SU1256202A2 - Device for measuring distribution function of random error of analog-to-digital converter - Google Patents
Device for measuring distribution function of random error of analog-to-digital converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1256202A2 SU1256202A2 SU843823525A SU3823525A SU1256202A2 SU 1256202 A2 SU1256202 A2 SU 1256202A2 SU 843823525 A SU843823525 A SU 843823525A SU 3823525 A SU3823525 A SU 3823525A SU 1256202 A2 SU1256202 A2 SU 1256202A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- adder
- switch
- block
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, может использоватьс дл экспериментальных исследований и контрол погрешности аналого-цифровьк преобразователей (АЦП) и цифровых вольтметров и вл етс усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 683015. Цель изобретени - расширение области применени устройства путем обеспечени возможности оценки дисперсии случайной погрешности - достигаетс тем, что в устройство, содержащее источник калиброванных напр жений, блок суммировани напр жений, преобразователь код - найр жение, элемент сравнени кодов, реверсивный счетчик, первый сумматор, управл емый генератор импульсов, счетчик, пересчетный блок, блок пам ти,первый коммутатор,введен арифметический блок, выполненный на блоке элементов НЕ, инверторе, втором коммутаторе , втором сумматоре, регистре и элементе задержки. Оценка дисперсии формируетс арифметическим блоком путем накоплени результатов перемножени значений Nyj формируемых счетчиком, и значений sgn (h-N) формируемых элементом сравнени кодов. 1 ил. с The invention relates to instrumentation, can be used for experimental research and control of the error of analog-to-digital converters (ADC) and digital voltmeters and is an improvement of the known device according to ed. No. 683015. The purpose of the invention is to expand the field of application of the device by providing the possibility of estimating the variance of the random error — in that the device containing the source of calibrated voltages, a voltage summation unit, a code converter — a search, a code comparison element, a reversible counter, the first adder, controlled pulse generator, counter, counting unit, memory block, first switchboard, arithmetic unit executed on the block of NE elements, inverter, second switch, V is entered rum adder, and register delay element. The variance estimate is generated by the arithmetic unit by accumulating the results of multiplying the Nyj values generated by the counter, and the sgn values (h-N) of the codes generated by the comparison element. 1 il. with
Description
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, может использоватьс дл экспериментальных исследований и контрол погрешности аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифровых вольтметров-и в л етс усовершенствованием устройства по авт.св. № 683015.The invention relates to instrumentation engineering, can be used for experimental research and control of the error of analog-to-digital converters (ADC) and digital voltmeters — and is used to improve the device according to the auth. No. 683015.
Целью изобретени вл етс расширение области применени устройства путем обеспечени возможности оценки дисперсии случайной погрешности ,The aim of the invention is to expand the field of application of the device by making it possible to estimate the variance of the random error,
На чертеже представлена структурна схема устройства. ,The drawing shows a block diagram of the device. ,
Устройство содержит источник 1 калиброванных напр жений (ИКН), блок 2 суммировани напр жений,преобразователь 3 код-напр жение (ПКН) элемент 4 сравнени кодов, реверсивный счетчик 5, первый сумматор 6, управл емый генератор 7 импуль- сов, счетчик 8, пересчетньй блок.9, блок 10 пам ти, первый коммутатор 11 и арифметический блок 12, контролируемый АЦП-13. Арифметический блок содержит блок 14 элементов НЕ-, инвертор 15, второй коммутатор 16, второй сумматор 17, регистр 18 и элемент 19 задержки. The device contains a calibrated voltage source 1 (TSC), a voltage summation unit 2, a code-voltage converter 3 (PKN) code comparison element 4, a reversible counter 5, a first adder 6, a controlled pulse generator 7, a counter 8, conversion block 9, memory block 10, first switch 11 and arithmetic unit 12 controlled by ADC-13. The arithmetic unit contains a block of 14 elements NOT, an inverter 15, a second switch 16, a second adder 17, a register 18 and a delay element 19.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
В исходном состо нии на выходе источника 1 присутствует образцовое напр жение UQ гц (N+0,5),равное номинальному значению границы N, (N-J-I)-M квантами контролируемого АЦП 13 ( - номинальный размер кванта). На второй вход элемента 4 сравнени кодов с соответствующей клеммы подаетс опорньш код (N+1), импульсы с выхода генератора 7 не поступают, счетчики сброшены в нулевое состо ние. По сигналу Пуск на выходе генератора 7 по вл ютс импульсы, периодически запускающие контролируемый АЦП 13 и формирующие йа выходе счетчика 8 измен ющийс во времени код N, преобразуемый ПКН 3 в ступенчато измен кнце- ес вспомогательное воздействие V. Это воздействие распредел етс в пределах 1-2 qц и центрируетс относительно образцового напр жени , совместно с которым оно подаетс на вход АЦП 13.In the initial state, at the output of source 1 there is an exemplary voltage UQ Hz (N + 0.5), equal to the nominal value of the N boundary, (N-J-I) -M quanta of the controlled ADC 13 (- nominal quantum size). A secondary code (N + 1) is applied to the second input of the code comparison element 4 from the corresponding terminal, the pulses from the output of the generator 7 are not received, the counters are reset to the zero state. The Start signal at the output of the generator 7 appears pulses, periodically starting the controlled ADC 13 and forming the output of the counter 8, a time-varying code N, which transforms the PKN 3 into a stepwise change of the auxiliary influence V. This influence is distributed within 1 -2 qc and is centered relative to the reference voltage, with which it is fed to the input of the ADC 13.
