FR2741213A1

FR2741213A1 - Analog=digital converter for car temperature control

Info

Publication number: FR2741213A1
Application number: FR9513393A
Authority: FR
Inventors: Christian Neel
Original assignee: Valeo Electronique SA
Current assignee: Valeo Electronique SA
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1997-05-16
Anticipated expiration: 2015-11-13
Also published as: FR2741213B1

Abstract

The converter has analog-digital converter unit (13) and digital-analog unit. An iterative process is carried out. First a digital response is obtained, and digital values summed for a first whole number k0. the summed output is converted to analogue, and a first linear coefficient combination is obtained. The analog signal sum obtained is converted to digital via the D-A converter. The steps above are then repeated until a stable digital output is obtained. The steps are then repeated with another conversion factor. The digital values obtained for different conversion coefficients are averaged to obtain the final digital conversion number.

Description

La présente invention est relative à un procédé et un dispositif de conversion analogique/numérique, notamment pour unité de contrôle de température dans un véhicule automobile. The present invention relates to a method and a device for analog / digital conversion, in particular for a temperature control unit in a motor vehicle.

Classiquement, une unité de contrôle de température pour installation de climatisation ou de chauffage de véhicule automobile comporte, ainsi qu'illustré sur la figure 1, un micro-contrôleur 1 et une thermistance RT inclue dans un diviseur de tension 2 alimenté par une tension de référence Vref, la tension aux bornes de la thermistance RT étant convertie en une valeur numérique utilisable par le micro-contrôleur 1 par un convertisseur analogique/numérique 3. Conventionally, a temperature control unit for a vehicle air conditioning or heating installation comprises, as illustrated in FIG. 1, a microcontroller 1 and a RT thermistor included in a voltage divider 2 supplied by a voltage of reference Vref, the voltage across the RT thermistor being converted into a digital value usable by the microcontroller 1 by an analog / digital converter 3.

La précision de la régulation en température que réalise une telle unité de contrôle est limitée par la résolution du convertisseur analogique/numérique. The precision of the temperature regulation achieved by such a control unit is limited by the resolution of the analog / digital converter.

Un but de l'invention est de proposer un dispositif de conversion analogique/numérique qui permette une résolution améliorée. An object of the invention is to propose an analog / digital conversion device which allows improved resolution.

I1 a déjà été proposé dans la demande de brevet
FR 2 232 881 un dispositif de conversion analogique/ numérique de type parallèle, dans lequel, pour obtenir une résolution améliorée, on réalise la conversion numérique de N signaux qui sont respectivement la somme du signal à numériser et d'un signal correspondant à une progression arithmétique de AV/N, où AV est la résolution du convertisseur analogique/numérique utilisé dans ces opérations, puis on moyenne arithmétiquement les N mesures ainsi réalisées.I1 has already been proposed in the patent application
FR 2 232 881 an analog / digital conversion device of parallel type, in which, to obtain an improved resolution, digital conversion of N signals is carried out which are respectively the sum of the signal to be digitized and of a signal corresponding to a progression arithmetic of AV / N, where AV is the resolution of the analog / digital converter used in these operations, then we arithmetically average the N measurements thus made.

La résolution du dispositif de conversion analogique/numérique ainsi réalisé est de AV/N. The resolution of the analog / digital conversion device thus produced is AV / N.

Un tel dispositif nécessite toutefois une électronique compliquée. I1 comporte en particulier, outre un convertisseur analogique/numérique et un convertisseur numérique/analogique, un compteur d'incrémentation, ainsi que des moyens sommateurs de type amplificateur opérationnel. Such a device, however, requires complicated electronics. I1 comprises in particular, in addition to an analog / digital converter and a digital / analog converter, an incrementation counter, as well as summing means of the operational amplifier type.

L'invention propose quant à elle un dispositif de conversion analogique/numérique qui permet d'améliorer la résolution du convertisseur analogique/numérique qu'il utilise et est d'une structure simplifiée par rapport au dispositif proposé dans FR 2 232 881. The invention proposes an analog / digital conversion device which improves the resolution of the analog / digital converter which it uses and is of a simplified structure compared to the device proposed in FR 2 232 881.

Plus particulièrement, le procédé proposé par l'invention est caractérisé par la succession d'étapes suivantes
1) on convertit, au moyen de ce convertisseur analogique/numérique, ce signal analogique en une valeur numérique,
2) on somme à cette valeur numérique un premier nombre entier relatif ko,
3) on convertit au moyen du convertisseur numérique/analogique la valeur somme ainsi obtenue en un signal analogique,
4) on réalise une combinaison linéaire de coefficients prédéterminés entre ce signal analogique et le signal analogique initial à convertir,
5) on convertit le signal analogique somme ainsi obtenu en une valeur numérique au moyen dudit convertisseur numérique/analogique,
6) on réitère les étapes 2 à 5 avec la meme valeur d'entier relatif ko jusqu'à obtenir une valeur numérique stable,
7) on réitère les étapes 1 à 6 avec au moins un autre nombre entier relatif k,
8) on moyenne les valeurs numériques ainsi obtenues pour différents entiers relatifs, cette valeur numérique moyenne étant la valeur numérique de conversion recherchée.More particularly, the process proposed by the invention is characterized by the succession of following steps
1) this analog / digital converter converts this analog signal into a digital value,
2) a first relative integer kb is added to this numerical value,
3) the sum value thus obtained is converted by means of the digital / analog converter into an analog signal,
4) a linear combination of predetermined coefficients is produced between this analog signal and the initial analog signal to be converted,
5) the sum analog signal thus obtained is converted into a digital value by means of said digital / analog converter,
6) steps 2 to 5 are repeated with the same relative integer value ko until a stable numerical value is obtained,
7) steps 1 to 6 are repeated with at least one other relative integer k,
8) the numerical values thus obtained are averaged for different relative integers, this mean numerical value being the numerical conversion value sought.

