog differentiator for determining the signal change and a downstream comparator for comparing this signal change with a maximum permissible change and sets a predetermined maximum or minimum value for the prospective measurement signal PM or the prospective transmission data word D instead of the respectively calculated prospective value, if the predicted prospective value exceeds a predetermined limit due to the high signal gradient.
Transiente Störsignale insbesondere höherer Frequenzen (z.B. Störflanken oder andere unstetige Signaländerungen) können auch durch eine Bandbegrenzung mittels eines Tiefpasses, beispielsweise des bereits erwähnten Anti-Aliasing Tiefpasses, vor dem Eingang 21 des Skalierers 2 unterdrückt werden.Transient interference signals, in particular at higher frequencies (e.g. interference edges or other discontinuous signal changes) can also be suppressed by a band limitation by means of a low pass, for example the already mentioned anti-aliasing low pass, in front of the input 21 of the scaler 2.
Der Datenwort-Sollwert DS wird im oberen Aussteuerbereich und vorzugsweise möglichst nahe an der äußeren Grenze (Rand) des Aussteuerbereiches (Wertebereich für die Übertragungsdaten- Wörter D(ti)) des Analog-Digital-Wandlers 3 gewählt, wobei ein kleiner Abstand des Datenwort-Sollwertes DS zu dieser Aussteuergrenze vorteilhaft ist, um mögliche Transienten zu berücksichtigen. Bei einem Auflösungsvermögen von p Bit/Wort des Analog-Digital-Wandlers 3 liegt der Datenwort-Sollwert DS beispielsweise in einem Bereich zwischen einem entsprechenden Zahlenwert 2P~1 und dem Zahlenwert 2P -1 bei Maximalaussteuerung des Analog-Digital-Wandlers 3 für die Übertragungsdatenwörter D(ti) . Man erreicht dadurch eine gleichbleibend hohe relative Genauigkeit der Digitalisierung über den gesamten Meßbereich des analogen Meßsignals. Bei einem bipolaren analogen Meßsignal M können zwei Datenwort-Sollwerte, beispielsweise +DS und -DS, berücksichtigt werden oder bei nur einem Datenwort-Sollwert DS der Betrag oder ein Effektivwert eines ursprünglichen Meßsignals als Meßsignal M verwendet werden oder durch die Vorzeichenwahl des Skalierungsfaktors A(ti) das skalierte Meßsignal M' immer auf einer Polarität (einem Vorzeichen) gehalten werden.The data word setpoint DS is in the upper modulation range and preferably as close as possible to the outer limit (edge) of the modulation range (value range for the transmission data Words D (ti)) of the analog-digital converter 3 are selected, a small distance between the data word setpoint DS and this control limit being advantageous in order to take possible transients into account. With a resolving power of p bits / word of the analog-digital converter 3, the data word setpoint DS is, for example, in a range between a corresponding numerical value 2 P ~ 1 and the numerical value 2 P -1 with maximum control of the analog-digital converter 3 for the transmission data words D (ti). A consistently high relative accuracy of the digitization is achieved over the entire measuring range of the analog measuring signal. In the case of a bipolar analog measurement signal M, two data word setpoints, for example + DS and -DS, can be taken into account, or with only one data word setpoint DS the amount or an effective value of an original measurement signal can be used as the measurement signal M or by selecting the sign of the scaling factor A ( ti) the scaled measurement signal M 'is always kept at one polarity (a sign).
Die vom digitalen Auflösungsvermögen des Analog-Digital- Wandlers 3 bestimmte Bitbreite (Wortlänge) der Übertragungs- datenwörter (D(ti)) liegt im allgemeinen bei wenigstens 10 Bit, vorzugsweise bei wenigstens 12 Bit und kann auch höher liegen, beispielsweise bei 16 Bit.The bit width (word length) of the transmission data words (D (ti)) determined by the digital resolution capacity of the analog-digital converter 3 is generally at least 10 bits, preferably at least 12 bits, and can also be higher, for example 16 bits.
