DE102004041041A1 - Analog signal e.g. temperature, pressure signals, evaluation method, involves providing supply inputs of primary detector being evaluated with different logic levels - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerten von analogen Ausgangssignalen von mindestens zwei analogen Signalgebern, die jeweils einen analogen Signalausgang und zwei Versorgungseingänge aufweisen, mit einer Controlleranordnung, die einen A/D-Wandler mit einem Analogeingang und mindestens zwei digitale Anschlüsse aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Controlleranordnung mit einem Controller, der einen A/D-Wandler mit einem Analogeingang, mindestens zwei digitale Anschlüsse und eine Schalteinrichtung aufweist, mit der jeder digitale Anschluß auf logisch hoch oder logisch niedrig setzbar ist.The The invention relates to a method for evaluating analog output signals of at least two analogue signalers, each one analogue Signal output and two supply inputs, with a controller assembly, the one A / D converter with an analog input and at least two digital connections having. Furthermore, the invention relates to a controller arrangement with a controller that has an A / D converter with an analog input, at least two digital connections and a switching device with which each digital terminal is logic high or logical low is settable.
In vielen Bereichen der Technik werden Controller eingesetzt, um Steuerungs-, Überwachungs- oder Regelaufgaben zu erledigen. Der Begriff "Controller" soll dabei Schaltungsanordnungen umfassen, die hauptsächlich digital arbeiten. Derartige Schaltungsanordnungen können beispielsweise in Form von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern oder integrierten Schaltungen realisiert sein. Sie können frei programmierbar sein. Es ist aber auch möglich, durch eine vorgegebene Verdrahtung eine bestimmte Arbeitsweise im Vorhinein hardwaremäßig festzulegen.In In many areas of technology, controllers are used to control, monitor or To do regular tasks. The term "controller" is intended to include circuitry that mainly work digitally. Such circuits can, for example in the form of microprocessors, microcontrollers or integrated Be realized circuits. They can be freely programmable. But it is also possible by a given wiring a certain way of working in Pre-determined in hardware.
Die Beliebtheit von insbesondere frei programmierbaren Controllern, wie Mikroprozessoren, wird u.a. darauf zurückgeführt, daß solche Einrichtungen mittlerweile relativ preisgünstig sind und man die Vorrichtung, die mit einem derartigen Controller ausgerüstet ist, mit zusätzlichen und verbesserten Möglichkeiten versehen kann.The Popularity of especially freely programmable controllers, like microprocessors, u.a. attributed to the fact that such facilities meanwhile relatively inexpensive and you have the device that is equipped with such a controller, with additional and improved possibilities can provide.
In vielen Fällen stehen die Signale, die der Controller benötigt, um seine Aufgabe zu erfüllen, nur in analoger Form zur Verfügung. Bei diesen Signalen kann es sich um Positionssignale, Temperatursignale, Drucksignale oder ähnliches handeln. Sie werden von einem Signalgeber erzeugt, der als Sensor ausgebildet ist und die zu überwachende Größe erfaßt. Bevor der Controller mit diesen Signalen arbeiten kann, müssen sie analog-digital gewandelt werden. Hierzu werden üblicherweise Analog-Digital-Wandler verwendet, die auch kurz als "A/D-Wandler" bezeichnet werden. Derartigen A/D-Wandlern wird das Signal an einem Analogeingang zugeführt.In many cases The signals needed by the controller to perform its task are only in analogous form available. These signals may be position signals, temperature signals, Pressure signals or similar act. They are generated by a signal generator, which serves as a sensor is trained and to be monitored Size detected. Before the controller can work with these signals, they must be converted analog-digital. For this purpose, usually analog-to-digital converters are used, which are also referred to as "A / D converter" for short. Such A / D converters receive the signal at an analog input.
Viele Controller weisen allerdings nur einen einzigen A/D-Wandler auf oder es steht aus anderen Gründen nur ein A/D-Wandler zur Verfügung. Dies führt zu Schwierig keiten in Fällen, wo man mehr als einen analogen Signalgeber benötigt, um die notwendigen Signale zu erzeugen. Der Ersatz des Controllers mit einem einzelnen A/D-Wandler durch einen anderen mit mehreren A/D-Wandlern ist zwar theoretisch möglich. Ein derartiger Austausch erfordert aber vielfach weitergehende Änderungen, beispielsweise eine Umprogrammierung eines Mikroprozessors, was vielfach nicht gewünscht wird.Lots However, controllers have only a single A / D converter or it is for other reasons only one A / D converter available. this leads to to difficulties in cases where you need more than one analog signal generator to get the necessary signals to create. The replacement of the controller with a single A / D converter by another with several A / D converters is theoretically possible. One but such exchange often requires further changes, For example, a reprogramming of a microprocessor, what often not desired becomes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Controller so betreiben zu können, daß er mit einem A/D-Wandler mindestens zwei analoge Signalgeber auswerten kann.Of the Invention is based on the object to operate a controller so to be able to that he with an A / D converter can evaluate at least two analog signalers.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man die Signalausgänge der mindestens zwei Signalgeber mit dem Analogeingang verbindet und nur die Versorgungseingänge eines auszuwertenden Signalgebers mit unterschiedlichen logischen Pegeln beaufschlagt.These Task is characterized by a method of the type mentioned by solved, that he the signal outputs the at least two signal transmitter connects to the analogue input and only the supply inputs a signal generator to be evaluated with different logical Levels applied.