L'invention propose également un dispositif de conversion analogique/numérique, notamment pour une unité de contrôle de température dans un véhicule automobile, comportant un convertisseur analogique/numérique, dont une entrée est reliée à des moyens principalement résistifs sur lesquels une tension correspondant au signal analogique à convertir est injectée, caractérisé en ce qu'il comporte une boucle de rétroaction qui comprend des moyens de traitement de la valeur numérique en sortie du convertisseur analogique/ numérique, un convertisseur numérique/analogique recevant en entrée une valeur déterminée par les moyens de traitement, ainsi qu'une liaison principalement résistive entre la sortie dudit convertisseur numérique/analogique et l'entrée du convertisseur analogique/numérique, la valeur déterminée par les moyens de traitement et transmise en entrée du convertisseur numérique/analogique étant la somme de la valeur en sortie du convertisseur analogique/numérique et d'un nombre entier relatif k auxquels lesdits moyens de traitement donnent plusieurs valeurs, lesdits moyens de traitement calculant en outre la moyenne des différentes valeurs numériques obtenues en sortie du convertisseur analogique/numérique pour ces différentes valeurs de k, cette moyenne étant la valeur numérique de conversion en sortie dudit dispositif. The invention also provides an analog / digital conversion device, in particular for a temperature control unit in a motor vehicle, comprising an analog / digital converter, an input of which is connected to mainly resistive means on which a voltage corresponding to the signal analog to be converted is injected, characterized in that it includes a feedback loop which comprises means for processing the digital value at the output of the analog / digital converter, a digital / analog converter receiving as input a value determined by the means of processing, as well as a mainly resistive link between the output of said digital / analog converter and the input of the analog / digital converter, the value determined by the processing means and transmitted at the input of the digital / analog converter being the sum of the value at the output of the analog converter that / digital and of a relative integer k to which said processing means give several values, said processing means further calculating the average of the different digital values obtained at the output of the analog / digital converter for these different values of k, this average being the digital conversion value at the output of said device.

On notera qu'un tel dispositif de conversion est d'une électronique simplifiée. On trouve en particulier couramment à l'heure actuelle dans le commerce des microcontrôleurs comportant à la fois un convertisseur analogique/numérique et un convertisseur numérique/ analogique. Note that such a conversion device is simplified electronics. At present, there are currently in particular microcontrollers currently on the market, comprising both an analog / digital converter and a digital / analog converter.

Avantageusement, les différentes valeurs de k sont choisies de façon que pour un rapport Tio donné entre la tension en entrée et la tension de référence du convertisseur analogique/numérique et une valeur numérique de conversion No pour ce rapport 0, les rapports de transition T)c [k] et Ti+o [k] qui font basculer, pour ces valeurs de k, la fonction de transfert de l'ensemble constitué par le convertisseur analogique/numérique et la boucle de rétroaction de No à No+1 et de No-1 à No soient compris entre Tic et rl+ol où Tic et Ti+o correspondent aux rapports de transition qui font basculer la fonction de transfert du convertisseur analogique/numérique non bouclé de No à No+1 et de No-1 à No. Advantageously, the different values of k are chosen so that for a given ratio Tio between the input voltage and the reference voltage of the analog / digital converter and a digital conversion value No for this ratio 0, the transition ratios T) c [k] and Ti + o [k] which toggle, for these values of k, the transfer function of the set constituted by the analog / digital converter and the feedback loop from No to No + 1 and from No -1 to No are between Tic and rl + ol where Tic and Ti + o correspond to the transition ratios which toggle the transfer function of the analog / digital converter not looped from No to No + 1 and from No-1 to No .

Notamment, les rapports de transition #-0 [k] et #+0 [k] sont préférentiellement répartis régulièrement entre rl-o et Ti+c
De façon avantageuse, par exemple, k prend h valeurs positives réparties arithmétiquement, où h est un entier, ainsi que h valeurs négatives symétriques des h valeurs positives.In particular, the transition ratios # -0 [k] and # + 0 [k] are preferably distributed regularly between rl-o and Ti + c
Advantageously, for example, k takes h positive values distributed arithmetically, where h is an integer, as well as h symmetrical negative values of the h positive values.

Notamment, dans un mode de réalisation préféré, k prend les huit valeurs de l'ensemble {-4 , -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4}. In particular, in a preferred embodiment, k takes the eight values of the set {-4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4}.

