DE4241702A1 - Analogue=to=digital converter for electric motor speed control - counts clock pulses produced during period of PWM signal obtd. from error comparison with triangular wave - Google Patents

Analogue=to=digital converter for electric motor speed control - counts clock pulses produced during period of PWM signal obtd. from error comparison with triangular wave

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DE4241702A1
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    • H03M1/504Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval using pulse width modulation

Abstract

A speed error voltage (7) in analogue form is low-pass filtered (1) to remove noise and higher harmonics, and compared (2) with a triangular wave (8) of constant amplitude and frequency (800 Hz). A pulse-width modulated signal (9) is forwarded to a microprocessor (3) with a clock signal generator (31) which gives a digital output for control of the inverter (4) supplying current to the motor (5). An encoder (6) coupled to the motor gives feedback to the microprocessor so that the speed error is reduced to zero. ADVANTAGE - Does not use integrated circuit. Stable and precise digitisation is achieved independently of the triangular-wave frequency and temp. Resolution is improved by use of earlier measurements.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Analog/Digital- Wandlerschaltung und insbesondere eine Analog/Digital- Wandlerschaltung, die für den Einsatz beispielsweise in einer Motorsteuerschaltung ausgeführt ist.The present invention relates to an analog / digital Converter circuit and in particular an analog / digital Converter circuit that is used for example in a motor control circuit is executed.

Einige Motorsteuerschaltungen verwenden einen Mikroprozessor und werden softwaremäßig gesteuert. Die Fig. 46 zeigt eine herkömmliche Motorsteuerschaltung, die wie oben erwähnt softwaremäßig gesteuert ist. Eine Drehzahlbefehlsspannung, bei der es sich um ein Analogsignal handelt, wird durch ein Tiefpaßfilter 101 geführt, um Störspannungen und andere höhere Harmonische auszufiltern. Das Analogausgangssignal vom Filter 101 wird durch einen Analog/Digitalwandler-IC (integrierte Schaltung) 102 in eine digitale Form gewandelt und an einen Mikroprozessor 103 geliefert, um die Ausgangs­ frequenz eines Frequenzumrichters 104 zu steuern, wodurch die Drehzahl eines Elektromotors 105 gesteuert wird. Die Drehzahl des Motors 105 wird durch einen Codierer 106 demo­ duliert. Der Mikroprozessor 103 berechnet die Differenz zwischen der durch das Drehzahlbefehlssignal vorgeschrie­ benen Drehzahl und der tatsächlichen Drehzahl des Motors 105 und steuert den Frequenzumrichter 104 in der Weise, daß die Differenz auf Null reduziert wird.Some motor control circuits use a microprocessor and are software controlled. Fig. 46 shows a conventional motor control circuit which is software controlled as mentioned above. A speed command voltage, which is an analog signal, is passed through a low pass filter 101 to filter out interference voltages and other higher harmonics. The analog output signal from the filter 101 is converted into a digital form by an analog-to-digital converter IC (integrated circuit) 102 and supplied to a microprocessor 103 to control the output frequency of a frequency converter 104 , thereby controlling the speed of an electric motor 105 . The speed of the motor 105 is demodulated by an encoder 106 . The microprocessor 103 calculates the difference between the speed prescribed by the speed command signal and the actual speed of the motor 105 and controls the frequency converter 104 so that the difference is reduced to zero.

Die obenbeschriebene Motorsteuerschaltung ist teuer, da sie einen Analog/Digital-Wandler-IC verwendet. Es ist außerdem erforderlich, den Analog/Digital-Wandler-IC über eine Anzahl von Leitungen, z. B. 10 oder 12 Leitungen, je nach Anzahl der Bits, mit dem Mikroprozessor zu verbinden. Die Eingangs/ Ausgangsports des Mikroprozessors sind deshalb durch die Leitungen belegt, die vom A/D-Wandler-IC ausgehen. Dadurch ist es unmöglich, den Mikroprozessor effektiv zu nutzen.The motor control circuit described above is expensive because it is used an analog to digital converter IC. It is also required the analog to digital converter IC over a number of lines, e.g. B. 10 or 12 lines, depending on the number of Bits to connect to the microprocessor. The input / Output ports of the microprocessor are therefore through the Lines occupied which originate from the A / D converter IC. Thereby it is impossible to use the microprocessor effectively.

