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[6][_]
DES
(8)
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Ts
(1)
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Gene Or Protein
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Etre
(5)
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DANS
(1)
[11][_]
Est-a
(1)
[12][_]
Fie1
(1)
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Physical
(5/ 7)
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100 mV
(2)
[15][_]
less than 100 mV
(2)
[16][_]
20 kHz
(1)
[17][_]
1000 Hz
(1)
[18][_]
de 0,1 percent
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514177A1
Family ID 3002210
Probable Assignee Siemens Ag
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title Multi-channel measured value transformer with a multiplexer
(5) connected to outputs of voltage-frequency converters (2)...
FR Title CONVERTISSEUR DE SIGNAUX A PLUSIEURS CANAUX
Abstract
_________________________________________________________________
Multi-channel measured value transformer with a multiplexer (5)
connected to outputs of voltage-frequency converters (2) for each of
the channels, of which the addresses corresponding to the channels are
openly controlled by a microprocessor (6) in order to reduce
analog/digital conversion times for time intervals dependent on
measurement areas allocated to the channels. The invention is used in
multi-channel recorders.
A.CONVERTISSEUR DE SIGNAUX (VALEURS DE MESURE) A CANAUX MULTIPLES,
COMPORTANT, POUR CHACUN DES CANAUX, UN MULTIPLEXEUR RELIE A DES
SORTIES DE CONVERTISSEURS TENSION-FREQUENCE.
B.LA DUREE DES TEMPS DE BRANCHEMENT DES ADRESSES DU MULTIPLEXEUR 5
ASSOCIEES AUX CANAUX, EST COMMANDEE A L'AIDE D'UN MICROPROCESSEUR 6 EN
FONCTION DES PLAGES DE MESURE ATTRIBUEES AUX CANAUX, ET ON MEMORISE LE
NOMBRE DES IMPULSIONS ARRIVANT PENDANT LE TEMPS DE BRANCHEMENT
RESPECTIVEMENT DANS CHAQUE ADRESSE ET DERIVEES DES SIGNAUX DE SORTIE
DES CONVERTISSEURS TENSION-FREQUENCE.
C.APPLICATION AUX APPAREILS ENREGISTREURS.
Description
_________________________________________________________________
Convertisseur de signaux a plusieurs canaux.
L'invention se rapporte a un convertisseur de signaux a plusieurs
canaux, du type comportant, pour chacun des canaux, un multiplexeur
relie a des sorties de convertisseurs tension-frequence.
De tels convertisseurs sont decrits dans le traite "Die Fernmessung
III" de John-Bergmann, edition Braun, Karlsruhe, 1963, dans lequel on
traite, dans le chapitre commencant a la page 102,de procedes de
telemesure a multiplexage par repartition dans le temps, avec
variation de la frequence.
Les convertisseurs de mesure connus simulent ou representent des
valeurs analogiques de la.tension comme variations de la frequence
d'une tension alternative. Une frequence proportionnelle a la valeur
de la mesure represente une information analogique. Si de tels signaux
analogiques doivent etre transformes en signaux numeriques, les
impulsions d'un train d' impulsions, dont la frequence de repetition
est proportionnelle aux valeurs de mesure, doivent etre comptees sur
des intervalles de temps predetermines.
Si, en outre, on exige que des plages de mesure differentes soient
assignees aux canaux de mesure et que du cote numerique chacune des
plages de. mesure doit comporter la meme plage de nombre, les
intervalles de temps pour les canaux presentent des longueurs
differentes.
Les adresses du multiplexeur qui correspondent aux canaux sont
normalement attaquees par un compteur d'adresses, et cela a des
intervalles de temps reguliers. Si les temps de comptagesont, comme
cela a ete presuppose ci-dessus, de longueurs differentes lors de la
conversion analogique-numerique, les intervalles de temps qui sont
predetermines par le compteur d'adresses doivent se conformer en
fonction du temps de comptage le plus long. Ceci represente une perte
de temps a laquelle l'invention cherche a remedier.
L'invention a donc pour objet une solution economique du point de vue
du temps, pour la conversion analogique-numerique dans un
convertisseur de signaux a canaux multiples prevu pour des plages de
mesures differentes.
