JPH10145231A - A / D converter and data correction method in D / A converter - Google Patents
A / D converter and data correction method in D / A converterInfo
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- JPH10145231A JPH10145231A JP29419396A JP29419396A JPH10145231A JP H10145231 A JPH10145231 A JP H10145231A JP 29419396 A JP29419396 A JP 29419396A JP 29419396 A JP29419396 A JP 29419396A JP H10145231 A JPH10145231 A JP H10145231A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のデータ補正方法では補正しきれなかっ
たゲイン/オフセット誤差及び非直線性誤差を最小限に
抑え、より高精度なA/D変換装置及びD/A変換装置
を得る。
【解決手段】 A/D変換装置において、変換後のデジ
タル信号7を最小二乗法を用いて求められたデジタル信
号と、予め与えられた理想デジタル信号との値の差分に
より補正値を求め、この補正値に基づいてゲイン/オフ
セット誤差及び非直線性誤差を補正演算する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a more accurate A / D converter and D / A converter by minimizing a gain / offset error and a non-linearity error which cannot be completely corrected by a conventional data correction method. Get. In an A / D converter, a corrected value is obtained from a difference between a digital signal obtained by using a least-squares method and a predetermined ideal digital signal in a converted digital signal. The gain / offset error and the non-linearity error are corrected and calculated based on the correction value.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はプラントコントロー
ラ等に使用するA/D変換装置におけるデータ補正方法
及びD/A変換装置におけるデータ補正方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data correction method in an A / D converter used for a plant controller or the like and a data correction method in a D / A converter.
【0002】[0002]
【従来の技術】図11は従来のA/D変換装置を含む回
路構成を示すブロック図であり、図12はその変換特性
を示した図である。図11において、100はA/D変
換装置101とプラントコントローラのCPU102を
備えたプラントコントローラである。1はプラント30
などからプラントコントローラ100へ入力されるアナ
ログ信号であり、複数入力される。A/D変換装置10
1において、2はアナログ信号1を受け取るアナログ入
力回路、3は複数チャンネルあるアナログ信号の内の1
つを選択するためのマルチプレクサ回路、4はマルチプ
レクサ回路3へのチャンネルセレクト信号、5はマルチ
プレクサ回路3よりセレクトされたアナログ信号、6は
アナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/D変
換回路、8はA/D変換回路6でデジタル化されたデジ
タル信号7を処理し、プラントコントローラのCPU1
02へデータ9を送信するCPUである。2. Description of the Related Art FIG. 11 is a block diagram showing a circuit configuration including a conventional A / D converter, and FIG. 12 is a diagram showing its conversion characteristics. In FIG. 11, reference numeral 100 denotes a plant controller including an A / D converter 101 and a CPU 102 of the plant controller. 1 is a plant 30
This is an analog signal input to the plant controller 100 from, for example, a plurality of signals. A / D converter 10
In 1, reference numeral 2 denotes an analog input circuit for receiving an analog signal 1, and reference numeral 3 denotes one of analog signals having a plurality of channels.
A multiplexer circuit for selecting one of them, 4 a channel select signal to the multiplexer circuit 3, 5 an analog signal selected by the multiplexer circuit 3, 6 an A / D conversion circuit for converting the analog signal into a digital signal, Numeral 8 processes the digital signal 7 digitized by the A / D conversion circuit 6, and the CPU 1 of the plant controller
The CPU 9 transmits the data 9 to the data 02.
【0003】また、図12は図11に示すCPU8の内
部においてデジタル化されたデジタル信号に補正演算を
施した場合の特性をグラフに表わしたものであり、横軸
をアナログ値、縦軸をデジタル値として表している。図
12において、26は補正演算を施す前のA/D変換特
性直線を示し、18はA/D変換特性直線26に補正演
算を施した後の特性を示している。また、18はA/D
変換装置101において理想的なA/D変換特性直線を
示している。FIG. 12 is a graph showing characteristics when a correction operation is performed on a digital signal digitized in the CPU 8 shown in FIG. 11, in which the horizontal axis represents an analog value and the vertical axis represents a digital value. Expressed as a value. In FIG. 12, reference numeral 26 denotes an A / D conversion characteristic straight line before the correction operation is performed, and reference numeral 18 denotes a characteristic after the A / D conversion characteristic line 26 is subjected to the correction operation. 18 is A / D
The graph shows an ideal A / D conversion characteristic straight line in the conversion device 101.
【0004】次に動作について説明する。図11におい
て、プラント30より入力された複数のアナログ信号1
は、アナログ入力回路2を介してマルチプレクサ回路3
に入力される。マルチプレクサ回路3はCPU8から入
力されるチャンネルセレクト信号4により複数のアナロ
グ信号の内、1つをセレクトしA/D変換回路6へ入力
する。A/D変換回路6は、アナログ信号をそれに対応
する任意のデジタル信号に変換しCPU8へ入力する。
しかし、CPU8へ入力されたデジタル信号はこれらの
回路を通ってくる間に、はじめに入力されたアナログ信
号に対応しないものとなっている場合が多い。この誤差
をCPU8で演算することによって補正する。この補正
演算には回路ごとの補正値が必要であり、その補正値を
導くには、予めそのA/D変換装置101の持つ誤差の
程度を知る必要がある。そのため、図12において、A
/D変換結果のA/D変換特性直線26上の2ポイント
と、理想的なA/D変換特性直線18上の2ポイントに
おけるデジタル値を求める。ここでは例として、それぞ
れ点a1,a2及び点b1,b2の各2ポイントをとる
ものとして記述する。Next, the operation will be described. In FIG. 11, a plurality of analog signals 1
Is a multiplexer circuit 3 via an analog input circuit 2.
Is input to The multiplexer circuit 3 selects one of a plurality of analog signals based on the channel select signal 4 input from the CPU 8 and inputs the selected analog signal to the A / D conversion circuit 6. The A / D conversion circuit 6 converts an analog signal into an arbitrary digital signal corresponding to the analog signal and inputs the digital signal to the CPU 8.
However, the digital signal input to the CPU 8 often does not correspond to the analog signal input first while passing through these circuits. The error is corrected by the CPU 8 calculating the error. This correction operation requires a correction value for each circuit, and in order to derive the correction value, it is necessary to know the degree of error of the A / D converter 101 in advance. Therefore, in FIG.
Digital values at two points on the A / D conversion characteristic line 26 of the / D conversion result and at two points on the ideal A / D conversion characteristic line 18 are obtained. Here, as an example, description will be made assuming that two points, ie, points a1 and a2 and points b1 and b2 are respectively taken.
【0005】上記で求めた各直線上の2ポイントにおけ
るデジタル値より、下記の換算式(1),(2),
(3)に従って補正値を求める。この補正値によりA/
D変換結果のA/D変換特性直線26上の任意のポイン
トにおいて補正演算を施せばA/D変換特性直線26を
理想的なA/D変換特性直線18に近付けることができ
る。このときA/D変換特性直線26は、点a1,a2
とA/D変換特性直線18上の点b1,b2が重なるよ
うに縦軸方向及び傾きを補正することになる。From the digital values at two points on each straight line obtained above, the following conversion formulas (1), (2),
A correction value is obtained according to (3). A / A
If the correction operation is performed at an arbitrary point on the A / D conversion characteristic line 26 of the D conversion result, the A / D conversion characteristic line 26 can be made closer to the ideal A / D conversion characteristic line 18. At this time, the A / D conversion characteristic straight line 26 is represented by points a1 and a2.
Then, the vertical axis direction and the inclination are corrected so that the points b1 and b2 on the A / D conversion characteristic line 18 overlap.
