JPS62176220A - Ａｄ変換のゲイン・オフセツトの補正方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 入力をショートした時のＡ／Ｄ変換値及び入力に精密基
準電圧を接続した時のＡ／Ｄ変換値を求めることにより
、一般式力のＡ／Ｄ変換値に含まれるゲイン誤差、及び
オフセット誤差をソフトウェアにより除去する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はＡ／Ｄ変換器の誤差補正に関するものである。

〔従来の技術〕

Ａ／Ｄ変換装置には必ずゲイン誤差とオフセット誤差と
云う固有の誤差が有り、此の為程度の差はあるが、成る
時間間隔でＡ／Ｄ変換装置の調整を行う必要があること
は周知の通りである。

第２図は従来のＡ／Ｄ変換装置の一例を示す図である。

図中、１はゲインアンプ、２はＡ／Ｄ変換器、３ａ、３
ｂは夫々抵抗、６．７．８は夫々可変抵抗である。尚以
下全図を通じ同一記号は同一対象物を表す。

第２図に示す例では、Ａ／Ｄ変換器２の前にゲインアン
プ１を置き、測定電圧はゲインアンプ１の入力に印加さ
れる。ゲインアンプ１は増幅回路であり、Ａ／Ｄ変換器
２の入力に合わせた電圧迄入力電圧を増幅する働きをす
る。

此の様な構成のＡ／Ｄ変換装置に於いて、ゲインアンプ
ｌのオフセット、Ａ／Ｄ変換器２のゲイン誤差、及びオ
フセットにより測定値に誤差が生ずる。

此の様な場合に於ける従来の補正方法としては、ゲイン
アンプ１に外付けしたオフセラＩ−ＩＡＩＩ節用可変抵
抗６、Ａ／Ｄ変換器２に外付けしたオフセット調節用可
変抵抗７、及びゲイン調節用可変抵抗８により、其の電
圧値が正確に判っている成る電圧を印加した状態で此等
の可変抵抗を手により調整する方法が広く行われていた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然しなから上記子により可変抵抗を調整する方法は総て
手作業により行われるので面倒であり、又それなりの技
術も必要とした。又一度較正した後振動等により可変抵
抗にずれが生じ、正しい変換値が得られないと云う欠点
があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は第１図に示す様なゲインアンプ１とＡ／Ｄ
変換器２からなるＡ／Ｄ変換装置に於いて、プレアンプ
ｌの入力点に入力をショートする接点回路４、前記入力
点に基準電圧■、を接続する接点回路５、及びＡ／Ｄ変
換装置を制御する制御部９を設け、接点回路４により前
記入力点をショートした時のＡ／Ｄ変換器２の出力値、
及び接点回路５により前記入力点に基準電圧ＶＲを接続
した時のＡ／Ｄ変換器２の出力値を使用して制御部９が
計算処理により任意入力値に対するＡ／Ｄ変換器２の出
力値を補正することにより解決される。

〔作用〕

本発明に依るとゲインアンプの入力点近くに入力をショ
ートした時のＡ／Ｄ変換器の出力値、及び基準電圧■８
を接続した時のＡ／Ｄ変換器の出力値を求め、此れ等の
値を使用して実際に求めた値をソフトウェアにより自動
的に修正するので正確な変換値が得られる。

〔実施例〕

第１図（ａ）は本発明に依るＡＤ変換のゲイン・オフセ
ットのソフトウェア補正の一実施例を示す図である。

第１図（ｂｌは動作説明図である。

図中、４．５ａ、５ｂは共に接点回路、９は制御部、１
０はメモリ、■１は基準電圧である。

第１図（ａｌに示す様にアナログ入力点近くに入力をシ
ョートする接点回路４、及び基準電圧■えを接続する接
点回路５ａ、５ｂを設ける。

尚通常の測定状態では接点回路４は開、接点回路５ａは
開、接点回路５ｂは閉の状態である。

今ａをゲインアンプ１の真のゲイン、 Ｘをアナログ入力値、 ｙをディジタル出力値、 ＮＦをフルスケール値、 Ｖ、をフルスケール電圧値、 ａ゛を実際のゲイン、 ｂをオフセット値とする。

