MD413Z - Device for high-precision analog-to-digital conversion - Google Patents
Device for high-precision analog-to-digital conversion Download PDFInfo
- Publication number
- MD413Z MD413Z MDS20110089A MDS20110089A MD413Z MD 413 Z MD413 Z MD 413Z MD S20110089 A MDS20110089 A MD S20110089A MD S20110089 A MDS20110089 A MD S20110089A MD 413 Z MD413 Z MD 413Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- switch
- analog
- demultiplexer
- multiplexer
- statistical processing
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 abstract 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Invenţia se referă la automatică şi tehnica de măsurare, precum şi la tehnica de recunoaştere a imaginilor şi poate fi utilizată în sistemele de control şi înregistrare a semnalelor, obţinute de la senzori de informaţie telemetrică, în robototehnică, în tehnica telecomunicaţiilor, în tehnica medicală la observarea şi controlul parametrilor fiziologici ai obiectelor biologice etc. The invention relates to automation and measurement technology, as well as to image recognition technology and can be used in control and signal recording systems obtained from telemetric information sensors, in robotics, in telecommunications technology, in medical technology for observing and controlling physiological parameters of biological objects, etc.
Este cunoscut dispozitivul de conversie analogic-digitală, care include un convertor analogic-digital unit cu un port de ieşire [1]. The analog-to-digital conversion device is known, which includes an analog-to-digital converter coupled to an output port [1].
Dezavantajul acestui dispozitiv constă în eroarea iregulară mare a conversiei, deoarece dispozitivul converteşte semnalul de intrare, compus dintr-un semnal util şi zgomot iregular. The disadvantage of this device is the large irregular conversion error, because the device converts the input signal, composed of a useful signal and irregular noise.
Mai este cunoscut filtrul coerent al valorilor medii şi al mediei aritmetice pentru eliminarea zgomotului din semnalul ecranului tactil, care include ecranul tactil şi un controler al acestuia, conectat la bornele ecranului. Controlerul conţine un bloc de sortare în creştere a semnalelor după valoare şi un bloc de calcul al valorii medii, conectate cu un convertor analogic-digital [2]. Also known is the coherent filter of average values and arithmetic mean for removing noise from the touch screen signal, which includes the touch screen and its controller, connected to the terminals of the screen. The controller contains a block for sorting signals in ascending order by value and a block for calculating the average value, connected to an analog-to-digital converter [2].
Dezavantajul acestui filtru constă în viteza de conversie scăzută din cauza prelucrării statistice. The disadvantage of this filter is the low conversion speed due to statistical processing.
Problema pe care o rezolvă invenţia constă în posibilitatea conectării/deconectării regimului de prelucrare statistică, majorând astfel precizia dispozitivului/rapiditatea funcţionării acestuia. The problem that the invention solves consists in the possibility of connecting/disconnecting the statistical processing mode, thus increasing the device's precision/speed of operation.
Dispozitivul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine, unite consecutiv, un convertor analogic-digital, un comutator-demultiplexor cu două ieşiri pentru conectarea/deconectarea regimului de prelucrare statistică, un bloc de prelucrare statistică, care include un dispozitiv de sortare şi un calculator al valorii medii; un comutator-multiplexor cu două intrări, un port de ieşire al dispozitivului. Totodată a doua ieşire a comutatorului demultiplexor este conectată la a doua intrare a comutatorului-multiplexor. The device, according to the invention, eliminates the above-mentioned disadvantages by containing, connected consecutively, an analog-to-digital converter, a switch-demultiplexer with two outputs for connecting/disconnecting the statistical processing mode, a statistical processing block, which includes a sorting device and an average value calculator; a switch-multiplexer with two inputs, an output port of the device. At the same time, the second output of the switch-demultiplexer is connected to the second input of the switch-multiplexer.
Rezultatul invenţiei constă în posibilitatea funcţionării dispozitivului în două regimuri în funcţie de tipul semnalului. The result of the invention consists in the possibility of the device operating in two modes depending on the type of signal.
Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă schema structurală a dispozitivului. The invention is explained by the drawing in the figure, which represents the structural diagram of the device.