In Anbetracht der obigen dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Analog/Digital-Wandlerschaltung bereitzustellen, bei der ein Analog/Digital-Wandler-IC überflüssig ist, um die Kosten zu senken, die Ports eines Mikroprozessors effektiv nutzbar sind, die Wandlungsleistungsfähigkeit weder durch Tempera­ turschwankungen noch durch Alterung beeinträchtigt wird, die digitalen Ausgangsdaten der preiswerten Analog/Digital- Wandlerschaltung nicht beeinträchtigt werden, wenn sich die Gleichstromkomponente einer für die Analog/Digital-Wandlung herangezogenen Dreieckswelle in Abhängigkeit von der Tempe­ ratur oder wenn sich die Offsetspannung des Komparators mit der Temperatur ändert, die Auflösung und Unempfindlichkeit gegenüber Störspannungen verbessert ist, ein Alarmsignal zur Meldung erzeugt wird, daß das digitale Signal einen abnorma­ len Wert annimmt, wenn der Pegel eines Drehzahlbefehls­ signals die Amplitude einer Dreieckwelle überschreitet und ein impulsbreitenmoduliertes Signal mit dessen hohen oder niedrigen Pegel gekoppelt ist, auch ein Alarmsignal zur Meldung erzeugt wird, daß das digitale Signal einen abnor­ malen Wert annimmt, wenn das impulsbreitenmodulierte Signal ab Betriebsbeginn mit dem hohen oder niedrigen Pegel ge­ koppelt ist, und bei der ein verbessertes Motorsteuergerät bereitgestellt wird, das den Motor abschaltet, um dessen ungesteuerte und abnorme Betriebsweise zu verhindern, wenn der Pegel des Drehzahlbefehlssignals die Amplitude einer Dreieckwelle überschreitet und ein impulsbreitenmoduliertes Signal mit dessen hohen oder niedrigen Pegel gekoppelt ist.In view of the above prior art Disadvantages, it is the object of the present invention  to provide an analog / digital converter circuit, at the an analog to digital converter IC is unnecessary to the cost to lower the ports of a microprocessor effectively usable are, the conversion efficiency neither by tempera fluctuations in the door are still affected by aging digital output data of the inexpensive analog / digital Converter circuit will not be affected if the DC component of one for the analog / digital conversion used triangular wave depending on the tempe rature or if the offset voltage of the comparator changes the temperature changes, the resolution and insensitivity an alarm signal is improved compared to interference voltages Message is generated that the digital signal is abnormal len value when the level of a speed command signals exceeds the amplitude of a triangular wave and a pulse width modulated signal with its high or low level is also coupled, an alarm signal for Message is generated that the digital signal is abnormal paint value when the pulse width modulated signal from the start of operation with the high or low level is coupled, and with an improved engine control unit is provided that shuts off the engine to its to prevent uncontrolled and abnormal operation if the level of the speed command signal is the amplitude of a Triangular wave exceeds and a pulse width modulated Signal is coupled to its high or low level.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Analog/ Digital-Wandlerschaltung mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1 bzw. 5 bzw. 6 bzw. 8 gelöst.This object is achieved by an analog / Digital converter circuit with the features of the patent say 1 or 5 or 6 or 8 solved.

Verschiedene Vorteile der Erfindung beinhalten:Various advantages of the invention include:

  • 1. Ausschaltung der Abhängigkeit von der Frequenz des Dreickwellensignals, um eine stabile und genaue Wandlung in die digitale Form zu erzielen;1. Elimination of the dependence on the frequency of the Triangular wave signal to ensure stable and accurate To achieve conversion into digital form;
  • 2. Ausschaltung der Abhängigkeit der Wandlung von der Temperatur durch Subtraktion der Daten bezüglich der Impulsdauer einer Rechteckwelle von den Daten bezüglich der Impulsdauer der impulsbreitenmodulierten Welle;2. Elimination of the dependence of the change on the Temperature by subtracting the data from the Pulse duration of a square wave from the data related the pulse duration of the pulse width modulated wave;
  • 3. Anwendung der Erfindung auf ein Drehzahlbefehlssignal für einen Motor einschließlich einer Einrichtung zum Stillsetzen des Motors, wenn das Drehzahlbefehlssignal die Amplitude des Dreieckwellensignals überschreitet;3. Application of the invention to a speed command signal for an engine including a device for Stop the motor when the speed command signal exceeds the amplitude of the triangular wave signal;
  • 4. Nutzung früherer Meßwerte zur Verbesserung der Auf­ lösung des Wandlers;4. Use of previous measured values to improve the on solution of the converter;
  • 5. Verwendung eines Alarms mit dem Wandler, um sicherzu­ stellen, daß er sich in einwandfreiem Betriebszustand befindet; und5. Use an alarm with the converter to safely make sure that he is in perfect operating condition located; and
  • 6. Ausschaltung der Erfordernis bei allen der obigen Punkten nach einem Analog/Digital-Wandler-IC.6. Eliminate the need for all of the above Points after an analog / digital converter IC.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen erläutert.The present invention is illustrated by the following Description and the accompanying drawings.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Motorsteuerschaltung mit der dem Beispiel 1 entsprechenden Analog/Digital- Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; Fig. 1 is a block diagram of a motor control circuit with the analog / digital converter circuit corresponding to Example 1 according to the invention;

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise von Beispiel 1; Fig. 2 is a flowchart for explaining the function of Example 1;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Motorsteuerschaltung mit der dem Beispiel 2 entsprechenden Analog/Digital- Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; Fig. 3 is a block diagram of a motor control circuit with the corresponding Example 2 analog / digital converter circuit according to the invention;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Motorsteuerschaltung mit der dem Beispiel 3 entsprechenden Analog/Digital- Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; Fig. 4 is a block diagram of a motor control circuit with the analog / digital converter circuit corresponding to Example 3 according to the invention;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise von Beispiel 3; Fig. 5 is a flowchart for explaining the function of Example 3;

Fig. 6 eine Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Impuls­ breitenwandlungsoperation von Beispiel 3; Fig. 6 is a flow chart for explaining the pulse width conversion operation of Example 3;

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Motorsteuerschaltung mit der dem Beispiel 4 entsprechenden Analog/Digital- Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; Fig. 7 is a block diagram of a motor control circuit with the appropriate Example 4 analog / digital converter circuit according to the invention;

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise von Beispiel 3; Fig. 8 is a flowchart for explaining the operation of Example 3;

Fig. 9A und 9B Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Probleme bei der Impulsbreitenwandlungsoperation, wenn die vorliegende Erfindung nicht angewendet ist; FIG. 9A and 9B flowchart for explaining the problems of pulse width conversion operation, when the present invention is not applied;

Fig. 10 ein Blockdiagramm von Beispiel 5 einer Analog/ Digital-Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; FIG. 10 is a block diagram of Example 5 of an analog / digital converter circuit according to the invention;

