DE2024925B2 - Analog-numerischer Wandler - Google Patents
Analog-numerischer WandlerInfo
- Publication number
- DE2024925B2 DE2024925B2 DE2024925A DE2024925A DE2024925B2 DE 2024925 B2 DE2024925 B2 DE 2024925B2 DE 2024925 A DE2024925 A DE 2024925A DE 2024925 A DE2024925 A DE 2024925A DE 2024925 B2 DE2024925 B2 DE 2024925B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- input
- analog
- amplifier
- output
- circuit
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/50—Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
delnde Analogspannung angelegt ist, während rationsverstärker oder Integrierverstärker, dem ein
der invertieiende Eingang über einen Integra- Eingangswderstand und ein Gegenkopp'ungskonden-
tionskondensator mit der Ausgangsklemme ver- io sator zugeordnet sind. Darüber hinaus ist üem Inte-
bunden ist, dadurch gekennzeichnet, grierschaltkreis im allgemeinen ein Adapterschalt-
daß zur Aufrechterhaltung der Eingangsimpedanz kreis für die Amplitude und Impedanz vorgeschaltet,
am nicht invertierenden Eingang und der Wand- der normalerweise aus einem Verstärker besteht,
lungsgenauigkeit bei geändertem Meßbereich der dessen Verstärkungsfaktor selektiv voreinstellbar ist
zu wandelnden Analogspannung ein Meßbereichs- ;5 und der eine hohe Eingangsimpedanz und niedrige
wähler, bestehend aus einer Schalteranordnung Ausgangsimpedanz aufweist. Auf diese Weise wer-
(23) und einer Mehrzahl von parallelgeschalteten den dem Eingang des Integrierverstärkers standardi-
Integrationswiderständen (36, 37) zwischen der sierte Spannungen zugeführt, gleichgültig, wie hoch
invertierenden Eingangsklemme (25) und einer die Amplitude des Eingangssignals ist.
Bezugsspannungsquelle angeordnet ist. 20 Die Verwendung von integrierten Haibleiterschalt-
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- kreisen hat es ermöglicht, die Technologie des Aufdurch
gekennzeichnet, daß dezimal abgestufte baus von Adapter und Integrierschaltkreis erheblich
Werte (36, 37) für die Integrationswiderstäude zu vereinfachen. In Fig. 1 ist beispielsweise ein bevorgesehen
sind. kanntes Schaltscnema dargestellt, bei dem der Adap-
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 zur 25 ter-Verstärker 10 aus einem integrierten Bauelement
Verwendung als numerisches Ohmmeter mit 12 besteht, das beispielsweise von der Firma Fairchild
Schaltkreisen zur Erzeugung eines Analogsignals unter der Bezeicbiung uA 709 auf den Markt gedes
zu messenden Widerstandes, dadurch gekenn- bracht wird; vorgeschaltet ist eine Differentialanpaßzeichnet,
daß einerseits der zu messende Wider- stufe 14 sehr hoher Eingangsimpedanz, beispielsstand
(60) zwischen den nicht invertierenden Ein- 30 weise ein Paai von Feldeffekttransistoren. Das zu
gang (17) des Operationsverstärkers (11) und eine konvertierende oder wandelnde Signal Ve wird über
Bezugsklemme gelegt ist, und daß andererseits einen Eingang 16 dieser Anpaßstufe zugeführt, wähdie
Schaltkreise zur Erzeugung des Analogsignals rend eine potentiometrische Rückkopplungsverbindurch
einen Hilfs-Operntioc verstärker 58 mit dung 18-20 zwischen dem Ausgang 22 des Verstär-Differentialeingängen
(57, 59) gebildet werden, 35 kers 12 und dem anderen Eingang 24 der Anpaßdessen
nicht invertierender Eingang (57) mit dem stufe ausgebildet wird. Auf diese Weise wird die