Dispozitivul de conversie analogic-digitală conţine un convertor analogic-digital 1 de orice tip, ieşirea căruia este conectată la intrarea unui comutator-demultiplexor 2. Prima ieşire a comutatorului-demultiplexor 2 este conectată la intrarea unui dispozitiv de sortare 3.1 a unui bloc de prelucrare statistică 3 a valorilor măsurate, a doua ieşire a comutatorului-demultiplexor 2 este conectată la a doua intrare a unui comutator-multiplexor 4. Blocul de prelucrare statistică 3, la rândul său, este compus din dispozitivul de sortare 3.1 şi dintr-un calculator al valorii medii 3.2. Ieşirea dispozitivului de sortare 3.1 este conectată la intrarea calculatorului valorii medii 3.2, ieşirea căruia este conectată la prima intrare a comutatorului-multiplexor 4, conectat cu ieşirea la intrarea unui port de ieşire 5 al dispozitivului. The analog-to-digital conversion device contains an analog-to-digital converter 1 of any type, the output of which is connected to the input of a switch-demultiplexer 2. The first output of the switch-demultiplexer 2 is connected to the input of a sorting device 3.1 of a block for statistical processing of measured values 3, the second output of the switch-demultiplexer 2 is connected to the second input of a switch-multiplexer 4. The statistical processing block 3, in turn, consists of the sorting device 3.1 and an average value calculator 3.2. The output of the sorting device 3.1 is connected to the input of the average value calculator 3.2, the output of which is connected to the first input of the switch-multiplexer 4, connected with the output to the input of an output port 5 of the device.
Dispozitivul de conversie analogic-digitală funcţionează în două regimuri. The analog-to-digital conversion device operates in two modes.
În regimul fără prelucrarea statistică a datelor datele parcurg circuitul: convertorul analogic-digital 1, comutatorul-demultiplexor 2, comutatorul-multiplexor 4, portul de ieşire 5. In the mode without statistical data processing, the data flows through the circuit: analog-to-digital converter 1, switch-demultiplexer 2, switch-multiplexer 4, output port 5.
În regimul cu prelucrarea statistică a datelor datele parcurg circuitul: convertorul analogic-digital 1, comutatorul-demultiplexor 2, dispozitivul de sortare 3.1, calculatorul valorii medii 3.2, comutatorul-multiplexor 4, portul de ieşire 5. În acest regim, intervalul de timp măsurat de la începutul citirii semnalului de intrare până la ieşirea acestuia în formă digitală se măreşte proporţional cu volumul memoriei dispozitivului de sortare 3.1. In the statistical data processing mode, the data passes through the circuit: analog-to-digital converter 1, switch-demultiplexer 2, sorting device 3.1, average value calculator 3.2, switch-multiplexer 4, output port 5. In this mode, the time interval measured from the beginning of reading the input signal to its output in digital form increases proportionally to the memory volume of the sorting device 3.1.
În regimul cu prelucrarea statistică a datelor se utilizează algoritmul, conform căruia semnalul lent variabil este citit cel puţin de 10 ori şi rezultatul se introduce în memoria dispozitivului de sortare 3.1. Sub semnalul lent variabil se subînţelege valoarea constantă a semnalului pe toată perioada citirii convertorului analogic-digital 1. Drept exemplu de acest tip de semnal poate servi: presiunea, compoziţia gazului în conductele de gaz, gazgoldere, tensiunea bateriilor - surse de electricitate. Timpul schimbării semnalului în cazurile indicate este mai mare de 0,1 s, iar timpul de citire a convertorului analogic-digital de viteză medie este de ~10-6 s. In the mode with statistical data processing, the algorithm is used, according to which the slowly varying signal is read at least 10 times and the result is entered into the memory of the sorting device 3.1. The slowly varying signal is understood as the constant value of the signal throughout the entire period of reading the analog-digital converter 1. As an example of this type of signal can serve: pressure, gas composition in gas pipelines, gas heaters, voltage of batteries - sources of electricity. The signal change time in the indicated cases is more than 0.1 s, and the reading time of the average speed analog-digital converter is ~10-6 s.
În dispozitivul de sortare 3.1 se efectuează sortarea valorilor recepţionate în creştere, începând de la adresa nulă - valoarea minimă A0, Al fiind o valoare mai mare decât la adresa precedentă şi aşa mai departe, până la valoarea maximă. In the sorting device 3.1, the received values are sorted in ascending order, starting from the null address - the minimum value A0, Al being a value greater than at the previous address and so on, up to the maximum value.