【0006】[0006]
【数1】 (Equation 1)
【0007】[0007]
【数2】 (Equation 2)
【0008】[0008]
【数3】 (Equation 3)
【0009】なお、Yは補正演算後のデジタル値、Xは
補正演算前のデジタル値、x1,x2,y1,y2は図
12に示すデジタル値を示す。また、A,Bは補正値を
示す。Note that Y is the digital value after the correction operation, X is the digital value before the correction operation, and x1, x2, y1, and y2 are the digital values shown in FIG. A and B indicate correction values.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したような従
来のデータ補正方法では、A/D変換結果に含まれるゲ
イン/オフセット誤差は、その特性が直線的なものであ
れば充分補正できるといえる。しかし、実際にはこれに
非直線性誤差も含まれ、図13のライン27に示すよう
にその特性が曲線状となる場合が多く、これを従来の補
正方法で補正演算をしても図13のライン28に示すよ
うに補正値を求めた点a1,a2の2ポイント以外は理
想直線18から離れた値となってしまい、演算による補
正効果があまり上がらず、プラントの動作状況の正確な
把握やプラントへの正確な制御信号の出力などは難しい
ものであった。In the conventional data correction method described above, it can be said that the gain / offset error included in the A / D conversion result can be sufficiently corrected if the characteristic is linear. . However, in practice, this also includes a non-linearity error, and in many cases, its characteristics are curved as shown by a line 27 in FIG. As shown in the line 28, the points other than the two points a1 and a2 for which the correction values were obtained are values far from the ideal straight line 18, and the correction effect by the calculation does not increase so much, and the operation status of the plant is accurately grasped. It is difficult to output accurate control signals to a plant or a plant.
【0011】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、A/D変換装置及びD/A
変換装置においてゲイン/オフセット誤差の吸収、及び
非直線性誤差の低減を行うことで、より高精度のA/D
変換及びD/A変換を行えるデータ補正方法を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an A / D converter and a D / A converter.
The conversion device absorbs the gain / offset error and reduces the non-linearity error, so that a more accurate A / D
It is an object of the present invention to provide a data correction method capable of performing conversion and D / A conversion.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】第1の発明のデータ補正
方法は、A/D変換装置において、アナログ信号をデジ
タル信号に変換した後のデジタル信号を最小二乗法を用
いて求められたデジタル信号と、予め与えられた理想デ
ジタル信号との値の差分により補正値を求め、この補正
値に基づいてゲイン/オフセット誤差及び非直線性誤差
を補正演算することを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a data correction method, wherein an A / D converter converts a digital signal obtained by converting an analog signal into a digital signal using a least squares method. And a correction value obtained from a difference between the predetermined value and a given ideal digital signal, and a gain / offset error and a non-linearity error are corrected and calculated based on the correction value.
【0013】第2の発明のデータ補正方法は、A/D変
換装置において、異なる3点以上の入力アナログ信号の
値をそれぞれ変換した3点以上のデジタル信号の値と、
上記異なる3点以上の入力アナログ信号の値にそれぞれ
対応する正確な3点以上の入力アナログ信号の値をそれ
ぞれ変換した3点以上のデジタル信号の値との差分によ
り補正値を求め、この補正値に基づいてゲイン/オフセ
ット誤差及び非直線性誤差を補正演算することを特徴と
するものである。According to a second aspect of the present invention, in the A / D converter, three or more digital signal values obtained by converting three or more different input analog signal values,
A correction value is obtained from a difference between the values of the three or more digital signals obtained by converting the values of the accurate three or more input analog signals respectively corresponding to the three or more different input analog signals. , A gain / offset error and a non-linear error are corrected and calculated.
【0014】第3の発明のデータ補正方法はD/A変換
装置において、予め与えられた理想デジタル信号より変
換されたアナログ信号を理想的なアナログ信号出力にな
るよう調整したときのデジタル値を求めそれらより最小
二乗法を用いて求められたデジタル信号と、予め与えら
れた理想デジタル信号との値の差分により補正値を求
め、この補正値に基づいてゲイン/オフセット誤差及び
非直線性誤差を補正演算することを特徴とするものであ
る。In a data correction method according to a third aspect of the present invention, in a D / A converter, a digital value obtained by adjusting an analog signal converted from a predetermined ideal digital signal to an ideal analog signal output is obtained. A correction value is obtained from a difference between a digital signal obtained by using the least squares method and an ideal digital signal given in advance, and a gain / offset error and a non-linear error are corrected based on the correction value. It is characterized by calculating.
【0015】第4の発明のデータ補正方法は、異なる3
点以上の予め与えられた理想デジタル信号の値をそれぞ
れ変換した3点以上のアナログ信号を理想的なアナログ
信号出力になるように調整したときのそれぞれ対応する
デジタル信号の値と、上記異なる3点以上の予め与えら
れた理想デジタル信号の値との差分により補正値を求
め、この補正値に基づいてゲイン/オフセット誤差及び
非直線性誤差を補正演算することを特徴とするものであ
る。[0015] The data correction method of the fourth invention is different from the third method.
The values of the corresponding digital signals when the analog signals of three or more points obtained by converting the values of the predetermined ideal digital signals of three or more points are converted into ideal analog signal outputs, respectively, It is characterized in that a correction value is obtained from a difference from the value of the ideal digital signal given in advance, and a gain / offset error and a non-linear error are corrected based on the correction value.
【0016】[0016]
実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1を図に基
づいて説明する。図1は本実施の形態1及び後述する実
施の形態2に係るA/D変換装置を含む回路構成を示す
ブロック図である。図2は本実施の形態1によるA/D
変換特性を示す図である。図3は本実施の形態1に係る
データ補正方法の処理を示すフローチャートである。Embodiment 1 FIG. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration including an A / D converter according to the first embodiment and a second embodiment to be described later. FIG. 2 shows an A / D according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating conversion characteristics. FIG. 3 is a flowchart showing processing of the data correction method according to the first embodiment.
【0017】図1において、1はプラント30などから
A/D変換装置103及びCPU102を備えたプラン
トコントローラ100へ入力されるアナログ信号であ
り、複数入力される。A/D変換装置103において、
2はアナログ信号1を受け取るアナログ入力回路、3は
複数チャンネルあるアナログ信号の内の1つを選択する
ためのマルチプレクサ回路、4はマルチプレクサ回路3
へのチャンネルセレクト信号、5はマルチプレクサ回路
3よりセレクトされたアナログ信号、6はアナログ信号
をデジタル信号に変換するためのA/D変換回路、8は
A/D変換回路6でデジタル化されたデジタル信号7を
処理しプラントコントローラのCPU102へデータ9
を送信するCPUである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an analog signal input from a plant 30 or the like to a plant controller 100 having an A / D converter 103 and a CPU 102, and a plurality of analog signals are input. In the A / D converter 103,
2 is an analog input circuit for receiving the analog signal 1, 3 is a multiplexer circuit for selecting one of the analog signals having a plurality of channels, and 4 is a multiplexer circuit 3.
5 is an analog signal selected by the multiplexer circuit 3, 6 is an A / D conversion circuit for converting an analog signal into a digital signal, and 8 is a digital signal digitized by the A / D conversion circuit 6. Processes the signal 7 and sends the data 9 to the CPU 102 of the plant controller.
Is the CPU that transmits the data.