Fig. 11 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise von Beispiel 5; Fig. 11 is a flowchart for explaining the operation of Example 5;

Fig. 12 ein Blockdiagramm eines Modells des im Beispiel 5 verwendeten Komparators; Fig. 12 is a block diagram of a model of the comparator used in Example 5;

Fig. 13 ein Wellenformdiagramm mit Modellen der in Bei­ spiel 5 verwendeten Dreieckwellen; Fig. 13 is a waveform diagram with models of the triangular waves used in game 5 ;

Fig. 14 ein Blockdiagramm eines Modells, bei dem die Temperaturabhängigkeit von Beispiel 5 berück­ sichtigt ist; FIG. 14 is a block diagram of a model in which the temperature dependence of Example 5 is taken into into account;

Fig. 15 ein Blockdiagramm eines anderen Modells, bei dem die Temperaturabhängigkeit von Beispiel 5 berück­ sichtigt ist; FIG. 15 is a block diagram of another model in which the temperature dependence of Example 5 is taken into taken into;

Fig. 16 ein Blockdiagramm des Modells von Beispiel 5, bei dem die Offsetspannungsdifferenz zwischen den beiden Komparatoren auf Null eingestellt ist; Fig. 16 is set in which the offset voltage difference between the two comparators to zero a block diagram of the model of Example 5;

Fig. 17 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Modells gemäß Fig. 16, bei dem sich die Gleichspannungs­ komponente der Dreieckwelle und die Offset­ spannungen der Komparatoren mit der Temperatur ändern; Fig. 17 is a flowchart for explaining the model of Figure 16, in which the DC component of the triangular wave and the offset voltages of the comparators change with temperature.

Fig. 18 ein Ablaufdiagramm, ähnlich demjenigen gemäß Fig. 17, das jedoch einen anderen Fall darstellt; Fig. 18 is a flowchart similar to that of Fig. 17, but showing a different case;

Fig. 19 ein Blockdiagramm eines Modells, bei angenommen ist, daß die Offsetspannungsdifferenz zwischen den beiden Komparatoren gemäß Beispiel 5 von der Tem­ peratur unbeeinflußt ist; FIG. 19 is a block diagram of a model is assumed in that the offset voltage difference between the two comparators Example 5 is in accordance with temperature unaffected by the Tem;

Fig. 20 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise des Modells gemäß Fig. 19; Fig. 20 is a flowchart for explaining the operation of the model of FIG. 19;

Fig. 21 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Interrupt- Operation des Beispiels 6 einer Analog/ Digital- Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; FIG. 21 is a flowchart for explaining an interrupt operation of Example 6 of an analog / digital converter circuit according to the invention;

Fig. 22 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Auswir­ kungen der Auflösungsverbesserung unter bestimmten Bedingungen bei Beispiel 6; Fig. 22 is a waveform diagram for explaining the effects of resolution improvement under certain conditions in Example 6;

Fig. 23 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Auswir­ kungen der Auflösungsverbesserung unter anderen Bedingungen bei Beispiel 6; Fig. 23 is a waveform diagram for explaining the distorting effects of the resolution enhancement under other conditions in Example 6;

Fig. 24 ein Ersatzschaltbild eines durch Beispiel 6 gebil­ deten Tiefpaßfilters; FIG. 24 is an equivalent circuit diagram of a gebil Deten by Example 6 low-pass filter;

Fig. 25a und 25b Flußdiagramme zur Erläuterung einer Interrupt-Operation einer Modifikation von Beispiel 6 einer Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; FIG. 25a and 25b are flow charts for explaining an interrupt operation according to a modification of Example 6, an analog / digital converter circuit of the invention;

Fig. 26 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Interrupt- Operation einer anderen Modifikation von Beispiel 6 einer Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; Fig. 26 is a flowchart showing an interrupt operation of another modification of Example 6, an analog / digital converter circuit according to the invention;

Fig. 27 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Auswir­ kungen der Auflösungsverbesserung bei dem Beispiel gemäß Fig. 26 unter bestimmten Bedingungen; Fig. 27 is a waveform diagram for explaining the effects of resolution improvement in the example of Fig. 26 under certain conditions;

Fig. 28a, 28b und 28c Blockdiagramm zur Erläuterung ver­ schiedener weiterer Modifikationen von Beispiel 6 einer Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; FIG. 28a, 28b and 28c block diagram for explaining ver VARIOUS further modifications of Example 6, an analog / digital converter circuit according to the invention;

Fig. 29 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise des Beispiels gemäß Fig. 28(a); Fig. 29 is a flowchart for explaining the operation of the example of Fig. 28 (a);

Fig. 30a und 30b Flußdiagramme zur Erläuterung einer Inter­ rupt-Operation des Beispiels gemäß Fig. 28(a); FIG. 30a and 30b are flow charts for explaining an inter-rupt-operation of the embodiment of Fig 28 (a).

Fig. 31 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise des Beispiels gemäß Fig. 28(b); Fig. 31 is a flowchart for explaining the operation of the example of Fig. 28 (b);

Fig. 32a und 32b Flußdiagramme zur Erläuterung einer Inter­ rupt-Operation des Beispiels gemäß Fig. 28(b); FIG. 32a and 32b are flow charts for explaining an inter-rupt operation of the embodiment of Fig 28 (b).