Egalement, de façon avantageuse encore, la résistance des moyens principalement résistifs sur lesquels la tension correspondant au signal analogique à convertir est injectée et/ou la résistance de la liaison principalement résistive entre la sortie dudit convertisseur numérique/analogique et l'entrée du convertisseur analogique/numérique est (sont) ajustée(s) de façon que la caractéristique de conversion du dispositif soit sensiblement centrée sur la droite de conversion idéale de part et d'autre de Tic et de No. Also, advantageously still, the resistance of the mainly resistive means on which the voltage corresponding to the analog signal to be converted is injected and / or the resistance of the mainly resistive link between the output of said digital / analog converter and the input of the analog converter / digital is (are) adjusted so that the conversion characteristic of the device is substantially centered on the ideal conversion line on either side of Tic and No.

Dans une variante de réalisation, le convertisseur analogique/numérique présente plusieurs entrées, la sortie du convertisseur numérique/analogique étant reliée à ces différentes entrées par plusieurs liaisons principalement résistives correspondant à des valeurs de résistances différentes. In an alternative embodiment, the analog / digital converter has several inputs, the output of the digital / analog converter being connected to these different inputs by several mainly resistive links corresponding to different resistance values.

L'invention concerne également un dispositif de conversion analogique/numérique pour une unité de contrôle de température dans un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif du type précité, ainsi qu'au moins un diviseur de tension qui comprend une thermistance dont la tension est injectée sur les moyens principalement résistifs en entrée du convertisseur analogique/numérique. The invention also relates to an analog / digital conversion device for a temperature control unit in a motor vehicle, characterized in that it comprises a device of the aforementioned type, as well as at least one voltage divider which comprises a thermistor whose voltage is injected into the mainly resistive means at the input of the analog / digital converter.

Dans le cas d'un convertisseur analogique/numérique à plusieurs entrées, le dispositif comporte plusieurs diviseurs de tension, dont les thermistances sont reliées par des moyens principalement résistifs aux différentes entrées d'un ou plusieurs convertisseurs analogique(s)/numérique(s). In the case of an analog / digital converter with several inputs, the device comprises several voltage dividers, the thermistors of which are connected by means mainly resistive to the different inputs of one or more analog (s) / digital (s) converters .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles
- la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de conversion analogique/numérique de l'art antérieur ;
- la figure 2 est une représentation schématique analogue à celle de la figure 1 d'un dispositif de conversion conforme à un mode de réalisation possible pour l'invention
- la figure 3a illustre la caractéristique du dispositif de conversion de la figure 1
- les figures 3b et 3c illustrent les caractéristiques du dispositif de conversion rebouclé de la figure 2 pour k = 0 et k = 1
- les figures 4a et 4 b illustrent les caractéristiques de transfert du dispositif de conversion de la figure 2 pour deux valeurs différentes de k
- la figure 4c illustre la caractéristique de transfert du dispositif de conversion de la figure 2 obtenue en sommant les caractéristiques des figures 4a et 4b ;
- les figures 5a à 5c illustrent l'ajustement de la caractéristique de transfert du dispositif de conversion de la figure 1, la figure Sa correspondant à une fonction de transfert avec un facteur gain trop élevé, la figure 5b correspondant à une fonction de transfert avec un facteur gain correctement ajusté, la figure 5c correspondant à une fonction de transfert avec un facteur gain trop faible
- la figure 6 illustre une autre variante de réalisation possible pour le dispositif proposé par l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows. This description is purely illustrative and not limiting. It should be read in conjunction with the appended figures in which
- Figure 1 is a schematic representation of an analog / digital conversion device of the prior art;
- Figure 2 is a schematic representation similar to that of Figure 1 of a conversion device according to a possible embodiment for the invention
- Figure 3a illustrates the characteristic of the conversion device of Figure 1
- Figures 3b and 3c illustrate the characteristics of the looped-back conversion device of Figure 2 for k = 0 and k = 1
- Figures 4a and 4b illustrate the transfer characteristics of the conversion device of Figure 2 for two different values of k
- Figure 4c illustrates the transfer characteristic of the conversion device of Figure 2 obtained by summing the characteristics of Figures 4a and 4b;
- Figures 5a to 5c illustrate the adjustment of the transfer characteristic of the conversion device of Figure 1, Figure Sa corresponding to a transfer function with a gain factor too high, Figure 5b corresponding to a transfer function with a gain factor correctly adjusted, FIG. 5c corresponding to a transfer function with a gain factor too low
- Figure 6 illustrates another possible embodiment for the device proposed by the invention.

Le dispositif conforme à l'invention illustré sur la figure 2 comporte, de la même façon que celui de la figure 1, un pont diviseur 12 alimentant une thermistance
RT, ainsi qu'un micro-contrôleur 11, qui comprend un convertisseur analogique/numérique 13 recevant en entrée une tension fonction de la tension aux bornes de la thermistance RT.The device according to the invention illustrated in FIG. 2 comprises, in the same way as that of FIG. 1, a divider bridge 12 supplying a thermistor
RT, as well as a microcontroller 11, which includes an analog / digital converter 13 receiving as input a voltage which is a function of the voltage across the thermistor RT.