La finisarea sortării în calculatorul valorii medii 3.2 se salvează valorile măsurate în afară de valorile cele mai mici şi cele mai mari, care se neglijează. Numărul valorilor sortate şi salvate se determină după mărimea primei σ în intervalul 0,6…0,68 al distribuţiei normale Gauss. În aşa mod, prin blocul de sortare 3.1 se efectuează filtrarea - alegerea pentru prelucrarea de mai departe. When the sorting is finished, the average value calculator 3.2 saves the measured values except for the lowest and highest values, which are ignored. The number of sorted and saved values is determined by the size of the first σ in the range 0.6…0.68 of the Gaussian normal distribution. In this way, the sorting block 3.1 performs filtering - selection for further processing.
Prin calculatorul valorii medii 3.2 se determină valoarea medie a valorilor salvate conform formulei: The average value calculator 3.2 determines the average value of the saved values according to the formula:
, unde: , where:
µ - valoarea aritmetică medie; µ - arithmetic mean value;
n - numărul măsurărilor; n - number of measurements;
i = 1…n - indexul măsurării curente; i = 1…n - index of the current measurement;
xi - valoarea semnalului măsurat. xi - the value of the measured signal.
Valoarea obţinută se înregistrează în portul de ieşire 5 al dispozitivului. The obtained value is recorded in output port 5 of the device.
Dispozitivul poate fi realizat integral pe baza unui cristal al schemei integrale şi poate fi conectat direct la un dispozitiv de indicare, de înregistrare sau de transmitere a datelor. The device can be made entirely based on an integral crystal and can be connected directly to a data indicating, recording or transmitting device.
Exemplu Example
De exemplu, la intrare este aplicat semnalul +3,0 V şi de convertorul analogic-digital 1 au fost înregistrate 10 valori (vezi tabelul, coloana „Valorile măsurate”). După sortare şi neglijarea celor mai mici şi celor mai mari valori, au fost obţinute valorile filtrate (vezi tabelul, coloana „Valorile sortate”, elementele evidenţiate). For example, the +3.0 V signal is applied to the input and 10 values were recorded by the analog-to-digital converter 1 (see table, column “Measured values”). After sorting and ignoring the smallest and largest values, the filtered values were obtained (see table, column “Sorted values”, highlighted elements).
În urma calculării valorii aritmetice medii filtrate se obţine o valoare mai apropiată de valoarea semnalului aplicat decât valoarea aritmetică medie fără prelucrarea statistică. After calculating the filtered arithmetic mean value, a value closer to the value of the applied signal is obtained than the arithmetic mean value without statistical processing.
Tabel Table
Pasul măsur. Valorile măsurate Valoarea medie Valorile sortate Valoarea medie sortată 1 3,0 2,1 2 3,1 2,3 3 3,0 2,83 4 2,1 2,95 5 2,95 3,0 6 2,83 3,0 7 4,5 3,05 8 2,3 3,1 9 5,6 4,5 10 3,05 5,6 3,243 2,988333333Measurement step Measured values Average value Sorted values Sorted average value 1 3.0 2.1 2 3.1 2.3 3 3.0 2.83 4 2.1 2.95 5 2.95 3.0 6 2.83 3.0 7 4.5 3.05 8 2.3 3.1 9 5.6 4.5 10 3.05 5.6 3.243 2.988333333
1. GB 2452751 A 2009.03.18 1. GB 2452751 A 2009.03.18
2. US 20080224912 A1 2008.09.18 2. US 20080224912 A1 2008.09.18
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20110089A MD413Z (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Device for high-precision analog-to-digital conversion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20110089A MD413Z (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Device for high-precision analog-to-digital conversion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD413Y MD413Y (en) | 2011-08-31 |
| MD413Z true MD413Z (en) | 2012-03-31 |
Family
ID=45815261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20110089A MD413Z (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Device for high-precision analog-to-digital conversion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD413Z (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010002818A1 (en) * | 1998-08-28 | 2001-06-07 | Christoph Braun | Linearized multibit digital/analog converter and its use in a multibit delta-sigma analog/digital converter |
| US6246394B1 (en) * | 1998-06-04 | 2001-06-12 | Burr-Brown Corporation | Touch screen measurement circuit and method |
| JP2003018006A (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-17 | Nachi Fujikoshi Corp | Analog/digital conversion method |