Der Skalierungsfaktor A(ti) ist vorzugsweise ein binäres Datenwort. Die Bitzahl m des digitalen Skalierungsfaktors A(ti) bestimmt die Feinheit der Skalierung, da die Anzahl 2m der einzelnen Zahlenwerte, die der Skalierungsfaktor A(ti) anneh- men kann natürlich mit steigender Bitzahl m beträchtlich ansteigt. Die Bitzahl m des Skalierungsfaktors A(ti) wird im allgemeinen 8 nicht unterschreiten, insbesondere wenigstens 10 Bits und vorzugsweise wenigstens 12 Bits oder 16 Bits be- tragen. Man erhält mit der entsprechend großen Zahl 2 8, 210, 212 bzw. 21 von einstellbaren Werten des Skalierungsfaktors A(ti) eine praktisch stufenlose (quasikontinuierliche) Skalierung des Meßsignals M im Skalierer 2 und eine entsprechend praktisch kontinuierliche Regelung des Ausgangssignals (der Übertragungsdatenwörter D(ti)) des Analog-Digital-Wandlers 3 auf den Datenwort-Sollwert DS .The scaling factor A (ti) is preferably a binary data word. The number of bits m of the digital scaling factor A (ti) determines the fineness of the scaling, since the number 2 m of the individual numerical values which the scaling factor A (ti) can assume naturally increases considerably with increasing number of bits m. The bit number m of the scaling factor A (ti) is in generally not less than 8, in particular at least 10 bits and preferably at least 12 bits or 16 bits. With the correspondingly large number 2 8, 210, 2 12 or 2 1 of adjustable values of the scaling factor A (ti), a practically continuous (quasi-continuous) scaling of the measurement signal M in the scaler 2 and a correspondingly practically continuous control of the output signal (the Transmission data words D (ti)) of the analog-digital converter 3 to the data word setpoint DS.
Eine derartige kontinuierliche Regelung kann in einer nicht dargstellten Ausführungsform auch mit einem analogen Skalierungsfaktor A und einem zugehörigen analog steuerbaren Skalierer erreicht werden, beispielsweise einem steuerbaren Ope- rationsverstärker .Such continuous control can also be achieved in an embodiment not shown with an analog scaling factor A and an associated analog controllable scaler, for example a controllable operational amplifier.
Die Übertragungsdatenwörter D(ti) zu den Abtastzeitpunkten ti, insbesondere das aktuelle Übertragungsdatenwort D(tn), können nun direkt einer Signalverarbeitung zugeführt werden oder wie in FIG 1 dargestellt über eine digitale Übertragungsstrecke 10 zu dem Deskalierer 5 übertragen werden. Der Deskalierer 5 multipliziert jedes übertragene Übertragungsdatenwort D(ti) bzw. D(tn) mit dem Kehrwert l/A(ti) bzw. 1/A(tn) des Skalierungsfaktors A(ti) bzw. A(tn) und rekon- struiert dadurch den urspünglichen Meßsignalwert M(tn) zum aktuellen Abtastzeitpunkt tn in Form eines Meßdatenwortes (digitalen Meßsignalwertes), das mit E(ti) bzw. E(tn) bezeichnet ist. Dieses Meßdatenwort E(ti) bzw. E(tn) kann nun mit einem (oder mehreren parallel geschalteten) Digital- Analog-Wandler 6 wieder in ein analoges Auswertesignal M' ' umgewandelt werden, dessen Signalamplitude M' ' (ti) der Signalamplitude M(ti) des ursprünglichen analogen Meßsignal M entspricht .The transmission data words D (ti) at the sampling times ti, in particular the current transmission data word D (tn), can now be fed directly to signal processing or, as shown in FIG. 1, can be transmitted to the deskaler 5 via a digital transmission path 10. The deskaler 5 multiplies each transmitted transmission data word D (ti) or D (tn) by the reciprocal value l / A (ti) or 1 / A (tn) of the scaling factor A (ti) or A (tn) and reconstructs it thereby the original measurement signal value M (tn) at the current sampling time tn in the form of a measurement data word (digital measurement signal value), which is denoted by E (ti) or E (tn). This measurement data word E (ti) or E (tn) can now be converted with an (or more parallel-connected) digital-to-analog converter 6 into an analog evaluation signal M ″ whose signal amplitude M ″ (ti) Signal amplitude M (ti) of the original analog measurement signal M corresponds.
