JPH03268610A - Analog/digital converter - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はアナログ入力信号をデジタル信号に変換するア
ナログ・デジタル変換装置に係わり、特に基準電圧信号
を用いて各部の異常検出を行うアナログ・デジタル変換
装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an analog-to-digital conversion device that converts an analog input signal to a digital signal, and particularly relates to an analog-to-digital conversion device that converts an analog input signal to a digital signal, and in particular, an analog-to-digital conversion device that uses a reference voltage signal to detect abnormalities in various parts. This invention relates to a conversion device.
アナログ・デジタル変換装置は、例えば水位や大気汚染
の濃度を計測するための計測装置等に数多く用いられて
いる。第２図は従来のアナログ・デジタル変換装置の構
成を示すブロック図である。Many analog-to-digital conversion devices are used, for example, in measurement devices for measuring water levels and air pollution concentrations. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional analog-to-digital converter.
このアナログ・デジタル変換装置は、入力するアナログ
入力信号２０に応じて設定された複数の入力レベルに対
応させて設けられた複数の増幅部２１、〜２１、と、ア
ナログの基準電圧信号を発生する基準電圧発生部２３と
、アナログ入力信号または基準電圧信号の選択を行う入
力選択部２４と、この入力選択部２４から出力されたア
ナログ信号または基準電圧信号をデジタル信号に変換す
るアナログ・デジタル変換部２５と、人力選択部２４お
よびアナログ・デジタル変換部２５それぞれの動作制御
を行う制御部２６とにより構成されている。This analog-to-digital converter includes a plurality of amplification sections 21, - 21 provided corresponding to a plurality of input levels set according to an input analog input signal 20, and generates an analog reference voltage signal. A reference voltage generation section 23, an input selection section 24 that selects an analog input signal or a reference voltage signal, and an analog-to-digital conversion section that converts the analog signal or reference voltage signal output from the input selection section 24 into a digital signal. 25, and a control section 26 that controls the operations of the human power selection section 24 and the analog/digital conversion section 25, respectively.
このような構成において、アナログ入力信号は、その入
力レベルに応じて増幅部２１．〜２１．にて利得調整器
２２により決定された増幅率で増幅される。そして、人
力選択部２４にて制御部２６により指示されたレベルの
アナログ入力信号がアナログ・デジタル変換部２５へ出
力される。アナログ・デジタル変換部２５は入力された
アナログ入力信号をアナログ・デジタル変換（以下、Ａ
／Ｄ変換という）して出力する。同様に、基準電圧信号
も入力選択部２４を介してアナログ・デジタル変換部２
５へ入力した後、Ａ／Ｄ変換されて出力される。In such a configuration, an analog input signal is sent to the amplifying section 21 . ~21. The signal is amplified by the amplification factor determined by the gain adjuster 22. Then, the analog input signal of the level instructed by the control section 26 in the human power selection section 24 is outputted to the analog-to-digital conversion section 25 . The analog-to-digital converter 25 converts the input analog input signal into an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as A).
/D conversion) and output. Similarly, the reference voltage signal is also passed through the input selection section 24 to the analog/digital conversion section 2.
5, the signal is A/D converted and output.
上述した従来のアナログ・デジタル変換装置は、アナロ
グ入力信号とともに基準電圧信号の変換値を出力し、受
信側にて基準電圧発生部２３およびアナログ・デジタル
変換装置自体が異常であるか否かの診断を行うようにな
っていた。The conventional analog-to-digital converter described above outputs the converted value of the reference voltage signal together with the analog input signal, and the receiving side diagnoses whether or not the reference voltage generator 23 and the analog-to-digital converter itself are abnormal. It was supposed to be done.
しかしながら、このような構成では、受信側でないと異
常であるか否かの診断ができず、また受信側が複数のア
ナログ・デジタル変換装置と接続されている場合には、
使用者は装置ごとに異なる複数の基準電圧をチエツクす
る必要があり、その診断が複雑になる。さらに、初期お
よび定期点検時にそれぞれ基準電圧の校正を行う必要が
あるという問題があった。However, with such a configuration, it is not possible to diagnose whether there is an abnormality unless it is on the receiving side, and if the receiving side is connected to multiple analog-to-digital converters,
The user must check a plurality of different reference voltages for each device, which complicates diagnosis. Furthermore, there is a problem in that it is necessary to calibrate the reference voltage at each initial and periodic inspection.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、基準電圧発生部およびアナログ・デジタル変換部
の異常を自動的に診断でき、基準電圧の校正等を定期的
に行う必要がないアナログ・デジタル変換装置を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to automatically diagnose abnormalities in the reference voltage generation section and analog-to-digital conversion section, eliminating the need to periodically calibrate the reference voltage. Our objective is to provide an analog-to-digital conversion device.
