JPS61122741A - Data acquisition system - Google Patents

Data acquisition system

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Publication number
JPS61122741A
JPS61122741A JP24323384A JP24323384A JPS61122741A JP S61122741 A JPS61122741 A JP S61122741A JP 24323384 A JP24323384 A JP 24323384A JP 24323384 A JP24323384 A JP 24323384A JP S61122741 A JPS61122741 A JP S61122741A
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JP
Japan
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signal
sample
sampling
data acquisition
acquisition system
Prior art date
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Pending
Application number
JP24323384A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Nishi
西 正生
Atsuo Takeda
武田 淳男
Naoyuki Motomura
元村 直行
Hiroaki Majima
宏明 真島
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPS61122741A publication Critical patent/JPS61122741A/en
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase sampling frequency by connecting plural data acqusition systems in parallel and A/D converting sampled data with the delay of sampling time. CONSTITUTION:Sampling and holding circuits 11, 12 are connected to an analog input signal SA in parallel and a timing control circuit 10 outputs sampling and holding command signals SC1, SC2 alternately. During the period that an analog value SB1 held by the signal SC1 is being converted by an A/D converter 21, the circuit 12 holds the succeeding analog value SB2 by the signal SC2. Digital values alternately outputted from the A/D converters 21, 22 are alternately connected to an output bus by a digital multiplexer 30 and outputted at a sampling speed apparatus twice the actual speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアナログ信号をディジタル処理に変換するデー
タアクイジション(データ収拾)システムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a data acquisition system for converting analog signals into digital processing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図はデータアクイジションシステムの従来例の構成
図、第5図はそのタイミングチャートである。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional data acquisition system, and FIG. 5 is a timing chart thereof.

タイミング制御回路3はアナログ入力信号S1をA/D
変換中一定値に保持するためにサンプル&ホールド回路
lにホールド信号Scを出力する。さらに、タイミング
制御回路3はサンプル&ホールド回路1にアパーチャ一
時間(セットリング時間) Tc経過後、A/D変換器
2にA/D変換開始信号S11を出力する。  A/D
変換器2はアナログ入力信号SAをディジタル信号に変
換し、その間A/D変換状態信号S1.:を出力して、
現在A/D変換中(変換時間T1)であることをタイミ
ング制御回路3に知らせる。タイミング制御回路3はA
/D変換器2の変換終了を待ってサンプル信号Scを出
力しサンプル&ホールト回路lをサンプル状態にする。
The timing control circuit 3 converts the analog input signal S1 into an A/D
A hold signal Sc is output to the sample & hold circuit 1 to hold it at a constant value during conversion. Further, the timing control circuit 3 outputs an A/D conversion start signal S11 to the A/D converter 2 after one aperture time (settling time) Tc has elapsed to the sample & hold circuit 1. A/D
The converter 2 converts the analog input signal SA into a digital signal, while converting the A/D conversion status signal S1. : output and
Notify the timing control circuit 3 that A/D conversion is currently in progress (conversion time T1). Timing control circuit 3 is A
After waiting for the completion of the conversion by the /D converter 2, the sample signal Sc is output, and the sample & hold circuit 1 is put into the sample state.

タイミング制御回路3はサンプル&ホールド回路lのア
クイジション時間Ts (出力電圧が落着くまでの時間
)後、再びA/D開始信号S1.を出力する0以上の動
作が繰返されて、アナログ入力信号S、Aがディジタル
信号に変換される。
After the acquisition time Ts (time until the output voltage settles down) of the sample & hold circuit 1, the timing control circuit 3 outputs the A/D start signal S1. The operation of outputting 0 or more is repeated, and the analog input signals S and A are converted into digital signals.

しかしながら、一点のアナログ入力信号SAをディジタ
ル信号に変換するためには、前述のように、最小でも(
Ts+Tc+ TA)の時間は必要であり、この時間は
回路によって決定され、この値よりサンプル間隔を短く
することはできない。
However, in order to convert the analog input signal SA at one point into a digital signal, as mentioned above, at least (
Ts+Tc+TA) is required, this time is determined by the circuit, and the sample interval cannot be made shorter than this value.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このように、従来のデータアクイジションシステムでは
、サンプル&ホールド回路のセットリング時間、  A
/D変換器のコンバージョン時間等の回路素子に依存し
た時間間隔以上に高速にデータアクイジションを行なう
ことは困難である。
In this way, in conventional data acquisition systems, the settling time of the sample and hold circuit, A
It is difficult to perform data acquisition at a higher speed than the time interval depending on circuit elements such as the conversion time of a /D converter.

しかし、信号処理で取扱うアナログ信号周波数はより高
周波への傾向にあり、高速なデータアクイジションシス
テムの実現が必要である。
However, analog signal frequencies handled in signal processing tend to be higher frequencies, and it is necessary to realize a high-speed data acquisition system.