FIG 2 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum digi- talen Übertragen eines analogen elektrischen Meßsignals für einen elektrischen Strom oder eine elektrische Spannung in einem nicht dargestellten Hochspannungs-Stromleiter, beispielsweise eines Energieübertragungsnetzes (Überlandleitung o.a.) . Solche Meßsignale weisen wegen der Eigenschaften des Netzes im allgemeinen eine begrenzte Bandbreite auf. Die Vorrichtung ist zum Teil in einem Sensorkopf 30 integriert, der auf dem Hochspannungspotential liegt und zusätzlich einen nicht dargestellten Stromsensor, beispielsweise einen induktiven Wandler, einen Shunt-Sensor oder einen optischen Fara- day-Sensor, bzw. Spannungswandler, insbesondere einen optischen Pockels-Sensor, umfaßt, der das Meßsignal M gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines optoelektrischen Wandlers in elektrischer Form liefert. Der Skalierer 2 enthält einen multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzer 20 mit dem Meßsignal M als analogem Eingangssignal an einem Eingang 21. An einem digitalen Eingang 23 des multiplizierenden Digital-Analog- Umsetzers 20 liegt der Skalierungsfaktor A(ti) als digitales Wort (Binärzahl) an mit einer ausreichend hohen Bitzahl wie in der Ausführungsform gemäß FIG 1, so daß eine praktisch kontinuierliche Veränderung des Skalierungsfaktors A(ti) möglich ist. Dieser digitale Skalierungsfaktor A wird mit dem analogen Meßsignal M als Multiplikator in ein Ausgangssignal M' als skaliertem Meßsignal umgesetzt, das an dem Ausgang 24 des Skalierers 2 ansteht. Zwischen den multiplizierenden Di- gital-Analog-Umsetzer 20 und den Ausgang 24 des Skalierers 2 wird vorzugsweise ein Operationsverstärker zur weiteren (festen) Verstärkung des skalierten Meßsignals M' geschaltet.2 shows an embodiment of a device for digitally transmitting an analog electrical measurement signal for an electrical current or an electrical voltage in a high-voltage current conductor, not shown, for example an energy transmission network (overhead line or the like). Such measurement signals generally have a limited bandwidth because of the properties of the network. The device is partially integrated in a sensor head 30, which is at the high voltage potential and additionally a current sensor, not shown, for example an inductive converter, a shunt sensor or an optical Faraday sensor, or voltage converter, in particular an optical Pockels sensor. Sensor, which provides the measurement signal M, if necessary with the help of an optoelectric converter in electrical form. The scaler 2 contains a multiplying digital-to-analog converter 20 with the measurement signal M as an analog input signal at an input 21. At a digital input 23 of the multiplying digital-to-analog converter 20 there is the scaling factor A (ti) as a digital word (binary number) with a sufficiently high number of bits as in the embodiment according to FIG. 1, so that a practically continuous change in the scaling factor A (ti) is possible. This digital scaling factor A is converted with the analog measurement signal M as a multiplier into an output signal M 'as a scaled measurement signal which is present at the output 24 of the scaler 2. An operational amplifier for further (fixed) amplification of the scaled measurement signal M 'is preferably connected between the multiplying digital-to-analog converter 20 and the output 24 of the scaler 2.
Das skalierte Meßsignal M' wird vom Ausgang 24 des Skalierers 2 dem Eingang 31 des Analog-Digital-Wandlers 3 zugeführt. Der Analog-Digital-Wandler 3 tastet (wie in FIG 1) das Meßsignal M' regelmäßig zu Abtastzeitpunkten ti ab und setzt die entsprechende Meßsignalamplitude M' (ti) , die positiv oder negativ sein kann, in ein entsprechendes digitales Übertragungs- datenwort D(ti) mit einer vorgegebenen Auflösung um.The scaled measurement signal M 'is fed from the output 24 of the scaler 2 to the input 31 of the analog-digital converter 3. The analog-digital converter 3 scans (as in FIG. 1) the measurement signal M 'regularly at sampling times ti and converts the corresponding measurement signal amplitude M' (ti), which can be positive or negative, into a corresponding digital transmission data word D (ti) with a predetermined resolution.