La thermistance RT est reliée d'une part à la masse et d'autre part à une résistance principale Rp alimentée à son extrémité opposée à la thermistance RT par une tension de référence Vref. L'extrémité commune des résistances RT et Rp est reliée, à l'entrée du convertisseur 13 analogique/numérique par une résistance
RO.The RT thermistor is connected on the one hand to ground and on the other hand to a main resistance Rp supplied at its end opposite to the RT thermistor by a reference voltage Vref. The common end of the resistors RT and Rp is connected, to the input of the analog / digital converter 13 by a resistor
RO.

La sortie numérique du convertisseur 13 est envoyée sur des moyens de traitement 14 qui mettent en oeuvre un algorithme qui va être décrit ci-après de façon détaillée. The digital output of the converter 13 is sent to processing means 14 which implement an algorithm which will be described below in detail.

Ces moyens de traitement 14 transmettent une valeur numérique M en entrée d'un convertisseur numérique/analogique 15. La sortie analogique de ce convertisseur 15 est reliée à l'entrée du convertisseur analogique/numérique 13 par une résistance Rg. These processing means 14 transmit a digital value M at the input of a digital / analog converter 15. The analog output of this converter 15 is connected to the input of the analog / digital converter 13 by a resistor Rg.

La tension Ve en entrée du convertisseur 13 est telle que Ve=g(,).Vref où Ti est le rapport VRT/Vref que l'on cherche à déterminer et y le rapport Vx/Vref. The voltage Ve at the input of the converter 13 is such that Ve = g (,). Vref where Ti is the ratio VRT / Vref that one seeks to determine and y the ratio Vx / Vref.

et

and

VRT et Vx étant respectivement la tension aux bornes de la thermistance RT et en sortie du convertisseur numérique/analogique 15,
K et L étant tels que K = Rg/R0 et L = RO/Rp.VRT and Vx being respectively the voltage across the thermistor RT and at the output of the digital / analog converter 15,
K and L being such that K = Rg / R0 and L = RO / Rp.

Les convertisseurs 13 et 15 sont choisis de même résolution. On note par la suite q = 1/2P le pas de quantification de ces convertisseurs 13 et 15, p étant leur nombre de bits. The converters 13 and 15 are chosen with the same resolution. We note thereafter q = 1 / 2P the quantization step of these converters 13 and 15, p being their number of bits.

La valeur numérique M calculée par les moyens de traitement 14 correspond à la somme de la grandeur en sortie du convertisseur 13 et d'un nombre entier relatif k. The digital value M calculated by the processing means 14 corresponds to the sum of the quantity at the output of the converter 13 and of a relative integer k.

Au voisinage d'un point correspondant à une valeur numérique de No en sortie du convertisseur 13 et à une valeur Tic = q.N0 pour , le paramètre Gain (n) est constant. In the vicinity of a point corresponding to a numerical value of No at the output of the converter 13 and to a value Tic = q.N0 for, the parameter Gain (n) is constant.

Sous cette hypothèse, on démontre, ainsi qu'illustré sur les figures 3a à 3c, que la fonction de transfert de l'ensemble constitué par le convertisseur 13 et sa boucle de rétroaction se déduit, pour k donné, de la fonction de transfert pour k = 0 par une translation de k.q/Gain. Under this assumption, it is shown, as illustrated in FIGS. 3a to 3c, that the transfer function of the assembly constituted by the converter 13 and its feedback loop is deduced, for k given, from the transfer function for k = 0 by a translation of kq / Gain.

Pour k = 0, la fonction de transfert se déduit de la fonction du convertisseur simple (sans rebouclage) par une homothétie de centre Tic et de rapport 1 + 1
Gain
La caractéristique de transfert du dispositif de conversion de la figure 1 autour du point (Tic, N0) a été illustrée sur la figure 3a.For k = 0, the transfer function is deduced from the function of the simple converter (without looping back) by a homothety of center Tic and of ratio 1 + 1
Gain
The transfer characteristic of the conversion device of Figure 1 around the point (Tic, N0) has been illustrated in Figure 3a.

Soit f(n), la fonction de transfert du convertisseur 13 seul. On a porté sur cette figure 3a la valeur #+0 de Ti qui fait basculer f(n) de No à No+1 et #-0 la valeur de Ti qui fait basculer f(#)de No-1 à Ne. Let f (n) be the transfer function of the converter 13 alone. This figure 3a has been given the value # + 0 of Ti which switches f (n) from No to No + 1 and # -0 the value of Ti which switches f (#) from No-1 to Ne.

Plus précisément, on a
#-0= q.N0 - q et #+0 = q.N0 + q
2 2
Sur la figure 3b et la figure 3c, on a porté les courbes caractéristiques de l'ensemble constitué par convertisseur 13 et sa boucle de rétroaction pour k = 0 et k = 1. On note #-0 [k] et #+0 [k], les valeurs de Ti qui pour k donné font basculer le dispositif de conversion rebouclé de No (resp.No-1) à N0+1 (resp.N0).More specifically, we have
# -0 = q.N0 - q and # + 0 = q.N0 + q
2 2
In FIG. 3b and FIG. 3c, the characteristic curves of the assembly constituted by converter 13 and its feedback loop have been plotted for k = 0 and k = 1. We denote # -0 [k] and # + 0 [ k], the values of Ti which for k given switch the looped-back conversion device from No (resp.No-1) to N0 + 1 (resp.N0).