| US20030052809A1 (en) * | 2001-08-10 | 2003-03-20 | Franz Kuttner | Analog/digital converter |
| US20080224912A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Texas Instruments Inc. | Median and mean coherent filter and method for eliminating noise in touch screen controller |
| GB2452751A (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-18 | Iti Scotland Ltd | Analog-to-Digital Converter comprising selective comparators |
-
2008
- 2008-12-23 MD MDS20110089A patent/MD413Z/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6246394B1 (en) * | 1998-06-04 | 2001-06-12 | Burr-Brown Corporation | Touch screen measurement circuit and method |
| US20010002818A1 (en) * | 1998-08-28 | 2001-06-07 | Christoph Braun | Linearized multibit digital/analog converter and its use in a multibit delta-sigma analog/digital converter |
| JP2003018006A (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-17 | Nachi Fujikoshi Corp | Analog/digital conversion method |
| US20030052809A1 (en) * | 2001-08-10 | 2003-03-20 | Franz Kuttner | Analog/digital converter |
| US20080224912A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Texas Instruments Inc. | Median and mean coherent filter and method for eliminating noise in touch screen controller |
| GB2452751A (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-18 | Iti Scotland Ltd | Analog-to-Digital Converter comprising selective comparators |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| US 6246394 B1 2001.06.12 * |
| Аналого-цифровой преобразователь (АЦП), http://www.npc-eridan.ru/product/acp, regăsit în internet 2011.04.14 * |
| Аналого-цифровые преобразователи семейства СИМ, http://www.dvs.od.ua/adc.html, regăsit în Internei 2011.04.14 * |
| ВОЛОВИЧ Г. И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. Москва, Додэка-XXI, 2005, с. 436, 438, 442 * |
| ЕРМОЛЕНКО, М. ИС аналогового тракта от MICROCHIP, http://chipinfo.ru/literature/chipnews/200107/4.html, regăsit în internet 2011.04.11 * |
| Интегрирующие аналого-цифровые преобразователи, http://de.ifmo.ru/bk_netra/page.php?index=26&layer=1&tutindex=25, regăsit în Internet 2011.04.14 * |
| Интегрирующий АЦП, http://it.fitib.altstu.ru/neud/shemotechnika/index.php?doc=teor&jt=178, regăsit în Internet 2011.04.14 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD413Y (en) | 2011-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103163380A (en) | Micro-ohm resistance measurement system based on LabVIEW developing platform | |
| CN110082602B (en) | A full impedance measurement circuit and measurement device | |
| CN216524427U (en) | Multi-channel low-cost real-time temperature acquisition device | |
| CN101140299A (en) | A three-phase AC power acquisition module | |
| CN204422645U (en) | A kind of faint small-signal amplitude detection device | |
| CN107462767A (en) | plasma probe measurement and control system | |
| CN101603838B (en) | Intelligent transducer and calibration method thereof | |
| CN1321315C (en) | Flexible strain signal spot colletion system | |
| MD413Z (en) | Device for high-precision analog-to-digital conversion | |
| CN102510285B (en) | Analog signal acquisition method for data acquisition transmission apparatus | |
| CN210626919U (en) | High-precision analog quantity data acquisition module based on RS-485 communication | |
| CN209858987U (en) | Circuit for avoiding analog signal acquisition interference | |
| CN103076480A (en) | Tiny signal collecting card | |
| CN207816478U (en) | Temperature measuring circuit | |
| CN212083526U (en) | Multi-path current detection device | |
| CN217793031U (en) | Blood pressure detection circuit | |
| CN206892102U (en) | A kind of clothes comfort level long-distance intelligent detecting system | |
| CN210442295U (en) | Anti-interference multi-parameter online water quality analyzer circuit structure | |
| CN214200424U (en) | A four-wire temperature acquisition and self-calibration circuit | |
| CN114624517A (en) | General resistance, voltage and frequency signal acquisition module | |
| CN106020070B (en) | A kind of novel analog signal amplifier | |
| CN205246263U (en) | Digital circuit is gathered to variable range of modularization pressure detection data | |
| CN210221276U (en) | A reliable electronic scale | |
| CN217639287U (en) | Resistance measuring circuit | |
| CN216927589U (en) | Modular data sensing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| KA4Y | Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) | ||
| MM4Y | Short-term patent definitely lapsed due to non-payment of fees |