In einer auf Erdpotential liegenden Bodenstation 40 ist eine Kontrolleinrichtung 8 angeordnet, die über eine bidirektionale digitale Übertragungsstrecke 12 mit dem Sensorkopf 30 verbunden ist. Die digitale Übertragungsstrecke 12 zweigt sich im Sensorkopf 30 in eine unidirektionale digitale Übertragungsstrecke 13 und eine weitere, bidirektionale digitale Übertragungsstrecke 14 auf. Über die digitale Übertragungs- strecke 12 und anschließend die digitale Übertragungsstrecke 13 wird das Datenwort des Skalierungsfaktors A(ti) von der Kontrolleinrichtung 8 zum multiplizierenden Digital-Analog- Umsetzer 20 übertragen. Über die bidirektionalen digitale Übertragungsstrecken 12 und 14 werden von der Kontrolleinrichtung 8 zum Analog-Digital-Wandler 3 die AbtastZeitpunkte ti in Form digitaler Werte und vom Analog-Digital-Wandler 3 zur Kontrolleinrichtung 8 die Übertragungsdatenwörter D(ti) übertragen. Die Kontrolleinrichtung 8 umfaßt einen Mikroprozessor, der außer dem Ermitteln der Skalierungsfaktoren A(ti) auch die AbtastZeitpunkte ti (Abtasttakt) für den Analog- Digital-Wandler 3 vorgibt und die Ablaufsteuerung für den Sensorkopf 30 liefert sowie eine Schnittstelle zur Peripherie bildet. Ferner übernimmt der Mikroprozessor auch die Funktion der digitalen Signalrekonstruktion des Deskalierers 5 gemäß FIG 1 und bildet dazu die Quotienten E(ti) = D(ti)/A(ti) aus den empfangenen Übertragungsdatenwörter D(ti) durch den zuge- hörigen Skalierungsfaktor A(ti) .A control device 8 is arranged in a ground station 40 which is at ground potential and is connected to the sensor head 30 via a bidirectional digital transmission path 12. The digital transmission path 12 branches off in the sensor head 30 into a unidirectional digital transmission path 13 and a further, bidirectional digital transmission path 14. The data word of the scaling factor A (ti) is transmitted from the control device 8 to the multiplying digital-to-analog converter 20 via the digital transmission path 12 and then the digital transmission path 13. The sampling times ti in the form of digital values are transmitted from the control device 8 to the analog-digital converter 3 via the bidirectional digital transmission paths 12 and 14 and the transmission data words D (ti) are transmitted from the analog-digital converter 3 to the control device 8. The control device 8 comprises a microprocessor which, in addition to determining the scaling factors A (ti), also specifies the sampling times ti (sampling clock) for the analog / digital converter 3 and provides the sequence control for the sensor head 30 and forms an interface to the periphery. Furthermore, the microprocessor also takes over the function of the digital signal reconstruction of the deskaler 5 according to FIG. 1 and for this purpose forms the quotients E (ti) = D (ti) / A (ti) from the received transmission data words D (ti) by the associated scaling factor A. (ti).
Der nachgeschaltete Digital-Analog-Wandler 6, der die Meßdatenwörter E(ti) der Kontrolleinrichtung 8 über die Datenleitung 15 empfängt, wandelt die Meßdatenwörter E(ti) in die Signalamplituden M' ' (ti) eines analogen Meßsignals M' ' zurück. Für diese Umwandlung kann auch eine höhere Auflösung als beim Analog-Digital-Wandler 3 vorgesehen sein, bespiels- weise mindestens eine 16-Bit-Auflösung, um eine größere Genauigkeit zu erzielen. Ferner könnnen statt des einen Digi- tal-Analog-Wandlers 6 auch mehrere Digital-Analog-Wandler vorgesehen sein, beispielsweise ein Wandler für den Nenn- Strombereich und ein Wandler für den Schutzbereich (Überströme) .The downstream digital-to-analog converter 6, which receives the measurement data words E (ti) from the control device 8 via the data line 15, converts the measurement data words E (ti) back into the signal amplitudes M '' (ti) of an analog measurement signal M ''. A higher resolution than the analog-digital converter 3 can also be provided for this conversion, for example have at least a 16-bit resolution to achieve greater accuracy. Furthermore, instead of the one digital-to-analog converter 6, a plurality of digital-to-analog converters can also be provided, for example a converter for the nominal current range and a converter for the protective range (overcurrents).
Wenn eine digitale Schnittstelle vorgesehen wird, können die Meßdatenwörter E(ti) auch direkt als digitale Meßsignale ohne eine D/A-Rückwandlung verwendet werden.If a digital interface is provided, the measurement data words E (ti) can also be used directly as digital measurement signals without D / A conversion.
Als multiplizierender Digital-Analog-Umsetzer 20 können alle an sich bekannten Ausführungsformen verwendet werden, beispielsweise gemäß dem Buch Tietze, Schenk, „Halbleiter- Schal tungstechnik", 6. Auflage, Springer -Verlag, 1983 , Sei ten 742 und 743 sowie 750 und 751 , dessen Inhalt in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung miteinbezogen wird, oder die käuflich erwerbbaren Bauteile AD 7943/AD7945/AD7948 der Fa. Analog Devices . Diese bekannten multiplizierenden Digital- Analog-Umsetzer umfassen ein digital steuerbares Stromteilernetzwerk, insbesondere ein R-2R-Widerstandsnetzwerk, und einen nachgeschalteten Operationsverstärker.As a multiplying digital-to-analog converter 20, all known embodiments can be used, for example according to the book Tietze, Schenk, "semiconductor switching technology", 6th edition, Springer publishing house, 1983, Be th 742 and 743 and 750 and 751, the content of which is incorporated in the disclosure of the present application, or the commercially available components AD 7943 / AD7945 / AD7948 from the company Analog Devices, these known multiplying digital-to-analog converters comprise a digitally controllable current divider network, in particular an R-2R Resistor network, and a downstream operational amplifier.