invertierenden Eingang (27) des Operations- Quelle des Signals Vc, das zu wandeln ist, an eine
Verstärkers (11) verbunden ist. dessen invertie- praktisch unendliche Impedanz gelegt, wobei die
render Eingang (59) an eine Feststromquelle (66) Verstärkung G des Adapter-Verstärkers 10 unter
angeschlossen ist und dessen Ausgang (61) mit 40 Aufrechterhaltung der Polarität bestimmt ist durch
seinem invertierenden Eingang (59) über einen den Dämpfungskoeffizienten der potentiometrischen
ersten Eichwiderstand (64, 64') sowie mit dem Rückkopplungsschleife. Die Umschaltung der Widernicht
invertierenden Eingang (17) des Operations- stände der Rückkopplungsschleife 20-21 gestattet
Verstärkers (11) über einen zweiten Eichwider- mittels eines Umschalters 23 die Auswahl voreinstand
(62, 62') verbunden ist. 45 gestellter Verstärkungsgrade und dadurch die Aus-
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, da- wahl der Meßbereiche des Wandlers. Wenn das Eindurch
gekennzeichnet, daß für den ersten und/ gangssignal vor der Messung geschwächt werden
oder zweiten Eichwiderstand mehrere Werte mit- muß, ist der Ausgang des verwendeten Dämpfungstels
Wahlschaltern (63, 65) einschaltbar sind, die Schaltkreises demgemäß vorteilhafterweise mit einem
gemeinsam mit der Schaltanordnung (23) betätig- 50 der Eingänge hoher Impedanz des Adapter-Verstärbar
sind. kers verbunden, was die Verwendung von Widerständen großer Widerstandswerle erlaubt und damil
auch die Begrenzung des Stromes, der von der Quelle
des zu wandelnden Signals geliefert werden muß 55 Man erkennt, daß zum Erzielen einer hochwertigen
Messung die Spannungsabweichung ε des Adapter-Die Erfindung betrifft einen Wandler für die Verstärkers kompensiert werden muß durch eint
Wandlung eines Analogsignals in ein numerisches Nullregelung 26, weil sie am Ausgang eine Fehler-Signal,
insbesondere numerische Voltmeter der Bau- spannung der Größe G ■ t. einführen würde,
art mit einem Integrierschaltkreis mit doppelter 60 Der Integrierverstärker 28 ist ebenfalls als Ope-Kampenspannung, beispielsweise beschrieben in der rationsverstärker in Form eines integrierten Halbfranzösischen Patentschrift 1 231 060. Bei solchen leiterschaltkreises ausgebildet und mit einem Konnumerischen Voltmetern mit Doppelrampenspan- densator 30 und einem Widerstand 32 für die Interning ist das analoge Eingangssignal I1 dauernd an gration versehen, wobei ferner eine Einrichtung M den Integrierschaltkreis angelegt. Der Integrierschalt- 65 für die Kompensation der Spannungsabweichung 1 kreis wird periodisch durch einen Bezugsstrom /., vorgesehen ist.
art mit einem Integrierschaltkreis mit doppelter 60 Der Integrierverstärker 28 ist ebenfalls als Ope-Kampenspannung, beispielsweise beschrieben in der rationsverstärker in Form eines integrierten Halbfranzösischen Patentschrift 1 231 060. Bei solchen leiterschaltkreises ausgebildet und mit einem Konnumerischen Voltmetern mit Doppelrampenspan- densator 30 und einem Widerstand 32 für die Interning ist das analoge Eingangssignal I1 dauernd an gration versehen, wobei ferner eine Einrichtung M den Integrierschaltkreis angelegt. Der Integrierschalt- 65 für die Kompensation der Spannungsabweichung 1 kreis wird periodisch durch einen Bezugsstrom /., vorgesehen ist.
