DE3821938A1 - Method and device for digitally determining a number proportional to the rotational speed of a body - Google Patents

Method and device for digitally determining a number proportional to the rotational speed of a body

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Abstract

The subject-matter of the invention is a method for determining a number which is proportional to the rotational speed of a body. An angulometer (angle transmitter) is used to carry out a time measurement by counting periods of a reference oscillation. In the event of changes in the angular position of the body, the value of the angular position is updated and stored. The time value present at the instant of the change is stored. The stored angular position value is read out. The stored time value is subtracted in time intervals given by a constant interrupt interval from the angular position value read out in the respective preceding interrupt interval. This is also performed with the time values. The difference in the angular position values is divided by the difference in the time values and multiplied by a constant. The number of the periods of the local reference oscillation which occur within a global time interval generated by a central time base is recorded. A correction factor for the rotational speed measurement is determined from the ratio of this recorded number to a predetermined number. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1 and an apparatus for performing the method.

Im Patent (Patentanmeldung P 37 09 305.9) ist ein Verfahren zur hochauf­ lösenden Drehzahlmessung beschrieben. Das Verfahren arbeitet mit einer kombinierten Frequenz- und Periodendauermessung. Auflösung und Genauigkeit hängen von einer hochfrequenten Referenzfrequenz ab, die von einem lokalen Quarzoszillator stammt.In the patent (patent application P 37 09 305.9) is a method for high solving speed measurement described. The process works with one combined frequency and period measurement. Resolution and accuracy depend on a high frequency reference frequency, that of a local Quartz oscillator.

Bei einer Referenzfrequenz fr=16,384 MHz und einer Abtastzeit ta=2 msek wird dabei eine Auflösung von 0,003% erreicht, wenn nur mindestens eine Signalflanke des Winkelschrittgebers in das Abtastintervall fällt.With a reference frequency fr = 16.384 MHz and a sampling time ta = 2 msec, a resolution of 0.003% is achieved if only at least one signal edge of the angular pacemaker falls within the sampling interval.

Bei Mehrmotorenantriebssystemen wird vielfach eine Genauigkeit der Drehzahl­ verhältnisse zwischen zwei Antrieben unter 0,01% benötigt. Da bei nicht abgeglichenen Quarzoszillatoren aber schon Fehler von 0,03% auftreten, kann dadurch bei benachbarten Antrieben das Drehzahlverhältnis sogar um 0,06% vom Idealwert abweichen. Mit einer zentralen für alle Antriebe gemeinsamen Zeitbasis könnte der Fehler des Drehzahlverhältnisses zwischen Antrieben auf 0 gebracht werden.In the case of multi-motor drive systems, the speed is often accurate ratios between two drives below 0.01% are required. Since not balanced crystal oscillators but errors of 0.03% can occur As a result, the speed ratio for neighboring drives is even up to 0.06% deviate from the ideal value. With a central one common to all drives The error in the speed ratio between drives could be based on time 0 are brought.

Es könnte zur Erzeugung der Zeitbasis eine hochfrequente Referenzfre­ quenzschiene von 4 bis 20 MHz verwendet werden, die über ein paralleles Reglerkommunikationssystem übertragen wird. Diese Referenzfrequenzschiene ist bei bekannten System nicht oder nur mit nicht oder nur mit erhöhtem Aufwand realisierbar. A high-frequency reference frequency could be used to generate the time base quenzschiene from 4 to 20 MHz are used, which are connected in parallel Controller communication system is transmitted. This reference frequency rail is not in known system or only with not or only with increased Effort realizable.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, daß auf einfache Weise eine niederfrequente Synchronisation zwischen Reglerzyklen mehrerer Regler möglich ist.The invention has for its object a method in the preamble of the type specified in claim 1 to further develop such that a simple way of low-frequency synchronization between controller cycles multiple controllers is possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features in the characteristic of Claim 1 solved.

Die Erfindung zeigt einen Weg, wie die Messung auf ein niederfrequentes Synchronisationssignal bezogen wird, das für die Synchronisation aller Reglerzyklen mit dem Kommunikationszyklus verwendet wird. Das Signal steht bei allen betrachteten parallelen Reglerkommunikationssystemen zur Ver­ fügung.The invention shows a way how the measurement on a low frequency Synchronization signal is related to the synchronization of all Controller cycles are used with the communication cycle. The signal is there for all considered parallel controller communication systems for ver addition.

Die Auflösung der Messung ist, wie vorher, von der Größe der Referenzfre­ quenz des lokalen Quarzoszillators bestimmt.As before, the resolution of the measurement depends on the size of the reference frequency frequency of the local crystal oscillator is determined.

Die Genauigkeit der Messung aber hängt vom zentral generierten allen Reglern gemeinsamen Synchronisationssignal ab, dessen Fehler keine Auswirkungen auf die Messung der Drehzahlverhältnisse haben.The accuracy of the measurement depends on the centrally generated all controllers common synchronization signal, the error of which has no effect have the measurement of the speed ratios.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für Papiermaschinenantriebe, bei denen eine hohe Drehzahlgenauigkeit verlangt wird. Trotz der Verwendung weniger genauer Quarze ergibt sich eine genaue Drehzahlmessung. Das Verfahren kann in Verbindung mit Mikrorechnern mit Standard-Bussen ein­ gesetzt werden. Auch eine Synchronisation über einen seriellen Bus ist möglich. Insbesondere ist das Verfahren auch zur Feststellung geringer Drehzahlen geeignet.The method according to the invention is suitable for paper machine drives, at where high speed accuracy is required. Despite the use less precise quartz results in an accurate speed measurement. The The method can be used in conjunction with microcomputers with standard buses be set. There is also synchronization via a serial bus possible. In particular, the method for determining is less Speeds suitable.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Drehzahlmessung werden vorzugsweise die Signalflanken eines Winkelschrittgebers, die innerhalb eines vor­ gegebenen Intervälls auftreten, vorzeichenrichtig gezählt. Parallel wird die Zeit zwischen der letzten Flanke des letzten Intervalls und der letzten Flanke des aktuellen Intervalls mit einer hochfrequenten Referenzfrequenz ausgemessen. Aus dem Quotienten des Winkeldifferenzwertes und des Zeitwertes läßt sich die Drehzahl mit einer Auflösung berechnen, die durch die Meßzeit und die Referenzfrequenz bestimmt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des im Anspruch 1 beschriebenen Verfahrens geht aus den Ansprüchen 2 bis 8 hervor. In the method for speed measurement according to the invention are preferred the signal edges of an angle encoder, which are within a given intervals occur, counted with the correct sign. In parallel, the Time between the last edge of the last interval and the last Edge of the current interval with a high-frequency reference frequency measured. From the quotient of the angle difference value and the time value the speed can be calculated with a resolution that by the Measuring time and the reference frequency is determined. The invention Device for carrying out the method described in claim 1 goes from claims 2 to 8.  

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben, aus denen sich weitere Einzel­ heiten, Merkmale und Vorteile ergeben.The invention is illustrated below with reference to a drawing Exemplary embodiments described, from which there are further individual units, features and advantages.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein Schaltbild einer Anordnung zur Bestimmung einer Zahl, die der Drehzahl eines Körpers proportional ist, Fig. 1 is a diagram of an arrangement for determining a number that is proportional to the speed of a body,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm von Signalen und Zuständen, die in den Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 1 auftreten, FIG. 2 shows a time diagram of signals and states which occur in the circuit arrangements according to FIG. 1,

Fig. 3 ein Schaltbild eines Teils einer Anordnung zur Bestim­ mung einer mit der Drehzahl proportionalen Zahl. Fig. 3 is a circuit diagram of part of an arrangement for determination of a number proportional to the speed.

Ein drehbar gelagerter Körper, der nicht näher dargestellt ist, steht mit einem inkrementalen Winkelgeber 1 in Verbindung, der zwei um 90° gegeneinan­ der phasenverschobene Signalfolgen auf Kanälen 2 und 3 ausgibt. An die Kanäle 2, 3 ist eine Impulsauswerteschaltung 4 angeschlossen, die auf zwei Ausgängen 5, 6 jeweils richtungsabhängig Impulse abgibt, die durch Auswer­ tung der Rechtecksignale mittels Richtungsdiskriminierung erhalten wurden. Auf dem Ausgang 5 treten z.B. nur die Impulse bei Rechtslauf und auf dem Ausgang 6 nur die Impulse bei Linkslauf des Winkelgebers 1 auf. An einem weiteren Ausgang 7 der Impulsauswerteschaltung 4 entsteht bei jedem Impuls auf den Ausgängen 5, 6 ein Impuls, dessen Signalflanke dem Übernahmeeingang eines ersten Zeitspeichers 8 zugeführt, dessen Dateneingänge mit den Ausgängen 9 eines Zeitzählers 10 verbunden sind.A rotatably mounted body, which is not shown in detail, is connected to an incremental angle encoder 1 , which outputs two signal sequences on channels 2 and 3 that are phase-shifted against one another. To the channels 2 , 3 , a pulse evaluation circuit 4 is connected, which outputs direction-dependent pulses on two outputs 5 , 6 , which were obtained by evaluating the rectangular signals by means of directional discrimination. At output 5 , for example, only the impulses occur when clockwise rotation and at output 6 only the impulses when counterclockwise rotation of angle encoder 1 occur. At a further output 7 of the pulse evaluation circuit 4 , a pulse occurs at each pulse at the outputs 5 , 6 , the signal edge of which is fed to the takeover input of a first time memory 8 , the data inputs of which are connected to the outputs 9 of a time counter 10 .

Der Zähleingang des Zeitzählers ist über eine Leitung 11 mit einem Referenz­ oszillator 12 verbunden, der Taktimpulse mit nahezu konstanter Frequenz erzeugt.The counting input of the time counter is connected via a line 11 to a reference oscillator 12 , which generates clock pulses with an almost constant frequency.

An die Ausgänge 5, 6 sind jeweils die Eingänge für Vor-/Rückwärtszählung eines Vor-/Rückwärtszählers 13 angeschlossen, der als "Winkelzähler" bezeichnet werden kann. Den Ausgängen 14 des Vor-/Rückwärtszählers 13 ist ein Winkelspeicher 15 nachgeschaltet, dessen Übernahmeeingang an eine Leitung 16 angeschlossen ist, die von einem zentral angeordneten für viele Meßvorrichtungen gleichzeitig gültigen Zeitgeber 17 gespeist wird, der ein Interruptsignal erzeugt. Alternativ könnte der Zeitgeber auch lokal an die Leitung 11 angeschlossen und kann als Zähler ausgebildet sein, der vorein­ stellbar ist. An die Ausgänge 18 des ersten Zeitspeichers 8 sind die Eingänge eines zweiten Zeitspeichers 19 angeschlossen, dessen Übernahme­ eingang mit der Leitung 16 verbunden ist. Der zweite Zeitspeicher 19 entspricht im Aufbau dem ersten Zeitspeicher 8. Der Winkelspeicher 13 enthält wie die Zeitspeicher 8 und 19 Flipflops zur Datenspeicherung in dem durch aufeinander folgende Interruptsignale bestimmten Zeitintervall.The inputs 5 , 6 are each connected to the inputs for up / down counting of an up / down counter 13 , which can be referred to as an "angle counter". The outputs 14 of the up / down counter 13 are followed by an angular memory 15 , the transfer input of which is connected to a line 16 which is fed by a centrally arranged timer 17 which is valid for many measuring devices and which generates an interrupt signal. Alternatively, the timer could also be connected locally to line 11 and can be designed as a counter that can be set in advance. The inputs of a second time memory 19 are connected to the outputs 18 of the first time memory 8 , the input of which is connected to line 16 . The structure of the second time memory 19 corresponds to that of the first time memory 8 . Like the time memories 8 and 19, the angular memory 13 contains flip-flops for data storage in the time interval determined by successive interrupt signals.

Der Zeitzähler 10 ist ausgangsseitig mit einem vierten, vom Zeitgeber 17 mit dem Interruptsignal getakteten Zeitspeicher 19 a verbunden. Die oben be­ schriebene Schaltung ist bis auf den Winkelgeber und den Oszillator 12 sowie den Geber 17 als Quelle für das Interruptsignal zweckmäßigerweise in einem Baustein integriert, der in Verbindung mit Mikrorechner bzw. Mikroprozes­ soren als Peripheriebaustein eingesetzt werden kann. Ein derartiger Mikrorechner 23 weist z.B. einen Standard-Bus 22 auf, an die Ausgänge 20, 21 und die Ausgänge 21 a des Zeitspeichers 19 a angeschlossen sind. Der Winkelspeicher 15, der zweite Zeitspeicher 19 und der vierte Zeit­ speicher 19 a werden über nicht dargestellte Steuerleitungen über den Bus 22 vom Mikrorechner 23 gesteuert.The time counter 10 is connected on the output side to a fourth time memory 19 a clocked by the timer 17 with the interrupt signal. The circuit described above, except for the angle encoder and the oscillator 12 and the encoder 17 as a source for the interrupt signal, is expediently integrated in a module which can be used as a peripheral module in conjunction with microcomputers or microprocessors. Such a microcomputer 23 has, for example, a standard bus 22 to which outputs 20 , 21 and outputs 21 a of time memory 19 a are connected. The angular memory 15 , the second time memory 19 and the fourth time memory 19 a are controlled via control lines (not shown) via the bus 22 from the microcomputer 23 .

Der vierte Zeitspeicher 19 a ist mit einem fünften Zeitspeicher 29 a und Eingängen eines Subtrahierers 31 a verbunden, dessen zweite Eingänge vom Zeitspeicher 29 a gespeist werden. Der Ausgang des Subtrahierers 31 a ist an einen Multiplizierer 59 angeschlossen. Der Zeitspeicher 29 a, der Sub­ trahierer 31 a und der Dividierer 60 gehören zu einer Rechenschaltung, die einen weiteren Winkelspeicher 28 und einen dritten Zeitspeicher 29 aufweist, die jeweils mit ihren Dateneingängen an den Winkelspeicher 15 und den zweiten Zeitspeicher 19 angeschlossen sind. Die Ausgänge 20 des Winkel­ speichers 15 und die nicht näher bezeichneten Ausgänge des weiteren Winkelspeichers 28 sind je an Eingänge eines Subtrahierers 30 gelegt. Die Ausgänge des zweiten Winkelspeichers 19 und die nicht näher bezeichneten Ausgänge des dritten Zeitspeichers 29 speisen hierbei jeweils die Subtra­ hendeneingänge der Subtrahierer 30, 31. Den Ausgängen des Subtrahierers 30 ist ein Multiplizierer 32 nachgeschaltet, dem über Eingänge 33 eine Konstante vorgegeben wird. Die Ausgänge des Multiplizierers 32 und die Ausgänge des Subtrahierers 31 sind je mit Eingängen eines Dividierers 34 verbunden, der den Quotienten aus der vom Multiplizierer 32 und der vom Subtrahierer 31 ausgegebenen Zahl bildet. Dem Zeitgeber 17 wird mittels einer nicht näher dargestellten Eingabeeinrichtung, ein Wert für das Interruptintervall eingegeben. The fourth time memory 19 a is connected to a fifth time memory 29 a and inputs of a subtractor 31 a , the second inputs of which are fed by the time memory 29 a . The output of the subtractor 31 a is connected to a multiplier 59 . The time memory 29 a , the sub tracer 31 a and the divider 60 are part of a computing circuit which has a further angle memory 28 and a third time memory 29 , each of which is connected to the angle memory 15 and the second time memory 19 with their data inputs. The outputs 20 of the angular memory 15 and the unspecified outputs of the further angular memory 28 are each connected to the inputs of a subtractor 30 . The outputs of the second angular memory 19 and the unspecified outputs of the third time memory 29 each feed the subtractive inputs of the subtractors 30 , 31 . The outputs of the subtractor 30 are followed by a multiplier 32 , to which a constant is predefined via inputs 33 . The outputs of the multiplier 32 and the outputs of the subtractor 31 are each connected to inputs of a divider 34 , which forms the quotient of the number output by the multiplier 32 and the number output by the subtractor 31 . A value for the interrupt interval is input to the timer 17 by means of an input device, not shown.

Dem Subtrahierer 31 a ist ein auch mit dem Dividierer 34 verbundener Multi­ plizierer 59 nachgeschaltet, an den ein weiterer Dividierer 60 angeschlossen ist, dessen weitere Eingänge 61 mit einer vorbestimmten Zahl beaufschlagt sind. Eine Referenzfrequenz CLK wird vom lokalen Quarzoszillator 12 erzeugt.The subtractor 31 a is also connected to the divider 34 connected multiplier 59 , to which a further divider 60 is connected, the further inputs 61 of which are subjected to a predetermined number. A reference frequency CLK is generated by the local crystal oscillator 12 .

Mit der Referenzfrequenz wird der Zeitzähler 10 inkrementiert, der damit immer die aktuelle relative Zeit enthält. Die Zeitauflösung ist durch die Periodendauer der Referenzfrequenz gegeben.The time counter 10 is incremented with the reference frequency and therefore always contains the current relative time. The time resolution is given by the period of the reference frequency.

Die beiden um 90° versetzten Signalspuren 2 und 3 des Winkelschrittgebers werden mit dieser Referenzfrequenz synchronisiert. An jeder Flanke wird abhängig von der Drehrichtung ein Vor- oder Rückwärtsimpuls P oder N im Winkelzähler 13 gezählt. Der Winkelzähler 13 enthält also immer einen Zahlenwert, der dem aktuellen Drehwinkel des Gebers entspricht.The two signal tracks 2 and 3 of the angle stepper, offset by 90 °, are synchronized with this reference frequency. Depending on the direction of rotation, a forward or backward pulse P or N is counted in the angle counter 13 on each edge. The angle counter 13 therefore always contains a numerical value which corresponds to the current angle of rotation of the encoder.

Unabhängig von der Drehrichtung wird bei jeder Signalflanke des Winkel­ schrittgebers 1 ein Signal FL generiert, mit dem der Inhalt des Zeitzäh­ lers 10 in den ersten Zeitspeicher 8 übernommen wird, der damit immer den Zeitpunkt der letzten registrierten Winkeländerung enthält.Regardless of the direction of rotation, a signal FL is generated with each signal edge of the angle encoder 1 , with which the content of the time counter 10 is adopted in the first time memory 8 , which always contains the time of the last registered angle change.

Die Synchronisationsschaltung 4 sorgt dafür, daß immer einander ent­ sprechende Winkel-Zeit-Paare im Winkelzähler 13 und dem ersten Zeitspeicher 8 stehen.The synchronization circuit 4 ensures that there are always mutually speaking angle-time pairs in the angle counter 13 and the first time memory 8 .

Die Meßdauer wird grob durch das Interruptsignal bzw. zentrale Synchronisa­ tionssignal INT des Gebers 17 vorgegeben, daß sowohl die Reglerzyklen von Antriebsregler als auch eine zentralgesteuerte Reglerkommunikation anstößt. Das INT-Signal wird mit der Referenzfrequenz CLK synchronisiert und mit den Impulssignalen P, N und FL koordiniert.The measurement duration is roughly predetermined by the interrupt signal or central synchronization signal INT of the encoder 17 that both the controller cycles of the drive controller and a centrally controlled controller communication trigger. The INT signal is synchronized with the reference frequency CLK and coordinated with the pulse signals P , N and FL .

Nach dem Erkennen einer Flanke des INT-Signals wird der Inhalt des Winkel­ zählers 13 in den ersten Winkelspeicher 15 und der Inhalt des ersten Zeitspeichers 8 in den zweiten Zeitspeicher 19 übernommen. Der Speicher 15 enthält also immer den letzten vor dem INT-Signal gültigen Winkelwert und der Speicher 19 den zugehörigen Zeitwert der letzten Änderung.After detection of an edge of the INT signal, the content of the angle counter 13 in the first angle memory 15 and the content of the first time memory 8 in the second time memory 19 is adopted. The memory 15 therefore always contains the last angle value valid before the INT signal and the memory 19 the associated time value of the last change.

Ein vorzugsweise von dem INT-Signal angestoßenes Programm bildet zunächst die Differenz Zp zwischen dem alten Winkelwert im Winkelspeicher 28 und dem neuen Winkelwert im Winkelspeicher 20. Außerdem berechnet es die Zeitdif­ ferenz Zt aus dem alten Zeitwert im Zeitspeicher 29 und dem neuen Zeitwert im Speicher 19.A program preferably initiated by the INT signal first forms the difference Zp between the old angle value in the angle memory 28 and the new angle value in the angle memory 20 . It also calculates the Zeitdif conference currently from the old value in the time memory 29 and the new value in memory 19th

Anschließend wird der Inhalt vom Speicher 15 nach dem Speicher 28 und der Inhalt des Speichers 19 nach dem Speicher 29 umgeladen; die neuen Werte sind als Altwerte für das nächste Intervall gespeichert.The content is then reloaded from memory 15 to memory 28 and the content of memory 19 to memory 29 ; the new values are saved as old values for the next interval.

Ein Zahlenwert Zd ist ein hochauflösendes Maß für die Drehzahl des Antriebs. Er wird nach folgender Gleichung berechnet:A numerical value Zd is a high-resolution measure of the speed of the drive. It is calculated using the following equation:

Zp ist ein Integerwert, der mal größer und mal kleiner ist, als das reale Produkt von Meßfrequenz fm und Abtastzeit ta. Zp is an integer value that is sometimes larger and sometimes smaller than the real product of the measuring frequency fm and sampling time ta.

Zp = fm · ta. (2) Z p = fm · ta. (2)

Zt ist ein Integerwert, der mal größer und mal kleiner ist, als das reale Produkt von Meßzeit und Referenzfrequenz fr. Zt is an integer value times greater and times smaller than the real product of measurement time and reference frequency fr.

Die Meßzeit ist das Produkt aus Zahl Zp und Länge l/fm der im Intervall registrierten Perioden der Meßfrequenz.The measuring time is the product of the number Zp and length l / fm of the periods of the measuring frequency registered in the interval.

Aus den Gleichungen (2) und (3) in (1) ergibt sich (4), wobei eventuelle Auswirkungen einer beschränkten Auflösung von Intergervariablen hier vernachlässigt werden. Equations (2) and (3) in (1) result in (4), where possible Effects of a limited resolution of interger variables here be ignored.  

Zd ist der Referenzfrequenz fr umgekehrt proportional. Fehler von fr führen daher zu einem Meßfehler bei der Drehzahlmessung. Wenn jedes Meßsystem über eine eigene Referenzfrequenz verfügt, kann der Fehler bei der Bestim­ mung von Drehzahlverhältnissen sogar doppelt so groß werden, wie der Fehler der einzelnen Messungen. Zd is inversely proportional to the reference frequency fr . Errors of fr therefore lead to a measurement error in the speed measurement. If each measuring system has its own reference frequency, the error in determining speed ratios can even be twice as large as the error in the individual measurements.

Da eine Übertragung einer hochfrequenten Referenzfrequenz bei vielen Reglerkommunikationssystemen nicht möglich ist, muß die hochfrequente Referenzfrequenz durch andere Signale ersetzt werden. Dies wird durch Einfügen des rechten Pfades in Fig. 1 erreicht.Since a transmission of a high-frequency reference frequency is not possible in many controller communication systems, the high-frequency reference frequency must be replaced by other signals. This is achieved by inserting the right path in Fig. 1.

Der vierte Zeitspeicher 19 a übernimmt den Inhalt des Zeitzählers, sobald eine Synchronisationstaktflanke erfaßt wurde. Er enthält also immer den Zeitpunkt der letzten Synchronisationstaktflanke.The fourth time memory 19 a takes over the content of the time counter as soon as a synchronization clock edge has been detected. It therefore always contains the time of the last synchronization clock edge.

Das durch diese Flanke angestoßene Programm bildet die Differenz Zk aus dem neuen Zeitwert im vierten Zeitspeicher 19 a und dem alten Zeitwert im fünften Zeitspeicher 26. Zk gibt an, wieviel Perioden der lokalen Referenzfre­ quenz fr in dem zentral generierten Abtastintervall ta enthalten sind.The program triggered by this edge forms the difference Zk from the new time value in the fourth time memory 19 a and the old time value in the fifth time memory 26 . Zk indicates how many periods of the local reference frequency fr are contained in the centrally generated sampling interval ta .

Zk = fr · ta. (5) Zk = fr · ta. (5)

Es wird also die lokale Referenzfrequenz fr ausgemessen.The local reference frequency fr is therefore measured.

Mit dem Quotienten von Messergebnis Zk und dem Sollergebnis Zk-soll wird die Messung so korrigiert, dass die Referenzfrequenz keine Auswirkung auf die Genauigkeit der Messung mehr hat. Zk-soll ist mit dem Produkt von Referenz­ frequenzsollwert fr-soll und Abtastzeitsollwert ta-soll vorbestimmt.With the quotient of the measurement result Zk and the target result Zk-soll , the measurement is corrected such that the reference frequency no longer has an effect on the accuracy of the measurement. Zk-Soll is predetermined with the product of the reference frequency setpoint fr- Soll and the sampling time setpoint ta- Soll.

Zk-soll = fr-soll · ta-soll. (6) Zk - soll = fr - soll · ta - soll . (6)

Der korrigierte Meßwert Zk ergibt sich nach (7):The corrected measured value Zk results from (7):

Daraus erhält man durch Kürzen:From this you get by shortening:

Eventuelle Auswirkungen einer beschränkten Auflösung von Integervarianten werden hier vernachlässigt.Possible effects of a limited resolution of integer variants are neglected here.

Zdk ist unabhängig von der lokalen Referenzfrequenz fr, dafür aber von der Abtastzeit ta abhängig. Diese gilt aber für alle Meßsysteme in einem Mehrmotorensystem gleichermaßen. Damit sind die Drehzahlverhältnisse fehlerfrei meßbar. Zdk is independent of the local reference frequency fr, but is dependent on the sampling time ta . However, this applies equally to all measuring systems in a multi-motor system. The speed ratios can thus be measured without errors.

Durch die beschriebene Maßnahme wird der Meßwert nur noch von der für alle Regler gleichen zentral gesteuerten Abtastzeit abhängig, so daß deren Schwankungen zwar die Genauigkeit aller Antriebe beeinflussen, die Genauig­ keit der Drehzahlverhältnisse aber unbeeinflußt lassen.As a result of the measure described, the measured value becomes only that of all Controllers are the same centrally controlled sampling time, so that their Although fluctuations affect the accuracy of all drives, the Accurate speed of the speed ratios but unaffected.

Claims (8)

1. Verfahren zur Bestimmung einer Zahl, die der Drehzahl eines Körpers proportional ist, mittels eines Winkelgebers durch Messung der Zeit, indem Perioden einer Referenzschwingung gezählt werden, durch fort­ laufende Aktualisierung und Speicherung des Winkelpositionswerts bei Änderungen der Winkelposition des Körpers, durch Speicherung des zum Zeitpunkt der Änderung vorhandenen Zeitwerts, durch Auslesung des gespeicherten Winkelpositionswerts und des gespeicherten Zeitwerts in durch ein gleichbleibendes Interruptintervall gegebenen Zeitabständen, durch Subtraktion des jeweils im vorhergehenden Interruptintervall ausgelesenen Winkelpositionswerts und des entsprechenden Zeitwerts vom ausgelesenen Zeitwert und durch Division der Differenz der Winkel­ positionswerte durch die Differenz der Zeitwerte und Multiplikation mit einer Konstanten nach Patent . . . (Patentanmeldung P 37 09 395.9-52), dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Perioden der lokalen Referenzschwingung, die innerhalb, eines durch eine zentrale Zeitbasis erzeugten globalen Zeitintervalls auftreten, erfaßt wird, und daß aus dem Verhältnis dieser erfaßten Zahl zu einer vorbestimmten Zahl ein Korrekturfaktor für die Drehzahlmessung bestimmt wird.1. A method for determining a number which is proportional to the speed of a body by means of an angle encoder by measuring the time by counting periods of a reference vibration, by continuously updating and storing the angular position value when the angular position of the body changes, by storing the for Time of the change in the existing time value, by reading out the stored angular position value and the stored time value in time intervals given by a constant interrupt interval, by subtracting the angular position value read out in the previous interrupt interval and the corresponding time value from the read out time value and by dividing the difference between the angular position values by the difference the time values and multiplication by a constant according to patent. . . (Patent application P 37 09 395.9-52), characterized in that the number of periods of the local reference oscillation which occur within a global time interval generated by a central time base is recorded, and in that the ratio of this recorded number to a predetermined number a correction factor for the speed measurement is determined. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem zyklisch arbeitenden Zeitzähler, der mit Taktimpulsen eines Referenz­ oszillators beaufschlagt und ausgangsseitig mit einem ersten Zeit­ speicher verbunden ist, dessen Übernahmeeingang an eine bei Änderung der digitalen Signale eines Winkelgebers einen Impuls erzeugende Schaltung angeschlossen ist, wobei ein mit dem aktuellen Winkel­ positionswert des Winkelgebers beaufschlagbarer Winkelspeicher mit seinem Übernahmeeingang an eine Zeitbasis angeschlossen ist, die Inter­ ruptimpulse erzeugt und auch den Übernahmeeingang eines zweiten Zeitspeichers speist, dessen Eingänge an den ersten Zeitspeicher angeschlossen sind, und wobei der Winkelspeicher und der zweite Zeitspeicher ausgangsseitig mit einer Anordnung verbunden sind, die den Inhalt des Winkelspeichers und den Inhalt des Zeitspeichers von den in der vorausgegangenen Periode des Interruptsignals erhaltenen Inhalten subtrahiert und aus den Differenzen der Inhalte des Winkelspeichers und des Zeitspeichers unter Multiplikation mit einer Konstanten den Quotienten bildet nach Patent ... (Patentanmeldung P 37 09 395.9-52), dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des ersten Zeitzählers ein weiterer vierter Zeitspeicher angeschlossen ist, dessen Übernahmeeingang mit dem Geber für die Interruptimpulse (Zeitbasis) verbunden ist und daß der weitere Zeitspeicher mit der Anordnung verbunden ist, in der der Inhalt des weiteren Zeitspeichers zur Subtraktion von dem Inhalt des weiteren Zeitspeichers in der darauffolgenden Interruptperiode zwischenge­ speichert wird und in der die Differenz mit dem unkorrigierten Drehzahlmesswert multipliziert und durch eine vorbestimmte Zahl dividiert wird.2. Device for performing the method according to claim 1 with a cyclically working time counter, with clock pulses of a reference oscillator and output side with a first time memory is connected, its transfer input to a change the digital signals of an angle encoder generating a pulse Circuit is connected, one with the current angle  position value of the angle encoder can be loaded with its takeover input is connected to a time base, the Inter rupture impulses and the takeover input of a second one Feeds the time memory, whose inputs to the first time memory are connected, and being the angle memory and the second Time memory are connected on the output side with an arrangement that the Content of the angular memory and the content of the time memory of the in the previous period of the interrupt signal received content subtracted and from the differences in the contents of the angular memory and of the time memory by multiplying by a constant The quotient is according to patent ... (patent application P 37 09 395.9-52), characterized, that at the output of the first time counter another fourth Time memory is connected, its takeover input with the encoder for the interrupt pulses (time base) is connected and that the other Time memory is connected to the arrangement in which the content of the further time memory for subtraction from the content of the further Intermediate time memory in the subsequent interrupt period is saved and in which the difference with the uncorrected Multiplied speed value and by a predetermined number is divided. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen mit dem Winkelspeicher (15), dem Zeitspeicher (19), dem weiteren Zeitspeicher (19 a) und mit einer digitalen Recheneinheit (23) verbundenen Bus (22) aufweist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the circuit arrangement has a bus ( 22 ) connected to the angular memory ( 15 ), the time memory ( 19 ), the further time memory ( 19 a ) and a digital computing unit ( 23 ). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Recheneinheit (23) ein frei programmierbarer Mikro­ rechner ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the digital computing unit ( 23 ) is a freely programmable microcomputer. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erste Zeitspeicher, der Zeitzähler, die Schaltung der Winkelspeicher und der zweite und der weitere vierte Zeitspeicher in einer integrierten Schaltung angeordnet sind. 5. The device according to one or more of the preceding claims, characterized, that at least the first time memory, the time counter, the circuit the angular memory and the second and the further fourth time memory are arranged in an integrated circuit.   6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen weiter an den ersten Winkel­ speicher (15) angeschlossenen Winkelspeicher (28), dessen Übernahmeein­ gang vom Zeitgeber (17) gespeist wird, und einen dritten, an den zweiten Zeitspeicher (19) angeschlossenen Zeitspeicher (29) enthält, daß die Ausgänge der Winkelspeicher (15, 28) je an Eingänge eines ersten Subtrahierers (30) und die Ausgänge des zweiten und dritten Zeitspeichers je an Eingängen eines zweiten Subtrahierers (31) gelegt sind, daß dem ersten Subtrahierer (30) ein Multiplizierer (32) nachgeschaltet ist, der die Dividendeneingänge eines Dividierers (34) speist, dessen Divisoreingänge mit dem Ausgang des zweiten Subtrahie­ rers (31) verbunden sind, daß der weitere vierte Zeitspeicher (19 a) an einen zusätzlichen fünften Zeitspeicher (29 a) und einen Subtrahie­ rer (31 a) angeschlossen ist, und daß dem Subtrahierer ein Multi­ plizierer (59) nachgeschaltet ist, dessen weitere Eingänge mit dem Ausgang des Dividierers (34) verbunden sind und dem ein weiterer Dividierer (60) nachgeschaltet ist, der eingangsseitig mit der vorbestimmten Zahl (61) beaufschlagt ist.6. The device according to claim 2, characterized in that the circuit arrangement a further to the first angular memory ( 15 ) connected angular memory ( 28 ), whose takeover input is fed by the timer ( 17 ), and a third, to the second time memory ( 19th ) connected time memory ( 29 ) contains that the outputs of the angular memories ( 15 , 28 ) are each connected to inputs of a first subtractor ( 30 ) and the outputs of the second and third time memories are each connected to inputs of a second subtractor ( 31 ) that the first Subtractor ( 30 ) is a multiplier ( 32 ) connected downstream, which feeds the dividend inputs of a divider ( 34 ) whose divisor inputs are connected to the output of the second subtractor ( 31 ), that the further fourth time memory ( 19 a ) to an additional fifth Time memory ( 29 a ) and a Subtrahie rer ( 31 a ) is connected, and that the subtractor a multiplier ( 59 ) nachg is connected, the further inputs of which are connected to the output of the divider ( 34 ) and which is followed by a further divider ( 60 ) which has the predetermined number ( 61 ) applied to it on the input side. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein inkrementaler Winkelschrittgeber (1) mit einer Impulsauswerte­ schaltung (4) verbunden ist, die zwei Ausgänge (5, 6) für Zählimpulse für die beiden einander entgegengesetzten Drehrichtungen des Winkel­ schrittgebers (1) und einen Ausgang für einen Impuls bei Auftreten eines Zählimpulses der einen oder anderen Drehrichtung enthält und daß die beiden richtungsabhängigen Ausgänge (5 und 6) je mit einem Zähleingang eines Vor-/Rückwärtszählers verbunden sind, dem der Winkelspeicher (15) nachgeschaltet ist.7. The device according to claim 2 or one of the following claims, characterized in that an incremental angle encoder ( 1 ) with a pulse evaluation circuit ( 4 ) is connected, the two outputs ( 5 , 6 ) for counting pulses for the two opposite directions of rotation of the angle encoder ( 1 ) and an output for a pulse when a count pulse occurs that contains one or the other direction of rotation and that the two direction-dependent outputs ( 5 and 6 ) are each connected to a count input of an up / down counter, which is followed by the angular memory ( 15 ) is. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der absolute Winkelgeber (37) mit dem Winkelspeicher (15) und einer Auswerteschaltung (38) verbunden ist, die bei Änderungen des digitalen Ausgangssignals des Winkelschrittgebers (37) einen Impuls am Ausgang (7) erzeugt.8. The device according to claim 2 or one of claims 3 to 6, characterized in that the absolute angle encoder ( 37 ) with the angle memory ( 15 ) and an evaluation circuit ( 38 ) is connected, the changes in the digital output signal of the angle step encoder ( 37 ) generates a pulse at the output ( 7 ).
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