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines multipli- zierenden Digital-Analog-Wandlers ist in FIG 3 in einem Ersatzschaltbild gezeigt. Es ist ein Operationsverstärker 50 mit einem invertierenden Eingang 54 und einem nicht invertierenden Eingang 53 sowie einem Ausgang 55 vorgesehen. Ferner ist ein Stromteilernetzwerk 57 gezeigt mit einem Eingangswi- derstand 56 und zwei digital steuerbaren Teilnetzwerken 51 und 52, die im Ersatzschaltbild als steuerbare Widerstände dargestellt sind. Die Teilnetzwerke 51 und 52 können beispielsweise jeweils ein R/2R-Widerstandsnetzwerk mit zugeordneten Schaltern, deren SchaltStellungen von den einzelnen Bits des digitalen Steuerdatenwortes bestimmt werden, umfassen. Der Ausgang 55 des Operationsverstärkers 50 ist über das Teilnetzwerk 52 mit dem nicht invertierenden Eingang 53 und A particularly advantageous embodiment of a multiplying digital-to-analog converter is shown in FIG. 3 in an equivalent circuit diagram. An operational amplifier 50 with an inverting input 54 and a non-inverting input 53 and an output 55 is provided. Furthermore, a current divider network 57 is shown with an input resistor 56 and two digitally controllable subnetworks 51 and 52, which are shown in the equivalent circuit diagram as controllable resistors. The subnetworks 51 and 52 can, for example, each comprise an R / 2R resistance network with assigned switches, the switch positions of which are determined by the individual bits of the digital control data word. The output 55 of the operational amplifier 50 is via the sub-network 52 with the non-inverting input 53 and

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Digitalisieren eines analogen Meßsignals (M) , bei dem a) das analoge Meßsignal (M) durch Multiplikation mit einem Skalierungsfaktor (A(ti) ) skaliert wird, b) die Signalamplituden des skalierten analogen Meßsignals1. Method for digitizing an analog measurement signal (M), in which a) the analog measurement signal (M) is scaled by multiplication by a scaling factor (A (ti)), b) the signal amplitudes of the scaled analog measurement signal
(M' (ti) ) zu aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten (ti) von einem Analog-Digital-Wandler (3) jeweils in ein Daten- wort (D(ti)) umgesetzt werden, c) das Datenwort (D(ti)) des Analog-Digital-Wandlers (3) durch Einstellen des Skalierungsfaktors (A(ti)) zu jedem Abtastzeitpunkt (ti) auf einen vorgegebenen Datenwort- Sollwert (DS) aus dem Aussteuerbereich des Analog-Digital- Wandlers (3) geregelt wird, d) die Datenwörter (D(ti)) mit den zugehörigen Abtastzeitpunkten (ti) fortlaufend gespeichert werden, e) vor einem bevorstehenden, aktuellen AbtastZeitpunkt (tn) aus wenigstens zwei früheren, gespeicherten Abtastzeit- punkten (tn-l,tn-2, usw.) und den zugehörigen gespeicherten Datenwörtern (D(tn-l), D(tn-2), usw.) ein prospektives Datenwort (P(tn)) oder ein prospektives skaliertes Meßsignal (PM' (tn) ) zu dem aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) bestimmt wird.(M '(ti)) at successive sampling times (ti) are each converted by an analog-digital converter (3) into a data word (D (ti)), c) the data word (D (ti)) of the analog -Digital converter (3) by setting the scaling factor (A (ti)) at each sampling time (ti) to a predetermined data word setpoint (DS) from the modulation range of the analog-digital converter (3) is regulated, d) the Data words (D (ti)) with the associated sampling times (ti) are continuously stored, e) before an upcoming, current sampling time (tn) from at least two earlier, stored sampling times (tn-1, tn-2, etc.) and the associated stored data words (D (tn-1), D (tn-2), etc.) a prospective data word (P (tn)) or a prospective scaled measurement signal (PM '(tn)) at the current sampling time (tn ) is determined.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Skalierungsfaktor (A(tn) ) für den aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) als Quotient aus dem zugehörigen prospektiven Datenwort (P(tn)) und dem vorgegebenen Datenwort-Sollwert (DS) berechnet wird.2. The method of claim 1, wherein the scaling factor (A (tn)) for the current sampling time (tn) is calculated as a quotient from the associated prospective data word (P (tn)) and the predetermined data word setpoint (DS).
