DE1616050C

DE1616050C - Device for automatic calibration of analog-to-digital converters with digital display

Info

Publication number: DE1616050C
Authority: DE
Inventors: Peter Robert Farnborough. Hamp shire Lowe (Großbritannien)
Original assignee: The Solartron Electronic Group Ltd Farnborough, Hampshire (Großbritannien)
Publication date: 1971-07-08

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Einrichtung auszeichnet, daß nach jeweils einer vom Programm-The invention is concerned with a device that, after each one of the program

zum automatischen Eichen oder Abgleichen von geber bestimmten Anzahl von Umsetzungsvorgängenfor the automatic calibration or comparison of encoder specific number of implementation processes

Analog-Digital-Umsetzern mit digitaler Anzeige. der Eingang des Verstärkers kurzgeschlossen wirdAnalog-to-digital converters with digital display. the input of the amplifier is short-circuited

Die meisten Analog-Digital-Umsetzer mit digitaler und der Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers auf Anzeige müssen beim Einschalten geeicht und auch 5 ein als Korrekturglied für den Verstärker dienendes während des Betriebes von Zeit zu Zeit nachgeeicht digitalverstellbares Potentiometer geschaltet wird und werden. Ein digitaler Spannungsmesser erfordert im dieses so verstellt, daß der Ausgangswert des Analogallgemeinen drei Eichungen mit einem eingebauten Digital-Umsetzers Null wird, und daß, vom Pro-Normalelement, Nullspannungseichung und Null- grammgeber gesteuert, während der folgenden Meßstromeichung. Diese drei Eichvorgänge können im io wertumsetzungsvorgänge der das Potentiometer verallgemeinen schnell und leicht durchgeführt werden. stellende Ausgangswert des Analog-Digital-Umsetzers Die Verantwortung für die Durchführung der Eichung in einem Speicher gespeichert wird, und das Potentioträgt jedoch der Benutzer des digitalen Spannungs- meter festgehalten wird. Bei diesem vorgeschlagenen messers, der die Eichung falsch ausführen oder über- Verfahren wird der Korrekturwert für das Potentiohaupt unterlassen kann. Wenn von Hand zu eichende 15 meter in einem herkömmlichen Speicher gespeichert, Analog-Digital-Umsetzer an einer weit entfernt lie- der zum einen aufwendig ist und zum anderen bereits genden oder unbemannten Station benutzt werden, bei einem kurzen Netzausfall die gespeicherte Info'rmuß man diese Station in regelmäßigen Abständen mation verlieren kann.Most analog-to-digital converters with digital and the output of the analog-to-digital converter on Display must be calibrated when switched on and also a 5 serving as a correction element for the amplifier digitally adjustable potentiometer is switched from time to time during operation and will. A digital voltmeter requires this adjusted so that the output value of the analog general three calibrations with a built-in digital converter is zero, and that, from the pro-normal element, Zero voltage calibration and zero gram generator controlled during the following measurement current calibration. These three calibration processes can generalize the value conversion processes of the potentiometer can be done quickly and easily. The output value of the analog-digital converter The responsibility for performing the calibration is stored in a memory and the potentiometer is carried however, the user of the digital voltmeter is recorded. At this proposed knife, who carry out the calibration incorrectly or over- procedure becomes the correction value for the potentio main can omit. If 15 meters to be calibrated by hand are stored in a conventional memory, Analog-digital converter at a distant one, which is on the one hand complex and on the other hand already The stored information must be used in the event of a brief power failure you can lose this station at regular intervals mation.

aufsuchen, um den Analog-Digital-Umsetzer nach- Während bei dem älteren Patent 1 273 064 diego to the analog-to-digital converter after- While in the earlier patent 1,273,064 die

zueichen.· 20 Eichung des digitalen Spannungsmessers durch· 20 Calibration of the digital voltmeter by

Von Hand auszuführende Eichverfahren von wechselweises Einschalten einer Normalspannungs-Analog-Digital-Umsetzern mit digitaler Anzeige wer- quelle erfolgt und bei dem älteren Patent 1 270 092 den ausführlich von T. E. Nawalinski in einem. eine Eichung durch Nullstrom-Korrektur vorAufsatz in der Zeitschrift »Instruments & Control genommen wird, stellt sich die Erfindung die AufSystems«, Januar 1962, Bd. 35, S. 88 bis 91, beschrie- 25 gäbe, die Vorteile der Eichmöglichkeiten dieser Art ben. Nawalinski erwähnt in seinem Aufsatz auch miteinander zu verbinden.Calibration procedures to be carried out by hand by alternately switching on a normal voltage analog-digital converter with digital display is done and in the earlier patent 1 270 092 the detailed one by T. E. Nawalinski in one. a calibration by zero current correction in front of the attachment in the magazine "Instruments & Control is taken, the invention poses the AufSystems", January 1962, vol. 35, pp. 88 to 91, would describe the advantages of the calibration options of this type ben. Nawalinski also mentions in his essay to connect with each other.

kurz die automatische Überprüfung von Analog- ' Unter Berücksichtigung der vorgeschlagenen Ver-briefly the automatic review of analogue 'taking into account the proposed

Digital-Umsetzern mit digitaler Anzeige. Danach ist fahren geht die Erfindung aus von einer EinrichtungDigital converters with digital display. After that, the invention is based on a device

es bekannt, einen aus mehreren Relais aufgebauten zum automatischen Eichen von Analog-Digital-Um-it is known to have a built-up of several relays for the automatic calibration of analog-digital conversion