第１図（ｂ）の動作説明図により説明する。

第１図（ｂ）の実線■は真のＡＤ変換直線であり、入出
力の関係は、ｙ＝ａ　−ｘで表される。

然し実際のＡＤ変換直線は第１図（ｂｌの鎖線■で示さ
れる様に変移するので、入出力の関係は、ｙ＝ａ’　　
・ｘ＋ｂ　　　となる。

従って　アナログ入力値Ｘがゲインアンプ１の入力に印
加した場合、Ａ／Ｄ変換器２の出力に現れる実際の値（
誤差を含む）をＮ、とし、真値をｒ’Ｊｓｔとすると、
下式が成立する。

Ｎ５＝ａ’　　−ｘ＋ｂ 次に入力をショート（接点回路４を閉とす）した時、Ａ
／Ｄ変換器２の出力に現れる値をＮ２とすると、 Ｎ２＝ｂ　　　となる。

次に入力に基準電圧ＶＲを接続（接点回路４を再び開、
接点回路５ａを閉、接点回路５ｂは開とする）した時、
Ａ／Ｄ変換器２の出力に現れる値をＮＲとすると、 ＶＲ となる。

従って変換値Ｎ、に対する真値Ｎ、Ｔは下記により表さ
れる。

・・・・・　（ａ） となり、上式から正しい値Ｎ、７を算出することが可能
となる。

従って本発明に依るＡ／Ｄ変換装置に於いては、成る一
定周期を設定し、制御部９は此の一定周期の開始時に、
下記の動作■、及び■を自動的に行う。

■先づ接点回路４を閉じてＡ／Ｄ変換器２の出力に現れ
る値ＮＺを求め、制御部９の内蔵メモリ１０に格納する
。

■次に接点回路５ａを閉じ、接点回路５ｂを開き、Ａ／
Ｄ変換器２の出力に現れる値ＮＲを求め、同様に制御部
９の内蔵メモリ１０に格納する。

制御部９の内蔵メモリ１０には予め前述したＮ。

と■、の値が格納されており、実際にアナログ入力信号
に対してＡ／Ｄ変換動作を行って値Ｎ、を求める。

次に前記Ｎｚ　、ＮＲ％　Ｎｒ　％　ＶＦ　、及び測定
した値Ｎｒを（ａ）式に代入して真値ＮＳ？を算出し、
此の値を正しい値として出力する。

以下具の周期内に於いては周期の始めに求められたＮｚ
　、ＮＲ、ＮＦ　、ＶＦを使用して補正を行う。

次の周期の開始時にも同様に動作■、及び■を行い、メ
モ１月Ｏの記憶内容を更新して其の周期内の補正動作を
行う。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した様に本発明によれば、従来行われて
いた手作業に依る可変抵抗の調整を行う必要がなく、正
しいＡ／Ｄ変換値を求めることが出来ると云う大きい効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に依るＡＤ変換のゲイン・オフセ
ットのソフトウェア補正の一実施例を示す図、第１図（
ｂ）は動作説明図である。 第２図は従来のＡ／Ｄ変換装置の一例を示す図である。 図中、ｌはゲインアンプ、２はＡ／Ｄ変換器、３ａ、３
ｂは夫々抵抗、４．５ａ、５ｂは共に接点回路、ＶＲは
基準電圧、６．７．８は夫々可変抵抗、９は制御部、１
０はメモリである。 第１　図　（Ｉ２） 中力ｆ￥８髪−四　圧り 第１図（ｂ） ４）ｆ＝　Ｚ　、ｎＡ１０１ｍ　Ｍ　ｔ　／ｌ　−（＋
・１５２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ゲインアンプ（１）とＡ／Ｄ変換器（２）から構成され
   るＡ／Ｄ変換装置に於いて、 前記ゲインアンプ（１）の入力点に入力をショートする
   接点回路（４）、 前記入力点に基準電圧を接続する接点回路（５）、及び
   前記Ａ／Ｄ変換装置の制御を行う制御部（９）を設け、 前記接点回路（４）により前記入力点をショートした時
   のＡ／Ｄ変換器（２）の出力値、及び前記接点回路（５
   ）により前記入力点に前記基準電圧を接続した時の前記
   Ａ／Ｄ変換器（２）の出力値を使用して前記制御部（９
   ）が計算処理により任意入力値に対する前記Ａ／Ｄ変換
   器（２）の出力値を補正することを特徴とするＡＤ変換
   のゲイン・オフセット補正方式。