【0018】プラント30からのアナログ信号1はアナ
ログ入力回路2を介してマルチプレクサ回路3に入力さ
れる。次にマルチプレクサ回路3においてセレクトされ
たアナログ信号5は次段のA/D変換回路6でmビット
のデジタル信号7に変換され、CPU8に入力される。
そしてCPU8はプラントコントローラのCPU102
へデータ9を送信する。この時の変換特性と本実施の形
態1のデータ補正方法を用いた場合の変換特性を図2に
示す。図2において、17はゲイン/オフセット誤差及
び非直線性誤差を含んだA/D変換結果の特性曲線であ
り、図1におけるアナログ信号1とmビットデジタル信
号7との関係を示したものである。図2の16は特性曲
線17より最小二乗法を用いて導いた特性直線である。
図2では例として点a1〜a5の5ポイントで特性直線
16を導いている。また、18は特性直線16に補正演
算を施した特性直線であり、これはA/D変換結果の理
想的な特性直線である。そして19は本データ補正方法
によって得られる最終的な補正結果を示す特性曲線であ
る。The analog signal 1 from the plant 30 is input to the multiplexer circuit 3 via the analog input circuit 2. Next, the analog signal 5 selected by the multiplexer circuit 3 is converted into an m-bit digital signal 7 by an A / D conversion circuit 6 in the next stage, and input to the CPU 8.
The CPU 8 is a CPU 102 of the plant controller.
The data 9 is transmitted to. FIG. 2 shows the conversion characteristics at this time and the conversion characteristics when the data correction method of the first embodiment is used. In FIG. 2, reference numeral 17 denotes a characteristic curve of an A / D conversion result including a gain / offset error and a nonlinearity error, and shows a relationship between the analog signal 1 and the m-bit digital signal 7 in FIG. . Reference numeral 16 in FIG. 2 is a characteristic straight line derived from the characteristic curve 17 using the least squares method.
In FIG. 2, as an example, a characteristic line 16 is derived at five points a1 to a5. Reference numeral 18 denotes a characteristic line obtained by performing a correction operation on the characteristic line 16, which is an ideal characteristic line as a result of the A / D conversion. Reference numeral 19 denotes a characteristic curve indicating a final correction result obtained by the data correction method.
【0019】次に動作について説明する。図1におい
て、プラント30より入力された複数のアナログ信号1
は、アナログ入力回路2を介してマルチプレクサ回路3
に入力される。マルチプレクサ回路3はCPU8から入
力されるチャンネルセレクト信号4により複数のアナロ
グ信号の内、1つをセレクトしA/D変換回路6へ入力
する。A/D変換回路6では、アナログ信号5をそれに
対応するデジタル信号7に変換しCPU8へ入力する。
しかし、CPU8へ入力されたデジタル信号7はこれら
の回路を通ってくる間に、はじめに入力されたアナログ
信号に対応しないものとなっている場合が多い。これを
グラフに表すと図2の特性曲線17のようになる。本実
施の形態1では、この特性曲線17を理想特性直線18
に最も誤差の影響が小さくなるポイントにて近付けるよ
うにしたものであり、補正演算に最小二乗法を採用して
いる。Next, the operation will be described. In FIG. 1, a plurality of analog signals 1
Is a multiplexer circuit 3 via an analog input circuit 2.
Is input to The multiplexer circuit 3 selects one of a plurality of analog signals based on the channel select signal 4 input from the CPU 8 and inputs the selected analog signal to the A / D conversion circuit 6. The A / D conversion circuit 6 converts the analog signal 5 into a corresponding digital signal 7 and inputs the digital signal 7 to the CPU 8.
However, the digital signal 7 input to the CPU 8 often does not correspond to the analog signal input first while passing through these circuits. When this is represented in a graph, it becomes like a characteristic curve 17 in FIG. In the first embodiment, the characteristic curve 17 is changed to an ideal characteristic straight line 18.
At the point where the influence of the error is minimized, and the least squares method is used for the correction calculation.
【0020】以下、図2にて説明を続ける。特性曲線1
7を予め最小二乗法によって、特性直線16を導いてい
る。この時、最小二乗法は点a1〜a5の各ポイントに
おいて垂線を引き特性直線16との交点までの距離L1
〜L5の合計が最小となるような特性直線16を求める
ものであり、これにより特性直線16を非直線性誤差の
影響が最小となる直線とすることができる。またこの
後、特性直線16上の点a1’,a5’と理想直線18
の2ポイントb1,b5より補正値を求める。そして、
この補正値により特性曲線17の任意の値を補正演算す
ることにより、ゲイン/オフセット誤差は補正され、ま
た非直線性誤差の影響が最小となる特性曲線19を導く
ことができる。なお、最小二乗法の後に行う補正演算は
従来技術の補正演算式を用いるものとする。Hereinafter, the description will be continued with reference to FIG. Characteristic curve 1
7, a characteristic straight line 16 is derived in advance by the least square method. At this time, the least-squares method draws a perpendicular at each of the points a1 to a5 and draws a distance L1 to the intersection with the characteristic line 16.
A characteristic line 16 that minimizes the sum of L5 is obtained, whereby the characteristic line 16 can be a line that minimizes the effect of the nonlinearity error. Thereafter, the points a1 'and a5' on the characteristic line 16 and the ideal line 18
The correction value is obtained from the two points b1 and b5. And
By correcting and calculating an arbitrary value of the characteristic curve 17 using the correction value, the gain / offset error is corrected, and the characteristic curve 19 in which the influence of the nonlinearity error is minimized can be derived. Note that the correction operation performed after the least squares method uses the correction operation formula of the related art.
【0021】次に、この一連の動作を図3のフローチャ
ートで説明する。前述のようにこのデータ補正方法で
は、予め補正値を算出しておかなくてはならないため、
本A/D変換装置103の持つ動作モードとしては、
“補正値算出モード”及び“A/D変換モード”の2モ
ードを用意しておくものとする(ステップ301)。は
じめは本A/D変換装置103内の回路誤差によりチャ
ンネル毎の補正値を求める必要があるため、補正値算出
モードとしておく。補正値算出モードでは、まず複数あ
るチャンネルの内、どのチャンネルの補正値を算出する
かを決めるため、CPU8よりチャンネルセレクト信号
4を出力する(ステップ302)。このとき、アナログ
信号1には正確な値を入力する必要があるためアナログ
入力回路2に図示しない電圧発生器などを接続してお
く。電圧発生器より図2の点b1に対応する正確なアナ
ログ値を入力し(ステップ303)、A/D変換後のデ
ジタル値をリードする(ステップ304)。このデジタ
ル値は図2の点a1となる。同じ方法を他のポイントに
ついても行い図2の点a2〜a5の値を求める。点a1
〜a5により得られたものが図2の特性曲線17とな
る。次に、これらの値より最小二乗法を用いて図2の直
線16を求め(ステップ305)、その最小値の点a
1’と最大値の点a5’を求める。この2点a1’,a
5’及び理想特性直線18上の最小値の点b1,最大値
の点b5が分かれば補正値A,Bを求めることができ
(ステップ306)、求められた補正値はメモリIC等
に格納しておく(ステップ307)。これで、該当チャ
ンネルの補正値は算出できたことになり、他チャンネル
の補正値を算出する必要がある場合はCPU8からのチ
ャンネルセレクト信号4を任意の値とした後、上記と同
様の方法で補正値を算出する。Next, this series of operations will be described with reference to the flowchart of FIG. As described above, in this data correction method, since a correction value must be calculated in advance,
The operation modes of the A / D converter 103 include:
It is assumed that two modes of “correction value calculation mode” and “A / D conversion mode” are prepared (step 301). First, since it is necessary to obtain a correction value for each channel due to a circuit error in the A / D converter 103, the correction value calculation mode is set. In the correction value calculation mode, first, the CPU 8 outputs the channel select signal 4 in order to determine which of the plurality of channels a correction value is to be calculated (step 302). At this time, since it is necessary to input an accurate value to the analog signal 1, a voltage generator (not shown) or the like is connected to the analog input circuit 2. An accurate analog value corresponding to the point b1 in FIG. 2 is input from the voltage generator (step 303), and a digital value after A / D conversion is read (step 304). This digital value is point a1 in FIG. The same method is applied to other points to determine the values of points a2 to a5 in FIG. Point a1
The characteristic curve 17 shown in FIG. Next, the straight line 16 in FIG. 2 is obtained from these values by using the least squares method (step 305), and the point a of the minimum value is obtained.