On montre que
#-0 [k] = #-0 - q (k + 1)
Gain 2
#+0 [k] = #+0 - q (k - 1)
Gain 2
Par conséquent, le décalage entre deux valeurs successives de k est le même dans chaque cas et vaut
#+0 [k] - #+0 [k+1] = Tic [k] - Tic [k+1] = a
gain
Lors d'une mesure de la valeur de la thermistance
RT, les moyens de traitement 14 somment à la sortie numérique du convertisseur 13 plusieurs valeurs différentes pour k, puis moyenne les différentes valeurs numériques N obtenues pour ces différentes valeurs de k à la sortie du convertisseur 13.We show that
# -0 [k] = # -0 - q (k + 1)
Gain 2
# + 0 [k] = # + 0 - q (k - 1)
Gain 2
Consequently, the offset between two successive values of k is the same in each case and is equal to
# + 0 [k] - # + 0 [k + 1] = Tic [k] - Tic [k + 1] = a
gain
When measuring the thermistor value
RT, the processing means 14 sum at the digital output of the converter 13 several different values for k, then average the different digital values N obtained for these different values of k at the output of the converter 13.

On a illustré sur la figure 4c la caractéristique de fonction de transfert obtenue en moyennant les caractéristiques de fonction de transfert illustrées sur les figures 4a et 4b et correspondant à deux valeurs différentes pour k (respectivement k1 et k2). FIG. 4c illustrates the transfer function characteristic obtained by averaging the transfer function characteristics illustrated in FIGS. 4a and 4b and corresponding to two different values for k (respectively k1 and k2).

Sur ces figures 4a à 4c, on a porté en traits pointillés la fonction de transfert du dispositif de conversion de la figure 1. In these FIGS. 4a to 4c, the transfer function of the conversion device of FIG. 1 is shown in dotted lines.

La courbe moyennée de la figure 4c présente, de la même façon que les courbes caractéristiques des figures 4a et 4b, un palier à la valeur No. The averaged curve of FIG. 4c has, in the same way as the characteristic curves of FIGS. 4a and 4b, a plateau at the value No.

Elle présente en outre une résolution qui est double de celle des courbes caractéristiques des figures 4a et 4b. L'addition des deux fonctions de transfert correspondant à deux valeurs différentes de k a créé des marches de hauteur 1/2 de part et d'autre d'un palier correspondant à No. It also has a resolution which is double that of the characteristic curves of FIGS. 4a and 4b. The addition of the two transfer functions corresponding to two different values of k created steps of height 1/2 on either side of a landing corresponding to No.

De façon générale, pour une valeur de Ti située entre c o- et 0+, on améliore la résolution du convertisseur analogique/numérique 13 en moyennant les valeurs numériques obtenues en sortie du convertisseur 13 pour plusieurs valeurs de k. In general, for a value of Ti located between c o- and 0+, the resolution of the analog / digital converter 13 is improved by averaging the digital values obtained at the output of the converter 13 for several values of k.

Ces différentes valeurs de k sont avantageusement choisies de façon à assurer une répartition régulière des transitions dans l'intervalle [n-0, Ti+el. Pour obtenir une résolution correspondant à la résolution initiale divisée par 2h, avec h entier, on utilise par exemple h valeurs de k positives réparties arithmétiquement ainsi que h valeurs négatives symétriques de ces valeurs positives. Ces différentes valeurs de k sont choisies de façon que les transitions rl-o [k] et #+0 [k] se situent dans l'intervalle tie et 0+. These different values of k are advantageously chosen so as to ensure a regular distribution of the transitions in the interval [n-0, Ti + el. To obtain a resolution corresponding to the initial resolution divided by 2h, with h integer, one uses for example h positive values of k distributed arithmetically as well as h symmetrical negative values of these positive values. These different values of k are chosen so that the transitions rl-o [k] and # + 0 [k] lie in the interval tie and 0+.

Sur les figures 4a à 4c, on a également porté en traits pleins les droites sur lesquelles les caractéristiques portées sur ces figures sont centrées, ainsi qu'en traits pointillés la droite correspondant à la caractéristique idéale du dispositif de conversion non rebouclé, que l'on souhaite approcher. On voit sur ces figures, et en particulier sur la figure 4c, que les droites sur lesquelles les caractéristiques de transfert illustrées sur ces figures sont centrées, sont inclinées par rapport à la droite de conversion idéale. In FIGS. 4a to 4c, the straight lines on which the characteristics shown in these figures are centered are also shown in solid lines, as well as in dotted lines the line corresponding to the ideal characteristic of the non-looped conversion device, that the we wish to approach. We see in these figures, and in particular in Figure 4c, that the lines on which the transfer characteristics illustrated in these figures are centered, are inclined relative to the ideal conversion line.

Pour pallier cet inconvénient, le paramètre Gain est ajusté de façon que la droite sur laquelle la fonction de transfert moyennée obtenue est centrée soit aussi proche que possible de la droite de conversion idéale. To overcome this drawback, the Gain parameter is adjusted so that the line on which the averaged transfer function obtained is centered is as close as possible to the ideal conversion line.

