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Nachfuehrregelung zur Unterdrueckung von Toleranzen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000010597D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 1 (2003-01-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Jan-25
Document File: 1 page(s) / 41K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Schaltungen zur Erfassung und Umwandlung von analogen Messwerten in Digitalwerte weisen Toleranzen auf, die durch Bauelemente und aeussere Einfluesse bedingt sind, wie beispielsweise Temperaturveraenderungen und Alterung. Der fuer die Bedienung des Wandlers und die Umrechnung in das Zielformat eingesetzte Microcontroller ist zumeist ein Typ der unteren Leistungsklasse. Der gewandelte Wert wird mit einem festen Faktor multipliziert, um das Wandlerformat in das Zielformat umzurechnen. Hierfuer sind die Zeitanforderungen relativ hoch. Durch einen code- und laufzeitoptimierten Algorithmus ist es im Zusammenhang mit einer speziellen Schaltung moeglich, Bauelementetoleranzen und Temperatureinfluesse zur Laufzeit ohne Zusatzaufwand auszugleichen. Die Schaltung enthaelt hierbei als einziges hoch genaues Bauelement ein Referenzelement, dessen Wert bekannt ist. Dieser Wert wird waehrend des Betriebs zyklisch gemessen. Der Wert des Referenzelementes im Zielformat ist auch bekannt. Der gewandelte Referenzwert wird nun mit dem aktuellen Faktor multipliziert und mit dem Zielwert verglichen. Ist der errechnete Wert zu klein, dann wird der Faktor vergroessert; ist der Zielwert zu gross, dann wird der Faktor verringert. Durch eine entsprechende Wahl der Umrechnungsfunktion kann trotz des nicht ganzzahligen variablen Faktors auf die zeitaufwendige Division verzichtet werden, ohne an Genauigkeit zu verlieren. Durch dieses Verfahren werden vorhandene Toleranzen automatisch ausgeglichen, womit keine gesonderte Kalibrierung mehr notwendig ist.

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S

© SIEMENS AG 2002 file: 2002J17071.doc page: 1

Nachfuehrregelung zur Unterdrueckung von Toleranzen

Idea: Matthias Simon, DE-Chemnitz; Michael Slanina, DE-Chemnitz

Schaltungen zur Erfassung und Umwandlung von analogen Messwerten in Digitalwerte weisen Toleranzen auf, die durch Bauelemente und aeussere Einfluesse bedingt sind, wie beispielsweise Temperaturveraenderungen und Alterung. Der fuer die Bedienung des Wandlers und die Umrechnung in das Zielformat eingesetzte Microcontroller ist zumeist ein Typ der unteren Leistungsklasse. Der gewandelte Wert wird mit einem festen Faktor multipliziert, um das Wandlerformat in das Zielformat umzurechnen. Hierfuer sind die Zeitanforderungen relativ hoch.

Durch einen code- und laufzeitoptimierten Algorithmus ist es im Zusammenhang mit einer speziellen Schaltung moeglich, Bauelementetoleranzen und Temperatureinfluesse zur Laufzeit ohne Zusatzaufwand auszugleichen.

Die Schaltung enthaelt hierbei als einziges hoch genaues Bauelement ein Referenzelement, dessen Wert bekannt ist. Dieser Wert wird waehrend des Betriebs zyklisch gemessen. Der Wert des Referenzelementes im Zielformat ist auch bekannt. Der gewandelte Referenzwert wird nun mit dem aktuellen Faktor multipliziert und mit dem Zielwert verglichen. Ist der errechnete Wert zu klein, dann wird der Faktor vergroessert; ist der Zielwert zu gross, dann wird der Faktor verringert. Durch eine entsprechende Wahl der Umrechnungsfunktion kann trotz des nicht ganzzahligen variablen F...