1 ′ and the maximum point a5 ′ are obtained. These two points a1 ', a
If the minimum value point b1 and the maximum value point b5 on 5 ′ and the ideal characteristic line 18 are known, correction values A and B can be obtained (step 306), and the obtained correction values are stored in a memory IC or the like. (Step 307). Thus, the correction value of the corresponding channel has been calculated. If it is necessary to calculate the correction value of another channel, the channel select signal 4 from the CPU 8 is set to an arbitrary value, and the same method as described above is used. Calculate the correction value.
【0022】各チャンネルの補正値が算出できれば、本
A/D変換装置103の動作モードを“A/D変換モー
ド”とする。本A/D変換モードは、実際のプラント3
0で通常使用する場合のモードであるため、アナログ信
号1には実際のプラント30からの信号接続としてお
く。そして、プラント30から任意のアナログ信号が入
力されても、前述の補正値で補正演算(ステップ30
8,309)を施すことにより、ゲイン/オフセット誤
差は完全に補正され、また非直線性誤差はその影響が最
小となる値に補正されるため、図2の曲線19に示す特
性とすることができる。When the correction value of each channel can be calculated, the operation mode of the A / D converter 103 is set to "A / D conversion mode". In this A / D conversion mode, the actual plant 3
Since 0 is a mode for normal use, a signal connection from the actual plant 30 is connected to the analog signal 1. Then, even if an arbitrary analog signal is input from the plant 30, a correction operation is performed using the above-described correction value (step 30).
8, 309), the gain / offset error is completely corrected, and the non-linearity error is corrected to a value that minimizes the effect. Therefore, the characteristic shown in curve 19 in FIG. it can.
【0023】このようなデータ補正方法によりプラント
からのアナログ信号をより精度よく受け取ることができ
るためプラントの動作状況が正確に把握でき、ひいては
コントローラの制御性の向上につながる。Since the analog signal from the plant can be received with higher accuracy by such a data correction method, the operating condition of the plant can be accurately grasped, and the controllability of the controller is improved.
【0024】実施の形態2.上記の実施の形態1では、
図2の特性曲線17より最小二乗法を用いて特性直線1
6を導いており、非直線性誤差の値が比較的小さい場合
には効果的な方法だといえる。しかし、非常に大きな非
直線性誤差が出ている場合、つまり特性曲線のカーブが
急になっている場合等には、この方法では直線性誤差の
最小値を見いだすことは出来てもそれ以上の補正をする
ことはできない。そこで、本実施の形態2では、この最
小二乗法を用いず特性曲線17上の各点a1〜a5につ
いてそれぞれに補正値を求め補正演算することとしたの
で、非直線性誤差が大きく出ている場合でもそれらを補
正し理想の値に近付けることができる。Embodiment 2 FIG. In the first embodiment,
The characteristic straight line 1 is obtained from the characteristic curve 17 of FIG.
6, which is an effective method when the value of the nonlinearity error is relatively small. However, when a very large non-linearity error occurs, that is, when the characteristic curve is steep, etc., this method can find the minimum value of the linearity error, but even if it can be found, No correction can be made. Therefore, in the second embodiment, the correction value is calculated for each of the points a1 to a5 on the characteristic curve 17 without using the least squares method, and the correction calculation is performed. Even in such a case, they can be corrected to approach the ideal value.
【0025】このことを図4に基づいて説明する。図2
の点a1’,a5’について求めた補正値を図4では、
点a1,a2間、点a2,a3間、点a3,a4間、点
a4,a5間それぞれについて求めることとし、各ポイ
ントの範囲内で補正演算を行えば、図4に示すように非
直線性誤差も低減でき、また同時にゲイン/オフセット
誤差も補正できるため、より理想特性直線18に近付け
ることができる。This will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 4 shows the correction values obtained for the points a1 ′ and a5 ′ of FIG.
It is determined for each of the points a1 and a2, between the points a2 and a3, between the points a3 and a4, and between the points a4 and a5. If the correction operation is performed within the range of each point, the nonlinearity as shown in FIG. Since the error can be reduced and the gain / offset error can be corrected at the same time, it can be made closer to the ideal characteristic line 18.
【0026】この一連の動作を図5のフローチャートで
説明する。実施の形態1と同様に本実施の形態2のデー
タ補正方法では、予め補正値を算出しておかなければな
らないため、本A/D変換装置103(図1参照)の持
つモードとしては、“補正値算出モード”及び“A/D
変換モード”の2モードを用意しておくものとする(ス
テップ501)。まず、はじめは本A/D装置内の各回
路誤差によりチャンネル毎の補正値を求める必要がある
ため、補正値算出モードとしておく。補正値算出モード
では、まず複数あるチャンネルの内、どのチャンネルの
補正値を算出するかを決めるため、CPU8よりチャン
ネルセレクト信号4を出力する(ステップ502)。こ
のとき、アナログ信号1には正確な値を入力する必要が
あるためアナログ入力回路2(図1参照)には図示しな
い電圧発生器などを接続しておく。電圧発生器より図4
の点b1に対応する正確なアナログ値を入力し(ステッ
プ503)、A/D変換後のデジタル値をリードする
(ステップ504)。このデジタル値は図4の点a1と
なる。つぎに、上記同様、電圧発生器により図4の点b
2に対応する正確なアナログ値を入力し、A/D変換後
のデジタル値をリードする。このデジタル値が図4の点
a2となる。同じ方法を図4の点b3,b4,b5につ
いても行い点a3,a4,a5の値を求める。点a1〜
a5の値をリードした後、点a1,a2間、点a2,a
3間、点a3,a4間、点a4,a5間についてそれぞ
れの補正値を算出する(ステップ505〜509)。ま
た、他のチャンネルについても補正値を求める場合は、
CPU8からのチャンネルセレクト信号4を任意の値と
した後、上記と同様の方法で補正値を算出する。This series of operations will be described with reference to the flowchart of FIG. In the data correction method according to the second embodiment, as in the first embodiment, since the correction value must be calculated in advance, the mode of the A / D converter 103 (see FIG. 1) is “ Correction value calculation mode "and" A / D
It is assumed that two modes of "conversion mode" are prepared (step 501). First, since it is necessary to obtain a correction value for each channel due to each circuit error in the A / D device, a correction value calculation mode is set. In the correction value calculation mode, first, the CPU 8 outputs the channel select signal 4 to determine which of the plurality of channels a correction value is to be calculated (step 502). Since it is necessary to input an accurate value, a voltage generator (not shown) is connected to the analog input circuit 2 (see FIG. 1).
An accurate analog value corresponding to the point b1 is input (step 503), and a digital value after A / D conversion is read (step 504). This digital value is point a1 in FIG. Next, the point b in FIG.