entladen, bis ein Bezugspotential erreicht wird. Wenn Gemäß vorstehendem war es bisher bei Analog
die Enlladeperiode mit T1 bezeichnet wird und die wandlern in numerische Größen mit Doppelrampen
Integrierschaltkreis üblich, als Bauteile einen Adap- unbekannten zu messenden Widerstand fließen läßt,
terschaitkreis und einen Integrierschaltkreis vorzu- ist dieses Signal analog dem ohmschen Wert des
sehen, und zwar in Form zweier integrierter Ope- Widerstandes. Wenn der zu messende Widerstand
rationsverstärker, ferner zwei Kompensatinnsschalt- einen kleinen oder mittleren ohmschen Wert besitzt,
kreise für die Spannungsabweichung, drei Präzisions- 5 das heißt mindestens gleich einem Megohm, kann
widerstände und einen Kondensator. Diese verschic- die Anordnung so getroffen werden, daß die Kon-
denen Bauelemente bestimmten durch ihre Charakte- stantstromquelle ohne allzuviel Schwierigkeiten einen
ristiken die erreichbare Genauigkeit der Wandlung. außerordentlich hohen Innenwiderstand besitzt, min-
Wie in jeder elektronischen Schaltungsanordnung destens hundertmal größer als dem zu messenden
kann man annehmen, daß jede Verringerung der to unbekannten Widerstand entspricht. In der Praxis
Anzahl der Bauelemente, durch die weder uie Wir- läßt sich eine solche Quelle beispielsweise dadurch
kungsweise noch die Genauigkeit der Elementar- realisieren, daß ein Transistor als Strominjektor aus-
funktion, die zu realisieren ist, verändert wird, gebildet wird.
a priori einen Vorteil erbringt, einerseits bezüglich Bei zu messenden Widerständen in der Größendes
Gesamtpreises für die Bauelemente und die 15 Ordnung oberhalb von Megohm ist die Realisation
Montage sowie andererseits bezüglich der Wartungs- einer solchen Quelle schwieriger und kostspieliger,
arbeiten und der Betriebssicherheit. Darüber hinaus muß Sorge getragen werden, daß der
Aus der Veröffentlichung »IBM Technical Dis- Eingangswiderstand des Aiialogwandlers, dem das
closure Bulletin«, 11, 1968, S. 384/385 ist ein analog Analogsignal entsprechend der ohmschen Größe des
numerischer Wandler mit Doppelrampenintegration 20 Widerstandes, der zu messen ist, zugeführt wird,
bekannt, bei dem der Integrationsschaltkreis einen seinerseits sehr groß ist unr' über dem Wert liegt, der
Operationsverstärker umfaßt, an dessen nicht inver- zu messen ist, damit das zu wpadelnde Analogsignal
tierenden Eingang die zu wandelnde Analogspannung nicht gestört wird. Um dieser Bedingung zu genügen,
angelegt ist, während der invertierende Eingang über kann man im allgemeinen auf einen Vorverstärker als
einen Integrationskondensator mit der Ausgang:.- ?s Adapter zurückgreifen, ähnlich dem gemäß F i g. 1
klemme verbunden ist. (ßezugszeichen 10), der eine hohe Eingangsimpedanz
Dieser bekannte Wandler weist für das zu wan- aufweist.