Vergleicher an den Ausgang des zu eichenden 30 setzern mit digitaler Anzeige, mit einer aus Schalt-Comparator to the output of the 30 setter to be calibrated with a digital display, with a switching

Analog-Digital-Umsetzers anzuschließen und bei gliedern aufgebauten. Steuerschaltung, die auf GrundAnalog-to-digital converter to be connected and built up in the case of links. Control circuit due to

einem vorgegebenen Eingangsmeßwert den Aus- eines ihr zugeführten Steuersignals den zu eichendena given input measured value the output of a control signal supplied to it to be calibrated

gangs- oder Anzeigewert hinsichtlich seiner Richtig- Analog-Digital-Umsetzer in die Eichstellung bringt,brings the output or display value into the calibration position with regard to its correct analog-digital converter,

keit zu überprüfen. mit einer Meßgeberschaltung, die, angibt, ob dercheck ability. with a sensor circuit that indicates whether the

Ferner wird bereits nach dem deutschen Patent 35 digitale Anzeigewert des Umsetzers von einem vor-1 273 064 ein Verfahren zur Spannungsmessung mit gegebenen Wert abweicht oder mit ihm übereineinem nach dem Spannungs-Frequenz-Prinzip arbei- stimmt, mit einer Eichstelleinrichtung, die bei Freitenden Digitalvoltnieter unter Benutzung eines wahl- gäbe durch die Steuerschaltung auf Grund des ihr weise an eine Kalibrierspannung und die zu messende zugeführten Steuersignals den Analog-Digital-Um-Spannung anzuschließenden Analog-Digital-Um- 40 setzer derart einstellt, daß die Differenz zwischen setzers mit nachgeschalteten Zähldekaden vorgeschla- dem angezeigten Wert und dem vorgegebenen Wert gen, das sich dadurch auszeichnet, daß mit einem abnimmt, und mit einer Einrichtung, die der Steuer-Startimpuls über einen Umschalter eine Verbindung . schaltung, wenn diese Differenz Null ist, ein weiteres zwischen der Kalibrierspannungsquelle und dem Steuersignal zuführt, auf Grund dessen die Steuer-Analog-Digital-Umsetzer hergestellt wird, dessen 45 schaltung den Umsetzer in die normale Betriebs-Ausgangsimpulse über ein durch den Startimpuls ge- stellung oder, sofern dies notwendig ist, in eine weitere öffnetes Meßtor an die Zähldekaden gelangen, das Eichstellung bringt. Diese Einrichtung ist nach der nach einer vorgegebenen Zahl von Ausgangsimpulsen Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Eichbeispielsweise mit dem tausendsten Impuls geschlos- stelleinrichtung einen schrittweise arbeitenden eleksen wird, wobei die Zeit zwischen dem ersten und 50 trischen Motor enthält, der einen Steller zum Eichen dem letzten Impuls in einem Zeitspeicher erfaßt und des Umsetzers antreibt. -Furthermore, according to the German patent 35, the digital display value of the converter is provided by a pre-1 273 064 a method for voltage measurement deviates with a given value or at the same time works according to the voltage-frequency principle, with a calibration device that works on free ends Digitalvoltnieter using an option through the control circuit based on her wise to a calibration voltage and the supplied control signal to be measured the analog-digital-Um-voltage to be connected analog-digital converter 40 sets such that the difference between setter with subsequent counting decades before the displayed value and the specified value gene, which is characterized by the fact that decreases with one, and with a device that the control start impulse a connection via a switch. circuit, if this difference is zero, another between the calibration voltage source and the control signal, on the basis of which the control analog-digital converter is made, the 45 circuit of which converts the normal operating output pulses via a setting via the start impulse or, if necessary, in a further setting open measuring gate to reach the counting decades, which brings the calibration position. This facility is after the according to a predetermined number of output pulses, the invention characterized in that the calibration, for example with the thousandth impulse, a closed-loop device that works step-by-step where the time between the first and 50 tric engine includes an actuator for calibration the last pulse is recorded in a time memory and drives the converter. -

gespeichert wird, woraufhin über den Umschalter der Falls mehrere Eichvorgänge durchzuführen sind, Analog-Digital-Umsetzer an die zu messende Span- können entsprechend viele Schrittmotoren vorhanden nung angeschlossen wird, dessen Ausgangsimpulse sein, die von der gemeinsamen, aus logischen Schaltübcr das für die im Zeitspeicher· gespeicherte Zeit 55 gliedern aufgebauten Steuerschaltung angesteuert geöffnete und nach Ablauf dieser Zeit geschlossene werden. Ferner zeichnet sich der Erfindungsgegen-Meßtor an die Zähldekaden gelangen. Dieses vor- stand durch seinen einfachen Aufbau aus, der keinen geschlagene Verfahren ist jedoch zeitraubend und großen Aufwand darstellt. Im Gegensatz zu herstellt hinsichtlich der abzugebenden elektrischen kömmlichcn elektronischen Speichern bleibt beim AbEnergie hohe Ansprüche an das zur Kalibrierung be- 60 schalten des Umsetzers oder bei einem unbeabsichtignutzte Normalelement, da vor jeder Messung eine ten kurzen Netzausfall die in der Stellung der Schritt-Kalibrierung durchgeführt werden muß. schaltmotoren gespeicherte Information zum Ab-is saved, whereupon several calibration processes are to be carried out via the switch, Analog-digital converter to the chip to be measured, there can be a corresponding number of stepper motors voltage is connected, the output pulses of which are those of the common, from logical switchover the control circuit set up for the time 55 stored in the time memory is controlled opened and closed after this time. Furthermore, the counter-measuring gate of the invention stands out get to the counting decades. This board was characterized by its simple structure that none However, the proposed method is time consuming and involves a great deal of effort. As opposed to manufactures With regard to the electrical, conventional electronic storage devices to be delivered, AbEnergie remains the same high demands are placed on switching the converter on for calibration or in the case of an unintentionally used one Normal element, as there is a brief power failure before each measurement in the step calibration position must be carried out. information stored on switch motors for