本発明のアナログ・デジタル変換装置は、アナログ入力
信号のレベルに対応して設定されたアナログ基準電圧信
号を発生する複数の基準電圧発生部と、アナログ入力信
号およびアナログ基準電圧信号のいずれか一方の信号を
選択する入力選択部と、この人力選択部で選択されたア
ナログ入力信号または基準電圧信号をデジタル信号に変
換するアナログ・デジタル変換部と、このアナログ・デ
ジタル変換部から出力されたアナログ基準電圧信号の変
換値と所定の変換規定値止を比較して変換誤差を検出す
る比較部と、この比較部の出力により個々の基準電圧発
生部の異常およびアナログ・デジタル変換部の異常を検
出する異常検出部とを備えている。The analog-to-digital conversion device of the present invention includes a plurality of reference voltage generation units that generate analog reference voltage signals set corresponding to the level of an analog input signal, and a an input selection section that selects a signal; an analog-to-digital conversion section that converts the analog input signal or reference voltage signal selected by the manual selection section into a digital signal; and an analog reference voltage output from the analog-to-digital conversion section. A comparison section that detects conversion errors by comparing the converted value of the signal with a predetermined conversion standard value, and an abnormality that detects an abnormality in each reference voltage generation section and an abnormality in the analog-to-digital conversion section based on the output of this comparison section. It is equipped with a detection section.
また、本発明のアナログ・デジタル変換装置においては
、異常検出部は、比較部で検出された各基準電圧信号の
変換誤差が所定の値より大なる場合には各基準電圧信号
発生部が異常であると判断し、一方全ての基準電圧信号
の変換誤差がそれぞれ所定の値より大なる場合にはアナ
ログ・デジタル変換部が異常と判断するよう構成される
。Further, in the analog-to-digital converter of the present invention, the abnormality detection section detects that each reference voltage signal generation section is abnormal when the conversion error of each reference voltage signal detected by the comparison section is larger than a predetermined value. On the other hand, if the conversion errors of all the reference voltage signals are each larger than a predetermined value, the analog-to-digital converter is configured to determine that there is an abnormality.
さらに、本発明のアナログ・デジタル変換装置は、基準
電圧信号の変換値から補正値を検出する補正値検出部と
、この補正値検出部から出力された補正値によりアナロ
グ入力信号の変換値を補正する補正部とをさらに備えて
いる。Further, the analog-to-digital converter of the present invention includes a correction value detection section that detects a correction value from the conversion value of the reference voltage signal, and a correction value outputted from the correction value detection section to correct the conversion value of the analog input signal. The apparatus further includes a correction section that performs the correction.
このような構成のアナログ・デジタル変換装置によれば
、基準電圧発生部の異常およびアナログ・デジタル変換
部の異常を自動的に検出して診断する機能を有している
ので、装置自体で異常箇所の診断を行うことができると
ともに、基準電圧の校正を定期的に行う必要がなくなる
。また、基準電圧信号の変換値から補正値を検出し、こ
の補正値によりアナログ入力信号の補正を行うことによ
り変換精度が向上する。The analog-to-digital converter with such a configuration has a function to automatically detect and diagnose abnormalities in the reference voltage generator and analog-to-digital converter, so the device itself can detect abnormalities. In addition, it is not necessary to periodically calibrate the reference voltage. Furthermore, the conversion accuracy is improved by detecting a correction value from the conversion value of the reference voltage signal and correcting the analog input signal using this correction value.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例に係わるアナログ・デジタル
変換装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention.