delnde Analogsignal eine hohe Eingangsimpedanz Gemäß der Erfindung läßt sich mit der angegebe-
auf, und von den obengenannten Merkmalen dieses nen Schaltungsanordnung ein numerisches Ohmmeter
bekannten Wandlers wird auch beim Gegenstand 30 aufbauen, das die gleichen Vorteile aufweist wie sie
der Erfindung Gebrauch gemacht. für die Anwendung als Voltmeter angegeben wurden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen solchen Wand- Die Schaltungsanordnung wird zur Verwendung als
ler so zu gestalten, daß mit dem geringstmöglichen numerisches Ohmmeter mit Schaltkreisen zur ErAufwand
eine Umschaltung der Meßbereiche für zeugung eines Analogsignals des zu messenden
eine zu messende Größe in Form einer Spannung ge- 35 Widerstandes so ausgebildet, daß einerseits der zu
schaffen wird, ohne daß die Wandlungsgenauigkeit messende Widerstand zwischen den nicht invertierensich
von Meßbereich zu Meßbereich ändert. Darüber den Eingang des Operationsverstärkers und eine Behinaus
sollen eventuelle parasitäre Wechselüberlage- zugsklemme gelegt ist, und daß andererseits die
rangen der zu messenden Spannung nicht zu einer Schaltkreise zur Erzeugung des Analogsignals durch
entsprechenden Verfälschung des Gleichspannungs- 40 einen Hilfs-Operationsverstärker mit Differentialeinsignals
am Wandlereingang führen. gangen gebildet werden, dessen nicht invertierender
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Eingang mit dem invertierenden Eingang des Opegelöst,
daß zur Aufrechterhaltung der Eingangsimpe- rationsverstärkers verbunden ist, dessen invertierendanz
am nicht invertierenden Eingang und der Wand- der Eingang an eine Fcststromquclle angeschlossen
lungsgenauigkeit bei geändertem Meßbereich der zu 45 ist und dessen Ausgang mit seinem invertierenden
wandelnden Analogspannung ein Meßbereichswähler, Eingang über einen ersten Eichwiderstand sowie mit
bestehend aus einer Schalteranordnung und einer dem nicht invertierenden Eingang des Operations-Mehrzahl
von parallelgeschalteten Integrationswider- Verstärkers über einen zweiten Eichwiderstand verständen
(36, 37) ^wischen der invertierenden Ein- bunden ist.
gangsklemme (25) und einer Bezugsspannungsquelle 50 Auf diese Weise wird das Potential an den Klem-
angeordnet ist. men des Widerstandes, der zu messen is', dauernd
Man erkennt, daß bei dieser Schaltungsanordnung an den nicht invertierenden Eingang des Hilfs-Ope-
nur ein einziger Verstärker, eine einzige Nullregel- rationsverstärkers gelegt.
einrichtung und ein einziger Widerstand mit Doppel- Unter diesen Bedingungen wird wegen des an den
funktion eingesetzt werden, so daß sich eine erhöhte 55 invertierenden Eingang des Hilfs-Operationsverstär-Zuverlässigkeit
ergibt, daß ein sehr geringer Tempe- kers gelieferten Stromes und wegen der Rückkoppraturgang
des Nullpunkts erreicht wird, daß keine lung mit dem ersten Widerstand und wegen des AnFehlerquelle
vorliegt, durch die parasitäre Wechsel- paßwiderstandes (zweiler Eichwiderstand) ein Stromsignalc
Fehler verursachen können, eine bessere Sta- generator aufgebaut, der in den zu messenden Widerbilität
der Verstärkung, einerseits bezüglich der 60 stand einen Konstantstrom liefert unabhängig von der
Langzeitstabilität und andererseits in Abhängigkeit ohmschen Größe des Widerstsndes. Darüber hinaus
von der Temperatur erreicht wird, und daß schließ- erlaubt die hohe Eingangsimpedanz des Operationslich
auch die Herstellungskosten gesenkt werden. Verstärkers eine vollkommen dämpfungsfreie Über-
Die Hauptanwendung einer solchen Schaltungs- tragung des Analogsignals des ohmschen Wider-
anordnung ist die Wandlung eines analogen Ein- 65 standswertes, der zu messen ist, an den Eingang des
gangssignals in ein numerisches Ausgangssignal. analog-numerischen Wandlers.
Wenn ein Anaicesignal dadurch geschaffen wird, daß Die Erfindung soll nir hstehend unter Bezugnahme
man einen konst-diiten bekannten Strom durch einen auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt
Fig.], wie oben erläutert, ein bekanntes Schalt- Bei einer solchen Anordnung wird die sehr hohe
schema für einen analog-numerischen Wandler mit Impedanz, die sich der Spannung V1, darbietet, aufdoppelter
Rampe, rechterhaltsn, infolge der Tatsache, daß die Verwen-
F i g. 2 einen analog-numerischen Wandler mit der dung eines Integrieroperationsverstärkers mit Diffe-
Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung und 5 rentialeingängen es erlaubt, auf Rückkopplungsver-
F i g. 3 eine Ausführungsform eines numerischen bindungen zum Eingang 17 zu verzichten und ande-Ohmmeters
unter Benutzung der Lehren der Er- rerseits den Widerstand 36 für die vollständige Befindung.