A cet effet, on ajuste les résistances R0 et Rg, c'est-à-dire les coefficients K et L, en fonction des valeurs de k utilisées, ainsi que des valeurs Tic et No autour desquels on cherche à avoir une résolution améliorée. For this purpose, the resistances R0 and Rg, that is to say the coefficients K and L, are adjusted as a function of the values of k used, as well as of the values Tic and No around which it is sought to have an improved resolution.

Ces valeurs Tic et No correspondent par exemple à la température centrale de la plage des températures que l'on cherche à couvrir (typiquement de 100C à 40 C). These values Tic and No correspond for example to the central temperature of the range of temperatures that one seeks to cover (typically from 100C to 40 C).

On a illustré sur les figures 5a à Sc les effets de l'ajustement du paramètre Gain dans le cas où les moyens de traitement donnent à k les huit valeurs de l'ensemble {-4 , -3, -2, -1, 1 ,2, 3, 4}
Dans le cas illustré sur la figure 5a, la suite {n-o[1],#-0 [2]#-0[3]#-0[4],#+0[-1],#+0[-2],#+0[-3],#+0[-4]} ne recouvre pas entièrement l'intervalle
[#-0 + 9q, #+0 q ]
2 Gain 2 Gain
La fonction de transfert illustrée sur cette figure correspond à une facteur Gain trop élevé.The effects of adjusting the Gain parameter have been illustrated in FIGS. 5a to Sc in the case where the processing means give k the eight values of the set {-4, -3, -2, -1, 1 , 2, 3, 4}
In the case illustrated in Figure 5a, the sequence {no [1], # - 0 [2] # - 0 [3] # - 0 [4], # + 0 [-1], # + 0 [-2 ], # + 0 [-3], # + 0 [-4]} does not fully cover the range
[# -0 + 9q, # + 0q]
2 Gain 2 Gain
The transfer function illustrated in this figure corresponds to a too high gain factor.

Une fonction de transfert correctement ajustée a été illustrée sur la figure 5b. Sa caractéristique est centrée sur la droite de transfert idéale. Les différentes marches correspondant aux n+O [k] et n-O [k] sont régulièrement réparties dans l'intervalle [r)-0 + a, Ti+c q ]. A correctly adjusted transfer function has been illustrated in Figure 5b. Its characteristic is centered on the ideal transfer line. The different steps corresponding to n + O [k] and n-O [k] are regularly distributed in the interval [r) -0 + a, Ti + c q].

2 Gain 2 Gain
Par contre, la fonction de transfert illustrée sur la figure 5c correspond à un facteur Gain trop faible. Sa caractéristique est éloignée de la droite de conversion idéale.2 Gain 2 Gain
On the other hand, the transfer function illustrated in FIG. 5c corresponds to a too low gain factor. Its characteristic is far from the ideal conversion line.

Une fois le facteur Gain correctement ajusté, l'acquisition d'une mesure se décompose en deux phases. Once the gain factor is correctly adjusted, the acquisition of a measurement is broken down into two phases.

Dans un premier temps, on fait converger la sortie du dispositif en réalisant pour k = 0 quatre déterminations de valeur de N, ces déterminations n'étant pas utilisées par la suite. First, the output of the device is made to converge by carrying out for k = 0 four determinations of value of N, these determinations not being used subsequently.

Cette phase de convergence sert à retrouver une fois l'acquisition précédente achevée la valeur de tension d'entrée que l'on aurait eu en l'absence de boucle sur le convertisseur numérique/analogique 13. This convergence phase is used to find once the previous acquisition has completed the input voltage value that would have been had there been no loop on the digital / analog converter 13.

Entre chaque détermination, on respecte un temps de stabilisation du signal. Between each determination, a signal stabilization time is respected.

A l'issue de cette phase de convergence, dans un deuxième temps, les moyens de traitement font prendre à k les huit valeurs de l'ensemble {-4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4}. At the end of this convergence phase, in a second step, the processing means cause k to take the eight values of the set {-4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4 }.

Les huit valeurs numériques ainsi obtenues pour N sont moyennées pour obtenir la valeur convertie recherchée. The eight numerical values thus obtained for N are averaged to obtain the sought-after converted value.

Entre chaque détermination de N, on respecte également un temps de stabilisation du signal. Between each determination of N, a signal stabilization time is also observed.

La valeur haute résolution ainsi obtenue est ensuite exploitée de façon habituelle par le microcontrôleur 11. The high resolution value thus obtained is then used in the usual way by the microcontroller 11.

Les douze échantillonnages nécessaires à la fourniture de la valeur convertie haute résolution sont par exemple réalisés en un temps inférieur à 500 ms. The twelve samplings necessary for the supply of the converted high resolution value are for example carried out in a time less than 500 ms.

De préférence ces échantillonnages s seront réalisés de façon successive, mais cette séquence peut être interruptible. Preferably, these samplings will be carried out successively, but this sequence may be interruptible.

Le dispositif qui vient d'être décrit permet d'atteindre une résolution sur 12 bits en utilisant un convertisseur analogique/numérique 13 de 8 bits. The device which has just been described achieves a 12-bit resolution by using an 8-bit analog / digital converter 13.