このアナログ・デジタル変換装置はアナログ入力信号２
の入力レベルに応じたアナログの基準電圧信号を発生す
る基準電圧発生部１１〜１０、人力したアナログ入力信
号２および基準電圧信号の選択を行う人力選択部３、ア
ナログ入力信号または基準電圧信号を増幅する増幅部４
、この増幅部４の利得を設定する増幅率設定部５、増幅
部４で増幅されたアナログ信号２または基準電圧信号の
Ａ／Ｄ変換を行うアナログ・デジタル変換部６、基準電
圧信号のＡ／Ｄ変換値と所定の変換規定値との比較を行
う比較部７、基準電圧信号の変換規定値との比較結果を
もとに基準電圧発生部ＩＩ 〜１、の異常かアナログ・
デジタル変換部６の異常か否かを判断し、異常信号を出
力する異常検出部８、基準電圧信号のＡ／Ｄ変換値より
補正値の算出を行う補正値検出部９、この補正値に基づ
いてアナログ入力信号の補正処理を行う補正部ＩＯ１お
よびＡ／Ｄ変換の全体制御を行う制御部１１により構成
される。This analog-to-digital converter uses analog input signal 2
Reference voltage generation units 11 to 10 generate analog reference voltage signals according to the input level of the input signal, a manual selection unit 3 selects the manually generated analog input signal 2 and the reference voltage signal, and amplifies the analog input signal or reference voltage signal. Amplifying section 4
, an amplification factor setting section 5 that sets the gain of the amplification section 4, an analog-to-digital conversion section 6 that performs A/D conversion of the analog signal 2 or the reference voltage signal amplified by the amplification section 4, and an A/D conversion section of the reference voltage signal. The comparison unit 7 compares the D conversion value with a predetermined conversion regulation value, and based on the comparison result of the reference voltage signal with the conversion regulation value, it is determined whether there is an abnormality in the reference voltage generation units II to 1.
An abnormality detection unit 8 that determines whether or not there is an abnormality in the digital conversion unit 6 and outputs an abnormality signal; a correction value detection unit 9 that calculates a correction value from the A/D conversion value of the reference voltage signal; The control unit IO1 includes a correction unit IO1 that performs correction processing on an analog input signal, and a control unit 11 that performs overall control of A/D conversion.
次に、このアナログ・デジタル変換装置の点検時の動作
について説明する。まず、入力選択部３は、制御部１１
からの制御信号により、アナログ電圧信号の人力レベル
に応じて基準電圧発生部１〜１ｏ のうちの１つ、例え
ば基準電圧発生部ｌを選択する。これにより基準電圧発
生部１．から出力された基準電圧信号が増幅部４へ入力
される。一方、制御部１０からの制御信号により増幅率
設定部５の増幅率が規定値に設定される。基準電圧信号
は、この設定された増幅率に応じて増幅部４で増幅され
て出力される。増幅された基準電圧信号はアナログ・デ
ジタル変換部６に入力される。アナログ・デジタル変換
部６は入力した基準電圧信号をＡ／Ｄ変換した後、比較
部７へ出力する。比較部７はアナログ・デジタル変換部
６が出力した変換値と変換規定値との比較を行い、変換
誤差を検出し、その結果を異常検出部８へ出力する。続
いて増幅器４の増幅率を変えないで、次の基準電圧発生
部１２ から最初の基準電圧信号とはレベルの異なる基
準電圧信号が出力され、上記と同様に変換誤差が異常検
出部８へ出力される。以下、同様に全ての基準電圧発生
部ＩＩ〜１．．からの各基準電圧信号の変換誤差が異常
検出部８へ入力される。Next, the operation of this analog-to-digital converter during inspection will be explained. First, the input selection section 3 selects the control section 11.
One of the reference voltage generating sections 1 to 1o, for example, the reference voltage generating section 1, is selected according to the human power level of the analog voltage signal by a control signal from the control signal. As a result, the reference voltage generating section 1. The reference voltage signal output from the amplifier section 4 is input to the amplifier section 4. On the other hand, the amplification factor of the amplification factor setting section 5 is set to a specified value by a control signal from the control section 10. The reference voltage signal is amplified by the amplification section 4 according to the set amplification factor and output. The amplified reference voltage signal is input to the analog-to-digital converter 6. The analog/digital converter 6 A/D converts the input reference voltage signal and then outputs it to the comparator 7. The comparison section 7 compares the conversion value outputted by the analog-to-digital conversion section 6 with a conversion specified value, detects a conversion error, and outputs the result to the abnormality detection section 8 . Subsequently, without changing the amplification factor of the amplifier 4, the next reference voltage generator 12 outputs a reference voltage signal with a different level from the first reference voltage signal, and the conversion error is output to the abnormality detector 8 in the same way as above. be done. Hereinafter, all reference voltage generating units II to 1. ．． The conversion error of each reference voltage signal is input to the abnormality detection section 8.