Input an accurate analog value corresponding to 2 and read the digital value after A / D conversion. This digital value is point a2 in FIG. The same method is applied to points b3, b4, and b5 in FIG. 4 to determine the values of points a3, a4, and a5. Points a1
After reading the value of a5, between points a1 and a2,
Correction values are calculated for three points, between points a3 and a4, and between points a4 and a5 (steps 505 to 509). Also, when calculating the correction value for other channels,
After setting the channel select signal 4 from the CPU 8 to an arbitrary value, a correction value is calculated in the same manner as described above.
【0027】各チャンネルの補正値が算出できれば、本
A/D変換装置103の動作モードを“A/D変換モー
ド”とする。本モードは、実際のプラント30で通常使
用する場合のモードであるため、アナログ信号1には実
際のプラント30からの信号接続としておく。そして、
プラント30から任意のアナログ信号が入力されても、
前述の補正値で補正演算(ステップ510,511)を
施すことにより、ゲイン/オフセット誤差は完全に補正
され、また非直線性誤差も理想直線18に近づくよう補
正されるため、図4の曲線20に示す特性とすることが
できる。また、上記では点a1〜a5の5ポイントで補
正値を算出したが、このポイント数を増やせばもっと理
想直線に近づけることができる。When the correction value of each channel can be calculated, the operation mode of the A / D converter 103 is set to "A / D conversion mode". Since this mode is a mode in a case where the actual use is performed in the actual plant 30, the analog signal 1 is connected to the signal from the actual plant 30. And
Even if an arbitrary analog signal is input from the plant 30,
By performing the correction operation (steps 510 and 511) using the above-described correction values, the gain / offset error is completely corrected, and the non-linearity error is also corrected so as to approach the ideal straight line 18. Therefore, the curve 20 in FIG. Can be obtained. In the above description, the correction value is calculated at five points a1 to a5. However, if the number of points is increased, the correction value can be made closer to the ideal straight line.
【0028】このようなデータ補正方法によりプラント
からのアナログ信号をより精度よく受け取ることができ
るためプラントの動作状況が正確に把握でき、ひいては
コントローラの制御性の向上につながる。Since the analog signal from the plant can be received with higher accuracy by such a data correction method, the operation state of the plant can be accurately grasped, and the controllability of the controller is improved.
【0029】実施の形態3.また、上記実施の形態1及
び実施の形態2では、A/D変換について述べたが、同
様のデータ補正方法をD/A変換についても応用するこ
とができる。本実施の形態3を図6,図7及び図8に基
づいて説明する。図6は本実施の形態3によるD/A変
換装置201の回路構成を含むブロック図であり、プラ
ントコントローラのCPU202からプラント30への
制御信号出力は本D/A変換装置201を介して行われ
る。プラントコントローラ200からD/A変換装置2
01のCPU8へ送られる制御データ15はデジタルデ
ータであり、これをCPU8は次段のD/A変換回路1
0へデジタル信号(デジタルデータ)7として出力す
る。D/A変換回路10で変換されたアナログ信号11
はマルチプレクサ回路12に入力され、CPU8からの
チャンネルセレクト信号4によって任意のチャンネルの
アナログ出力回路13に入力される。そして、アナログ
出力信号14は各プラント30へと出力される。このと
きアナログ出力信号14は、これらの回路を通ってくる
間に、A/D変換装置の場合と同じくゲイン/オフセッ
ト誤差及び非直線性誤差が発生する。このときの変換特
性と本実施の形態3のデータ補正方法を用いた場合の変
換特性を図7に示す。補正演算はCPU8にて行われる
こととなり、予め回路誤差を見込んだmビットのデジタ
ル信号7を出力するものである。Embodiment 3 In the first and second embodiments, the A / D conversion has been described. However, the same data correction method can be applied to the D / A conversion. Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8. FIG. FIG. 6 is a block diagram including the circuit configuration of the D / A converter 201 according to the third embodiment. The control signal output from the CPU 202 of the plant controller to the plant 30 is performed via the D / A converter 201. . From the plant controller 200 to the D / A converter 2
The control data 15 sent to the CPU 8 is digital data, and the CPU 8 transmits the control data 15 to the D / A conversion circuit 1 in the next stage.
0 is output as a digital signal (digital data) 7. Analog signal 11 converted by D / A conversion circuit 10
Is input to the multiplexer circuit 12, and is input to the analog output circuit 13 of an arbitrary channel by the channel select signal 4 from the CPU 8. Then, the analog output signal 14 is output to each plant 30. At this time, while the analog output signal 14 passes through these circuits, a gain / offset error and a non-linear error occur as in the case of the A / D converter. FIG. 7 shows the conversion characteristics at this time and the conversion characteristics when the data correction method of the third embodiment is used. The correction calculation is performed by the CPU 8, and outputs an m-bit digital signal 7 in which a circuit error is expected in advance.
【0030】図7は本実施の形態3におけるD/A変換
特性を示すグラフである。図7において、22はゲイン
/オフセット誤差及び非直線性誤差を含んだD/A変換
結果の特性曲線であり、図6におけるアナログ信号14
とmビットデジタル信号7との関係を示したもである。
図7の21は特性曲線22より最小二乗法を用いて導い
た特性直線であり、図7では例として点a1〜a5の5
ポイントで特性直線21を導いている。また、23は特
性直線21に補正演算を施していた特性直線であり、こ
れはD/A変換結果の理想的な直線である。そして24
は本補正方法によって得られる最終的な補正結果を示す
特性曲線である。FIG. 7 is a graph showing D / A conversion characteristics according to the third embodiment. In FIG. 7, reference numeral 22 denotes a characteristic curve of a D / A conversion result including a gain / offset error and a nonlinearity error.
And the relationship between m and the m-bit digital signal 7 is shown.
Reference numeral 21 in FIG. 7 is a characteristic straight line derived from the characteristic curve 22 by using the least squares method. In FIG.
A characteristic straight line 21 is derived at the point. Reference numeral 23 denotes a characteristic straight line obtained by performing a correction operation on the characteristic straight line 21, which is an ideal straight line of the D / A conversion result. And 24
Is a characteristic curve showing a final correction result obtained by this correction method.
【0031】ここまでの考えかたとしては、実施の形態
1におけるA/D変換装置とほぼ同様であるが、その実
現方法が異なるので、一連の動作を図8のフローチャー
トで説明する。実施の形態1の場合と同様に本実施の形
態3のデータ補正方法では予め補正値を算出しておかな
くてはならないため、本D/A変換装置201の持つ動
作モードとしては、“補正値算出モード”及び“D/A
変換モード”の2モードを用意しておくものとする(ス
テップ801)。はじめは、D/A変換装置201内の
回路誤差によりチャンネルごとの補正値を求める必要が
あるため、補正値算出モードとしておき、アナログ出力
回路13には、高精度の電圧計(図示せず)を接続して
おく。補正値算出モードでは、まず複数あるチャンネル
の内、どのチャンネルの補正値を算出するかを決めるた
め、CPU8よりチャンネルセレクト信号4を出力する
(ステップ802)。次にCPU8より図7の点b1の
値を出力し、予め接続しておいた高精度電圧計の値を見
ながら(ステップ803)任意の値となるようCPU8
の出力データを調整していく(ステップ804)。この
値が図7の点a1となる。同じ方法で点b2,b3,b
4,b5についても行い、図7の点a2,a3,a4,
a5の値を求める。これが図7の特性曲線22となる。The way of thinking up to this point is almost the same as that of the A / D converter according to the first embodiment. However, since the realization method is different, a series of operations will be described with reference to the flowchart of FIG. As in the case of the first embodiment, in the data correction method of the third embodiment, since the correction value must be calculated in advance, the operation mode of the D / A converter 201 is “correction value”. Calculation mode "and" D / A
It is assumed that two modes of “conversion mode” are prepared (step 801). First, since it is necessary to obtain a correction value for each channel due to a circuit error in the D / A converter 201, the correction value calculation mode is set. A high-precision voltmeter (not shown) is connected to the analog output circuit 13. In the correction value calculation mode, first, in order to determine which of the plurality of channels a correction value is to be calculated. 7 outputs the channel select signal 4 from the CPU 8 (step 802), then outputs the value of the point b1 in FIG. 7 from the CPU 8, and checks the value of the previously connected high-precision voltmeter (step 803). CPU 8
Is adjusted (step 804). This value is point a1 in FIG. In the same way, points b2, b3, b
4 and b5, the points a2, a3 and a4 in FIG.