Формирование кода оценки систематической составл ющей инструментальной погрешности АЦП. 13 на выходе реверсивного счетчика 5 осуще,- ствл етс аналогично алгоритму в известном устройстве.Formation of the evaluation code of the systematic component of the instrumental error of the ADC. 13 at the output of the reversible counter 5 is inherently analogous to the algorithm in a known device.
По вление на вькоде элемента 4 сигнала h N, соответствующего событию , когда погрешность АЦП 13 и меньше оценки й систематической погрешности , кодовый эквивалент которой формируетс реверсивным счетчиком , вызывает увеличение его содержимого на 1, Таким образом, с помощью обратной св зи через блок 4, реверсивный счетчик 5, сумматор 6,The occurrence on element of element 4 of the signal h N corresponding to the event, when the error of the ADC is 13 and less than the estimate of the systematic error, the code equivalent of which is formed by a reversible counter, causes its content to increase by 1. Thus, through feedback through block 4, reversible counter 5, adder 6,
ПКН 3, .блок 2 суммировани напр жений и АЦП 13 устройство добиваетс равновеси , т.е. равенство веро тностей по влени событий h $ N и h N. При этом автоматически обеспечиваетс равенство оценки uj не- тинному значению, т.е. инструментальна погрешность дАЦП 13 центрируетс . В соответствующих чейках блока 10.пам ти накапливаютс приPKN 3, block 2 summation of voltages and ADC 13, the device achieves balance, i.e. equality of probabilities of occurrence of events h $ N and h N. At the same time, equality of the uj to the true value is automatically ensured, i.e. the instrumental error of DACP 13 is centered. In the corresponding cells of the unit 10.pam are accumulated at
этом сигналы h N, характеризующие знак разности (Aj -V, ) . Тем самым в чейках блока 10 подсчитьюаютс значени ординат интегральной функции распределени FU(VJ) погрешностиthis signals h N characterizing the sign of the difference (Aj -V,). Thus, in the cells of the block 10, the values of the ordinates of the integral distribution function FU (VJ) errors are calculated
АЦП, Управление процессом занесени сигналов h N в чейки блока 10 осуществл етс кодом с выхода счетчика 8. Оценка дисперсии формируетс арифметическим блоком 12, реализующим алгоритмADC, Control of the process of recording signals h N into the cells of block 10, is carried out by a code from the output of the counter 8. Estimation of the dispersion is formed by the arithmetic unit 12, which implements the algorithm
А-ь, NV. sgn (Sj-Vj yj Ah, NV. sgn (sj-vj yj
гдеWhere
J4 А Q J4 A Q
sgn(uj-Vpsgn (uj-vp
ра.змах сигнала равномерно распределенного вспомогательного воздействи ; объем набираемой при обработке статистики знакова функци , отражающа соотно-. ше;ни значений инструментальной погрешности и вспомогательного воздействи в j-й момент времениsignal spreads of a uniformly distributed auxiliary action; the volume of the sign in the processing of statistics sign function, reflecting the relative. above; neither values of instrumental error and auxiliary influence at the j-th instant
sgn (uj -Vj ) ,sgn (uj -Vj),
1 при i N1 with i N
J J
-1 при g Nj .-1 with g Nj.
Рассматриваемый алгоритм реализуетс с помощью имеющихс в предлагаемом устройстве сигналовThe considered algorithm is implemented using the available signals in the proposed device.
А2 +A2 +
одГ « , sgn(tiodG ", sgn (ti
Q i JQ i J
;-N),; -N),
гдеWhere
sgn (hj-N)sgn (hj-n)
,,
при hj with hj
N или uj V при hj i N или uj 6 N or uj V with hj i N or uj 6
путем накоплени результатов перемножени значени Ny формируемых счетчиком 6, и значений sgn (h-N), формируемых элементом 4 сравнени кодов.by accumulating the results of multiplying the values of Ny generated by the counter 6, and the values of sgn (h-N) generated by the code comparison element 4.
