DE2839123B1 - Spannungs-Frequenz-Wandler - Google Patents
Spannungs-Frequenz-WandlerInfo
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- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
- G01R19/252—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques using analogue/digital converters of the type with conversion of voltage or current into frequency and measuring of this frequency
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Description
- Patentansprüche: 1. Spannungs-Frequenz-Wandler, bestehend aus einem von der Meßspannung über einen Kommutator angesteuerten Integrationsverstärker und einer diesem nachgeschalteten Schmitt-Triggerstufe, d a -durch gekennzeichnet, daß die Ausgangs-Rechteckspannung der Schmitt-Triggerstufe (4) integriert und die lntegrationsspannung dem Eingang des Meßspannungs-Integrationsverstärkers (3) zugeführt ist 2. Spannungs-Frequenz-Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechteckspannung der Schmitt-Triggerstufe (4) einem Integrationsverstärker (5) zugeführt ist, dessen lntegrationsspannung zur Eingangsspannung des Meßspannungs-lntegrationsverstärkers (3) addiert wird.
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungs-Frequenz-Wandler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Es ist bereits ein Spannungs-Frequenz-Wandler mit einem Integrierverstärker bekannt, bei welchem Schwankungen des Entladestromes des Integrierkondensators vermicden werden sollen, damit die erzeugte Frequenz exakt proportional der Eingangsspannung ist; Dem Integrierverstärker ist zu diesem Zweck ein Schmitt-Trigger nachgeschaltet, welcher einen Ladungsmengengenerator mit einem Lademengenkondensator beeinflußt, der an einen weiteren Verstärker mit einem Richtleiternetzwerk geschaltet ist, welches eine Rückführung zum Integrierkondensator und Eingang des lntegrierverstärkers aufweist (DE-AS 1298127).
- Spannungs-Frequenz-Wandler werden u. a. in Meßsystemen zur Heizkostenverteilung verwendet, so daß der lntegrationsverstärker möglichst driftspannungsfrei sein soll. Derartige Driftspannungen (off-set-Spannung) können beispielsweise durch Temperaturänderungen auftreten und wirken sich am Eingang des Verstärkers als von Null verschiedene Spannungen aus.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannungs-Frequenz-Wandler zu schaffen, dessen Integrationsverstärker eine beträchtliche off-set-Spannung aufweisen kann, ohne daß eine fehlerhafte Integration auftritt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst Der durch die Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß eine selbsttätige Driftspannungskompensation erreicht ist und bisher erforderliche Einstellungen für diese Kompensation entfallen.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Ausbildung des Spannungs-Frequenz-Wandlers, F i g. 2 ein Signaldiagramm mit den Spannungsverläufen am Integrationsverstärker und an der Schmitt-Triggerstufe.
- Der Spannungs-Frequenz-Wandler umfaßt einen Kommutator 1, beispielsweise ein Addierglied 2, einen ersten lntegrationsverstärker3 (Operationsverstärker), eine Schmitt-Triggerstufe 4, einen zweiten Integrationsverstärker 5.
- Die zu wandelnde Meßspannung UM ist an den Eingang des Kommutators 1 gelegt, an dessen Ausgang diese laufend umgepolt auftritt, was durch die Ansteuerung des Kommutators 1 mittels der Ausgangsspannung der Schmitt-Triggerstufe 4 erreicht ist. Der Ausgang des Kommutators 1 ist an das Addierglied 2 geführt, dem ferner die Spannung des zweiten lntegrationsverstärkers5 zugeführt ist; der Ausgang des Addiergliedes 2 ist mit dem Eingang des ersten lntegrationsverstärkers 3 verbunden. Die Ausgangsspannung dieses Verstärkers 3 steuert die Schmitt-Triggerstufe 4 an, deren Ausgangsspannung außer den Kommutator 1 den zweiten lntegrationsverstärker 5 ansteuert.