Fig. 33 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise des Beispiels gemäß Fig. 28(c); Fig. 33 is a flowchart for explaining the operation of the example of Fig. 28 (c);

Fig. 34 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Interrupt- Operation des Beispiels gemäß Fig. 28(c); FIG. 34 is a flowchart for explaining an interrupt operation of the example in FIG. 28 (c);

Fig. 35 ein Blockdiagramm einer weiteren Modifikation von Beispiel 6 einer Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; FIG. 35 is a block diagram of another modification of Example 6, an analog / digital converter circuit according to the invention;

Fig. 36 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise des Beispiels gemäß Fig. 35; Fig. 36 is a flowchart for explaining the operation of the example of FIG. 35;

Fig. 37a, 37b und 37c Flußdiagramme zur Erläuterung einer Interrupt-Operation der verschiedenen Modifika­ tionen gemäß Fig. 35; FIG. 37a, 37b and 37c are flow charts for explaining an interrupt operation of the various functions Modifika of FIG. 35;

Fig. 38 ein Blockdiagramm einer weiteren Modifikation von Beispiel 6 einer Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; Fig. 38 is a block diagram of another modification of Example 6, an analog / digital converter circuit according to the invention;

Fig. 39 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise des Beispiels gemäß Fig. 38; Fig. 39 is a flowchart for explaining the operation of the example of FIG. 38;

Fig. 40 ein Blockdiagramm einer Motorsteuerschaltung mit der dem Beispiel 7 entsprechenden Analog/Digital- Wandlerschaltung gemäß der Erfindung; FIG. 40 is a block diagram of a motor control circuit with the corresponding Example 7 A / D converter circuit according to the invention;

Fig. 41 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Funktionsweise von Beispiel 7; FIG. 41 is a flowchart for explaining an example of the operation of Example 7;

Fig. 42 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Funktionsweise von Beispiel 7; Fig. 42 is a flowchart for explaining another example of the operation of Example 7;

Fig. 43 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise der im Beispiel 7 hinzugefügten Funktionen; Fig. 43 is a flowchart for explaining the function of the functions added in Example 7;

Fig. 44 eine Dreieckwellengeneratorschaltung; FIG. 44 is a triangular wave generator circuit;

Fig. 45 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise des Motorsteuergeräts gemäß Fig. 44; und Fig. 45 is a flowchart for explaining the operation of the engine control unit shown in Fig. 44; and

Fig. 46 ein Blockdiagramm einer Motorsteuerschaltung mit einer herkömmlichen Analog/Digital-Wandler­ schaltung. Fig. 46 is a block diagram of a motor control circuit with a conventional analog / digital converter circuit.

Beispiel 1example 1

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ein Beispiel einer Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das gezeigte Beispiel ist für den Einsatz in einer Schaltung zur Steuerung der Drehzahl eines Elektromotors in der gleichen Weise aus­ geführt wie die herkömmliche Schaltung, die anhand der Fig. 46 beschrieben ist.An example of an analog-to-digital converter circuit according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The example shown is designed for use in a circuit for controlling the speed of an electric motor in the same way as the conventional circuit which is described with reference to FIG. 46.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 wird eine Drehzahlbefehls­ spannung 7, bei der es sich um ein Analogsignal handelt, an ein Tiefpaßfilter 1 angelegt. Der Ausgang des Filters 1 und eine Dreieckwelle 8 werden an einen Komparator 2 gelegt. Der Ausgang des Komparators 2 wird an einen Mikroprozessor 2 mit einem Taktgeber 31 gelegt. Der Mikroprozessor 3 erzeugt ein der Drehzahlbefehlsspannung 7 entsprechendes Digitalsignal, wobei er sich der internen Taktimpulse und des Taktgebers 31 bedient. Der Mikroprozessor steuert einen Inverter bzw. Fre­ quenzumrichter 4 in der Weise, daß die Differenz zwischen der Drehzahl eines Motors 5, die vom Ausgangssignal eines Codierers 6 gemeldet wird, und der vom obenbeschriebenen Digitalsignal gemeldeten Drehzahl auf Null reduziert wird.Referring to Fig. 1, a speed command is voltage-7, is an analog signal when applied to a low pass filter 1. The output of the filter 1 and a triangular wave 8 are applied to a comparator 2 . The output of the comparator 2 is connected to a microprocessor 2 with a clock generator 31 . The microprocessor 3 generates a digital signal corresponding to the speed command voltage 7 , using the internal clock pulses and the clock generator 31 . The microprocessor controls an inverter or frequency converter 4 in such a way that the difference between the speed of a motor 5 , which is reported by the output signal of an encoder 6 , and the speed reported by the above-described digital signal is reduced to zero.

Im folgenden wird die Funktionsweise des obenbeschriebenen Beispiels auch unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben. Die Drehzahlbefehlsspannung 7 enthält Störspannungen sowie andere höhere Harmonische, wie in der Fig. 2(a) gezeigt. Diese Drehzahlbefehlsspannung 7 wird durch das Tiefpaßfilter 1 geschickt, um die höheren Harmonischen aus dem Ausgang des Tiefpaßfilters zu entfernen. Dieser Ausgang ist mit dem Be­ zugszeichen 71 in der Fig. 2(b) gekennzeichnet.The operation of the example described above is also described below with reference to FIG. 2. The speed command voltage 7 contains interference voltages as well as other higher harmonics, as shown in Fig. 2 (a). This speed command voltage 7 is passed through the low-pass filter 1 to remove the higher harmonics from the output of the low-pass filter. This output is identified by reference numeral 71 in FIG. 2 (b).