Find the value of a5. This is the characteristic curve 22 in FIG.
【0032】次に、これら点a1〜a5の値より最小二
乗法を用いて図7の特性直線21を求め、その最小値の
点a1’と最大値の点a5’を求める(ステップ80
5)。この2点a1’,a5’が分かれば補正値C,D
を求めることができ(ステップ806)、求められた補
正値はメモリIC等に格納しておく(ステップ80
7)。これで、該当チャンネルの補正値は算出できたこ
とになり、他チャンネルの補正値を算出する必要がある
場合はCPU8からのチャンネルセレクト信号4を任意
の値とした後、上記と同様の方法で補正値を算出する。Next, the characteristic line 21 of FIG. 7 is obtained from the values of these points a1 to a5 by the least square method, and the minimum point a1 'and the maximum point a5' are obtained (step 80).
5). If these two points a1 'and a5' are known, the correction values C and D
(Step 806), and the obtained correction value is stored in a memory IC or the like (step 80).
7). Thus, the correction value of the corresponding channel has been calculated. If it is necessary to calculate the correction value of another channel, the channel select signal 4 from the CPU 8 is set to an arbitrary value, and the same method as described above is used. Calculate the correction value.
【0033】各チャンネルの補正値が算出できれば、本
D/A変換装置201の動作モードを“D/A変換モー
ド”とする。本D/A変換モードは、実際のプラント3
0で通常使用する場合のモードであるため、アナログ出
力信号14の接続は実際のプラント30からの信号接続
としておく。そして、プラントコントローラ200から
任意のデジタル信号が出力されても、前述の補正値で補
正演算を施すことにより(ステップ808,809)、
ゲイン/オフセット誤差は完全に補正され、また非直線
性誤差はその影響が最小となる値に補正されるため、図
7の特性曲線24に示す特性とすることができる。When the correction value of each channel can be calculated, the operation mode of the D / A converter 201 is set to "D / A conversion mode". In this D / A conversion mode, the actual plant 3
Since 0 is a mode for normal use, the connection of the analog output signal 14 is set to a signal connection from the actual plant 30. Then, even if an arbitrary digital signal is output from the plant controller 200, by performing a correction operation using the above-described correction value (steps 808 and 809),
Since the gain / offset error is completely corrected, and the nonlinearity error is corrected to a value that minimizes the effect, the characteristic can be obtained as shown by the characteristic curve 24 in FIG.
【0034】このようなデータ補正方法によりプラント
コントローラからの制御信号をより精度よくプラントへ
送ることができるためコントローラの制御性の向上につ
ながる。With such a data correction method, a control signal from the plant controller can be sent to the plant with higher accuracy, leading to an improvement in the controllability of the controller.
【0035】なお、D/A変換において回路誤差から導
く補正値の算出法はA/D変換の場合とは異なり、次の
式(4),(5),(6)による方法で算出できる。In the D / A conversion, the method of calculating the correction value derived from the circuit error is different from the case of the A / D conversion, and can be calculated by the following equations (4), (5), and (6).
【0036】[0036]
【数4】 (Equation 4)
【0037】[0037]
【数5】 (Equation 5)
【0038】[0038]
【数6】 (Equation 6)
【0039】なお、Yは補正演算後のデジタル値、Xは
補正演算前のデジタル値、C,Dは補正値、x1,x
2,y1,y2とデジタル値(図12参照)を示す。Note that Y is the digital value after the correction operation, X is the digital value before the correction operation, C and D are the correction values, x1, x
2, y1, y2 and digital values (see FIG. 12).
【0040】実施の形態4.上記実施の形態3では、図
7の特性曲線22より最小二乗法を用いて特性直線21
を導いており、非直線誤差の値が比較的小さい場合には
効果的な方法だといえる。しかし、非常に大きな非直線
誤差が出ている場合、つまり特性曲線のカーブが急にな
っている場合等には、この方法では直線性誤差の最小値
を見いだすことは出来てもそれ以上の補正をすることは
できない。このことはA/D変換装置の場合と同様であ
る。Embodiment 4 FIG. In the third embodiment, the characteristic straight line 21 is obtained from the characteristic curve 22 of FIG.
This is an effective method when the value of the nonlinear error is relatively small. However, if a very large non-linear error occurs, that is, if the characteristic curve is steep, this method can find the minimum value of the linearity error, but even if it can be corrected, Can not do. This is the same as in the case of the A / D converter.
【0041】そこで、本実施の形態4では、この最小二
乗法を用いず特性曲線22上の各点a1〜a5について
それぞれ補正値を求め補正演算することとしたので、非
直線性誤差が大きく出ている場合でもそれらを補正し理
想の値に近付けることができる。このことを図9に示す
グラフを基に説明する。図7で点a1’,a5’につい
て求めた補正値を図9では、点a1,a2間、点a2,
a3間、点a3,a4間、点a4,a5間それぞれにつ
いて求めることとし、各ポイントの範囲内で補正演算を
行えば、図9に示すように非直線性誤差も低減でき、ま
た同時にゲイン/オフセット誤差も補正できるため、よ
り理想直線特性23を近付けることができる。Therefore, in the fourth embodiment, the correction value is calculated for each of the points a1 to a5 on the characteristic curve 22 without using the least square method, and the correction calculation is performed. Even if they do, they can be corrected to approach the ideal value. This will be described with reference to the graph shown in FIG. In FIG. 9, the correction values obtained for the points a1 ′ and a5 ′ in FIG.
It is determined for each of a3, a3 and a4, and a4 and a5, and if a correction operation is performed within the range of each point, the nonlinearity error can be reduced as shown in FIG. Since the offset error can also be corrected, the ideal linear characteristic 23 can be made closer.
【0042】この一連の動作を図10のフローチャート
で説明する。実施の形態3と同様に本実施の形態4のデ
ータ補正方法では、予め補正値を算出しておかなければ
ならないため、本D/A変換装置201(図6参照)の
持つモードとしては、“補正値算出モード”及び“D/
A変換モード”の2モードを用意しておくものとする
(ステップ901)。はじめは本D/A変換装置201
内の回路誤差によりチャンネル毎の補正値を求める必要
があるため、補正値算出モードとしておき、アナログ出
力回路13(図6参照)には、高精度の電圧計(図示せ
ず)を接続しておく。補正値算出モードでは、まず複数
あるチャンネルの内、どのチャンネルの補正値を算出す
るかを決めるため、CPU8よりチャンネルセレクト信
号4を出力する(ステップ902)。次にCPU8より
点b1の値を出力し、予め接続しておいた高精度電圧計
の値を見ながら(ステップ903)任意の値となるよう
CPU8の出力データを調整していく(ステップ90
4)。この値が図9の点a1となる。同じ方法で点b
2,b3,b4,b5についても行い、図9の点a2,
a3,a4,a5の値を求める。これが図9の特性曲線
22となる。点a1〜a5の値をリードした後、点a
1,a2間、点a2,a3間、点a3,a4間、点a
4,a5間についてそれぞれの補正値C,Dを算出する
(ステップ905〜909)。また、他のチャンネルに
ついても補正値を求める場合は、CPU8からのチャン
ネルセレクト信号4を任意の値とした後、上記と同様の
方法で補正値を算出する。This series of operations will be described with reference to the flowchart of FIG. In the data correction method according to the fourth embodiment, the correction value must be calculated in advance, as in the third embodiment. Therefore, the mode of the D / A converter 201 (see FIG. 6) is “ Correction value calculation mode ”and“ D /
It is assumed that two modes of "A conversion mode" are prepared (step 901).