Wciterhin wird in dem deutschen Patent 1 270 092 gleichen des Analog-Digital-Umsetzers erhalten, ein Verfahren zur Nullpunktkorrektur eines Gleich- Weiterhin sorgt der Schrittschaltmotor durch entspannungsverstärkcrs, der einem Analog-Digital-Um- 6₅ sprechende Auswahl des Materials an der Kupplungssetzer vorgeschaltet ist, der, von einem Programm- welle für einen ausgezeichnete Isolierung" der übrigen geber gesteuert, aufeinanderfolgende Umsctzungsvor- Schaltung gegenüber Erde,
gänge durchführt, vorgeschlagen, das sich dadurch Das Abgleichen oder Eichen des Analog-Digital-Wciterhin is described in German patent 1,270,092 the same of the analog-to-digital converter condition, a method of zero point correction of a DC Furthermore, makes the stepping motor by entspannungsverstärkcrs, the upstream of an analog-to-digital environmental 6 ₅ speaking selection of the material on the clutch coasters is controlled by a program wave for an excellent isolation "of the other encoders, successive conversion upstream from earth,
It is suggested that the adjustment or calibration of the analog-digital

3 . 43. 4th

Umsetzers kann schrittweise vorgenommen werden. Ein fünftes UND-Glied ist vorzugsweise an dasTranslator can be done step-by-step. A fifth AND element is preferably attached to the

Nach jedem Eichschritt gibt die Meßgeberschaltung erste UND-Glied und an den Umsetzer derart an-After each calibration step, the encoder circuit outputs the first AND element and to the converter in this way

an, ob die Differenz zwischen dem angezeigten Wert geschlossen, daß dieses UND-Glied ein Signal liefert,whether the difference between the displayed value indicates that this AND element supplies a signal,

und dem vorgegebenen Wert Null ist, so daß keine wenn der angezeigte Wert mit dem vorbestimmtenand the predetermined value is zero, so that none if the displayed value with the predetermined

weiteren Eichschritte vorgenommen werden müssen, 5 Wert übereinstimmt und ein Anzeigewert gerade ge-further calibration steps have to be carried out, 5 value matches and a display value has just been

oder· ob die Differenz noch nicht Null ist, so daß ein liefert wurde. Dieses Steuersignal vom fünften UND-or · whether the difference is not yet zero, so that a was returned. This control signal from the fifth AND

weiterer Eichschritt erforderlich ist. Glied wird der Steuerschaltung zugeführt, und zwarfurther calibration step is required. Member is fed to the control circuit, namely

Die Steuerschaltung kann eine bistabile Kippstufe vorzugsweise der bistabilen Kippstufe, um anzuzeigen, enthalten, der bei vorzunehmender Eichung ein daß der Eichvorgang beendet ist. Bei einigen Analog-Steuersignal zugeführt wird. Beim Umschalten der io Digital-Umsetzern kann es möglich sein, daß der vom bistabilen Kippstufe wird ein Signal Schaltkreisen zu- Umsetzer angezeigte Wert nicht automatisch mit einer geführt, die sicherstellen, daß der Umsetzer in der Änderung der Eichung verändert wird. In einem solrichtigen Einstellung ist und daß seine Eingangs- chen Fall muß man den Schaltkreisen ein weiteres klemmen entsprechend der Eichstellung geschaltet Signal zuführen, um einen neuen Anzeigewert zu ersind. Bei der Nullstromeichung ist beispielsweise ein 15 halten. Für diesen Zweck kann man ein sechstes Widerstand von einem Megohm an die Eingangs- UND-Glied benutzen, dessen Ausgang an denjenigen klemmen angeschlossen, während bei einer Null- Teil der Schaltkreise angeschlossen ist, der veranlaßt, Spannungseichung die Eingangsklemmen kurz- daß der Analog-Digital-Umsetzer einen Anzeigewert geschlössen sind. Nach dem Umschalten der bistabi- liefert, und dessen Eingänge mit dem Umsetzer und len Kippstufe auf Grund des Steuersignals stellt sich 20 der bistabilen Kippschaltung verbunden sind. Wenn der Umsetzer auf die gewünschte Stellung ein und sich die bistabile Kippstufe in dem sogenannter gibt danach einen Anzeigewert ab. »Eichzustand« befindet, d. h., wenn die bistabileThe control circuit can use a bistable multivibrator, preferably the bistable multivibrator, to indicate included, which means that the calibration process is ended when calibration is to be carried out. With some analog control signal is fed. When switching the io digital converter, it may be possible that the from bistable flip-flop is a signal circuits to- converter displayed value not automatically with a out, which ensure that the converter is changed in the change of calibration. In a so right one Setting is and that its input- little case you have to add another circuit clamps switched according to the calibration setting. In the case of zero current calibration, for example, hold 15. For this purpose you can get a sixth Use resistance of one megohm to the input AND gate, whose output to that one terminals connected, while at a zero part of the circuit is connected, which causes Voltage calibration of the input terminals briefly so that the analog-digital converter receives a display value are closed. After switching the bistabi- supplies, and its inputs with the converter and len flip-flop on the basis of the control signal arises 20 of the bistable flip-flop are connected. When the converter to the desired position and the bistable multivibrator in the so-called then gives a display value. "Calibration status" is located, d. i.e. if the bistable