Man verbindet also sämtliche Signalgeber mit dem Analogeingang des A/D-Wandlers. Die Auswahl des "aktiven" Signalgebers erfolgt dann über die entsprechende Ansteuerung der digitalen Anschlüsse, die mit den Versorgungseingängen der Signalgeber verbunden sind. Nur derjenige Signalgeber, der ausgewertet werden soll, wird mit unterschiedlichen logischen Pegeln (logisch 1 oder logisch 0 bzw. logisch hoch oder logisch niedrig) beaufschlagt. Nur dieser Signalgeber wird also mit einer Potentialdifferenz versorgt. Bei den anderen Signalgebern bleiben die Versorgungseingänge auf dem gleichen logischen Pegel. Da der logische Pegel immer mit einer Spannung verknüpft ist, erhält ein derartiger Signalgeber an beiden Anschlüssen nur die gleiche Spannung. Eine Potentialdifferenz über den Signalgeber wird nicht erzeugt. Da die digitalen Anschlüsse in einem Controller relativ leicht steuerbar sind, ist dies eine einfache Möglichkeit, um einen der Signalgeber auszuwählen und dessen Signal dann auszuwerten. Gegebenenfalls müssen die entsprechenden digitalen Anschlüsse des Controllers noch mit Treibern versehen sein, damit sie in ausreichender Weise belastbar sind. Derartige Treiber sind aber in vielen Fällen ohnehin Standard.you connects everyone Signaling device with the analog input of the A / D converter. The selection the "active" signal generator takes place then over the appropriate control of the digital connections, the with the supply entrances the signal generator are connected. Only the signaler that evaluated is to be with different logical levels (logical 1 or logical 0 or logical high or logical low). Only this signal generator is thus supplied with a potential difference. For the other signalers, the supply inputs remain open the same logical level. Since the logic level always with a voltage connected is, receives such a signal transmitter at both terminals only the same voltage. A potential difference over the signal generator is not generated. Because the digital connections in one Controllers are relatively easy to control, this is a simple one Possibility, to select one of the sounders and then evaluate its signal. If necessary, the corresponding digital connections of the controller still be provided with drivers, so they in sufficient Way are resilient. Such drivers are in many cases anyway Default.
Vorzugsweise verbindet man zwei Signalgeber fest mit den beiden gleichen digitalen Anschlüssen und betreibt jeden Signalgeber mit einer einseitig wirkenden Sperreinrichtung, wobei die Sperreinrichtungen unterschiedliche Durchlaßrichtungen aufweisen. In diesem Fall benötigt man nur zwei digitale Anschlüsse. Wenn der erste Anschluß logisch hoch und der zweite Anschluß logisch niedrig ist, wird der eine Signalgeber beaufschlagt. Wenn der zweite Anschluß logisch hoch und der erste Anschluß logisch niedrig ist, wird der andere Signalgeber beaufschlagt und kann dementsprechend ein analoges Signal abgeben. Das analoge Signal des jeweils nicht beaufschlagten Signalgebers bleibt dann sozusagen unbeachtlich.Preferably you connect two signal heads firmly with the two same digital connections and operates each signal generator with a one-way locking device, wherein the locking devices have different transmission directions exhibit. In this case needed you only have two digital connections. If the first connection is logical high and the second connection logical is low, the one signal transmitter is applied. If the second Connection logical high and the first terminal logically low is, the other signal generator is applied and can accordingly give an analog signal. The analog signal of each not acted upon signal generator then remains, so to speak, irrelevant.
Vorzugsweise verwendet man als Sperreinrichtungen Diodenanordnungen. Diodenanordnungen sind leicht zu realisieren. Zwar gibt es an jeder Diode einen kleinen Spannungsabfall. Dieser kann jedoch in Kauf genommen und bei der Auswertung berücksichtigt werden.Preferably Diode arrangements are used as blocking devices. diode arrays are easy to realize. Although there is a small at each diode Voltage drop. This can however be accepted and at the Evaluation considered become.