異常検出部８では全ての基準電圧信号の変換誤差が所定
の値以上であれば、アナログ・デジタル変換部６が以上
であると判断する。一方、全ての基準電圧信号ではなく
、一部例えば基準電圧発生部１．からの基準電圧信号の
変換誤差が所定の値以上であれば、該当する基準電圧発
生部１．が異常であると判断する。異常検出部８はこの
判断結果に基づき異常信号１２を出力する。なお、全て
の基準電圧信号の変換誤差が所定の値以下であれば、異
常信号１２は出力されない。If the conversion errors of all reference voltage signals are greater than or equal to a predetermined value, the abnormality detection section 8 determines that the analog-to-digital conversion section 6 is greater than or equal to a predetermined value. On the other hand, not all of the reference voltage signals, but some of them, for example, the reference voltage generator 1. If the conversion error of the reference voltage signal from the corresponding reference voltage generator 1. is judged to be abnormal. The abnormality detection section 8 outputs an abnormality signal 12 based on this determination result. Note that if the conversion errors of all reference voltage signals are below a predetermined value, the abnormality signal 12 is not output.
次に、このアナログ・デジタル変換装置において、アナ
ログ入力信号２をＡ／Ｄ変換して補正する際の動作につ
いて説明する。まず、入力選択部１２は、制御部１１か
らの信号にて基準電圧発生部ＩＩ 〜１ｏ のうちの１
つから出力される基準電圧信号を選択する。この基準電
圧信号は増幅部４で増幅された後、アナログ・デジタル
変換部６へ出力され、このアナログ・デジタル変換部６
においてＡ／Ｄ変換された後、補正値検出部９へ出力さ
れる。同様に、次の基準電圧発生部１．〜１．。Next, the operation of this analog-to-digital converter when the analog input signal 2 is A/D converted and corrected will be explained. First, the input selection section 12 selects one of the reference voltage generation sections II to 1o based on a signal from the control section 11.
Select the reference voltage signal output from the After this reference voltage signal is amplified by the amplifier section 4, it is output to the analog-to-digital converter section 6.
After being A/D converted, the signal is output to the correction value detection section 9. Similarly, the following reference voltage generating section 1. ~1. .
のうちのもう１つから出力される基準電圧信号が同じ増
幅率で増幅され、Ａ／Ｄ変換された後、補正値検出部９
へ出力される。補正値検出部９はデジタル値に変換され
た２種類の基準電圧信号よりＡ／Ｄ変換誤差を算出し、
その補正値を補正部１０へ出力する。一方、アナログ入
力信号は制御部１１からの制御信号により人力選択部３
を介して増幅部４へ人力され、同じ増幅率で増幅され、
さらにアナログ・デジタル変換部６でＡ／Ｄ変換された
後、補正部１０に入力される。補正部１０は、上述の補
正値に基づきデジタル信号に変換された入力信号の補正
を行い、Ａ／Ｄ変換信号１３として出力する。After the reference voltage signal outputted from the other one is amplified with the same amplification factor and A/D converted, the correction value detection section 9
Output to. The correction value detection unit 9 calculates the A/D conversion error from the two types of reference voltage signals converted into digital values,
The correction value is output to the correction section 10. On the other hand, the analog input signal is input to the manual selection section 3 by a control signal from the control section 11.
is manually inputted to the amplifying section 4 via
The signal is then A/D converted by the analog/digital converter 6 and then input to the corrector 10. The correction unit 10 corrects the input signal converted into a digital signal based on the above-described correction value, and outputs it as an A/D converted signal 13.
このように本実施例のアナログ・デジタル変換装置にお
いては、異常検出部８において、基準電圧発生部１．〜
１ｈフよびアナログ・デジタル変換部６に異常があるか
否かを自動的に診断できるとともに、補正部１０からは
補正値に基づいて補正されたＡ／Ｄ変換信号１３が出力
される。したがって、水位等の計測装置に用いた場合に
は、定期的な点検が不要になるとともに計測精度が向上
する。As described above, in the analog-to-digital converter of this embodiment, in the abnormality detection section 8, the reference voltage generation section 1. ~
It is possible to automatically diagnose whether or not there is an abnormality in the 1h period and the analog/digital conversion section 6, and the correction section 10 outputs an A/D conversion signal 13 corrected based on the correction value. Therefore, when used in a water level measuring device, periodic inspection becomes unnecessary and measurement accuracy improves.