En variante, ainsi qu'illustré sur la figure 6, il est possible, pour par exemple couvrir plusieurs plages de températures distinctes, de monter en parallèle sur un même convertisseur analogique/numérique 13 à plusieurs entrées plusieurs résistances thermiques RT1, RT2 couvrant chacune une plage de température donnée. As a variant, as illustrated in FIG. 6, it is possible, for example to cover several distinct temperature ranges, to mount in parallel on the same analog / digital converter 13 with several inputs several thermal resistances RT1, RT2 each covering a given temperature range.

En variante encore, étant donné le faible coût des microcontrôleurs à CAN en entrée et CNA en sortie, le convertisseur analogique/numérique à plusieurs entrées peut être remplacé par une pluralité de convertisseurs analogiques/numériques classiques à une seule entrée disponible dans un même boîtier de circuit intégré. In another variant, given the low cost of microcontrollers with CAN at input and DAC at output, the analog / digital converter with several inputs can be replaced by a plurality of conventional analog / digital converters with a single input available in the same housing. integrated circuit.

La sortie du convertisseur numérique/analogique 15 est reliée à ces différentes entrées par plusieurs résistances Rg1, Rg2 de valeurs différentes. The output of the digital / analog converter 15 is connected to these different inputs by several resistors Rg1, Rg2 of different values.

Les valeurs de ces résistances, ainsi que les valeurs des résistances Rpl, RO1, Rp2, RO2 des diviseurs de tension dans lesquels ces résistances thermiques sont inclues sont choisies en fonction des différentes plages de température à couvrir. The values of these resistors, as well as the values of the resistors Rpl, RO1, Rp2, RO2 of the voltage dividers in which these thermal resistors are included are chosen according to the different temperature ranges to be covered.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de conversion analogique/numérique d'un signal analogique donné au moyen d'un convertisseur analogique/numérique (13) et d'un convertisseur numérique/analogique (15), caractérisé par la succession d'étapes suivantes 1. A method of analog / digital conversion of a given analog signal by means of an analog / digital converter (13) and a digital / analog converter (15), characterized by the following sequence of steps

1) on convertit, au moyen de ce convertisseur analogique/numérique, ce signal analogique en une valeur numérique, 1) this analog / digital converter converts this analog signal into a digital value,

2) on somme à cette valeur numérique un premier nombre entier relatif ko, 2) a first relative integer kb is added to this numerical value,

3) on convertit au moyen du convertisseur numérique/analogique la valeur somme ainsi obtenue en un signal analogique, 3) the sum value thus obtained is converted by means of the digital / analog converter into an analog signal,

4) on réalise une combinaison linéaire de coefficients prédéterminés entre ce signal analogique et le signal analogique initial à convertir, 4) a linear combination of predetermined coefficients is produced between this analog signal and the initial analog signal to be converted,

5) on convertit le signal analogique somme ainsi obtenu en une valeur numérique au moyen dudit convertisseur numérique/analogique, 5) the sum analog signal thus obtained is converted into a digital value by means of said digital / analog converter,

6) on réitère les étapes 2 à 5 avec la même valeur d'entier relatif ko jusqu'à obtenir une valeur numérique stable, 6) steps 2 to 5 are repeated with the same relative integer value ko until a stable numerical value is obtained,

7) on réitère les étapes 1 à 6 avec au moins un autre nombre entier relatif k, 7) steps 1 to 6 are repeated with at least one other relative integer k,

8) on moyenne les valeurs numériques ainsi obtenues pour différents entiers relatifs, cette valeur numérique moyenne étant la valeur numérique de conversion recherchée. 8) the numerical values thus obtained are averaged for different relative integers, this mean numerical value being the numerical conversion value sought.