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Skalierungsfaktor (A(tn)) für den aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) derart ermittelt wird, daß das Produkt aus dem prospektiven skalierten Meßsignal (PM' (tn) ) und dem Skalierungsfaktor (A(tn)) vom Analog-Digital-Wandler (3) in den vorgegebenen Datenwort- Sollwert (DS) umgesetzt würde. 3. The method of claim 1, wherein the scaling factor (A (tn)) for the current sampling time (tn) is determined such that the product of the prospective scaled measurement signal (PM '(tn)) and the scaling factor (A (tn )) would be converted by the analog-digital converter (3) into the specified data word setpoint (DS).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der genannte Datenwort-Sollwert (DS) im äußeren digitalen Aussteuerbereich des Analog-Digital-Wandlers (3) liegt.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein said data word setpoint (DS) is in the outer digital modulation range of the analog-digital converter (3).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das prospektive Datenwort (P(tn)) bzw. das prospektive skalierte Meßsignal (PM' (tn) ) zum aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) aus den zwei zuletzt gespeicherten Datenwörtern (D(tn-l), D(tn-2)) der beiden vorangegeangenen Abtastzeitpunkte (tn-1, tn-2) durch lineare Extrapolation ermittelt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, in which the prospective data word (P (tn)) or the prospective scaled measurement signal (PM '(tn)) at the current sampling time (tn) from the two last stored data words (D (tn- l), D (tn-2)) of the two previous sampling times (tn-1, tn-2) is determined by linear extrapolation.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zum Skalieren des analogen Meßsignals (M) ein multiplizierender Digital-Analog-Umsetzer (20) verwendet wird, wobei an ei- nen digitalen Eingang (23) des multiplizierenden Digital- Analog-Umsetzers (20) der Skalierungsfaktor (A(ti) ) als digitales Datenwort und an einen analogen Eingang (21) des multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzers (20) das analoge Meßsignal (M) angelegt werden sowie an einem analogen Ausgang (22) des multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzers (20) das skalierte analoge Meßsignal (M' ) ansteht.6. The method according to any one of the preceding claims, in which a multiplying digital-to-analog converter (20) is used for scaling the analog measurement signal (M), wherein at a digital input (23) of the multiplying digital-to-analog converter ( 20) the scaling factor (A (ti)) as a digital data word and to an analog input (21) of the multiplying digital-to-analog converter (20) the analog measurement signal (M) is applied and to an analog output (22) of the multiplying digital -Analog converter (20) the scaled analog measurement signal (M ') is present.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem a) die Datenwörter (D(ti)) über eine digitale Übertragungs- strecke (4) übertragen werden, b) ein zu einem AbtastZeitpunkt (ti) gehöriges Meßdatenwort (E(ti)) als Quotient aus dem übertragenen Datenwort (D(ti)) zu diesem Abtastzeitpunkt (ti) und dem für diesen7. The method according to any one of the preceding claims, in which a) the data words (D (ti)) are transmitted via a digital transmission path (4), b) a measurement data word (E (ti)) belonging to a sampling time (ti)) as the quotient of the transmitted data word (D (ti)) at this sampling time (ti) and for this
Abtastzeitpunkt (ti) eingestellten Skalierungsfaktor (A(ti)) gebildet wird.Sampling time (ti) set scaling factor (A (ti)) is formed.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das zugehörige Meßdatenwort (E(tn)) zu jedem Abtastzeitpunkt (ti) in ein analoges elektrisches Auswertesignal (M' ' ) zurückgewandelt wird, das der ursprünglichen Signalamplitude (M(ti)) des analogen Meßsignal (M) zu diesem Abtastzeitpunkt (ti) proportional ist. 8. The method according to claim 7, wherein the associated measurement data word (E (tn)) at each sampling time (ti) is converted back into an analog electrical evaluation signal (M '') that corresponds to the original signal amplitude (M (ti)) of the analog measurement signal (M) is proportional to this sampling time (ti).
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Digital-Analog- Wandlung der Meßdatenwörter (E(ti)) mit einer höheren digitalen Auflösung als die Analog-Digital-Wandlung des skalierten Meßsignals (M' ) erfolgt.9. The method according to claim 8, wherein the digital-to-analog conversion of the measurement data words (E (ti)) takes place with a higher digital resolution than the analog-to-digital conversion of the scaled measurement signal (M ').
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das analoge Meßsignal (M) ein Maß für einen elektrischen Strom oder eine elektrische Spannung in einem Stromleiter, insbesondere eines Hochspannungs-Energieverteilungsnetzes, ist.10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the analog measurement signal (M) is a measure of an electrical current or an electrical voltage in a current conductor, in particular a high-voltage power distribution network.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem als digitale Übertragungsstrecke (4) wenigstens teilweise eine optische Übertragungsstrecke verwendet wird.11. The method according to claim 10, wherein at least partially an optical transmission path is used as the digital transmission path (4).