したがって1本発明の目的は、簡単な構成で。Therefore, one object of the present invention is to have a simple configuration.

データアクイジションを高速に行なうことができるデー
タアクイジションシステムを提供することである。
An object of the present invention is to provide a data acquisition system that can perform data acquisition at high speed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、データアクイジションシステムを複数、並列
に接続し、サンプリング時間をずらしてA/D変換する
ことにより、見かけ上サンプル周波数を短かくするもの
である。
According to the present invention, a plurality of data acquisition systems are connected in parallel, and sampling times are shifted to perform A/D conversion, thereby apparently shortening the sampling frequency.

すなわち、本発明のデータアクイジションシステムは、
アナログ信号入力端子に並列に接続されたサンプル&ホ
ールド回路とA/D変換器のn(≧2)組と、複数のA
/D変換器の出力の1つを選択して出力するマルチプレ
クサと、サンプル&ホールド回路のA/D変換器の各組
に所定の時間ずつずれたサンプル信号、  A/D変換
開始指令信号およびマルチプレクサへ制御信号をそれぞ
れ出力するタイミング制御回路を備える。
That is, the data acquisition system of the present invention:
n (≧2) sets of sample & hold circuits and A/D converters connected in parallel to an analog signal input terminal, and a plurality of A/D converters.
A multiplexer that selects and outputs one of the outputs of the A/D converter, a sample signal shifted by a predetermined time to each set of A/D converters in the sample & hold circuit, an A/D conversion start command signal, and a multiplexer. A timing control circuit is provided for outputting control signals to the respective terminals.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明によるデータアクイジションシステムの
一実施例のブロック図、第2図は第1図の各部の信号の
タイムチャートである。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a data acquisition system according to the present invention, and FIG. 2 is a time chart of signals of various parts in FIG.

本実施例のデータアクイジションシステムは。The data acquisition system of this embodiment is as follows.

チャンネルlのサンプル&ホールド回路11およびA/
D変換器21と、チャンネル2のサンプル&ホールド回
路12およびA/D変換器22とサンプル&ホールド回
路とA/D変換器を2組備えている。ディジタルマルチ
ブレク30はこれらチャンネル1.2の出力の1つを選
択して出力する。タイミング制御回路/Dは(丁c+ 
TA + Ts) / 2だけずれたサンプル&ホール
ド指令信号sG、  、  So2.そしてアパーチャ
一時間Tc経過後A/D変換開始指令信号SII+  
l  5I)2  を各チャンネル1.2に出力し、そ
の結果各チャンネル1.2のA/D変換$21.22か
らA/D変換状態出力信号S  、艇 が入力する、そ
して、タイミング制御回路/Dは、変換時間TAの間、
”無効”、サンプリング開始から次のA/口変換開始指
令信号の間”有効“となるチャンネル制御信号S、、S
2をディジタルマルチプレクサ30に出力し、その結果
、サンプル&ホールド出力S、S、、2 のA/D変換
値がディジタル信号チプレクサ30から(Tc+ T、
、十丁り/2(7)間隔で交互に出力される。すなわち
1本実施例では従来のデータアクイジションシステム(
第4図)に比べて、アナログ入力信号S1、に対するサ
ンプル周波数が2倍に上がったことになる。
Channel l sample and hold circuit 11 and A/
It includes a D converter 21, a sample & hold circuit 12 of channel 2, an A/D converter 22, and two sets of a sample & hold circuit and an A/D converter. The digital multiplexer 30 selects and outputs one of the outputs of these channels 1.2. The timing control circuit/D is (dc+
The sample and hold command signal sG, , So2. After the aperture time Tc has elapsed, the A/D conversion start command signal SII+
l5I)2 is output to each channel 1.2, and as a result, an A/D conversion status output signal S, boat is input from the A/D conversion $21.22 of each channel 1.2, and the timing control circuit /D is during the conversion time TA,
Channel control signal S,,S that is “invalid” and “valid” from the start of sampling to the next A/mouth conversion start command signal
2 to the digital multiplexer 30, and as a result, the A/D converted values of the sample & hold outputs S, S, 2 are output from the digital signal multiplexer 30 as (Tc+T,
, are output alternately at intervals of 1/2 (7). In other words, in this embodiment, a conventional data acquisition system (
This means that the sampling frequency for the analog input signal S1 has been doubled compared to FIG. 4).

このように一般にデータアクイジションシステムをn段
並列に接続すれば、サンプル間隔をl/nに短縮でき、
1段に比べてサンプル周波数がn倍の性能を有すること
が可能となる。
Generally, if n stages of data acquisition systems are connected in parallel, the sample interval can be shortened to l/n.
It is possible to have performance n times higher in sampling frequency than in one stage.

なお、複雑なタイミング制御は、タイミング制御回路/
Dに、高速のマイクロプロセッサを使用することで実現
できる。
In addition, complex timing control is performed using a timing control circuit/
D can be realized by using a high-speed microprocessor.