Der der Drehzahlbefehlsspannung entsprechende Ausgang 71 des Tiefpaßfilters wird vom Komparator 2 mit der Dreieckwelle, die eine konstante Frequenz sowie eine konstante Amplitude hat, verglichen. Wie in der Fig. 2(b) gezeigt, ändert sich die Position, in der der Ausgang 71 des Tiefpaßfilters, wel­ cher der Drehzahlbefehlsspannung 7 entspricht, die Dreieck­ welle 8 schneidet, entsprechend dem Pegel des Ausgangs 71. Der Ausgang des Komparators 2 nimmt deshalb die Form eines impulsbreitenmodulierten Signals 9 an, das sich entsprechend dem Pegel des Tiefpaßfilterausgangs 71 gemäß Fig. 2(c) ändert. Anders ausgedrückt, die Breite oder Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 gibt die Amplitude der Drehzahlbefehlsspannung 7 an. Die mit der Drehzahlbefehlsspannung verglichene Dreieckwelle enthält in allen Beispielen der vorliegenden Erfindung, einschließlich des momentan behandelten Beispiels, eine Sägezahnwelle.The output 71 of the low-pass filter corresponding to the speed command voltage is compared by the comparator 2 with the triangular wave, which has a constant frequency and a constant amplitude. As shown in FIG. 2 (b), the position in which the output 71 of the low-pass filter, which corresponds to the speed command voltage 7 , intersects the triangular wave 8 changes according to the level of the output 71 . The output of the comparator 2 therefore takes the form of a pulse width modulated signal 9 which changes in accordance with the level of the low-pass filter output 71 according to FIG. 2 (c). In other words, the width or duration of the high level of the pulse width modulated signal 9 indicates the amplitude of the speed command voltage 7 . The triangular wave compared to the speed command voltage includes a sawtooth wave in all examples of the present invention, including the example being discussed.

Wie dem Fachmann bekannt ist, verfügt der Taktgeber 31 des Mikroprozessors 3 über einen Zähler, der gemäß Fig. 2(d) die internen Taktimpulse einer gegebenen Frequenz zählt. Der Taktgeber 31 zählt diejenigen der Taktimpulse, die innerhalb der Dauer bzw. Periode des hohen Pegels des impulsbreiten­ modulierten Signals 9 erscheinen, wie die Fig. 2(e) zeigt. Der vom Zähler ermittelte Gesamtzählwert ist deshalb ein digitaler Wert. Der Zähler des Taktgebers 31 wird in der Weise initialisiert, daß sein Gesamtzählwert im Zählerpuffer an der Vorderflanke des impulsbreitenmodulierten Signals 9 gespeichert wird, wie in der Fig. 2(f) gezeigt, und daß der Zähler einen Interrupt veranlaßt, um den Gesamtzählwert zu löschen. Der an der Hinterflanke des impulsbreitenmodulier­ ten Signals 9 erhaltene Gesamtzählwert wird gemäß Fig. 2(g) im Zählerpuffer gespeichert. As is known to those skilled in the art, the clock 31 of the microprocessor 3 has a counter which counts the internal clock pulses of a given frequency according to FIG. 2 (d). The clock 31 counts those of the clock pulses that appear within the high level period of the pulse-width modulated signal 9 , as shown in FIG. 2 (e). The total count value determined by the counter is therefore a digital value. The counter of the clock 31 is initialized such that its total count is stored in the counter buffer on the leading edge of the pulse width modulated signal 9 as shown in Fig. 2 (f) and the counter triggers an interrupt to clear the total count . The total count value obtained on the trailing edge of the pulse width modulated signal 9 is stored in the counter buffer as shown in FIG. 2 (g).

Auf diese Weise wird die Drehzahlbefehlsspannung 7, die gemäß Fig. 2(a) ein Analogsignal ist, in eine digitale Form gewandelt, indem sie eine Reihe von Operationen von Fig. 2(b) bis Fig. 2(g) durchläuft. Der Wert des Zählerpuffers, der ein Digitalsignal ist, dient als eine vorgeschriebene Drehzahl für die softwaremäßig vorgesehene Drehzahlsteue­ rung. Insbesondere berechnet der Mikroprozessor 3 die Dif­ ferenz zwischen der vom Codierer 6 demodulierten Drehzahl des Motors 5 und dem digitalisierten Drehzahlbefehlswert und steuert den Frequenzumrichter 4 derart, daß die Differenz auf Null reduziert wird.In this way, the speed command voltage 7, as shown in FIG. 2 (a) is an analog signal is converted into a digital form by a series of operations of Fig. 2 (b) to Fig. 2 (g) passes. The value of the counter buffer, which is a digital signal, serves as a prescribed speed for the speed control provided by the software. In particular, the microprocessor 3 calculates the difference between the speed of the motor 5 demodulated by the encoder 6 and the digitized speed command value and controls the frequency converter 4 such that the difference is reduced to zero.

Im folgenden wird die Auflösung des obigen Beispiels anhand numerischer Werte behandelt. Die Frequenz der internen Takt­ impulse des Mikroprozessors sei 8 MHz. Der Wert des digita­ len Ausgangs variiert von 9 bis 9999. Das heißt, daß die Auflösung 13,3 Bit (= log2 10000) beträgt und damit die Auflösung von 12 Bit des Analog/Digital-Wandler-IC über­ trifft.In the following, the resolution of the above example is dealt with using numerical values. The frequency of the internal clock pulses of the microprocessor is 8 MHz. The value of the digital output varies from 9 to 9999. This means that the resolution is 13.3 bits (= log 2 10000) and thus exceeds the resolution of 12 bits of the analog / digital converter IC.