Stimmung des Integrationsstromes /, = VJR zu ver-
Gemäß F i g. 2 wird die zu wandelnde Spannung V1. wenden, so daß der Adapterverstärker, der bisher
an die erste Quelle 17 eines Operationsverstärkers 11 10 benutzt wurde, überflüssig gemacht wird, was einen
mit sehr hoher Eingangsimpedanz gelegt, der einen Operationsverstärker mit den zugeordneten Kompen-Nullabgleich
27 (schematisch angedeutet) aufweist. sationseinrichtungen und zwei Präzisionswiderstän-Der
Ausgang 35 des Operationsverstärkers 11 ist über den überflüssig macht. Eine derartige Vereinfachung
einen Kondensator 30 mit seinem zweiten Eingang 25 ist bedeutungsvoll, weil sie zur Senkung der Herstelverbunden,
der seinerseits über einen Schalter 23 mit i5 lungskosten beiträgt: Die Verringerung der Anzahl
Widerständen 36 und 37 verbunden ist. Der Ausgang der Bauelemente verringert die Kosten für die Zu-35
des Operationsverstärkers ist mit dem Eingang lieferteile, verringert die Herstellungszeit und die Abeines
Bezugspegeldurchgangsdetektors 38 verbunden, gleich- und Prüfzeit. Andererseits wird die Gesamtder
seinerseits mit seinem Ausgang an den Rückstell- zuverlässigkeit der Anordnung verbessert. Darüber
eingang einer bistabilen Kippstufe 40 verbunden ist; 20 hinaus ergibt sich auch wegen der direkten Überder
Kippeingang S der Kippstufe ist mit dem Ausgang tragung parasitärer Wechselsignale zum Integriervereines
Kadenzschaltkreises 42 verbunden. Die Aus- stärker keine Verzerrung der Amplitude und damit
gangsklemme Q der Kippstufe 40 ist verbunden mit ergibt sich auch kein Wandlungsfehler aus diesem
den Steuerklemmen eines Unterbrechers 44 und eines Grunde. Schließlich ist es einfach, mit Hilfe des
Gatters 46. Der Unterbrecher 44 ist zwischen eine i5 Schalter;; 23 zwischen den Widerständen 36 und 37
Bezugsstroniquelle 50 und die Eingangsklemme 25 umzuschalten, die vorzugsweise im Dezimalverhältnis
des Operationsverstärkers 11 geschaltet. Das Gatter zueinander stehen, um so den Integrationsstrom Z1 in
46 ist zwischen einen Taktgeber 52, der chronome- einem günstigen Bereich zu halten, unabhängig von
trisch Impulse abgibt, und einen Impulszähler 54 gc- der Höhe der Eingangsspannung Vc.