- Nachstehend wird die Wirkungsweise des Spannungs-Frequenz-Wandlers anhand des Signaldiagramms nach der Fig. 2 näher erläutert; in Fig.2a ist der Spannungsverlauf am Ausgang des Integrationsverstärkers 3 und der Schmitt-Triggerstufe 4 ohne Auftreten einer Driftspannung und in F i g. 2b mit Auftreten einer Driftspannung dargestellt.
- Bei Vorliegen einer Meß-Gleichspannung am Eingang des lntegrationsverstärkers3 integriert dieser die Spannung bis zu einem durch die Triggerstufe 4 festgelegten Spannungspegel a zum Zeitpunkt tl, bei dem auch der Kommutator 1 umgeschaltet wird, so daß eine Integration in umgekehrter Richtung bis zum Spannungspegel b zum Zeitpunkt t2 erfolgt, worauf wieder eine Umschaltung des Kommutators 1 erfolgt usf.
- Da beim Spannungsverlauf nach F i g. 2a keine Driftspannung angenommen ist, ist die Ansteigsgeschwindigkeit der ansteigenden lntegrationsspannung ungleich der der abfallenden lntegrationsspannungui.
- Die negativen und positiven Bereiche c, d der Rechteckspannung der Triggerstufe 4 haben gleiche Dauer (- t1; - t2); diese Spannung ist dem zweiten lntegrationsverstärker5 zugeführt, dessen Integrationsspannung in diesem Fall Null ist, und auch das Addierglied 2 dementsprechend vom Integrationsverstärker 5 keine Spannung erhält.
- Tritt nun eine Driftspannung auf, so ergibt sich eine lntegrationsspannungdes lntegrationsverstärkers3 mit unterschiedlicher Ansteigsgeschwindigkeit, wie in Fig.2b dargestellt. Die Schmitt-Triggerstufe 4 wird nunmehr in Richtung der ansteigenden Integrationsspannung um bei Erreichen des Spannungspegels a zum Zeitpunkt ti in ihrem Schaltzustand geändert und in Richtung der schneller abfallenden Integrationsspannung ui bei Erreichen des Spannungspegels b zum Zeitpunkt t'2 usf.
Claims (1)
- Die negativen und positiven Bereiche c, d der Rechteckspannung der Triggerstufe 4 weichen voneinander ab. Diese Spannung wird mittels des zweiten lntegrationsverstärkers 5 integriert und der Mittelwert über die Zeit ist von Null entsprechend der aufgetretenen Driftspannung unterschiedlich; diese Integrationsspannung wird über das Addierglied 2 zur Ausgangsspannung des Kommutators 1 und damit zur Eingangsspannung des lntegrationsverstärkers3 addiert.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2839123A DE2839123C2 (de) | 1978-09-08 | 1978-09-08 | Spannungs-Frequenz-Wandler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2839123A DE2839123C2 (de) | 1978-09-08 | 1978-09-08 | Spannungs-Frequenz-Wandler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2839123B1 true DE2839123B1 (de) | 1980-03-13 |
DE2839123C2 DE2839123C2 (de) | 1980-10-23 |
Family
ID=6048962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2839123A Expired DE2839123C2 (de) | 1978-09-08 | 1978-09-08 | Spannungs-Frequenz-Wandler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2839123C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2522849A2 (fr) * | 1978-06-26 | 1983-09-09 | Sfena | Integrateur a sorties incrementales et capteur asservi a sorties incrementales utilisant le principe dudit integrateur |
DE3516590A1 (de) * | 1985-05-08 | 1986-11-13 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Spannungs-frequenz-wandler |
WO1994022024A1 (en) * | 1993-03-13 | 1994-09-29 | Ampy Automation - Digilog Limited | Power meter |
DE102005044801B4 (de) * | 2005-09-20 | 2013-08-01 | Zinoviy Lerner | Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen |
-
1978
- 1978-09-08 DE DE2839123A patent/DE2839123C2/de not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE102005044801B4 (de) * | 2005-09-20 | 2013-08-01 | Zinoviy Lerner | Modulator zur Frequenzmodulation von Rechteckschwingungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2839123C2 (de) | 1980-10-23 |
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Legal Events
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