Im folgenden wird die Ansprechfrequenz behandelt. Da die Frequenz der Dreieckwelle wie oben beschrieben 800 Hz be­ trägt, werden die digitalen Ausgangsdaten mit 800 Hz aktua­ lisiert. Das Abtasttheorem macht es unmöglich, analoge Eingangsfrequenzen von über 400 Hz als Ausgangsdaten wieder­ zugeben. Wenn das Signal mit einer doppelt zu hohen Frequenz wie die Signalfrequenz abgetastet wird, so wird gemäß dem Abtastheorem das Originalsignal nahezu vollständig wieder­ gegeben. Die in der Drehzahlsteuerung des Motors verwendete Abschaltfrequenz beträgt jedoch etwa 100 Hz, so daß bei der Steuerung der Motordrehzahl keine praktischen Probleme auf­ treten.The response frequency is dealt with below. Since the Frequency of the triangular wave as described above 800 Hz carries, the digital output data are updated with 800 Hz lized. The sampling theorem makes it impossible to use analog ones Input frequencies of over 400 Hz as output data again admit. If the signal with a frequency twice as high how the signal frequency is sampled, so according to the Theorem almost completely replaces the original signal given. The one used in the engine speed control However, the cut-off frequency is approximately 100 Hz, so that at Controlling the engine speed no practical problems to step.

Im obenbeschriebenen Beispiel 1 kann eine Analog/Digital- Wandlerschaltung aus nur einem Komparator und dessen Peri­ pheriekomponenten hergestellt werden, ohne dazu einen Analog/Digital-Wandler-IC zu verwenden; Die A/D-Wandler­ schaltung läßt sich deshalb wirtschaftlich herstellen. Wenn die Steuerung softwaremäßig mittels eines Mikroprozessors erfolgt, ist zwischen dem Komparator und dem Mikroprozessor nur ein Leiterdraht erforderlich. Damit können die Ports des Mikroprozessors effektiv genutzt werden. Bei Verwendung der A/D-Wandlerschaltung in einer Motordrehzahlsteuerschaltung stellt die Ansprechfrequenz unter praktischen Gesichts­ punkten kein Problem dar. Die Auflösung übertrifft die bei Verwendung eines Analog/Digital-Wandler-IC in den bekannten Techniken erzielbare Auflösung.In example 1 described above, an analog / digital Converter circuit consisting of only one comparator and its peri Therapy components are manufactured without one  To use analog to digital converter IC; The A / D converter circuit can therefore be manufactured economically. If control by software using a microprocessor is between the comparator and the microprocessor only one conductor wire required. This allows the ports of the Microprocessor can be used effectively. When using the A / D converter circuit in an engine speed control circuit puts the response frequency under a practical face score no problem. The resolution exceeds that Use of an analog / digital converter IC in the known Techniques achievable resolution.

Im Beispiel 1 werden diejenigen Taktimpulse gezählt, die innerhalb der Dauer bzw. Periode des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals vorliegen, wie in der Fig. 2(c), (d) und (e) gezeigt. Es ist auch möglich, die Takt­ impulse zu zählen, die innerhalb der Dauer bzw. Periode des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals vor­ liegen. In diesem Fall nimmt der Gesamtzählwert mit stei­ gender Drehzahlbefehlsspannung ab. Des weiteren kann der Gesamtzählwert mit einem konstanten Wert multipliziert bzw; durch diesen dividiert werden.In example 1, those clock pulses are counted which are present within the duration of the high level of the pulse width modulated signal, as shown in FIG. 2 (c), (d) and (e). It is also possible to count the clock pulses that are present within the duration or period of the low level of the pulse width modulated signal. In this case, the total count decreases with increasing speed command voltage. Furthermore, the total count can be multiplied by a constant value or; be divided by this.

Die obenbeschriebene Dreieckwelle 8 mit gegebener Frequenz und gegebener Amplitude wird durch eine Dreieckwellen­ generatorschaltung gemäß Fig. 44(a), (b) erzeugt. Diese Generatorschaltung erfüllt die Funktionen dreier Kompo­ nenten, d. h. eines Ausgangsamplitudenbegrenzers, eines Komparators und eines Integrators.The triangular wave 8 described above with a given frequency and a given amplitude is generated by a triangular wave generator circuit according to FIG. 44 (a), (b). This generator circuit fulfills the functions of three components, ie an output amplitude limiter, a comparator and an integrator.

Ein Operationsverstärker Op1 integriert den Ausgang eines Operationsverstärkers Op2 und wandelt die eingehende Recht­ eckwelle in eine Dreieckwelle. Die Ausgangsamplitude der Rechteckwelle, d. h. der Ausgang der erzeugten Dreieckwelle, wird entsprechend der Zener-Spannung einer Zenerdiode ZD eingestellt, die zur Begrenzung der Amplitude des Ausgangs fungiert. Die Ausgangsspannung der Rechteckwelle wird dabei sowohl von der Diodendurchlaßspannung VF als auch der Zener- Spannung VZ genau festgelegt, wie die Fig. 44(b) zeigt.An operational amplifier Op 1 integrates the output of an operational amplifier Op 2 and converts the incoming square wave into a triangular wave. The output amplitude of the square wave, ie the output of the triangular wave generated, is set in accordance with the Zener voltage of a Zener diode Z D , which functions to limit the amplitude of the output. The output voltage of the square wave is precisely determined by both the diode forward voltage V F and the Zener voltage V Z , as shown in Fig. 44 (b).

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Schaltung unter Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit konzipiert, um die Einflüsse von Temperaturschwankungen zu unterdrücken. Das heißt, die Diodendurchlaßspannung VF hat einen Tempera­ turkoeffizienten von 1,9 mV/°C, so daß ein Temperatur­ koeffizient von +4,0 mV/°C vorgesehen ist. Aus diesem Grund kann der Temperaturkoeffizient der Dreieckwellenausgangs­ amplitude mittels der Zenerdiode ZD mit 8,2 V auf Null ge­ bracht werden.According to the present invention, the circuit is under Designed to take temperature dependence into account to suppress the effects of temperature fluctuations. That is, the diode forward voltage VF has a tempera turcoefficient of 1.9 mV / ° C, so that a temperature coefficient of +4.0 mV / ° C is provided. For this reason can be the temperature coefficient of the triangular wave output amplitude by means of the Zener diode ZD with 8.2 V to zero ge be brought.