Vorzugsweise betreibt man die digitalen Anschlüsse, die mit einem nicht aktiven Signalgeber verbunden sind, mit einer hohen Impedanz. Dies hat den Vorteil, daß über die "passiven" digitalen Anschlüsse keine Ströme abfließen können, die das Meßergebnis verfälschen könnten.Preferably one operates the digital connections, those with a not active one Signalers are connected, with a high impedance. This has the Advantage that over the "passive" digital connections no streams flow away can, the measurement result distort could.
Vorzugsweise versorgt man den A/D-Wandler mit den gleichen logischen Pegeln, wie die Versorgungsanschlüsse des aktiven Signalgebers. In diesem Fall steht dann die gleiche Referenzspannung zur Verfügung für den A/D-Wandler und für den Signalgeber.Preferably if you supply the A / D converter with the same logic levels, like the supply connections of the active signal generator. In this case, then stands the same Reference voltage available for the A / D converter and for the Signal transmitter.
Vorzugsweise vergleicht man das Ausgangssignal des aktiven Signalgebers mit einem Toleranzfenster und erzeugt ein Fehlersignal, wenn das Ausgangssignal nicht mehr innerhalb des Toleranzfensters liegt. Damit erzielt man eine Art von Fehlerdetektierung der Anordnung. Wenn man z.B. ein "Fenster" am A/D-Wandler von 1 bis 4 Volt (bei 5 Volt Versorgungsspannung) hat, dann wird man, wenn man am Signalgeber eine Spannung von 0 oder 5 Volt registriert, wissen, daß ein Fehler aufgetreten ist.Preferably If one compares the output signal of the active signal generator with a Tolerance window and generates an error signal when the output signal no longer within the tolerance window. This achieves a kind of fault detection of the arrangement. If you e.g. a "window" on the A / D converter of 1 to 4 volts (at 5 volts supply voltage), then you will, if you register a voltage of 0 or 5 volts at the signal generator, know that one Error occurred.
Die Aufgabe wird bei einer Controlleranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mehrere analoge Signalgeber, von denen jeder einen analogen Signalausgang und zwei Versorgungseingänge aufweist, mit dem Controller verbunden sind, wobei alle analogen Signalausgänge mit dem Analogeingang des A/D-Wandlers verbunden sind und die Schalteinrichtung die digitalen Anschlüsse, die mit einem Signalgeber verbunden sind, mit unterschiedlichen logischen Pegeln beaufschlagt.The Task is in a controller arrangement of the aforementioned Art solved by several analog signalers, each of which has an analog signal output and two supply inputs has, are connected to the controller, all analog signal outputs connected to the analog input of the A / D converter and the switching device the digital connections, which are connected to a signal generator, with different applied to logical levels.
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, nur denjenigen A/D-Wandler mit einer Potentialdifferenz, nämlich der Differenz zwischen den logischen Pegeln, zu beaufschlagen, die anderen Signalgeber jedoch passiv zu lassen. Dementsprechend wird auch nur der Signalgeber, der mit einer Potentialdifferenz beaufschlagt ist, ein Signal abgeben können, das der A/D-Wandler auswertet. Die anderen Signalgeber können dann mit dem A/D-Wandler verbunden bleiben, ohne daß sie dessen Funktion in irgendeiner Weise beeinträchtigen.With this embodiment it is possible only those A / D converter with a potential difference, namely the Difference between the logical levels, to charge the others However, to leave the signal transmitter passive. Accordingly, only the signal transmitter, which is subjected to a potential difference, can give a signal, which evaluates the A / D converter. The other signalers can then remain connected to the A / D converter without their function in any way affect.
Vorzugsweise sind zwei Signalgeber mit den gleichen digitalen Anschlüssen verbunden, wobei jeder Signalgeber mit einer einseitig wirkenden Sperreinrichtung in Reihe geschaltet ist und die Sperreinrichtungen unterschiedliche Durchlaßrichtungen aufweisen. In diesem Fall wird nur der Signalgeber ein Ausgangssignal abgeben, bei dem die Sperreinrichtung von logisch hoch nach logisch niedrig durchlässig geschaltet ist. Der andere Signalgeber wird nicht aktiv. Eine einfache Umkehrung der Pegel an den beiden digitalen Anschlüssen reicht aus, um den Signalgeber zu wechseln.Preferably are two auto switches connected to the same digital ports, wherein each signal generator with a single-acting locking device is connected in series and the locking devices different forward directions exhibit. In this case, only the signal generator becomes an output signal in which the locking device from logical high to logical low permeability is switched. The other signal generator does not become active. A simple one Inversion of the levels at the two digital connections is sufficient off to switch the signal generator.