第3図は本発明のデータアクイジションシステムによる
入力アナログ信号に対する変換出力波形を従来例と比較
して示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a conversion output waveform of an input analog signal by the data acquisition system of the present invention in comparison with a conventional example.

従来(N=1)に比べて段数Nを増やす程(N=2.N
=3)、入力アナログ信号により近づくことがわかる。
The more the number of stages N is increased compared to the conventional (N=1) (N=2.N
= 3), it can be seen that the input analog signal is closer to the input analog signal.

なお、サンプル間隔はl / nでなくでもよい。Note that the sample interval does not have to be l/n.

ただし、カレントフローの場合、変換時間のムダ時間は
処理しようがないので、FFTやマトリクス演算等のデ
ータを蓄積してから処理する場合に。
However, in the case of current flow, there is no way to process wasted conversion time, so when processing data after accumulating data such as FFT or matrix calculation.

より有効となる。It becomes more effective.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上説明したようにサンプル&ホールト回路と
 A/D変換器を複数組設け、これらへのサンプル周波
数をずらすようにしたので、サンプル周波数の向上が容
易に実現可能になり、信号処理でのFFTやマトリクス
演算でのデータ入力が高速に処理できる。
As explained above, in the present invention, multiple sets of sample and hold circuits and A/D converters are provided, and the sampling frequencies of these circuits are shifted, so that it is possible to easily improve the sampling frequency and improve signal processing. Data input for FFT and matrix calculations can be processed at high speed.

本発明は市販の汎用の高精度、低速A/口を並列接続し
て高速、高精度を実現することができる。
The present invention can realize high speed and high precision by connecting commercially available general-purpose high precision and low speed A/ports in parallel.

市販の高精度タイプでは、分解能12ビット変換時間 
1.5g、s(バーブラウン社)が最高速であり。
Commercially available high-precision types have a resolution of 12 bits and conversion time.
1.5g, s (Burr-Brown) is the highest speed.

2段でも有効と思われる。It seems to be effective even in two stages.

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

第1図は本発明によるデータアクイジションシステムの
一実施例のブロック図、第2図は第1図の各部の信号の
タイムチャート、第3図は本発明による入力アナログ信
号に対する変換出力を従来例に対比した波形図、第4図
はデータアクイジションシステムの従来例のブロック図
、第5図は第4図の各部のタイムチャートである。 /D:タイミング制御回路 11.12:サンプル色ホール1回路 21、22:  A/D変換器 30:ディジタルマルチプレクサ S7、:アナログ入力信号 5口、、sB2 :サンプル&ホールド出方s、、  
、  so2:サンプル&ボールド指令信号 S、、、  、  S   :  A/D変換開始指令
信号s、s、□ :A/D変換状態出力信号E。 S、 、 S2:チャンネル制御信号 第3図 第4図 第5図
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the data acquisition system according to the present invention, Fig. 2 is a time chart of the signals of each part in Fig. 1, and Fig. 3 is a comparison of the conversion output for the input analog signal according to the present invention with the conventional example. FIG. 4 is a block diagram of a conventional data acquisition system, and FIG. 5 is a time chart of each part of FIG. 4. /D: Timing control circuit 11.12: Sample color hole 1 circuit 21, 22: A/D converter 30: Digital multiplexer S7,: Analog input signal 5 ports, sB2: Sample & hold output s,,
, so2: Sample & bold command signal S, , , S: A/D conversion start command signal s, s, □: A/D conversion status output signal E. S, , S2: Channel control signal Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 アナログ信号をディジタル信号に変換するデータアクイ
ジョンシステムにおいて、 アナログ信号入力端子に並列に接続された、サンプル&
ホールド回路とA/D変換器のn(≧2)組と、これら
複数のA/D変換器の出力の1つを選択して出力するマ
ルチプレクサと、サンプル&ホールド回路のA/D変換
器の各組に所定の時間ずつずれたサンプル信号、A/D
変換指令信号および前記マルチプレクサへ制御信号をそ
れぞれ出力するタイミング制御回路を備えたことを特徴
とするデータアクイジションシステム。
[Claims] In a data acquisition system that converts an analog signal into a digital signal, a sample &
n (≧2) sets of hold circuits and A/D converters, a multiplexer that selects and outputs one of the outputs of the plurality of A/D converters, and an A/D converter of the sample and hold circuit. Sample signals shifted by a predetermined time for each set, A/D
A data acquisition system comprising a timing control circuit that outputs a conversion command signal and a control signal to the multiplexer.
JP24323384A 1984-11-20 1984-11-20 Data acquisition system Pending JPS61122741A (en)

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ID=17100813

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63185225A (en) * 1987-01-28 1988-07-30 Yokogawa Electric Corp Waveform storage device

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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