Pour resoudre ce probleme, dans le cadre d' un convertisseur de
signaux (valeurs de mesure) a canaux multiples, du type comportant,
pour chacun des canaux, un multiplexeur relie a des sorties de
convertisseurs tension-frequence, il est prevu, que ledit
convertisseur de signaux est caracterise par une duree des temps de
branchement des adresses du multiplexeur associees aux canaux, qui est
commandee a I' aide d'un microprocesseur en fonction de la plage de
mesure attribuee aux canaux, et par une memorisation du nombre des
impulsions arrivant pendant le temps de branchement respectivement
dans chaque adresse et derivees des signaux de sortie des
convertisseurs tension-frequence. Il en resulte que les durees de
comptage differentes qui sont necessaires pour les differentes plages
de mesure sont deja introduites comme temps d'ouverture des
differentes adresses du multiplexeur.Le temps qui est necessaire pour
un cy cle de mesure qui englobe tous les canaux de mesure est, de
cette facon, notablement-diminue.
La duree de branchement d'une adresse du multiplexeur est
avantageusement rendue dependante de la position et de l'ampleur de la
plage de mesure, a l' interieur d'une bande de frequence de sortie du
convertisseur tension-frequence. Avantageusement la duree de
branchement de chaque adresse est determinee automatiquement par le
microprocesseur, par introduction de la valeur initiale et finale de
la plage de mesure associee, et elle est memorisee.
Dans un exemple d'execution prefere de l'invention, la duree ou le
temps de branchement de chaque adresse est determine par la valeur
inverse de la difference, rapportee a un nombre determinant la re-
solution numerique de la plage de mesure concernee, entre deux
frequences de sortie du convertisseur tension-frequence
associeesal'adresse, et qui reproduisent ou simulent deux valeurs
initiales et finales de la plage de mesure.
A titre d'exemple on explicitera en demande d'execution de l'objet de
l'invention, a l'ai- de de la figure qui represente un schema-bloc.
Pour des tensions d'entree UE1 a UEn, qui sont susceptibles d'etre
prelevees au niveau de differents emplacements de mesure, il est prevu
des montages d'entree dont chacun est constitue par un amplificateur
operationnel 1 a point nul stable, par un convertisseur
tension-frequence et par un optocoupleur. A la sortie de chacun des
montages d' entree sont appliquees des tensions alternatives de
frequences F El a FEn. Les frequences reproduisent ou simulent la
valeur de mesure sous forme analogique,
Des formateurs d'impulsions 4 forment a partir des signaux de tension
alternative des trains d'impul sions de frequences correspondantes.
Des sorties des formateurs d'impulsions 4 sont reliees a des entrees
de donnees d'un multiplexeur 5.Les entrees d'adresses sont choisies,
par l'intermediaire d'une autre entree 5a, par un microprocesseur. Le
microprocesseur determine egalement des intervalles de temps
correspondant, pour le branchement des plages de mesure assignees aux
differentes adresses des canaux. Les impulsions qui, pendant les
durees de branchement, arrivent aux adresses, sont prelevees a une
sortie serielle 5b du multiplexeur 5 et sont memorisees dans un
compteur qui est contenu dans le microprocesseur 6. Le microprocesseur
6 peut, avec les valeurs de mesure numerique qui sont memorisees dans
son compteur, commander par exemple le mecanisme, non represente, d'un
appareil enregistreur. Une memoire non volatile 6a, qui est reliee au
microprocesseur contient les valeurs des nombres, qui determinent les
durees de branchement des differentes adresses.En outre, il est prevu,
pour le microprocesseur, un tableau de commande 6b.
Le reglage d'une plage de mesure determinee, par exemple pour le
premier canal, a lieu de la facon suivante: sur le tableau de commande
6b du microprocesseur on actionne un interrupteur d'etalonnage. De ce
fait, le processeur est commute d'un programme de mesure a un
programme d'etalonnage. Ensuite, on selectionne le premier canai,
c'est-a-dire que le multiplexeur 5 est adresse de telle facon que la
frequence f El est branchee en permanence sur l'entree de donnees du
microprocesseur. Ensuite, on applique au montage d'ventree du premier
canal, une tension UE1 qui correspond a la less than /va- leur du
signal de la plage de mesure souhaitee.
Apres actionnement d'une touche "valeur fi nale" du tableau de
commande 6b du microprocesseur 6, le processeur compte pendant une
seconde les impulsions de frequence fE1 qui arrivent, et memorise le
nombre E qui en resulte.
Ensuite, une nouvelle tension est appliquee a l'entree du canal,
nouvelle tension qui correspond a la valeur initiale de la plage de
mesure souhaitee.
Apres actionnement d'une touche "valeur initiale" dans le tableau de
commande 6b du microprocesseur 6, le processeur compte pendant une
seconde les impulsions qui arrivent et memorise le nombre A' qui en
resulte. De ce fait, le premier canal est etalonne pour la plage de
mesure souhaitee. Afin de ne pas perdre les valeurs d'etalonnage meme
en cas de defaillance de l'alimentation du reseau, les valeurs des
nombres E et A' doivent etre introduites dans une memoire tamponnee
par batterie ou dans une memoire non volatile.