schaltet, dem eine numerische Anzeigeanordnung 56 30 Gemäß F i g. 3 ist ein analog-niinierischer Wandzugeordnet ist. Im übrigen ist der Ausgang Q der ler. ähnlich dem nach F i g. 2, dargestellt. Der unbe-Kippstufe 40 über einen Steuerschaltkreis für di^ kannte zu messende Widerstand i<;t der Widerstand Nullrückstellung 48 mit dem Rückstelleingang R de* 60 mit der Größe Rx, und er ist zwischen die nicht Zählers 54 verbunden. invertierende Eingangsklemme 17 des Opcrationsver-
schaltet, dem eine numerische Anzeigeanordnung 56 30 Gemäß F i g. 3 ist ein analog-niinierischer Wandzugeordnet ist. Im übrigen ist der Ausgang Q der ler. ähnlich dem nach F i g. 2, dargestellt. Der unbe-Kippstufe 40 über einen Steuerschaltkreis für di^ kannte zu messende Widerstand i<;t der Widerstand Nullrückstellung 48 mit dem Rückstelleingang R de* 60 mit der Größe Rx, und er ist zwischen die nicht Zählers 54 verbunden. invertierende Eingangsklemme 17 des Opcrationsver-
Die allgemeine Funktion der Schaltungsanordnung 35 stärkers 11 und Masse geschaltet. In bekannter Weise
nach Fig. 2 ist beispielsweise in der französischen ist der Ausgang 35 des Verstärkers 11 einerseits mit
Patentschrift 1321060 beschrieben. Deshalb soll seinem invertierenden Eingang 25 über einen Intehier
nur kurz zusammengefaßt werden: In dem grierkondensator 30 verbunden und andererseits mit
Augenblick, in dem die Kippstufe 40 in den rück- dem Eingang eines Bezugspegeldetektors 38 mit loizi
gestellten Schaltzustand gelangt, ist an der Klemme 40 schem Ausgang. Der Ausgang des, Detektors 38 "ist
35 das Signal am Ausgang des Integrierschaltkreises mit dem Rückstelleingang R einer bistabilen Kippgleich
dem Bezugspegel des Detektors 38, beispiels- stufe 40 verbunden, deren Umschalteingang S verweise
0 Volt. In diesem Augenblick wird zugleich das bunden ist mit dem Ausgang eines Kadenzsclu-.U
Gatter 46 geschlossen und der Zähler 54 angehalten, kreises 42. welcher periodische Impulse mit relati\
während die Anzeigeeinrichtung 56 die Anzahl der 45 niedriger Frequenz liefert zur Bestimmung der Wand
Impulse anzeigt, die bis dahin gezählt worden ist. In lungsperiode und der Dauer der Integration. Dc;
diesem Augenblick ist auch noch der Unterbrecher 44 Ausgang Q der Kippstufe 40 ist verbunden mit der
offen. Unter diesen Umständen erzeugt die Span- Steuerquellc eines Gatters 46, das zwischen einen
nung V(. die an die Klemme 17 des Integrierschalt- Taktgeber 52 — welcher chronometrische Impuls
kreises angelegt ist, einen Ladestrom I1 = VJR in 50 hoher Frequenz liefert — und einen Impulszähler 54
den Kondensator 30 (R ist der Widerstand 36). Nach geschaltet ist, welch letzterem eine Anzeigeeinricheiniger
Zeit liefert der Kadenzschaltkreis 42 der tung 56 zugeordnet ist. Der Ausgang Q der Kippstufe
Periodendauer T1 einen Impuls, durch den die Kipp- 40 ist ferner verbunden mit dem Steuereingang einestufe
40 umgeschaltet wird und der den Zähler 54 auf Unterbrechers 44, welcher zwischen eine Bezugs-Null
stellt, wobei zugleich das Gatter 46 geöffnet wird 55 stromquelle 50 und dem Eingang 25 des Verstärkers
und der Unterbrecher 44 geschlossen wird. Ein Be- 11 geschaltet ist, mit welchem Eingang außerdem ein
zugsstrom I2 gleicher Polarität wie die Spannung V0 Integrier- und Verstärkungseinstellwiderstand 36 ver-
und einer Amplitude, die mehrfach höher ist als die bunden ist. Der Ausgang des Kadenzschaltkreises 42
von /,, wird derart an die Klemme 25 angelegt, daß ist ferner verbunden mit dem Rückstelleingang R des
der Kondensator 30 entladen wird. Während dieser 60 Zählers 54. Der invertierende Eingang 25 des VerZeit
zählt der Zähler 54 die vom Taktgeber 52 ge- stärkers 11 ist mit dem nicht invertierenden Eingang
lieferten Impulse. Wenn das Signal an der Klemme 25 57 eines Hilfs-Operationsverstärkers 58 verbunden^
gleich dem Bezugspegel des Detektors 38 wird, endet dessen invertierender Eingang 59 verbunden ist einerder
Wandlungszyklus: Die bei 56 angezeigte Zahl ist seits mit einer Quelle 66, die einen Feststrom / abgibt
der genaue numerische Wert von Ve unter der Vor- 65 und andererseits mit dem Ausgang 61 des Hilfs-Opeaussetzung,
daß keine erhebliche Änderung von Ve rationsverstärkers 58, und zwar über einen Gegenwährend
einiger Perioden erfolgt, die dem betreffen- kopplungswiderstand 64 der Größe R Der Ausgang
den Meßzyklus vorausgehen. 61 ist verbunden mit der Eingangsklemme 17° des
Operationsverstärkers 11 über einen Verbindungswiderstand 62 der Größe Ti2.