Beispiel 2Example 2

Die Fig. 3 zeigt Beispiel 2, das ein Gate-Array oder eine Logikschaltung 10 mit einem Taktgeber 11 verwendet. Entspre­ chende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen gekenn­ zeichnet. Bei Verwendung des Taktgebers 11 des Gate-Array 10 werden diejenigen Taktimpulse gezählt, die während der Dauer des hohen oder niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals von einem Komparator 2 auftreten. Aus diesem Grund wird der in einem Mikroprozessor 12 befindliche Taktgeber nicht verwendet. Das Gate-Array 10 ist mit dem Mikropro­ zessor 12 über einen Datenbus 13 und einen Adreßbus 14 mit geeigneter Bitanzahl verbunden. FIGS. 3, Example 2 shows that a gate array or a logic circuit 10 with a clock. 11 Corresponding elements are marked with the same reference numerals. When using the clock generator 11 of the gate array 10 , those clock pulses are counted which occur during the duration of the high or low level of the pulse-width-modulated signal from a comparator 2 . For this reason, the clock in a microprocessor 12 is not used. The gate array 10 is connected to the microprocessor 12 via a data bus 13 and an address bus 14 with a suitable number of bits.

Die Funktionsweise des in der Fig. 2 dargestellten Beispiels 2 ist identisch mit derjenigen des obenbeschriebenen Bei­ spiels 1, so daß hier von einer Beschreibung abgesehen wird. Auch bei Beispiel 2 ist die Verwendung eines Analog/Digital- Wandler-IC nicht erforderlich. Allerdings ist die Anzahl der Komponenten höher. Die Anzahl der Verbindungsdrähte zwischen dem Gate-Array 10 und dem Mikroprozessor 12 ist groß. Folg­ lich ist das in der Fig. 1 dargestellte Beispiel 1 dem Bei­ spiel 2 vorzuziehen. Es ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Motordrehzahlsteuerschaltungen be­ schränkt ist; die Erfindung ist auch auf verschiedene Analog/Digital-Wandlerschaltungen anwendbar.The operation of the example 2 shown in FIG. 2 is identical to that of the game 1 described above, so that a description is omitted here. Example 2 does not require the use of an analog / digital converter IC either. However, the number of components is higher. The number of connecting wires between the gate array 10 and the microprocessor 12 is large. Consequently, example 1 shown in FIG. 1 is preferable to example 2. Note that the present invention is not limited to engine speed control circuits; the invention is also applicable to various analog / digital converter circuits.

Beispiel 3Example 3

Wie bereits in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, kann das Drehzahlbefehlssignal 7 in eine digitale Form gewandelt werden, wenn der Zähler des Mikroprozessors 3 nur diejenigen Taktimpulse zählt, die während der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 auftreten. Werden jedoch nur diejenigen Taktimpulse gezählt, die während der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 auftreten, so wird der Gesamtzählwert durch Frequenz­ schwankungen der Dreieckwelle 8 beeinträchtigt, die durch Temperaturschwankungen oder Alterung verursacht sind. Das Ergebnis ist eine Verschlechterung der Genauigkeit der Analog/Digital-Wandlung. Der Grund hierfür wird nachstehend detailliert erläutert.As already described in Examples 1 and 2, the speed command signal 7 can be converted into a digital form if the counter of the microprocessor 3 counts only those clock pulses that occur during the duration of the high level of the pulse width modulated signal 9 . However, if only those clock pulses are counted that occur during the duration of the high level of the pulse width modulated signal 9 , the total count is affected by frequency fluctuations of the triangular wave 8 , which are caused by temperature fluctuations or aging. The result is a deterioration in the accuracy of the analog / digital conversion. The reason for this is explained in detail below.

Wie die Fig. 9A und 9B zeigen, unterscheidet sich der Fall, in dem die Frequenz der Dreieckwelle 8 niedrig ist, von dem­ jenigen, in dem die Frequenz hoch ist. Es wird angenommen, daß die Amplitude der Dreieckwelle 8 konstant und der Pegel des Ausgangs 71 eines Tiefpaßfilters 1 ebenfalls konstant ist. Bei niedriger Frequenz der Dreieckwelle 8 (siehe Fig. 9A(a)) ist die Dauer des hohen Pegels des impulsbreiten­ modulierten Signals länger (siehe Fig. 9A(b)), so daß die Anzahl der gezählten Taktimpulse größer ist. Im Ergebnis ist der Wert des Zählerpuffers, bei dem es sich um ein digitales Ausgangsdatum handelt, höher (Fig. 9A(c)). Umgekehrt ist die Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals bei hoher Frequenz der Dreieckwelle 8 (Fig. 9B(a)) kürzer, wie Fig. 9B(b) zeigt. Dadurch verringert sich die Anzahl der gezählten Taktimpulse. Als Ergebnis ist der Wert des Zähler­ puffers, bei dem es sich um ein digitales Ausgangsdatum handelt, kleiner, wie in der Fig. 9B(c) gezeigt.As shown in Figs. 9A and 9B, the case in which the frequency of the triangular wave 8 is low is different from that in which the frequency is high. It is assumed that the amplitude of the triangular wave 8 is constant and the level of the output 71 of a low-pass filter 1 is also constant. At a low frequency of the triangular wave 8 (see Fig. 9A (a)), the duration of the high level of the pulse-width modulated signal is longer (see Fig. 9A (b)), so that the number of clock pulses counted is larger. As a result, the value of the counter buffer, which is a digital output data, is higher ( Fig. 9A (c)). Conversely, the duration of the high level of the pulse width modulated signal at high frequency of the triangular wave 8 ( FIG. 9B (a)) is shorter, as shown in FIG. 9B (b). This reduces the number of clock pulses counted. As a result, the value of the counter buffer, which is a digital output data, is smaller as shown in Fig. 9B (c).