Since it is necessary to obtain a correction value for each channel due to a circuit error in the circuit, a correction value calculation mode is set, and a high-precision voltmeter (not shown) is connected to the analog output circuit 13 (see FIG. 6). deep. In the correction value calculation mode, first, the CPU 8 outputs the channel select signal 4 in order to determine which of the plurality of channels a correction value is to be calculated (step 902). Next, the value of the point b1 is output from the CPU 8 and the output data of the CPU 8 is adjusted to an arbitrary value while checking the value of the high-precision voltmeter connected in advance (step 903) (step 90).
4). This value is point a1 in FIG. Point b in the same way
2, b3, b4, b5, and the points a2,
The values of a3, a4, and a5 are obtained. This is the characteristic curve 22 in FIG. After reading the values of points a1 to a5, point a
1, a2, point a2, a3, point a3, a4, point a
The respective correction values C and D are calculated between 4 and a5 (steps 905 to 909). When obtaining correction values for other channels, the channel selection signal 4 from the CPU 8 is set to an arbitrary value, and then the correction values are calculated in the same manner as described above.
【0043】各チャンネルの補正値が算出できれば、本
D/A変換装置201の動作モードを“D/A変換モー
ド”とする。本D/A変換モードは、実際のプラント3
0で通常使用する場合のモードであるため、アナログ出
力信号14の接続は実際のプラント30への信号接続と
しておく。そして、プラントコントローラ200から任
意の制御信号が出力されても、前述の補正値で補正演算
(ステップ910,911)を施すことにより、ゲイン
/オフセット誤差は完全に補正され、また非直線性誤差
も理想特性直線23に近づくよう補正されるため、図9
の曲線25に示す特性とすることができる。また、上記
では点a1〜a5の5ポイントで補正値を算出したが、
このポイント数を増やせばもっと理想特性直線23に近
づけることができる。When the correction value of each channel can be calculated, the operation mode of the D / A converter 201 is set to "D / A conversion mode". In this D / A conversion mode, the actual plant 3
Since 0 is a mode for normal use, the connection of the analog output signal 14 is a signal connection to the actual plant 30. Even if an arbitrary control signal is output from the plant controller 200, the gain / offset error is completely corrected by performing the correction operation (steps 910 and 911) using the above-described correction value, and the nonlinearity error is also reduced. Since the correction is made to approach the ideal characteristic line 23, FIG.
The characteristic shown by the curve 25 of FIG. In the above description, the correction values are calculated at five points a1 to a5.
If the number of points is increased, the ideal characteristic straight line 23 can be brought closer.
【0044】このようなデータ補正方法により、プラン
トコントローラからの制御信号をより精度よくプラント
へ送ることができるためコントローラの制御性の向上に
つながる。According to such a data correction method, the control signal from the plant controller can be sent to the plant with higher accuracy, which leads to an improvement in the controllability of the controller.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、A
/D変換装置において、変換後のデジタル信号を最小二
乗法を用いて求められたデジタル信号と、予め与えられ
た理想デジタル信号との値の差分により補正値を求め、
この補正値に基づいてゲイン/オフセット誤差及び非直
線性誤差を補正演算するようにしたので、従来のデータ
補正方法では補正しきれなかったゲイン/オフセット誤
差及び非直線性誤差を最小限に抑えることができ、より
高精度なA/D変換装置を提供できるという効果が得ら
れる。As described above, according to the first aspect, A
In the / D converter, a correction value is obtained from a difference between a digital signal obtained by using the least squares method of the converted digital signal and a value of a given ideal digital signal,
Since the gain / offset error and the non-linearity error are calculated based on the correction value, the gain / offset error and the non-linearity error which cannot be corrected by the conventional data correction method can be minimized. And an effect of providing a more accurate A / D converter can be obtained.
【0046】第2の発明によれば、A/D変換装置おい
て、異なる3点以上の入力アナログ信号の値をそれぞれ
変換した3点以上のデジタル信号の値と、上記異なる3
点以上の入力アナログ信号の値にそれぞれ対応する正確
な3点以上の入力アナログ信号の値をそれぞれ変換した
3点以上のデジタル信号の値との差分により補正値を求
め、この補正値に基づいてゲイン/オフセット誤差及び
非直線性誤差を補正演算するようにしたので、従来のデ
ータ補正方法では補正しきれなかったゲイン/オフセッ
ト誤差及び非直線性誤差を最小限に抑えることができ、
また、特に非直線性誤差が非常に大きい場合でも効果が
あり、したがって、より高精度なA/D変換装置を提供
できるという効果が得られる。According to the second aspect of the present invention, in the A / D converter, the values of the three or more digital signals obtained by converting the values of the three or more different input analog signals are respectively different from the values of the three different digital signals.
A correction value is obtained from a difference between the value of the digital signal of three or more points obtained by converting the value of the input analog signal of three or more points corresponding to the value of the input analog signal of the point or more, and based on the correction value Since the gain / offset error and the non-linearity error are calculated, the gain / offset error and the non-linearity error that could not be corrected by the conventional data correction method can be minimized.
In addition, the effect is obtained even when the non-linearity error is extremely large, so that an effect that a more accurate A / D converter can be provided can be obtained.
【0047】第3の発明によれば、D/A変換装置にお
いて、変換後のアナログ信号を最小二乗法を用いて求め
られたアナログ信号と、予め与えられた理想アナログ信
号との値の差分により補正値を求め、この補正値に基づ
いてゲイン/オフセット誤差及び非直線性誤差を補正演
算するようにしたので、従来のデータ補正方法では補正
しきれなかったゲイン/オフセット誤差及び非直線性誤
差を最小限に抑えることができ、より高精度なD/A変
換装置を提供できるという効果が得られる。According to the third aspect, in the D / A converter, the converted analog signal is calculated by a difference between a value of an analog signal obtained by using the least squares method and a value of a predetermined ideal analog signal. Since the correction value is obtained and the gain / offset error and the non-linearity error are corrected and calculated based on the correction value, the gain / offset error and the non-linearity error which cannot be corrected by the conventional data correction method are calculated. This has the effect of minimizing it and providing a more accurate D / A converter.
【0048】第4の発明によれば、D/A変換装置にお
いて、異なる3点以上の入力デジタル信号の値をそれぞ
れ変換した3点以上のアナログ信号の値と、上記異なる
3点以上の入力デジタル信号の値にそれぞれ対応する正
確な3点以上の入力デジタル信号の値をそれぞれ変換し
た3点以上のアナログ信号の値との差分により補正値を
求め、この補正値に基づいてゲイン/オフセット誤差及
び非直線性誤差を補正演算するようにしたので、従来の
データ補正方法では補正しきれなかったゲイン/オフセ
ット誤差及び非直線性誤差を最小限に抑えることがで
き、また、特に非直線性誤差が非常に大きい場合でも効
果があり、したがって、より高精度なD/A変換装置を
提供できるという効果が得られる。According to the fourth invention, in the D / A converter, the values of the three or more analog signals obtained by converting the values of the three or more different input digital signals, respectively, and the values of the three or more different input digital signals are different. Correction values are obtained from differences between the values of the three or more analog signals obtained by converting the values of the three or more accurate input digital signals corresponding to the respective signal values, and the gain / offset error and the Since the non-linearity error is calculated, the gain / offset error and the non-linearity error that could not be corrected by the conventional data correction method can be minimized. Even if it is very large, the effect is obtained, so that an effect that a more accurate D / A converter can be provided is obtained.