Unter der Voraussetzung, daß die beiden Operationsverstärker 11 und 58 ideal arbeiten, sind deren
Eingangswiderstände und Verstärkungen praktisch unendlich, ihre Eingangsströme vernachlässigbar
klein, -.nd die Pokntialunterschiede zwischen ihren
Eingangsklemmen können zu Null angenommen werden. Wenn V das Potential an der Klemme 61 und Vx
das Potential zwischen den Klemmen 17 bis 25 bzw. 57 bis 59 ist, gilt dann:
V = —IR + V
Vx = rxvi\r2 + Rx)
Aus diesen beiden Gleichungen läßt sich V leicht eliminieren und man erhält:
Vx = -RxIRJR2
Mit dieser Anordnung erhält man demgemäß für jede Größe Rx ein Signal Vx, das analog dem ohmschen
Wcrti?v des Widerstandes ist, der zu messen
ist, und dieses Signal wird angelegt an den analognumerischen Wandler mit sehr hoher Eingangsimpedanz.
Man erkennt demgemäß, daß gleichzeitig die beiden an ein numerisches Ohmmeter zu stellenden Forderungen
erfüllt werden. Es ergibt sich, daß im Rhythmus der Kadenzimpulse von dem Kadenzschaltkreis
42 Sägezahnsignale am Ausgang 35 des Integrierverstärkers 11 erscheinen und daß dem Zähler
54 chronometrische Impulse zugeführt werden, deren Anzahl proportional Vx ist.
Zwar eignet sich eine solche Anordnung insbesondere für die Messung von hohen Widerständen
(größer als Megohm-ßereich), doch ist es offensichtlich, daß sie ebenso brauchbar ist für die Messung
von niederohmigen oder mittleren Widerstandswerten. In einem solchen Fall kann einer oder können
mehrere der drei Parameter/, A1, R2, welche den
Proportionalitätskoeffizienten zwischen Vx und Rx
festlegen, derart geändert werden, daß der Wert von Vx immer innerhalb des optimalen Amplitudenbereichs
für den Eingang des analog-numerischen Wandlers liegt, der eingesetzt wird. Zu diesem Zweck
können zwei oder drei dekadisch abgestufte Widerstandswerte für R1 vorgesehen werden (64 und 64')
sowie für A2 (62 und 62') sowie auch zwei Schalter
(65 und 63), um in Funktion von der Größenordnung des Widerstandes Rx, der zu messen ist, eine Auswahl
zu treffen, so daß Vx sich im günstigsten Bereich befindet.
Darüber hinaus gestattet der Schalter 12, wie im
Darüber hinaus gestattet der Schalter 12, wie im
an Beispiel der F i g. 2, die Umschaltung des Widerstandswertes
des Integrier- und Verstärkungseinstcllwiderstandes 36, um so die Größenordnung der Eingangsamplituden
des Wandlers optimal zu gestalten und damit eine oder mehrere weitere Dekaden für
den Meßbereich der Anordnung zu gewinnen. Hs versteht sich, daß in der Praxis die drei Schalter 23,
63 und 65 verschiedene Ebenen ein und denselben Umschalter bilden können.