12. Vorrichtung zum Digitalisieren eines analogen Meßsignals (M) mit a) einem steuerbaren Skalierer (2,20) mit einem Eingang (21) für das analoge Meßsignal (M) und mit einem Ausgang (24) , an dem als Ausgangssignal ein mit einem Skalierungsfaktor (A(ti)) multipliziertes analoges Meßsignal (M' ) ansteht, b) einem Analog-Digital-Wandler (3) , der das skalierte Meßsignal (M' ) des Skalierers (2) zu aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten (ti) jeweils in ein Datenwort (D(ti)) um- wandelt, c) einer mit dem Skalierer (2,20) und dem Analog-Digital- Wandler (3) verbundenen Kontrolleinrichtung (4,8), die das Datenwort (D(ti)) des Analog-Digital-Wandlers (3) durch Einstellen des Skalierungsfaktors (A(ti)) zu jedem Abtast- Zeitpunkt (ti) auf einen vorgegebenen Datenwort-Sollwert (DS) aus dem Aussteuerbereich des Analog-Digital-Wandlers (3) regelt, die die Datenwörter (D(ti)) mit den zugehörigen AbtastZeitpunkten (ti) fortlaufend speichert und die vor einem bevorstehenden, aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) aus wenigstens zwei früheren, gespeicherten Abtastzeitpunkten (tn-l,tn-2, usw.) und den zugehörigen gespeicherten Datenwörtern (D(tn-l), D(tn-2), usw.) ein prospektives Datenwort (P(tn)) oder ein prospektives skaliertes Meßsignal (PM' (tn) ) zu dem aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) vorausberechnet .12. Device for digitizing an analog measurement signal (M) with a) a controllable scaler (2.20) with an input (21) for the analog measurement signal (M) and with an output (24), at which an output signal with a Scaling factor (A (ti)) multiplied analog measurement signal (M ') is present, b) an analog-to-digital converter (3) which converts the scaled measurement signal (M') from the scaler (2) into consecutive sampling times (ti) Converts data word (D (ti)), c) a control device (4,8) connected to the scaler (2,20) and the analog-digital converter (3), which controls the data word (D (ti)) Analog-digital converter (3) by setting the scaling factor (A (ti)) at each sampling time (ti) to a predetermined data word setpoint (DS) from the modulation range of the analog-digital converter (3), which controls continuously stores the data words (D (ti)) with the associated sampling times (ti) and those before an upcoming, current sampling time itpunkt (tn) from at least two earlier, stored sampling times (tn-1, tn-2, etc.) and the associated stored data words (D (tn-1), D (tn-2), etc.) is a prospective one Data word (P (tn)) or a prospective scaled measurement signal (PM '(tn)) is calculated in advance at the current sampling time (tn).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Kontrolleinrichtung (4,8) den Quotienten aus dem prospektiven Datenwort (P(tn)) für den aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) und dem vorgegebenen Datenwort-Sollwert (DS) berechnet und dem Skalierer (2,20) als Skalierungsfaktor (A(tn)) für diesen aktuellen Ab- tastzeitpunkt (tn) zuführt.13. The apparatus of claim 12, wherein the control device (4,8) calculates the quotient from the prospective data word (P (tn)) for the current sampling time (tn) and the predetermined data word setpoint (DS) and the scaler (2 , 20) as a scaling factor (A (tn)) for this current sampling time (tn).
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Kontrolleinrichtung (4) aus der Bedingung, daß dem Produkt aus dem Skalierungsfaktor (A(tn)) und dem prospektiven skalierten Meßsi- gnal (PM' (tn) ) zum aktuellen Abtastzeitpunkt (ti) vom Analog- Digital-Wandler (3) der Datenwort-Sollwert (DS) als Datenwort zugeordnet wird, den Skalierungsfaktor (A(tn)) des Skalierers (2,20) für den aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) ermittelt.14. The apparatus of claim 12, wherein the control device (4) from the condition that the product of the scaling factor (A (tn)) and the prospective scaled measurement signal (PM '(tn)) at the current sampling time (ti) the data word setpoint (DS) is assigned as a data word by the analog-digital converter (3), the scaling factor (A (tn)) of the scaler (2.20) is determined for the current sampling time (tn).