Bevorzugterweise ist die Sperreinrichtung als Diodenanordnung ausgebildet. Sie läßt sich also relativ einfach realisieren.preferably, If the locking device is designed as a diode array. She lets herself So realize relatively easy.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Diodenanordnung zwischen jedem Signalgeber und den beiden digitalen Anschlüssen jeweils eine Diode aufweist. Damit wird der Signalgeber durch die Dioden von dem Controller elektrisch getrennt, wenn die digitalen Anschlüsse in Sperrichtung betrieben werden.in this connection it is preferred that the Diode arrangement between each signal generator and the two digital connections each having a diode. Thus, the signal generator by the Diodes are electrically isolated from the controller when the digital ports are in the reverse direction operate.
Bevorzugterweise ist der Signalgeber als Spannungsteiler ausgebildet, dessen Mittelabgriff den Signalausgang bildet. Ein Spannungsteiler ist eine relativ einfache Ausgestaltung, um den Signalgeber zu realisieren.preferably, the signal generator is designed as a voltage divider, the center tap the Signal output forms. A voltage divider is a relatively simple one Embodiment to realize the signal generator.
Vorzugsweise ist der Spannungsteiler als Potentiometer ausgebildet. Er bildet also sozusagen einen ohmschen Spannungsteiler. Der Mittelabgriff des Potentiometers kann mechanisch von außen verschoben werden, um das Signal entsprechend einer mechanischen Größe zu gewinnen.Preferably the voltage divider is designed as a potentiometer. He forms So to speak, an ohmic voltage divider. The center tap of the Potentiometers can be moved mechanically from the outside to the Signal to win according to a mechanical size.
Vorzugsweise ist der A/D-Wandler mit einer den logischen Pegeln entsprechenden Referenzspannung versorgt. An den Signalgeber und den A/D-Wandler werden dann die gleichen Spannungen angelegt. Dies hat zur Folge, daß der A/D-Wandler immer ein digitales Signal erzeugt, das proportional zum Ausgangssignal des Signalgebers ist, auch wenn sich die Spannungen insgesamt etwas verschieben.Preferably is the A / D converter with a logic level corresponding Supplied reference voltage. To the signal transmitter and the A / D converter then the same voltages are applied. As a consequence, that the A / D converter always generates a digital signal proportional to the Output signal of the signal generator is, even if the voltages move something altogether.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:The Invention will be described below with reference to preferred embodiments described in conjunction with the drawing. Herein show:
Die
Controlleranordnung
Der
Signalgeber
In ähnlicher
Weise ist der Signalgeber
Die
Signalausgänge
Damit
nun nur das Signal eines Signalgebers
Die
digitalen Anschlüsse
RB4, RB5, die mit dem nicht aktiven Signalgeber
Wenn
hingegen der Signalgeber
In
diesem Fall kann man das Signal am Signalausgang
Mit
dieser Anordnung ist es möglich,
mindestens zwei Potentiometer mit Hilfe eines einzigen A/D-Wandlers
In
der Praxis wird man natürlich
mit weniger Signalgebern auskommen. Prinzipiell reichen in vielen
Fällen
zwei Signalgeber
Die
Auswahl des Signalgebers
Möchte man
hingegen den Signalgeber
Die
Dioden D1-D4 sind dabei jeweils zwischen dem digitalen Anschluß RB1 und
dem Signalgeber
Die
dargestellte Lösung
wird die Genauigkeit des A/D-Wandlers
Darüber hinaus
läßt sich
mit dieser Ausgestaltung auch eine Art von Fehlerüberwachung
der Anordnung
Anstelle
eines Mikrocontrollers
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410041041 DE102004041041A1 (en) | 2004-08-25 | 2004-08-25 | Analog signal e.g. temperature, pressure signals, evaluation method, involves providing supply inputs of primary detector being evaluated with different logic levels |
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Publications (1)
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---|---|
DE102004041041A1 true DE102004041041A1 (en) | 2006-03-09 |
Family
ID=35852346
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200410041041 Ceased DE102004041041A1 (en) | 2004-08-25 | 2004-08-25 | Analog signal e.g. temperature, pressure signals, evaluation method, involves providing supply inputs of primary detector being evaluated with different logic levels |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004041041A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1773283A1 (en) * | 1967-04-28 | 1972-04-06 | Industrial Nucleonics Corp | Digital selection or connection arrangement for radiation measurement and control systems |
-
2004
- 2004-08-25 DE DE200410041041 patent/DE102004041041A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
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DE1773283A1 (en) * | 1967-04-28 | 1972-04-06 | Industrial Nucleonics Corp | Digital selection or connection arrangement for radiation measurement and control systems |
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