Die bistabile Kippstufe kann derart geschaltet sein, Kippstufe nicht zurückgesetzt ist, und wenn geradeThe bistable multivibrator can be switched in such a way that the multivibrator is not reset, and when it is

daß beim Umschalten der Kippstufe auf Grund eines ein Anzeigewert geliefert worden ist, dann öffnet sichthat a display value has been delivered when switching over the flip-flop, then opens

Eingangssignals, das die Übereinstimmung des an- 25 das sechste UND-Glied, und es wird ein weitererInput signal that the match of the other 25 the sixth AND gate, and there is another

gezeigten Wertes des Umsetzers mit dem vorbestimm- Anzeigewert auftreten.shown value of the converter occur with the predetermined display value.

ten Wert anzeigt, eine weitere bistabile Kippstufe Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunth value indicates a further bistable multivibrator. An embodiment of the invention is now

ihren Zustand ändert, um einen weiteren Eichvor- an Hand einer Zeichnung beschrieben, die das Blcck-changes their state, to a further calibration before described on the basis of a drawing showing the block

gang einzuleiten oder um den Umsetzer in seine diagramm einer erfindungsgemäßen Einrichtunginitiate transition or around the converter in his diagram of a device according to the invention

normale Betriebsstellung zurückzuschalten, falls keine 30 zeigt. Analog-Digital-Umsetzer mit digitaler Anzeige,to switch back to normal operating position if no 30 shows. Analog-digital converter with digital display,

weiteren Eichvorgänge durchzuführen sind. die geeicht werden müssen, haben im allgemeinenfurther calibration processes are to be carried out. that have to be calibrated generally have

Die Meßgeberschaltung, die angibt, ob der an- einen Schalter, der in eine vorbestimmte Stellung gegezeigte Wert von dem vorbestimmten Wert abweicht, bracht werden muß, wenn eine Eichung ausgeführt kann ein UND-Glied enthalten. Die einzelnen. Ziffern werden soll. Der Schalter kann z. B. drei Stellungen der Differenz zwischen dem angezeigten Wert und 35 haben. Die eine Stellung dient dabei zur Eichung mit dem verbestimmten Wert werden den Eingängen einer Normalzelle, die zweite zur Nullspannungsdieses UND-Gliedes zugeführt. Dieses erste UND- eichung und die dritte Stellung zur Nullstromeichung. Glied liefert vorzugsweise nur dann ein Ausgangs- Ein Analog-Digital-Umsetzer mit digitaler Anzeige, signal, wenn alle diese Ziffern Null sind. ■ der mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung ge-The transducer circuit, which indicates whether the on- a switch that is shown in a predetermined position Value deviates from the predetermined value, must be brought when a calibration is carried out can contain an AND element. The single ones. Digits should be. The switch can e.g. B. three positions the difference between the displayed value and 35. One position is used for calibration the predetermined value are the inputs of a normal cell, the second to the zero voltage of this AND gate supplied. This first AND calibration and the third position for zero current calibration. The element preferably only provides an output - An analog-to-digital converter with digital display, signal when all of these digits are zero. ■ the by means of the device according to the invention

Zwischen dem ersten UND-Glied und einem .zwei- 40 eicht werden soll, kann an Stelle dieser Schaber Schaltten UND-Glied kann ein Negator geschaltet werden, kreise aufweisen. Diese Schaltkreise können mehrere der dem zweiten UND-Glied ein Signal zuführt, wenn Relais enthalten, deren Kontakte die Schalter , erder angezeigte Wert mit dem vorbestimmten Wert setzen. Die Schaltkreise können an einen Schalter annicht übereinstimmt, also die Ziffern der Differenz geschlossen werden, der sich in einer anderen, von nicht Null sind. Weitere Eingangssignale können dem 45 dem Umsetzer weit entfernten Station befindet. Wenn zweiten UND-Glied von der bistabilen Kippstufe und eine Eichung ausgeführt werden soll, dann wird dieser von dem Analog-Digital-Umsetzer jedesmal dann zu- Schalter betätigt. Es können aber auch Signale, die geführt werden, wenn ein Wert angezeigt wird. Das die Schaltkreise in einer vorgegebenen Weise steuern, zweite UND-Glied öffnet sich daher, wenn ein neuer von der entfernt liegenden Station als Teil eines auto-Anzeigewert vorliegt. Die bistabile Kippstufe befin- 50 matischen Programms ausgesendet werden,
det sich dann in einem Zustand, der die Durchführung Die Zeichnung zeigt einen digitalen Spannungseiner Eichung ermöglicht. messer 10 mit den oben beschriebenen Schaltkreisen Between the first AND element and a .zwei- 40 should be calibrated, an inverter can be connected in place of this scraper connected AND element can have circles. These circuits can supply more than one signal to the second AND gate, if relays contain the contacts of which the switches set the displayed value to the predetermined value. The circuits can be inferred from one switch that does not match, that is, the digits of the difference that are in another, from non-zero. Further input signals can be sent to the station located far away from the converter. If the second AND element is to be carried out by the bistable multivibrator and a calibration is to be carried out, this is then actuated by the analog-to-digital converter each time to switch. However, signals can also be carried out when a value is displayed. Controlling the circuits in a predetermined manner, the second AND gate therefore opens when a new one from the remote station is available as part of an auto display value. The bistable flip-flop can be sent out in a 50 matic program,
The drawing shows a digital voltage of a calibration. knife 10 with the circuits described above

Das zweite UND-Glied kann einem dritten und und Schaltungen. Diese Schaltungsanordnungen ereinem vierten UND-Glied Eingangssignale zuführen. möglichen es, daß der Spannungsmesser in die Eich-Der andere Eingang des drittes UND-Gliedes ist an 55 stellung gebracht wird, wenn die in der Zeichnung denjenigen Teil des Analog-Digital-Umsetzers an- gezeigte Einrichtung einen Steuerimpuls oder ein geschlossen, der anzeigt, daß der von dem Umsetzer Steuersignal erhält, der von einem Benutzer ausdigital gezeigte Wert positiv ist. Das vierte UND- gesendet oder als Teil eines Programms der Schal-Glied erhält sein anderes Eingangssignal von demjeni- tungsanordnung zugeführt wird. Wenn beispielsweise gen Teil des Umsetzers, der anzeigt, daß der digitale 60 eine Nullspannungseichung vorgenommen werden Anzeigewert negativ ist. Das dritte UND-Glied öffnet soll, dann veranlassen die Schaltkreise, daß die Einsich daher, wenn der Anzeigewert positiv ist, und das gangsklemmen des digitalen Spannungsmessers kurzvierte UND-Glied¹ öffnet sich, wenn der Anzeigewert geschlossen und die Einrichtung auf den für diese negativ ist. Ein in beiden Richtungen stufenweise Eichung notwendigen Eichbereich umgeschaltet wird, arbeitender Motor dient zum Antrieb eines Eich- 65 Die Schaltkreise geben dann dem Spannungsmesser potentiometers, das in der einen oder anderen Rieh- Zeit, sich einzustellen und einen Anzeigewert zu tung gedreht wird, je nachdem, ob das dritte oder liefern, bevor sie eine Veränderung des Ausgangsdas vierte UND-Glied geöffnet ist. signals am Ausgang 25 der Einrichtung veranlassen.The second AND gate can be a third and and circuits. These circuit arrangements supply input signals to a fourth AND element. It is possible that the voltmeter is brought into the calibration The other input of the third AND element is set to 55 when the device shown in the drawing that part of the analog-to-digital converter closes a control pulse or a that the control signal received by the converter, the value shown digitally from a user is positive. The fourth AND sent or as part of a program, the switching element receives its other input signal from the system. For example, if the part of the converter indicating that the digital 60 is being zeroed-off, the display value is negative. The third AND gate should open, then cause the circuits that the Einich therefore, when the display value is positive, and the output clamping of the digital voltmeter short fourth AND gate ¹ opens when the display value closes and the device is negative for this is. A calibration range necessary in both directions is switched over, the working motor is used to drive a calibration 65 The circuits then give the voltmeter potentiometer, which is set in one or the other time to set itself and a display value is turned, depending on the situation whether the third or deliver before a change in the output the fourth AND gate is open. cause signals at output 25 of the device.

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Auf Grund der Änderung dieses Ausgangssignals er- der miteinander verbunden sind, um auf Grund von zeugt ein Kondensator 26 einen Eichimpuls, der Signalen von den UND-Gliedern 18 und 19 den einen Eichschritt auslöst. · Strom in der benötigten Richtung für die Feld-Wenn der digitale Spannungsmesser 10 geeicht wicklungen zu liefern.Due to the change in this output signal, they are connected to one another due to A capacitor 26 generates a calibration pulse, the signals from the AND gates 18 and 19 the triggers a calibration step. · Current in the required direction for the field-If the digital voltmeter can deliver 10 calibrated windings.

werden soll, dann wird einer bestabilcn Kippstufe 5 Wenn ein UND-Glied 22 von dem Spannungs-11 ein Steuerimpuls zugeführt. Dabei schaltet die messer 10 ein Signal erhält, dann gibt dieses UND-Kippstufe von ihrem normalen Zustand, der dem Glied 22 über das ODER-Glied 13 ein Signal an den normalen Betriebszustand der Einrichtung ent- Spannungsmesser ab. Dies geschieht jedoch nur spricht, in einen »Eichzustand« um. Beim Um- unter der Voraussetzung, daß die bistabile Kippstufe schallen der bislabilen Kippstufe gibt ein Konden-. io 11 sich in dem sogenannten »Eichzustand« befindet, sator 12 einen Impuls ab. Dieser Impuls wird über Nach einer bestimmten Zeit, die "der Spannungsein ODER-Glied 13 dem Spannungsmesser 10 zu- messer benötigt, um sich einzustellen und zu stabigcführt. Auf diese Weise wird der Spannungsmesser lisieren, tritt am Zähler des Spannungsmessers ein in die Eichslcllung gebracht, und sein als Anzeige- anderer Anzeigewert auf, der wieder dem .UND-zähler dienender Mchrdekadenzähler (nicht gezeigt) 15 Glied 14 zugeführt wird. Solange nicht alle Ziffern zeigt einen Wert an. Wenn der Spannungsmesser des Zählers Null sind, liefert das UND-Glied 14 kein richtig geeicht ist, dann ist der vom Zähler an- Signal, so daß am Ausgang des Negators 15 wieder gezeigte .Wert Null, auch wenn die Eichung mit der ein Signal erscheint.is to be, then a stable flip-flop 5. If an AND gate 22 from the voltage 11 a control pulse is supplied. In doing so, the knife 10 receives a signal, then this outputs the AND trigger stage of their normal state, which the gate 22 via the OR gate 13 a signal to the normal operating condition of the device. However, this only happens speaks into a "calibration condition". When changing, provided that the bistable multivibrator sound of the unstable trigger stage gives a condensation. io 11 is in the so-called "calibration condition", Sator 12 from a pulse. This pulse is over after a certain time, the "the voltage input OR gate 13 required for voltmeter 10 to adjust and control. In this way the voltmeter will lize, occurs at the voltmeter counter brought into the calibration, and its display value as a different display value, which again the .AND counter Serving decade counter (not shown) 15 member 14 is supplied. As long as not all digits indicates a value. If the voltmeter of the counter are zero, the AND gate 14 does not deliver is correctly calibrated, then the signal from the counter is on, so that at the output of the inverter 15 again The value shown is zero, even if the calibration with which a signal appears.

internen Normalzelle durchgeführt' wird. Die Aus- Wenn alle Ziffern des angezeigten Wertes Null gänge des Zählers sind getrennt an die Eingänge 20 sind, dann liefert das UND-Glied 14 ein Freigabeeines UND-Glieds 14 angeschlossen. Wenn nicht alle signal an ein UND-Glied 23. Wenn dann das UND-Ziffern des Anzeigezählers Null sind, dann befindet Glied 23 den nächsten Eichbefehlsimpuls vom Spansich der Ausgang des UND-Gliedes auf einem vor- nungsmesser 10 erhält, liefert das UND-Glied 23 bestimmten Niveau. Andernfalls liegt am Ausgang einen Impuls an die bistabile Kippstufe 11, worauf des UND-Gliedes ein anderes vorbestimmtes Niveau. 25 die bistabile Kippstufe ihren Zustand ändert. .Das Solange mindestens eine der Ziffern des Anzeige- UND-Glied 22 bleibt jetzt gesperrt, und der Spanzählers einen von Null abweichenden.Wert aufweist, nungsmesser gibt keine weiteren Impulse ab. Das tritt am Ausgang des UND-Gliedes 14 ein Signal UND-Glied 16 bleibt ebenfalls gesperrt, und eine mit einem solchen Niveau (normalerweise Null) auf, Weiterbewegung des Motors wird verhindert. Das daß der Negator 15 ein Eingangssignal an das UND- 30 Potentiometer wird also in seiner letzten Lage fest-Glied 16 liefert. Der Eichimpuls, der bei einer An- gehalten, unter der Voraussetzung, daß genügend zeige des Spannungsmesser erzeugt wird, läuft über Reibung vorhanden ist, die eine Weiterbewegung des ein Verzögerungsglied 17, beispielsweise eine mono- Motors und des Potentiometers verhindert. Eine stabile Kippstufe, und erreicht das Glied 16 zur sei- . Weiterbewegung wird ebenfalls dadurch verhindert, ben Zeit wie der Impuls vom Glied 14. Da auch dem 35 daß bei beendeter Eichung die Versorgungsspannung dritten Eingang des UND-Gliedes 16 ein Signal von vom Motor abgeschaltet wird. Auf diese Weise wird der bistabilen Kippstufe 11 zugeführt wird, die sich ' die durch die Stellung des Motors gegebene Eichim »Eichzustand« befindet, öffnet das UND-Glied 16 stellung nicht beeinträchtigt, wenn das Gerät ab- und liefert Signale an die beiden UND-Glieder 18 und geschaltet wird. Andererseits wird von dem Motor 19. Eine Polaritätsanzeigeschaltung 29, die einen Teil 40 keine elektrische Energie verbraucht, wenn sich das des Spannungsmessers 10 bildet, zeigt die Polarität Gerät in seiner normalen Betriebsstellung befindet des angezeigten Wertes an und führt bei positiver und Messungen vornimmt.internal normal cell 'is carried out. If all digits of the displayed value are zero outputs of the counter are separate to the inputs 20, then the AND element 14 delivers a release AND gate 14 connected. If not all signal to an AND gate 23. If then the AND digits of the display counter are zero, member 23 is the next calibration command pulse from the span the output of the AND element receives on a cutting knife 10, the AND element 23 supplies certain level. Otherwise there is a pulse at the output to the bistable multivibrator 11, whereupon of the AND gate another predetermined level. 25 the bistable multivibrator changes its state. .The As long as at least one of the digits of the display AND element 22 remains blocked, and the chip counter has a value other than zero, the voltmeter does not emit any further pulses. The occurs at the output of the AND gate 14, a signal AND gate 16 also remains blocked, and one at such a level (usually zero), further movement of the motor is prevented. The that the inverter 15 is an input signal to the AND potentiometer 30 is fixed element in its last position 16 supplies. The calibration pulse, which is held at one, provided that sufficient Show the tension meter is generated, runs over friction that is a further movement of the a delay element 17, for example a mono motor and the potentiometer prevents. One stable tilting stage, and reaches the link 16 to his. Movement is also prevented by ben time like the impulse from member 14. Since also the 35 that the supply voltage is finished when the calibration third input of the AND gate 16, a signal is switched off by the engine. That way will the bistable flip-flop 11 is supplied, which is' the calibration given by the position of the motor "Calibrated status" is located, the AND gate 16 opens position is not impaired when the device is switched off. and supplies signals to the two AND gates 18 and is switched. On the other hand, it is from the engine 19. A polarity display circuit 29, the part 40 does not consume electrical power when the of the voltmeter 10 shows the polarity of the device in its normal operating position of the displayed value and leads to positive and measurements.

Anzeige des -Zählers dem UND-Glied 18 und bei Die bistabile Kippstufe 11 kann mit einer anderen negativer Anzeige dem UND-Glied 19 ein Signal zu. ■ bistabilen Kippstufe (nicht gezeigt) verbunden sein, Es wird daher entweder das UND-Glied 18 oder das 45 die eine Schaltungsanordnung steuert, die der in der UND-Glied 19 geöffnet, je nachdem, ob die Anzeige Figur gezeigten Schaltungsanordnung ähnlich ist. positiv oder negativ ist. Die UND-Glieder 18 und 19 Wenn sich das Potentiometer 21 eingestellt hat und sind über eine Verstärkerschaltung (nicht gezeigt) an die bistabile Kippstufe 11 ihren Zustand ändert, dann einen in beiden Richtungen drehbaren . schrittartig empfängt die andere bistabile Kippstufe ein Steuerarbeitenden Motor 20 angeschlossen. Der Motor 20 50 signal, und der nächstfolgende Eichvorgang wird verstellt ein Potentiometer 21, das zur Eichung des durchgeführt. Diejenige bistabile Kippstufe, die denDisplay of the counter to the AND gate 18 and the bistable flip-flop 11 can with another negative display to the AND gate 19 to a signal. ■ bistable flip-flop (not shown) be connected, It is therefore either the AND gate 18 or the 45 controls a circuit arrangement that is in the AND gate 19 open, depending on whether the display figure is similar to the circuit arrangement shown. is positive or negative. The AND gates 18 and 19 when the potentiometer 21 has set and are via an amplifier circuit (not shown) to the bistable multivibrator 11 changes its state, then one that can be rotated in both directions. the other bistable multivibrator receives a control worker step by step Motor 20 connected. The motor 20 50 signal, and the next calibration process is carried out adjusts a potentiometer 21, which is carried out to calibrate the. The bistable multivibrator that has the

. digitalen Spannungsmessers dient. Die Eichung be- letzten Eichvorgang einleitet, schaltet den Spansteht also darin, dieses Potentiometer richtig einzu- nungsmesser 10 in seine normale Betriebsstellung zustellen. Wenn das UND-Glied 18 öffnet, dann führt rück, sobald diese letzte Eichung beendet ist. Wenn die Verstärkerschaltung der Feldwicklung des schritt- 55 nur eine Eichung durchzuführen ist, dann schaltet die weise arbeitenden Motors den Strom in einer vor- bistabile Kippstufe 11 den Spannungsmesser in seine bestimmten Richtung zu. Der Motor dreht sich dann normale Meßstellung um.. digital voltmeter is used. When the calibration is initiated during the last calibration process, the chip stops in other words, in setting this potentiometer correctly adjustment meter 10 into its normal operating position. If the AND gate 18 opens, then it leads back as soon as this last calibration is finished. When the amplifier circuit of the field winding of the step 55 only needs to be calibrated, then it switches wise working motor the current in a pre-bistable flip-flop 11 the voltmeter in its certain direction. The motor then turns to normal measuring position.

vorwärts und verstellt das Potentiometer 21 in einer Wenn mehrere der gezeigten Schaltungen vorvorbestimmten Richtung. Wenn das UND-Glied 19 handen sind, dann können einige Bauteile gemeinsam geöffnet ist, dann verstellt der Motor das Potentio- 60 benutzt werden. Dies trifft beispielsweise für die meter'21 in der anderen Richtung. Die Verstärker- Glieder 14,16 und 23, den Negator 15 und die Verschaltung führt in diesem Fall der Feldwicklung des zögerungsschaltung 17 unter der Voraussetzung zu, Motors den Strom in entgegengesetzter Richtung zu. daß der Ausgang des Gliedes 16 über ein weiteres Die Verstärkerschaltung kann aus zwei Relais- UND-Glied (nicht gezeigt) angeschaltet ist, so daß gruppen bestehen, wobei jede Gruppe einer der bei- 65 jeweils nur die richtige bistabile Kippstufe ihren Zuden Slromrichtungcn zugeordnet ist. Die Verstärker- stand nach jedem Eichvergang ändern kann. Eine schallungen können aber auch statt dessen zwei ausgezeichnete Isolierung zwischen Erde und den bistabile Kippstufen enthalten, die über UND-Glie- erdfreien Mcßschallungen im Spannungsmesser kannforward and adjusts the potentiometer 21 in a predetermined if several of the circuits shown Direction. If the AND gate 19 are available, then some components can be common is open, then the motor adjusts the potentiometer 60 can be used. This applies, for example, to the meter'21 in the other direction. The amplifier members 14, 16 and 23, the inverter 15 and the interconnection leads in this case to the field winding of the delay circuit 17, provided that Motor increases the current in the opposite direction. that the output of the member 16 via another The amplifier circuit can consist of two relay AND gate (not shown) is connected, so that groups exist, with each group of one of the two 65 each only the correct bistable flip-flop its parts Slromrichtungcn is assigned. The amplifier status can change after each calibration process. One However, noises can also be two excellent types of insulation between the earth and the Contain bistable flip-flops, which can be generated in the voltmeter via AND-frame-free Mcßschallungen

man dadurch erreichen, daß ein dafür geeignetes Kupplungsslück zwischen dem Motor und dem Potentiometer21 verwendet wird. Man kann z.B. eine Welle aus Nylon benutzen. Ein Spiel in der Welle beeinträchtigt die Genauigkeit der Eichung nicht, verlängert jedoch die zur Eichung benötigte Zeit.can be achieved in that a suitable coupling gap between the engine and the Potentiometer21 is used. One can e.g. use a nylon shaft. Play in the shaft affects the accuracy of the calibration not, but increases the time required for calibration.

Claims

Patent claims:

1. Device for automatic calibration of analog-digital converters with digital display, with a control circuit made up of switching elements, which is supplied on the basis of a Control signal brings the analog-digital converter to be calibrated into the calibration position, with a Measuring sensor circuit, which indicates whether the digital display value of the converter is from a specified Value deviates from or agrees with it, with a calibration device that is used in Release by the control circuit based on the control signal supplied to it, the analog-digital conversion so that the difference between 'the displayed value and the predetermined value decreases, and with a device that the control circuit when this Difference is zero, a further control signal is supplied, on the basis of which the control circuit the Converter to the normal operating position or, if necessary, to a further calibration position brings, characterized that the calibration device contains a step-by-step electric motor (20), which drives an actuator (21) to calibrate the converter (10).

2. Device according to claim 1, characterized in that all inputs are one first AND gate (14), which belongs to the transducer sound, for receiving signals that depend on the digits of the value displayed by the analog-digital converter to which 40 Analog-digital converter (10) are connected, each input of the AND element (14) is assigned to a digit of the display value, and that the AND element (14) opens when the value displayed by the converter corresponds to the specified value.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the first AND gate (14) opens when all of the signals fed to it are zero.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the calibration device contains a second AND gate (16), one input to the output of the first AND gate (14) is connected via an inverter (15). so that this entrance of the second AND gate (16) receives a signal only when the first AND gate (14) is blocked that another input of the second AND element (16) is connected to the control circuit (11) and only receives a signal during the calibration process and that finally a third input of the second AND gate (16) is connected to the analog-digital converter (10) and every time the converter supplies a new display, it receives a signal so that the Safety device during the calibration process is only operated after a new display value has occurred.

5. Device according to claim 4, characterized in that the calibration device is a contains a third and a fourth AND element (18,19), each of which has an input to the The output of the second AND element (16) is connected to a display or transmitter device (29) is connected to the other input of the third AND element (18) and to open this AND element (18) delivers a signal when the display value of the analog-digital converter is greater than the specified value, and that a further display or transmitter device (29) is connected to the other input of the fourth AND element (19) and to open this fourth AND element (19) Provides a signal when the display value of the converter is less than the specified value.

6. Device according to claim 5, characterized in that the gradual working Motor (20) is connected to the third and fourth AND element (18,19) that when open third AND element the motor in one direction and when the fourth AND element is open in the in another direction.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Control circuit contains a bistable multivibrator (11), the output of which is used to switch the Analog-digital converter (10) in the calibration position to trigger a display value and, if so it is necessary to switch a predetermined resistor between the Input terminals of the converter to logical. Circuits connected.

8. Device according to claim 7, characterized in that the other output of the bistable multivibrator (11) is connected to a device that controls the analog-to-digital converter . switches to the normal operating position, or that the output is connected to a further bistable circuit is connected, the output of which is connected to further circuits that are used to further Calibration make further settings on the converter:

9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the one input a fifth AND element (23) is connected to the output of the first AND element (14). and the other input is connected to the analog-digital converter (10) in such a way that this AND gate (23) receives a signal every time the analog-digital converter (10) a new display value provides that the output of the fifth AND gate (23) to an input terminal the bistable multivibrator (11) is connected, so that when an output signal occurs at the first AND gate (14). that indicates that a new display value from the converter corresponds to the predetermined value, the bistable flip-flop (11) changes its state and one initiates a new calibration process or switches the converter to its normal operating position.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that a sixth AND gate (22) with its input connected to the analog-digital converter (10) in this way is. that every time it received a signal if the converter allows a new display value

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'fert, and connected with the other input to that output of the bistable multivibrator (11) which is connected to the circuits, and that the output of the sixth AND gate (22) with these circuits Trigger the display of new display values.

1 sheet of drawings