Ein derartiges numerisches Ohmmeter kann auch eine Baugruppe eines numerischen Vielfachmd'-instrumentes
bilden, das von dem analog-numerischen Wandler gemäß der Erfindung ausgeht. Avf diese Weise läßt sich mit geringem Aufwand für zusätzliche
Bauelemente eine wichtige Funktion unter
höchst befriedigenden Bedingungen realisieren.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409512/382
Claims (1)
1. Analog-numerischer Wandler mit Doppel- für den mittleren Wert des analogen Eingangsrampenintegration,
bei dem der Integrations- 5 signals I1 während der Dauer T1 eines Wandlungsschaltkreis einen Operationsverstärker umfaßt, an zyklus.
dessen nicht invertierenden Eingang die zu wan- In der Praxis ist der Integrierschaltkreis ein Ope-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR6917334A FR2041678A5 (de) | 1969-05-28 | 1969-05-28 | |
FR6942066A FR2069918B2 (de) | 1969-12-05 | 1969-12-05 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2024925A1 DE2024925A1 (de) | 1971-01-07 |
DE2024925B2 true DE2024925B2 (de) | 1974-03-21 |
DE2024925C3 DE2024925C3 (de) | 1974-10-03 |
Family
ID=26215046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2024925A Expired DE2024925C3 (de) | 1969-05-28 | 1970-05-22 | Analog-numerischer Wandler |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2024925C3 (de) |
GB (1) | GB1306967A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH665027A5 (de) * | 1984-09-06 | 1988-04-15 | Mettler Instrumente Ag | Verfahren zur messung und digitalisierung eines widerstandes und schaltung zur durchfuehrung des verfahrens. |
EP3896848B1 (de) * | 2017-03-16 | 2023-11-01 | Isotopx Ltd | Verstärker |
-
1970
- 1970-05-22 DE DE2024925A patent/DE2024925C3/de not_active Expired
- 1970-05-26 GB GB2519770A patent/GB1306967A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1306967A (en) | 1973-02-14 |
DE2024925A1 (de) | 1971-01-07 |
DE2024925C3 (de) | 1974-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0528784B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung einer Messgrösse | |
DE2917237C2 (de) | ||
CH664632A5 (de) | Schaltungsanordnung zur kompensation von schwankungen des uebertragungsfaktors eines magnetfeldsensors. | |
CH665027A5 (de) | Verfahren zur messung und digitalisierung eines widerstandes und schaltung zur durchfuehrung des verfahrens. | |
DE2949461A1 (de) | Elektronisches energieverbrauchsmessgeraet | |
DE2359527A1 (de) | Verfahren und anordnung zur kapazitaetsmessung | |
DE2601789A1 (de) | Analog/digital-umsetzer | |
DE2614697A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur digitalen messung elektrischer spannungen sowie sehr geringer elektrischer widerstaende | |
DE3879211T2 (de) | Temperaturkompensationsschaltung. | |
EP0356438B1 (de) | Verfahren und anordnung zur auswertung einer analogen elektrischen messgrösse | |
DE3831659A1 (de) | Einschaltung zum eichen eines ohmmeters | |
DE2341322A1 (de) | Anordnung zum erzeugen eines messausgangssignales, dessen hoehe linear von der groesse eines zu messenden widerstandes abhaengt | |
DE1648873A1 (de) | Feuchtigkeitsmessvorrichtung | |
DE4039006C1 (de) | ||
DE2024925B2 (de) | Analog-numerischer Wandler | |
DE2336982A1 (de) | Effektivwertmesseinrichtung | |
DE2547725A1 (de) | Analog-digital-wandler | |
DE2460079C3 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Stellung des Schleifers eines Potentiometers und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE4327136A1 (de) | Analoger Rampengenerator mit digitaler Korrektur | |
DE3642495C2 (de) | ||
DE2353812A1 (de) | Temperaturmesschaltung | |
DE2305204A1 (de) | System zum umwandeln eines eingangssignals in einen logarithmischen wert | |
EP0129132B1 (de) | Messeinrichtung zur Erfassung einer Temperaturdifferenz | |
EP0412573B1 (de) | Schaltungsanordnung für die Analogsignal-Frequenz-Wandlung | |
EP1378755B1 (de) | Messschaltung mit einer Messbrücke und Messvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |