JPH04103729U - Digital high precision voltage detection circuit - Google Patents

Digital high precision voltage detection circuit

Info

Publication number
JPH04103729U
JPH04103729U JP807491U JP807491U JPH04103729U JP H04103729 U JPH04103729 U JP H04103729U JP 807491 U JP807491 U JP 807491U JP 807491 U JP807491 U JP 807491U JP H04103729 U JPH04103729 U JP H04103729U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital
circuit
value
analog
bits
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.)
Pending
Application number
JP807491U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
▼のぼる▲ 上村
Original Assignee
東洋電機製造株式会社
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 東洋電機製造株式会社 filed Critical 東洋電機製造株式会社
Priority to JP807491U priority Critical patent/JPH04103729U/en
Publication of JPH04103729U publication Critical patent/JPH04103729U/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】デジタル制御において常に起こるアナログ値と
の変換制御手段に用いられるアナログ/デジタル変換回
路の分解能を、その使用ビット数における精度限界に留
めること無く、2〜3ビット多い分解能相当に高め、装
置の高精度化を図るものである。 【構成】アナログ/デジタル変換された値をそのまま使
用するのでなく、その値を更に高速にて一定回数検出
し、母集団の数を上げ、桁数を上げたうえで平均化する
ことにより精度を上げる手段として、アナログ/デジタ
ル変換回路の出力にデジタルフィルタ回路を設け、この
出力を設定値と加減演算し、偏差を得るフィードバック
回路にしたものである。
(57) [Summary] [Purpose] Increase the resolution of the analog/digital conversion circuit used for control means of conversion with analog values that always occurs in digital control by 2 to 3 bits without limiting the accuracy to the number of bits used. The aim is to increase the resolution to a level equivalent to that of the other devices, thereby increasing the accuracy of the device. [Structure] Rather than using the analog/digital converted value as is, the value is detected a certain number of times at higher speed, the number of populations is increased, the number of digits is increased, and then the accuracy is increased by averaging. As a means for increasing the value, a digital filter circuit is provided at the output of the analog/digital conversion circuit, and this output is added to and subtracted from the set value to obtain a deviation, resulting in a feedback circuit.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

【0001】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本考案は、デジタル制御において常に起こるアナログ値との変換制御手段にも ちいられるアナログ/デジタル変換回路の分解能をその使用ビット数における精 度限界にとどめることなく2〜3ビット多い分解能相当に高め、装置の高精度化 を図る最適手段を提供するデジタル高精度電圧検出回路に関するものである。 This invention can also be used as a means of controlling conversion with analog values, which always occurs in digital control. The resolution of the analog/digital conversion circuit to be used is determined by the precision in terms of the number of bits used. Increase the resolution by 2 to 3 bits without limiting it to the limit, increasing the precision of the device This invention relates to a digital high-precision voltage detection circuit that provides optimal means for achieving this.

【0002】0002

【従来の技術】[Conventional technology]

一般に、一般産業機械のデジタル制御において、アナログ/デジタル変換(以 降A/D変換という)は設定やフィードバッグ信号として使用される事は良く 知られている。 図3は従来のサイリスタレオナードにおける直流電動機の電流制御とデジタル 設定により電流フィードバッグをA/D変換してデジタル制御を行なう1例のブ ロック構成図を示す。 図3において、直流電動機10はサイリスタ変換器8により駆動される。交流入 力電源7はサイリスタ変換器8により直流電源に変換され、分流器9を通して直 流電動機10に印加される。直流電動機10の電流は分流器9を介してデジタル制御 回路2へ電流のフィードバッグとしてアナログ値IFA、さらにA/D変換回路5 によりデジタル値IFDとして検出される。It is generally well known that analog/digital conversion (hereinafter referred to as A/D conversion) is used as a setting and feedback signal in digital control of general industrial machinery. FIG. 3 shows a block diagram of an example of a conventional thyristor Leonard in which current control of a DC motor and digital setting are used to perform A/D conversion of current feedback to perform digital control. In FIG. 3, a DC motor 10 is driven by a thyristor converter 8. In FIG. AC input power 7 is converted into DC power by a thyristor converter 8 and applied to a DC motor 10 through a shunt 9. The current of the DC motor 10 is detected as an analog value IFA as a current feedback to the digital control circuit 2 via the shunt 9, and is further detected as a digital value IFD by the A/D conversion circuit 5.

【0003】 デジタル制御回路2はデジタル設定器1によりデジタル電流指令ISDと、前述 のデジタル電流検出値IFDの偏差Δεに応じた点弧位相のゲートパルスを、PI 演算回路3、ゲート位相制御回路4、ゲートパルスアンプ6を介しサイリスタ変 換器8に与え、直流電動機10に印加する電圧を可変し電流の大きさを制御する。[0003] The digital control circuit 2 uses the digital setting device 1 to set a gate pulse with an ignition phase according to the deviation Δε between the digital current command I SD and the digital current detection value I FD described above. The voltage is applied to the thyristor converter 8 via the circuit 4 and the gate pulse amplifier 6, and the voltage applied to the DC motor 10 is varied to control the magnitude of the current.

【0004】 次にこの制御動作を図4に参照しながら簡単に説明する。 図4は、デジタル設定器1及びフィードバッグのA/D変換回路5に4ビット 回路を使用してのデジタル制御回路2で行なわれる各部の状況図であり、2−1 は4ビットデジタル設定ISD、2−2はアナログ検出電圧、2−3はそれと4ビ ットA/D変換した結果のデジタルフィードバッグIFD、2−4〜6はPI(演 算回路)3の入力偏差Δεの波形である。 制御上ISDとIFDの相殺により偏差Δεが零になるよう制御されるようにPI 演算回路以降が動作する。その際常に偏差Δεは2−5の様に最小の1ビット分 の増減でのオフセット制御のため、制御精度も回路構成の1ビット分の1/(A /D変換ビット数)=分解能以上には上がらない事になる。 又よく精度を上げようとアナログ側に非常に大きなフィルタを入れ、限りなく 平均化しながら、A/D変換する場合もあるが、精度向上にはビット数を増やす より手段がなかった。Next, this control operation will be briefly explained with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a status diagram of each part performed in the digital control circuit 2 using a 4-bit circuit for the digital setting device 1 and the A/D conversion circuit 5 of the feedback, and 2-1 is a 4-bit digital setting I SD , 2-2 is the analog detection voltage, 2-3 is the digital feedback I FD resulting from 4-bit A/D conversion, and 2-4 to 6 are the waveforms of the input deviation Δε of the PI (arithmetic circuit) 3. . In terms of control, the components after the PI calculation circuit operate so that the deviation Δε becomes zero by canceling I SD and I FD . At that time, the deviation Δε is always offset controlled by increasing or decreasing by a minimum of 1 bit, such as 2-5, so the control accuracy is also higher than the resolution of 1 bit of the circuit configuration / (number of A/D conversion bits) = resolution. will not rise. In addition, in order to improve accuracy, there are cases where a very large filter is installed on the analog side and A/D conversion is performed while averaging as much as possible, but the only way to improve accuracy is to increase the number of bits.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problem that the idea aims to solve]

しかしながら、かような構成での制御では、図4の2−5の様に、偏差Δεが ±0に制御されるとしても常に±1ビット(今回の説明では4ビット回路なの で1/16)のオフセット制御になり、この値が装置の精度を左右する。すなわち 、4ビット回路では1/16以上上がらない事になる。 この精度を上げるには8ビット回路(=1/256)にするとか10ビット回路( =1/1024)にし、オフセット量の最小1ビット分を小さくし分解能を上げるし かない。この場合、ハード的にも、スペース,経済的にも不利である。 However, in control with such a configuration, the deviation Δε is Even if it is controlled to ±0, it is always ±1 bit (in this explanation, it is a 4-bit circuit). This results in offset control of 1/16), and this value affects the accuracy of the device. i.e. , in a 4-bit circuit, it will not increase by more than 1/16. To increase this accuracy, you can use an 8-bit circuit (=1/256) or a 10-bit circuit ( = 1/1024) and reduce the offset amount by at least 1 bit to increase the resolution. It's fleeting. In this case, it is disadvantageous in terms of hardware, space, and economy.

【0006】 本考案は、アナログ電圧には多少のリップルが存在するのを考慮し、回路構成 上ハード的にビット数を殖すことなく数ビット殖したと同じ分解能が得られるデ ジタル高精度電圧検出回路を提案するものである。[0006] This invention takes into account that there is some ripple in the analog voltage, and the circuit configuration is A device that can obtain the same resolution as increasing several bits without increasing the number of bits in terms of hardware. This paper proposes a digital high-precision voltage detection circuit.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

従来制御では、設定値とA/D変換フィードバッグ値との演算を一定周期毎に 設定とフィードバッグの差で制御していた。 設定値はともかく、フィードバッグ側は、何回かの平均値を使用することもあ る。 図3での電流制御に4ビット回路のA/D変換を使用し、そのフルビットで10 A/10V/4ビットと仮定すると、分解能は10A×1/16= 0.625Aである。 0 .625Aの変化がないと検出電圧は変わらない。図5の6Aの電流では9/16の検 出である。何回かの平均値を使用しても、同じ4ビット演算では同じ分解能であ り制御は変わらない。 図6の6A設定で、リップルがある電流値を4回検出しての平均値制御を行っ た時、 6.3A, 6.8A, 6.1A, 5.8Aとすると、( 6.3+ 6.8+ 6.1+ 5.8) /4=6.25Aであり、ちょうど10/16の検出である。いずれも最小検出値として は1/16である。 分解能を上げる手段として、このA/D出力をその値を使用する一定期間Tの 間をN回測定し、その平均値を一定期間T毎の検出電圧値するデジタルフィルタ 回路を設ける。 In conventional control, the set value and A/D conversion feedback value are calculated at regular intervals. It was controlled by the difference between settings and feedback. Regardless of the set value, the feedback side may use the average value of several times. Ru. A/D conversion with a 4-bit circuit is used for current control in Figure 3, and the full bit is 10 Assuming A/10V/4 bits, the resolution is 10A x 1/16 = 0.625A. 0 The detection voltage will not change unless there is a change of .625A. At the current of 6A in Figure 5, the detection rate is 9/16. It's out. Even if you use several average values, the same 4-bit operation will have the same resolution. control remains unchanged. With the 6A setting in Figure 6, the current value with ripple is detected four times and average value control is performed. When 6.3A, 6.8A, 6.1A, 5.8A, (6.3+6.8+6.1+5.8) /4 = 6.25A, which is exactly 10/16 detection. Both as the minimum detection value is 1/16. As a means of increasing resolution, this A/D output is used for a certain period of time T. A digital filter that measures the interval N times and uses the average value as the detection voltage for each fixed period T. Set up a circuit.

【0008】[0008]

【作用】[Effect]

前述の様にA/D変換されたビット数の分解能での値をそのままで瞬時値や平 均値として使用しても、結果は分解能が最小検出電圧となる。 本考案はA/D変換された値をそのまま使用するのでなく、その値をさらに高 速にて一定回数検出し、毎集団の数を上げ、桁数を上げた上で平均化する事によ り精度を上げる作用をさせたものである。 特に一定値のアナログ値ではデジタル変換しても出力ビット数の変化が無く、 効果は薄いが、リップルを含むアナログ/デジタル変換には有効に作用する。 以下、本考案の一実施例を、図面に基づいて詳述する。 As mentioned above, the value at the resolution of the A/D converted bit number can be used as an instantaneous value or an average value. Even if used as an average value, the result will be the resolution of the minimum detected voltage. The present invention does not use the A/D converted value as is, but further increases the value. By detecting a certain number of times at high speed, increasing the number of groups in each group, increasing the number of digits, and then averaging. This has the effect of increasing accuracy. Especially for a fixed analog value, there is no change in the number of output bits even after digital conversion. Although the effect is weak, it works effectively on analog/digital conversion including ripple. Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

【0009】 図1は本考案の一実施例を示すブロック構成図、図2はそのタイムチャートで ある。 図1においては、デジタル演算回路2においてそのフィードバッグ値として、 A/D変換回路5の出力をさらにデジタルフィルタ回路11により設定値と加減演 算し、偏差Δεを得るフィードバッグ回路に使用した。また図2は動作での数値 的例であり、前述図6で、従来演算した場合と同じ条件で、本案が動作した場合 について手段がどの様な値で作用して実際に動作するかを説明したものである。[0009] Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and Figure 2 is its time chart. be. In FIG. 1, as the feedback value in the digital arithmetic circuit 2, The output of the A/D conversion circuit 5 is further added to and subtracted from the set value by the digital filter circuit 11. It was used in a feedback circuit to obtain the deviation Δε. Figure 2 also shows numerical values in operation. As an example, if the proposed method operates under the same conditions as the conventional calculation in Figure 6 above, This is an explanation of what values the means act on and how they actually operate.

【0010】 T1 時に使用するフィードバッグ値を前期間Tの間のN回の平均値、T2 時に 使用するフィードバッグ値を同様に前期間Tの間のN回の平均値として検出値に 使用するものである。 T1 時の値は、〔{(10+10+10+11+11)/16}/5〕=52/80、T2 時の 値は、〔{(10+11+11+11+10)/16}/5〕=53/80となり、その差は|( 52/80)−(53/80)|=1/80となる。[0010] The feedback value used at T1 is the average value of N times during the previous period T, and the feedback value used at T2 is similarly the average value of N times during the previous period T. It is what you use. The value at T 1 is [{(10+10+10+11+11)/16}/5] = 52/80, and the value at T 2 is [{(10+11+11+11+10)/16}/5] = 53/80, and the difference is |(52/80)-(53/80)|=1/80.

【0011】 従来制御を同様に比較するとT1 時、11/16、T2 時、10/16であり、その差 は|(10/16)−(10/16)|=1/16で前述の分解能相当であるが、本案では 1/80の検出分解能となり、従来より(80/16)=5倍のレベル検出が可能とな る。 リップルのない完全直流の検出では〔{(10+10+10+10+10)/16}/5〕 110/16、〔{(11+11+11+11+11)/16}/5〕=11/16となり、|(10/ 16)−(11/16)|=1/16で、A/D変換の分解能に制限されることになる。 よって、本案は秒のリップルのある電圧検出に有効に効果が現われることが判 る。[0011] When conventional control is similarly compared, at T 1 , it is 11/16, and at T 2 , it is 10/16, and the difference is |(10/16)−(10/16)|=1/16, as described above. However, in the present invention, the detection resolution is 1/80, making it possible to detect levels that are (80/16) = 5 times higher than conventional methods. In perfect DC detection without ripples, [{(10+10+10+10+10)/16}/5] 110/16, [{(11+11+11+11+11)/16}/5] = 11/16, and |(10/16)-(11/ 16) |=1/16, which is limited by the resolution of A/D conversion. Therefore, it can be seen that the present invention is effective in detecting voltage with second ripple.

【0012】 以上説明したように、ハード的にビット数を殖すことなく容易に2〜3ビット (例えば8ビットで10ビット相当)プラスしたビット数演算と同様の検出精度が 得られる。 特に、リップルのある電圧検出でハード的に物がない(A/D変換器チップと して制約がある)場合や、システム的にもう少し精度がほしい等の場合には、非 常に便利である。0012 As explained above, you can easily use 2 to 3 bits without increasing the number of bits in terms of hardware. (For example, 8 bits is equivalent to 10 bits) The detection accuracy is the same as that of adding the number of bits. can get. In particular, there is no hardware problem with voltage detection with ripples (A/D converter chip and If there are restrictions on the Always convenient.

【0013】[0013]

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本案の電流制御ブロック構成図である。FIG. 1 is a current control block configuration diagram of the present invention.

【図2】本案を説明するための検出タイムチャート図で
ある。
FIG. 2 is a detection time chart diagram for explaining the present invention.

【図3】従来から行なわれているサイリスタレオナード
の電流制御での装置ブロック構成図である。
FIG. 3 is a block diagram of a device for conventional thyristor Leonard current control;

【図4】その制御時の演算信号のタイムチャートであ
る。
FIG. 4 is a time chart of calculation signals during the control.

【図5】A/D変換での入,出力タイムチャートであ
る。
FIG. 5 is an input/output time chart in A/D conversion.

【図6】A/D変換の実際変換タイムチャートである。FIG. 6 is an actual conversion time chart of A/D conversion.

【0014】[0014]

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デジタル設定器 2 デジタル制御回路 3 PI演算回路 4 ゲート位相制御回路 5 A/D変換回路 6 ゲートパルスアンプ 7 交流入力電源 8 サイリスタ変換器 9 分流器 10 直流電動機 11 デジタルフィルタ回路 1 Digital setting device 2 Digital control circuit 3 PI calculation circuit 4 Gate phase control circuit 5 A/D conversion circuit 6 Gate pulse amplifier 7 AC input power supply 8 Thyristor converter 9 Flow divider 10 DC motor 11 Digital filter circuit

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 リップルを含む基準やフィールドバック
値としてアナログ電圧をデジタル変換して使用する回路
において、デジタル変換された出力をリップル周期より
速い一定回数計測し、一定回数の平均値を一定周期毎の
検出値とし、リップルを低減するデジタルフィルタ回路
を設け、デジタル変換回路のビット数で決められる分解
能を、一定計測回数倍高かめるよう構成したことを特長
とするデジタル高精度電圧検出回路。
Claim 1: In a circuit that digitally converts an analog voltage and uses it as a reference or feedback value including ripple, the digitally converted output is measured a certain number of times faster than the ripple period, and the average value of the certain number of times is measured at a certain period. 1. A digital high-precision voltage detection circuit characterized by having a digital filter circuit for reducing ripples and increasing the resolution determined by the number of bits of the digital conversion circuit by a certain number of measurements.
JP807491U 1991-01-29 1991-01-29 Digital high precision voltage detection circuit Pending JPH04103729U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP807491U JPH04103729U (en) 1991-01-29 1991-01-29 Digital high precision voltage detection circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP807491U JPH04103729U (en) 1991-01-29 1991-01-29 Digital high precision voltage detection circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04103729U true JPH04103729U (en) 1992-09-07

Family

ID=31740276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP807491U Pending JPH04103729U (en) 1991-01-29 1991-01-29 Digital high precision voltage detection circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04103729U (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002118463A (en) * 2000-08-22 2002-04-19 Lucent Technol Inc Method for analog/digital conversion for connecting digital sample value and system for the same
JP2002246907A (en) * 2001-02-14 2002-08-30 Kawasaki Microelectronics Kk A/d converter
JP2010063055A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Sony Corp Successive approximation type a/d converter, successive approximation type a/d converter controlling method, solid-state imaging device, and image capturing apparatus
JP2011055535A (en) * 2010-11-10 2011-03-17 Sony Corp Sequential comparison type a/d converter and imaging device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58104522A (en) * 1981-12-16 1983-06-22 Nippon Denso Co Ltd Analog-to-digital conversion method
JPS6046126A (en) * 1983-08-23 1985-03-12 Sony Corp A/d converting circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58104522A (en) * 1981-12-16 1983-06-22 Nippon Denso Co Ltd Analog-to-digital conversion method
JPS6046126A (en) * 1983-08-23 1985-03-12 Sony Corp A/d converting circuit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002118463A (en) * 2000-08-22 2002-04-19 Lucent Technol Inc Method for analog/digital conversion for connecting digital sample value and system for the same
JP2002246907A (en) * 2001-02-14 2002-08-30 Kawasaki Microelectronics Kk A/d converter
JP4610753B2 (en) * 2001-02-14 2011-01-12 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 AD converter
JP2010063055A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Sony Corp Successive approximation type a/d converter, successive approximation type a/d converter controlling method, solid-state imaging device, and image capturing apparatus
JP2011055535A (en) * 2010-11-10 2011-03-17 Sony Corp Sequential comparison type a/d converter and imaging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60032617T2 (en) MULTIMEDIAL HALL EFFECT SENSOR
US5072166A (en) Position sensor elimination technique for the switched reluctance motor drive
US6826062B2 (en) Method and apparatus for overload-controlling inverter power generation apparatus
DE69513946T2 (en) BRUSHLESS DC MOTOR WITH STABLE START
EP2192686B1 (en) Method and device for repeated determination of dynamic quantities of an n-phase synchronous motor using analogue EMK measurement
DE19956104A1 (en) Sensorless detection of a detected rotor of a motor with switched reluctance
US6274991B1 (en) Method and circuit configuration for detecting the rotational speed of electronically commutated fans
DE10140033A1 (en) Sensorless vector control device and method for the same
JPH04103729U (en) Digital high precision voltage detection circuit
US4122516A (en) Inverter control apparatus
US5298846A (en) Drive unit for driving a stepping motor
JP2551748B2 (en) Motor speed controller
SU1112519A1 (en) Reversible electric drive
JPH0353875B2 (en)
SU930547A1 (en) Method and device for regulating electric drive rotational speed for systems with ac tachogenerator
JPH01314016A (en) Input signal converting method for digital servo system
JPS618678A (en) Direct current value detecting device
JPS61293496A (en) Controller of sewing machine
JPH07177754A (en) Voltage detecting unit for inverter
KR0142811B1 (en) Induction motor speed control and its method for a washing machine
JPH0357717B2 (en)
JPH0336236Y2 (en)
SU985914A1 (en) Dc electric drive with dependent control of parameters
JPS6347672A (en) Average value detector
JPH0548599U (en) Step-out prevention device for synchronous machine