2. Dispositif de conversion analogique/numérique, notamment pour une unité de contrôle de température dans un véhicule automobile, comportant un convertisseur analogique/numérique (13), dont une entrée est reliée à des moyens principalement résistifs (RO) sur lesquels une tension correspondant au signal analogique à convertir est injectée, le dispositif comportant également un convertisseur numérique/analogique (15), caractérisé en ce qu'il comporte une boucle de rétroaction qui comprend des moyens de traitement (14) de la valeur numérique en sortie du convertisseur analogique/ numérique, le convertisseur numérique/analogique (15) recevant en entrée une valeur déterminée par les moyens de traitement (14), ainsi qu'une liaison principalement résistive (Rg) entre la sortie dudit convertisseur numérique/analogique (15) et l'entrée du convertisseur analogique/numérique (13), la valeur déterminée par les moyens de traitement (14) et transmise en entrée du convertisseur numérique/analogique (15) étant la somme de la valeur en sortie du convertisseur analogique/numérique (13) et d'un nombre entier relatif k auxquels lesdits moyens de traitement (14) donnent plusieurs valeurs, lesdits moyens de traitement (14) calculant en outre la moyenne des différentes valeurs numériques obtenues en sortie du convertisseur analogique/numérique (13) pour ces différentes valeurs de k, cette moyenne étant la valeur numérique de conversion en sortie dudit dispositif. 2. Analog / digital conversion device, in particular for a temperature control unit in a motor vehicle, comprising an analog / digital converter (13), one input of which is connected to mainly resistive means (RO) on which a corresponding voltage to the analog signal to be converted is injected, the device also comprising a digital / analog converter (15), characterized in that it comprises a feedback loop which comprises means (14) for processing the digital value at the output of the analog converter / digital, the digital / analog converter (15) receiving as input a value determined by the processing means (14), as well as a mainly resistive link (Rg) between the output of said digital / analog converter (15) and the input of the analog / digital converter (13), the value determined by the processing means (14) and transmitted at the input of the conv digital / analog converter (15) being the sum of the value at the output of the analog / digital converter (13) and a relative number k to which said processing means (14) give several values, said processing means (14) further calculating the average of the different digital values obtained at the output of the analog / digital converter (13) for these different values of k, this average being the digital conversion value at the output of said device.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les différentes valeurs de k sont choisies de façon que pour un rapport Tic donné entre la tension en entrée et la tension de référence du convertisseur analogique/numérique (13) et une valeur numérique de conversion Ne pour ce rapport rlol les rapports de transition Tic [k] et rl+o [k] qui font basculer, pour ces valeurs de k, la fonction de transfert de l'ensemble constitué par le convertisseur analogique/numérique (13) et la boucle de rétroaction de No à No+l et de No-l à Ne soient compris entre Tic et +0, où rl-o et Il+o correspondent aux rapports de transition qui font basculer la fonction de transfert du convertisseur analogique/numerique (13) non bouclé de No à No+1 et de No-1 à Ne. 3. Device according to claim 2, characterized in that the different values of k are chosen so that for a given ratio Tic between the input voltage and the reference voltage of the analog / digital converter (13) and a digital value of conversion Ne for this ratio rlol the transition ratios Tic [k] and rl + o [k] which toggle, for these values of k, the transfer function of the set constituted by the analog / digital converter (13) and the feedback loop from No to No + l and from No-l to Ne are between Tic and +0, where rl-o and Il + o correspond to the transition ratios which switch the transfer function of the analog / digital converter (13) not looped from No to No + 1 and from No-1 to Ne.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rapports de transition rl-o [k] et rl+o [k] sont répartis régulièrement entre rl-o et Ti+e 4. Device according to claim 3, characterized in that the transition ratios rl-o [k] and rl + o [k] are distributed regularly between rl-o and Ti + e

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que k prend h valeurs positives réparties arithmétiquement, où h est un entier, ainsi que h valeurs négatives symétriques des h valeurs positives. 5. Device according to claim 4, characterized in that k takes h positive values distributed arithmetically, where h is an integer, as well as h symmetrical negative values of the h positive values.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que k prend les huit valeurs de l'ensemble {-4 , -3, -2, -1, 1 ,2, 3, 4}. 6. Device according to claim 5, characterized in that k takes the eight values of the set {-4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4}.

7. Dispositif selon l'une des revendications 3 et suivantes, caractérisé en ce que la résistance des moyens principalement résistifs sur lesquels la tension correspondant au signal analogique à convertir est injectée et/ou la résistance de la liaison principalement résistive entre la sortie dudit convertisseur numérique/analogique (15) et l'entrée du convertisseur analogique/numérique (13) est (sont) ajustée(s) de façon que la caractéristique de conversion du dispositif soit sensiblement centrée sur la droite de conversion idéale de part et d'autre de Tic et de No. 7. Device according to one of claims 3 and following, characterized in that the resistance of the mainly resistive means on which the voltage corresponding to the analog signal to be converted is injected and / or the resistance of the mainly resistive link between the output of said converter digital / analog (15) and the input of the analog / digital converter (13) is (are) adjusted so that the conversion characteristic of the device is substantially centered on the ideal conversion line on both sides of Tic and No.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le convertisseur analogique/numérique (13) présente plusieurs entrées, la sortie du convertisseur numérique/analogique (15) étant reliée à ces différentes entrées par plusieurs liaisons principalement résistives correspondant à des valeurs de résistances différentes. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the analog / digital converter (13) has several inputs, the output of the digital / analog converter (15) being connected to these different inputs by several mainly resistive links corresponding to different resistance values.

9. Dispositif de conversion analogique/numérique (13) pour une unité de contrôle de température dans un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une des revendications précédentes, ainsi qu'au moins un diviseur de tension qui comprend une thermistance dont la tension est injectée sur les moyens principalement résistifs en entrée du convertisseur analogique/numérique (13). 9. Analog / digital conversion device (13) for a temperature control unit in a motor vehicle, characterized in that it comprises a device according to one of the preceding claims, as well as at least one voltage divider which comprises a thermistor, the voltage of which is injected into the mainly resistive means at the input of the analog / digital converter (13).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que pour couvrir plusieurs gammes de température, il comporte plusieurs diviseurs de tension du type précités, dont les thermistances sont reliées par des moyens principalement résistifs aux différentes entrées d'un ou plusieurs convertisseur(s) analogique(s)/ numérique(s) (13). 10. Device according to claim 9, characterized in that to cover several temperature ranges, it comprises several voltage dividers of the aforementioned type, the thermistors of which are connected by means mainly resistive to the different inputs of one or more converter (s ) analog (s) / digital (s) (13).