【図1】 本発明の実施の形態1及び実施の形態2に係
るA/D変換装置の回路構成を含むブロック図である。FIG. 1 is a block diagram including a circuit configuration of an A / D converter according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.
【図2】 実施の形態1に関するA/D変換特性を示す
グラフである。FIG. 2 is a graph showing A / D conversion characteristics according to the first embodiment.
【図3】 実施の形態1の動作に関するフローチャート
である。FIG. 3 is a flowchart relating to the operation of the first embodiment.
【図4】 実施の形態2に関するA/D変換特性を示す
グラフである。FIG. 4 is a graph showing A / D conversion characteristics according to the second embodiment.
【図5】 実施の形態2の動作に関するフローチャート
である。FIG. 5 is a flowchart relating to the operation of the second embodiment.
【図6】 本発明の実施の形態3及び実施の形態4に係
るA/D変換装置の回路構成を含むブロック図である。FIG. 6 is a block diagram including a circuit configuration of an A / D converter according to Embodiments 3 and 4 of the present invention.
【図7】 実施の形態3に関するD/A変換特性を示す
グラフである。FIG. 7 is a graph showing D / A conversion characteristics according to the third embodiment.
【図8】 実施の形態3の動作に関するフローチャート
である。FIG. 8 is a flowchart relating to the operation of the third embodiment.
【図9】 実施の形態4に関するD/A変化特性を示す
グラフである。FIG. 9 is a graph showing a D / A change characteristic according to the fourth embodiment.
【図10】 実施の形態4の動作に関するフローチャー
トである。FIG. 10 is a flowchart relating to the operation of the fourth embodiment.
【図11】 従来のA/D変換装置の回路構成を含むブ
ロック図である。FIG. 11 is a block diagram including a circuit configuration of a conventional A / D converter.
【図12】 従来のA/D変換特性を示すグラフであ
る。FIG. 12 is a graph showing a conventional A / D conversion characteristic.
【図13】 従来のA/D変換特性を示すグラフであ
る。FIG. 13 is a graph showing a conventional A / D conversion characteristic.
1 アナログ信号、2 アナログ入力回路、3,12
マルチプレクサ回路、4 チャンネルセレクト信号、5
アナログ信号、6 A/D変換回路、7 mビットデ
ジタル信号、8 CPU、9,15 データ、10 D
/A変換回路、11 アナログ信号、13 アナログ出
力回路、14 アナログ出力信号、30 プラント、1
00,200 プラントコントローラ、102,202
プラントコントローラのCPU、103 A/D変換
装置、201 D/A変換装置。1 analog signal, 2 analog input circuit, 3, 12
Multiplexer circuit, 4 channel select signal, 5
Analog signal, 6 A / D conversion circuit, 7 m bit digital signal, 8 CPU, 9,15 data, 10 D
/ A conversion circuit, 11 analog signals, 13 analog output circuits, 14 analog output signals, 30 plants, 1
00, 200 Plant controller, 102, 202
CPU of plant controller, 103 A / D converter, 201 D / A converter.
Claims (4)
に変換して出力するA/D変換装置において、アナログ
信号をデジタル信号に変換した後のデジタル信号を最小
二乗法を用いて求められたデジタル信号と、予め与えら
れた理想デジタル信号との値の差分により補正値を求
め、この補正値に基づいてゲイン/オフセット誤差及び
非直線性誤差を補正演算することを特徴とするA/D変
換装置におけるデータ補正方法。1. An A / D converter for converting an input analog signal into a digital signal and outputting the digital signal, the digital signal obtained by converting the analog signal into a digital signal using a least square method. And a correction value obtained from a difference between a predetermined value and an ideal digital signal given in advance, and a gain / offset error and a non-linearity error are corrected and calculated based on the correction value. Data correction method.
に変換して出力するA/D変換装置において、異なる3
点以上の入力アナログ信号の値をそれぞれ変換した3点
以上のデジタル信号の値と、上記異なる3点以上の入力
アナログ信号の値にそれぞれ対応する正確な3点以上の
入力アナログ信号の値をそれぞれ変換した3点以上のデ
ジタル信号の値との差分により補正値を求め、この補正
値に基づいてゲイン/オフセット誤差及び非直線性誤差
を補正演算することを特徴とするA/D変換装置におけ
るデータ補正方法。2. An A / D converter for converting an input analog signal into a digital signal and outputting the digital signal.
The values of the three or more digital signals obtained by converting the values of the input analog signals of three or more points and the values of the three or more input analog signals corresponding to the different values of the three or more input analog signals are respectively calculated. A data in an A / D converter, wherein a correction value is obtained from a difference between the converted digital signal values of three or more points and a gain / offset error and a non-linear error are corrected based on the correction value. Correction method.
に変換して出力するD/A変換装置において、予め与え
られた理想デジタル信号より変換されたアナログ信号を
理想的アナログ信号出力になるよう調整したときのデジ
タル値を求めそれらより最小二乗法を用いて求められた
デジタル信号と、予め与えられた理想デジタル信号との
値の差分により補正値を求め、この補正値に基づいてゲ
イン/オフセット誤差及び非直線性誤差を補正演算する
ことを特徴とするD/A変換装置におけるデータ補正方
法。3. A D / A converter for converting an input digital signal into an analog signal and outputting the analog signal, wherein an analog signal converted from a given ideal digital signal is adjusted to an ideal analog signal output. The digital value at that time is obtained, and a correction value is obtained from a difference between a digital signal obtained from the digital signal using the least squares method and a given ideal digital signal. Based on the correction value, a gain / offset error and A data correction method in a D / A converter, wherein a correction operation is performed for a nonlinearity error.
に変換して出力するD/A変換装置において、異なる3
点以上の予め与えられた理想デジタル信号の値をそれぞ
れ変換した3点以上のアナログ信号を理想的なアナログ
信号出力になるように調整したときのそれぞれ対応する
デジタル信号の値と、上記異なる3点以上の予め与えら
れた理想デジタル信号の値との差分により補正値を求
め、この補正値に基づいてゲイン/オフセット誤差及び
非直線性誤差を補正演算することを特徴とするD/A変
換装置におけるデータ補正方法。4. A D / A converter that converts an input digital signal into an analog signal and outputs the analog signal.
The values of the corresponding digital signals when the analog signals of three or more points obtained by converting the values of the predetermined ideal digital signals of three or more points are converted into ideal analog signal outputs, respectively, A D / A converter is characterized in that a correction value is obtained from a difference between the above-mentioned predetermined ideal digital signal value and a gain / offset error and a non-linearity error are corrected based on the correction value. Data correction method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29419396A JPH10145231A (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | A / D converter and data correction method in D / A converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29419396A JPH10145231A (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | A / D converter and data correction method in D / A converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10145231A true JPH10145231A (en) | 1998-05-29 |
Family
ID=17804526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29419396A Pending JPH10145231A (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | A / D converter and data correction method in D / A converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10145231A (en) |
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