Le microprocesseur 6 comporte un programme de calcul qui lui permet de
former une difference
D = E - A' et de determiner la duree de branchement
T1 de l'adresse qui correspond au premier canal, selon la relation T
Ts = 1000. Le chiffre 1000 re
D presente le nombre de subdivisions numeriques souhaitees pour une
plage de mesure.
La valeur initiale pour le canal 1 resulte de la relation A = A'. T1.
Pendant le fonctionnement normal, le microprocesseur 6 adresse le
multiplexeur 5 pour des intervalles de temps de commutation T,
calcules precedemment, sur les differents canaux, afin de compter les
frequences fie1 a f En qui y sont presentes et de determiner de ce
fait les valeurs de mesure. Une valeur de mesure M est calculee a
partir d'un nombre d'impulsions X ql1i se sont presentees pendant un
temps T, selon la relation M = X - A, etant note que O less than M
less than 1000.
Dans un dimensionnement qui a ete choisi pour une forme de realisation
preferee, on peut traiter des tensions d'entree UE de O a 100 mV. Ces
tensions d'entree sont converties par le convertisseur de
tension-frequence 2 en tensions alternatives de frequences fE de O a
20 kHz. De ce fait, le convertisseur de signaux ou de valeurs de
mesure, a plusieurs canaux, est approprie pour des mesures de tensions
dans la plage de O a 100 mV, pour une variation faible de la tension
de O mV, pour une plage totale de mesure. On peut ainsi traiter, sur
leurs plages de temperatures totales, par exemple les tensions de
sortie de tous les elements thermoelectriques actuellement dans le
commerce.
Des plages de mesure AUE sont donc possi bles dans les limites de 5 mV
less than ( less than 100 mV. Ces plages de mesure correspondent aux
differences de frequence D entre 1000 Hz less than D less than 20 000
Hz.Des tensions d'entree UE= less than 100 mV ou des differences de
frequences D less than 20 000 Hz sont reproduites ou simulees par la
quantite des nombres entiers de 0 a 1000, ce qui correspond a une
resolution de 0,1 percent.
Un equilibrage ou une compensation particuliere de l'amplificateur
operationnel 1 ou du convertisseur tension-frequence 2 n'est pas
necessaire.
Par des mesures simples, on peut etendre le montage pour d'autres
signaux d'entree.
Par exemple, pour des courants d'entree, cette extension peut etre
obtenue a l'aide d'une resistance montee en schunt, pour lequel aucune
execution precise n'est necessaire.
Pour des tensions d' entree plus elevees, on peut prevoir un diviseur
de tension.
Pour des thermometres a resistance on a besoin d'un ou de deux
generateurs de courant constant
Ces complements n'entrainent que peu de frais en composants et n'ont
besoin d'aucune compensation supplementaire. C'est la raison pour
laquelle ils sont avantageusement montes a demeure pour chaque canal
et actives par l'utilisateur par un branchement correspondant de
l'entree.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Convertisseur de signaux (valeursde mesure) a canaux multiples,
comportant, pour chacun des canaux, un multiplexeur relie a des
sorties de convertisseurs tension-frequence, caracterise par une duree
des temps de branchement des adresses du multiplexeur 15) associees
aux canaux, qui est commandee a l'aide d'un microprocesseur (6) en
fonction des plages de mesure attribuees aux canaux, et par une
memorisation du nombre des impulsions arrivant pendant le temps de
branchement respectivement dans chaque adresse et derivees des signaux
de sortie des convertisseurs tension-frequence.
2. Convertisseur de signaux a canaux multiples, selon la revendication
1, caracterise par le fait que le temps de branchement depend de la
position et de l' ampleur de la plage de mesure a-l1interieur d'une
bande de frequence de sortie du- convertisseur tension-frequen- ce
less than 2).
3. Convertisseur de signaux selon la revendication 2, caracterise par
le fait que la duree de branchement de chaque adresse est determinee
automatiquement par le microprocesseur less than 6), par introduction
de la valeur initiale et de la valeur finale de la plage de mesure
associee, et elle est memorisee.
4. Convertisseur de signaux selon la revendication 3, caracterise par
le fait que le temps de brancfie- ment de chaque adresse est determine
par la valeur inverse de la difference, rapportee a un nombre
determinant la resolution numerique de la plage de mesure concernee,
entre deux frequences de sortie du convertisseur tension-frequence (2)
associe a l'adresse, et qui reproduisent ou simulent deux valeurs
initiale s et finales de la plage de mesure.
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