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, bei der die Kontrolleinrichtung (4,8) das prospektive Datenwort (P(tn)) bzw. das prospektive skalierte Meßsignal (PM' (tn) ) zum aktuellen Abtastzeitpunkt (tn) aus den zwei zuletzt gespeicherten Datenwörtern (D(tn-l), D(tn-2)) der beiden voran- gegeangenen Abtastzeitpunkte (tn-1, tn-2) durch lineare Extrapolation ermittelt.15. The apparatus of claim 13 or claim 14, wherein the control device (4,8) the prospective data word (P (tn)) or the prospective scaled measurement signal (PM '(tn)) at the current sampling time (tn) from the two data words last stored (D (tn-1), D (tn-2)) of the two previous sampling times (tn-1, tn-2) determined by linear extrapolation.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei der der Datenwort-Sollwert (DS) im äußeren Aussteuerbereich des Analog-Digital-Wandlers (3) liegt.16. The device according to one of claims 12 to 15, wherein the data word setpoint (DS) is in the outer modulation range of the analog-digital converter (3).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der der Skalierer (2) einen multiplizierenden Digital-Analog- Umsetzer (20) umfaßt, wobei an einen digitalen Eingang (23) des multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzers (20) der Skalierungsfaktor (A(ti)) als digitales Datenwort und an einen analogen Eingang (21) des multiplizierenden Digital-Analog- Umsetzers (20) das analoge Meßsignal (M) angelegt werden sowie an einem analogen Ausgang (22) des multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzers (20) das mit dem Skalierungsfaktor (A(ti) ) multiplizierte analoge Meßsignal (M' ) ansteht.17. The device according to one of claims 12 to 16, wherein the scaler (2) comprises a multiplying digital-to-analog converter (20), the scaling factor being at a digital input (23) of the multiplying digital-to-analog converter (20) (A (ti)) as a digital data word and to an analog input (21) of the multiplying digital-analog Converter (20) the analog measurement signal (M) are applied and at an analog output (22) of the multiplying digital-to-analog converter (20) the analog measurement signal (M ') multiplied by the scaling factor (A (ti)) is present.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der der multiplizierende Digital-Analog-Umsetzer ein über den Skalierungsfaktor18. The apparatus of claim 17, wherein the multiplying digital-to-analog converter uses a scaling factor
(A(ti)) digital steuerbares Stromteilernetzwerk (57) und einen über das Stromteilernetzwerk (57) gegengekoppelten Opera- tionsverstärker (50) umfaßt.(A (ti)) comprises a digitally controllable current divider network (57) and an operational amplifier (50) which is coupled back via the current divider network (57).
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18 mit a) einer dem Analog-Digital-Wandler (3) nachgeschalteten digitalen Übertragungsstrecke (10) zum Übertragen der Daten- Wörter (D(ti) ) sowie e) einem Deskalierer (5) zum Bilden eines zu einem Abtastzeitpunkt (ti) gehörenden Meßdatenwortes (E(ti)) als Quotient des zu diesem Abtastzeitpunkt (ti) gehörenden Da- tenwortes (D(ti)) durch den Skalierungsfaktor (A(ti)) zu diesem Abtastzeitpunkt (ti) .19. Device according to one of claims 12 to 18 with a) one of the analog-to-digital converter (3) downstream digital transmission path (10) for transmitting the data words (D (ti)) and e) a deskalizer (5) Form a measurement data word (E (ti)) belonging to a sampling time (ti) as the quotient of the data word (D (ti)) belonging to this sampling time (ti) by the scaling factor (A (ti)) at this sampling time (ti) .
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die digitale Übertragungsstrecke (4) wenigstens teilweise mit einer optischen Übertragungsstrecke gebildet ist.20. The apparatus of claim 19, wherein the digital transmission link (4) is at least partially formed with an optical transmission link.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder Anspruch 20 mit wenigstens einem Digital-Analog-Wandler (6) , der das Meßdatenwort (E(ti)) in ein analoges elektrisches Auswertesignal (M' ' ) zu- rückwandelt, das der Signalamplitude (M(ti) des ursprünglichen analogen Meßsignals (M) zum zugehörigen Abtastzeitpunkt (ti) proportional ist.21. The apparatus of claim 19 or claim 20 with at least one digital-to-analog converter (6) which converts the measurement data word (E (ti)) back into an analog electrical evaluation signal (M '') which corresponds to the signal amplitude (M ( ti) of the original analog measurement signal (M) is proportional to the associated sampling time (ti).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der der Digital-Analog- Wandler (6) eine höhere digitale Auflösung als der Analog- Digital-Wandler (3) aufweist. 22. The apparatus of claim 21, wherein the digital-to-analog converter (6) has a higher digital resolution than the analog-to-digital converter (3).
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, bei der die Kontrolleinrichtung (4,5,8) einen Mikroprozessor umfaßt.23. The device according to one of claims 12 to 22, wherein the control device (4,5,8) comprises a microprocessor.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, bei der das analoge Meßsignal (M) ein Maß für einen elektrischen24. Device according to one of claims 12 to 23, wherein the analog measurement signal (M) is a measure of an electrical
Strom oder eine elektrische Spannung in einem Stromleiter, insbesondere eines Hochspannungs-Energieverteilungsnetzes, ist. Current or an electrical voltage in a current conductor, in particular a high-voltage power distribution network.
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JP4432530B2 (en) * 2004-02-23 2010-03-17 パナソニック株式会社 Digital signal processing amplifier

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