Операцию формировани значени произведени осуществл ют в арифметическом блоке 12 второй коммутаЕтор 16 совместно с блоком 14 элементов НЕ. При этом блок 14 формирует инверсные значени вспомогательного воздействи , а второй коммутатор 16 передает на первый вход второго сумматора 17 либо пр мые, либо инверсные значени воздействи Ny в зависимости от результата сравнени кодов h и (N-t-1) в элементе 4. Таким образом, на вход накапливающего сумматора , состо щего из комбинационного сумматора 17 и регистра 18,поступает код произведени Ny: sgn(hj -N), Дл обеспечени правильного вьгчита- тани на накапливающий сумматор в случае sgn (h-N) -1 подаетс дополнительный обратный код. Операци дополнени организуетс за счет использовани третьего входа (переноса CI) сумматора 17. Накапливающее суммирование организуетс с помощью регистра 18, хран щего текущий код суммы, и обратной св зи на второй вход сумматора 17. Тактирование работы регистра 18 должно осуществл тьс по цепи с выхода генератора 7 через элемент 19 задержки.The operation of generating the value of the product is carried out in the arithmetic unit 12, the second switch 16, together with the block 14 of the elements HE. In this case, the block 14 generates the inverse values of the auxiliary influence, and the second switch 16 transmits to the first input of the second adder 17 either direct or inverse values of the influence Ny depending on the result of comparing the codes h and (Nt-1) in element 4. Thus, The input accumulator adder consisting of the combinational adder 17 and register 18 receives the product code Ny: sgn (hj -N). To ensure correct reading, in the case of sgn (hN) -1 an additional reverse code is fed to the accumulator. The addition operation is organized by using the third input (CI transfer) of the adder 17. The accumulative summation is organized using register 18, which stores the current sum code, and feedback to the second input of the adder 17. Clocking the operation of register 18 should be carried out along the circuit from output generator 7 through the element 19 delay.
Код Ny; с выхода счетчика 8 представл ет собой фактически текущий номер ступени j квантовани квантованного вспомогательлого.воздействи , измен клцегос от 1 до k При этом само воздействие, как размерна величина, описьшаетс соотношением V (k+1)/k. Тогда выражение дл оценки дисперсии погрешности АЦП 13 имеет видNy code; from the output of counter 8, is actually the current level j of quantization of the quantized auxiliary effect, changed from 1 to k. The effect itself, as a dimensional quantity, is described by the relation V (k + 1) / k. Then the expression for estimating the variance of the error of the ADC 13 is
от9Д from 9D
А sgn(hpN) A sgn (hpN)
X J si JJX J si JJ
- IQ + 4Г i: (i/k) sgn(h.. -Ю,- IQ + 4Г i: (i / k) sgn (h .. -Y,
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
где inkwhere is ink
Q; и j - номер и число ступеней квантовани вспомогательного воздействи ; число и номер измерени произведенного АЦП 13 дл каждого значени (обычно Q; 10); Q Qi . k. .Q; and j is the number and number of quantization steps of the auxiliary effect; the number and number of the measurement produced by the ADC 13 for each value (usually Q; 10); Q Qi. k. .
В метрологическом аспекте наибольшую ценность представл ет информаци , заключенна в сумме ZCi/k) sgn (h;; -N), поскольку именно она изменчива от изменени измер емого параметра (дисперсии), остальные члены последнего выражени посто нные. Поэтому достаточно ограничитьс рассмотрением вопросов аппаратурной реализации указанной суммы. При этом накопленна сумма пропорциональна искомому значению оценки дисперсии D й . In the metrological aspect, the information in the sum of ZCi / k) sgn (h ;; -N) is of the greatest value, since it is the one that is variable from the change of the measured parameter (dispersion), the other members of the last expression are constant. Therefore, it is sufficient to limit the consideration of the issues of hardware implementation of this amount. In this case, the accumulated amount is proportional to the desired value of the estimate of the variance D th.
При аппаратурной реализации алгоритма измерени дисперсии объе.м выборки Q задаетс коэффициентом пересчета блока 9, деление результата суммировани на Q осуществл етс за счет выбора емкости накапливакщего сумматора равным Q. Какоплейна сумма всегда меньЩе Q, так как (i/k)s1, поэтому результат измерени получаем в дол х К. Учитыва , что член (i/k) выражен в дол х К, удобно выбирать емкость сумматора 17,равной К, и нарастить его двоичным реверсивным счетчиком емкостыб Q (например , две микросхемы 564ИЕ11), подсчитывающим сигналы переполнени с сумматора 17. Направление счета в плюс или минус определ етс сигналами с блока 4 сравнени кодов. При этом первое слагаемое в фи урньп: скобках можно учесть, посто нно включа при индикации 1 в целой части индицируемого результата (т.е. включив посто нно 1 в дес тичном разр де). Умножение суммы на 4 можно осуществить , сдвинув вправо результат, полученный в двоичном счетчике с помощью регистра сдвига (две микросхемы 564ИР2).In the hardware implementation of the algorithm for measuring the dispersion of a volume of sampling Q, the recalculation factor of block 9 is divided, the summation result is divided by Q by selecting the capacity of the accumulating adder to be Q. The pop-up sum is always smaller than Q, because (i / k) s1, therefore the result measurements are obtained in K units. Taking into account that the term (i / k) is expressed in K parts, it is convenient to choose the capacity of adder 17 equal to K and increase it with a binary reversible capacitance counter Q (for example, two 564IE11 microcircuits), counting overflow signals with with Odmator 17. The direction of counting in plus or minus is determined by the signals from block 4 of the code comparison. In this case, the first term in the php unit: parentheses can be taken into account by constantly including when indicating 1 in the whole part of the displayed result (i.e. having included 1 permanently in tenth digit). Multiplying the sum by 4 can be done by shifting to the right the result obtained in the binary counter using the shift register (two 564IR2 chips).
Блок 14 и инвертор 15 могут быть реализованы с помощью интегральныхBlock 14 and inverter 15 can be implemented using integral
микросхем 155ЛН1 и 564ЛН2, второй коммутатор 16 может быть выполнен с помощью микросхемы 564ЛС2 (четыре элемента И-ИЛИ), второй сумматор ,17 и регистр 18, образующие 1 акап- ливающий сумматор, с помощью микросхем ЗбАИМ и 564ИР2 соответственно.155LN1 and 564LN2 microcircuits, the second switch 16 can be made with the 564LS2 microcircuit (four AND-OR elements), the second adder, 17, and the register 18, which form the 1st accumulator, using the ZbAIM and 564ИР2 microcircuits, respectively.
- -W - -W
Таким образом, предлал аемое устройство позвол ет расширить область его применени за счет возможности непосредственной оценки д1-5сперсии одной из наиболее важных случайной погрешности и закрепленных в нормативных документах характеристик АЦП.Thus, the proposed device allows to expand its area of application due to the possibility of directly estimating d1-5per sions of one of the most important random error and the ADC characteristics fixed in the normative documents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843823525A SU1256202A2 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Device for measuring distribution function of random error of analog-to-digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843823525A SU1256202A2 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Device for measuring distribution function of random error of analog-to-digital converter |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU683015 Addition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1256202A2 true SU1256202A2 (en) | 1986-09-07 |
Family
ID=21150946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843823525A SU1256202A2 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Device for measuring distribution function of random error of analog-to-digital converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1256202A2 (en) |
-
1984
- 1984-12-17 SU SU843823525A patent/SU1256202A2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 683015, кл. Н 03 К 13/02, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4250449A (en) | Digital electric energy measuring circuit | |
CN112816088B (en) | Self-adaptive range switching temperature sensor | |
US3818340A (en) | Electronic watt-hour meter with digital output representing time-integrated input | |
EP0117132A2 (en) | Double integrating-type analog-to-digital converter | |
US4034364A (en) | Analog-digital converter | |
CA1152569A (en) | Ac electric energy meter utilizing a counter as an integrator | |
US4404545A (en) | Analog-to-digital converter of the dual slope type | |
SU1256202A2 (en) | Device for measuring distribution function of random error of analog-to-digital converter | |
EP0607711B1 (en) | Electricity meter with variable gain and with sigma-delta converter | |
US20020013668A1 (en) | Power arithmetic apparatus | |
US5614902A (en) | Ratiometric analog to digital converter with automatic offset | |
CN85103529A (en) | Voltage-frequency converting circuit | |
US4023159A (en) | Non-linear analogue-digital converter | |
RU2012131C1 (en) | Integrating a-d converter | |
JPS6158056B2 (en) | ||
SU1830463A1 (en) | Measuring transducer for tensor resister weight measuring devices | |
SU692385A1 (en) | Device for measuring intensity ratio of impulsed flows | |
RU2062549C1 (en) | Analog-to-digital converter | |
RU2176089C1 (en) | Method of contactless digital measurement of electric current and device for its realization | |
SU731416A1 (en) | A.b.davidov's method of setting time intervals | |
JPH02246622A (en) | Multiple integration type a/d converter | |
RU2210783C2 (en) | Converter of time scale | |
SU862352A1 (en) | Digital frequency synthesizer | |
SU1012438A1 (en) | Pulse-time converter | |
SU1332530A1 (en) | Device for measuring the setting time of output voltage of the digital-to-analog converter |