以上説明したように請求項１および２記載のアナログ・
デジタル変換装置によれば、基準電圧発生部の異常ふよ
びアナログ・デジタル変換部の異常を自動的に検出する
ようにしたので、装置自身において異常箇所の判断がで
きるとともに、基準電圧の調整を定期的に行う必要がな
くなるという効果がある。また、請求項２記載のアナロ
グ・デジタル変換装置によれば、基準電圧信号から得ら
れた補正値に基づきアナログ入力信号の変換値を補正す
るようにしたので、アナログ・デジタル変換の精度が向
上する。As explained above, the analog system according to claims 1 and 2
The digital converter automatically detects abnormalities in the reference voltage generator and the analog/digital converter, so the device itself can determine where the abnormality is, and the reference voltage can be adjusted periodically. This has the effect of eliminating the need to do so. Further, according to the analog-to-digital conversion device according to claim 2, since the converted value of the analog input signal is corrected based on the correction value obtained from the reference voltage signal, the accuracy of analog-to-digital conversion is improved. .
第１図は本発明の一実施例に係わるアナログ・デジタル
変換装置の構成を示すブロック図、第２図は従来のアナ
ログ・デジタル変換装置の構成を示すブロック図である
。
１１〜１ゎ・・・・・・基準電圧発生部、３・・・・・
・入力選択部、４・・・・・・増幅部、６・・・・・・
アナログ・デジタル変換部、７・・・・・・比較部、８
・・・・・・異常検出部、９・・・・・・補正値検出部
、１０・・・・・・補正部、１１・・・・・・制御部。FIG. 1 is a block diagram showing the structure of an analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the structure of a conventional analog-to-digital converter. 11~1ゎ・・・Reference voltage generation section, 3・・・・・・
・Input selection section, 4...Amplification section, 6...
Analog-digital conversion section, 7... Comparison section, 8
... Abnormality detection section, 9 ... Correction value detection section, 10 ... Correction section, 11 ... Control section.
Claims (1)
ナログ基準電圧信号を発生する複数の基準電圧発生部と
、 前記アナログ入力信号およびアナログ基準電圧信号のい
ずれか一方の信号を選択する入力選択部と、 この入力選択部で選択されたアナログ入力信号またはア
ナログ基準電圧信号をデジタル信号に変換するアナログ
・デジタル変換部と、 このアナログ・デジタル変換部から出力されたアナログ
基準電圧信号の変換値と所定の変換規定値とを比較して
変換誤差を検出する比較部と、この比較部の出力により
個々の基準電圧発生部の異常およびアナログ・デジタル
変換部の異常を検出する異常検出部 とを具備することを特徴とするアナログ・デジタル変換
装置。 ２、前記異常検出部は、前記比較部で検出された各基準
電圧信号の変換誤差が所定の値より大なる場合には各基
準電圧発生部が異常であると判断し、一方全ての基準電
圧信号の変換誤差がそれぞれ所定の値より大なる場合に
はアナログ・デジタル変換部が異常と判断するよう構成
してなる請求項１記載のアナログ・デジタル変換装置。 ３、前記アナログ基準電圧信号の変換値から補正値を検
出する補正値検出部と、 この補正値検出部から出力された補正値によりアナログ
入力信号の変換値を補正する補正部とをさらに備えてな
る請求項１または２記載のアナログ・デジタル変換装置
。[Claims] 1. A plurality of reference voltage generation units that generate analog reference voltage signals set in accordance with the level of the analog input signal; and one of the analog input signal and the analog reference voltage signal. an input selection section that selects an input selection section; an analog-to-digital conversion section that converts an analog input signal or analog reference voltage signal selected by this input selection section into a digital signal; and an analog reference voltage output from this analog-to-digital conversion section A comparison section that detects conversion errors by comparing the signal conversion value and a predetermined conversion standard value, and an abnormality that detects abnormalities in individual reference voltage generation sections and analog-to-digital conversion sections based on the output of this comparison section. An analog-to-digital conversion device comprising: a detection section. 2. The abnormality detection section determines that each reference voltage generation section is abnormal when the conversion error of each reference voltage signal detected by the comparison section is larger than a predetermined value; 2. The analog-to-digital converter according to claim 1, wherein the analog-to-digital converter is determined to be abnormal if each signal conversion error is larger than a predetermined value. 3. Further comprising a correction value detection unit that detects a correction value from the conversion value of the analog reference voltage signal, and a correction unit that corrects the conversion value of the analog input signal using the correction value output from the correction value detection unit. The analog-to-digital converter according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6870590A JPH03268610A (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | Analog/digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6870590A JPH03268610A (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | Analog/digital converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03268610A true JPH03268610A (en) | 1991-11-29 |
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ID=13381456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6870590A Pending JPH03268610A (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | Analog/digital converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03268610A (en) |
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