Wenn also nur die während der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals auftretenden Taktimpulse gezählt werden, beeinträchtigt eine eventuelle Frequenz­ schwankung der Dreieckwelle 8 aufgrund von Temperatur­ schwankungen oder Alterung den Gesamtzählwert. Dadurch ver­ schlechtert sich die Genauigkeit der Analog/Digital- Wandlung.So if only the clock pulses occurring during the duration of the high level of the pulse-width-modulated signal are counted, a possible frequency fluctuation of the triangular wave 8 due to temperature fluctuations or aging affects the total count. As a result, the accuracy of the analog / digital conversion deteriorates.

Beispiel 3, das gegenüber den Beispielen 1 und 2 eine Ver­ besserung darstellt, wird nachstehend anhand der Fig. 4 - 8 beschrieben. In Beispiel 3 werden die durch Analog/Digital- Wandlung erhaltenden Daten nicht durch die Frequenz der Dreieckwelle 8 beeinträchtigt. Bei diesem Beispiel 3 wird eine Analog/Digital-Wandlerschaltung für eine Motordreh­ zahlsteuerschaltung in der gleichen Weise eingesetzt wie in den obigen Beispielen 1 und 2. Auch hier sei darauf hinge­ wiesen, daß identische Komponenten in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.Example 3 illustrating relative to Examples 1 and 2 Ver improvement is, with reference to Figs 4 - described. 8. In example 3, the data obtained by analog / digital conversion are not affected by the frequency of the triangular wave 8 . In this example 3, an analog / digital converter circuit for an engine speed control circuit is used in the same manner as in examples 1 and 2 above. It should also be pointed out here that identical components in the various figures are identified by the same reference numerals.

Bezugnehmend auf die Fig. 4 wird eine Drehzahlbefehlsspannung 7 als ein Analogsignal an ein Tiefpaßfilter 1 angelegt. Der Ausgang des Filters 1 und eine Dreieckwelle 8 werden an einen Mikroprozessor 3 gelegt, der über zwei Zähler 32 und 33 verfügt, die dem Taktgeber 31 der Beispiele 1 und 2 ent­ sprechen. Der Mikroprozessor 3 erzeugt ein der Drehzahl­ befehlsspannung 7 entsprechendes Digitalsignal, wobei er sich der Gesamtzählwerte der Zähler 32 und 33 bedient. Der Mikroprozessor steuert einen Frequenzumrichter 4 in der Weise, daß die Differenz zwischen dem Signal eines Codierers 6, das die Drehzahl eines Elektromotors 5 meldet und dem Digitalsignal auf Null reduziert wird. Referring to FIG. 4 is a speed command voltage 7 is applied as an analog signal to a low pass filter. 1 The output of the filter 1 and a triangular wave 8 are applied to a microprocessor 3 , which has two counters 32 and 33 , which correspond to the clock generator 31 of Examples 1 and 2. The microprocessor 3 generates a digital signal corresponding to the speed command voltage 7 , using the total count values of the counters 32 and 33 . The microprocessor controls a frequency converter 4 in such a way that the difference between the signal of an encoder 6 , which reports the speed of an electric motor 5, and the digital signal is reduced to zero.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Beispiels 3 auch unter Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben. Die Drehzahl­ befehlsspannung 7 enthält Störspannungen sowie andere höhere Harmonische, wie in der Fig. 5(a) gezeigt. Diese Spannung 7 wird durch das Tiefpaßfilter geschickt, um die höheren Har­ monischen zu entfernen. Der Ausgang dieses Filters ist in der Fig. 5(b) mit dem Bezugszeichen 71 gekennzeichnet.The mode of operation of Example 3 is also described below with reference to FIG. 5. The speed command voltage 7 contains interference voltages as well as other higher harmonics, as shown in Fig. 5 (a). This voltage 7 is passed through the low-pass filter to remove the higher harmonics. The output of this filter is identified by reference numeral 71 in FIG. 5 (b).

Der der Drehzahlbefehlsspannung entsprechende Ausgang 71 des Tiefpaßfilters wird vom Komparator 2 mit der Dreieckwelle 8, die eine konstante Frequenz sowie eine konstante Amplitude hat, verglichen. Wie in der Fig. 5(b) gezeigt, ändert sich die Position, in der der Ausgang 71 des Tiefpaßfilters, wel­ cher der Drehzahlbefehlsspannung 7 entspricht, die Dreieck­ welle 8 schneidet, entsprechend dem Pegel des Ausgangs 71. Der Ausgang des Komparators 2 nimmt deshalb die Form eines impulsbreitenmodulierten Signals 9 an, das sich entsprechend dem Pegel des Tiefpaßfilterausgangs 71 gemäß Fig. 5(c) ändert. Anders ausgedrückt, die Breite oder Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 gibt die Amplitude der Drehzahlbefehlsspannung 7 an. In diesem Bei­ spiel 3 sind die Komponenten so verbunden, daß der Ausgang des Komparators 2, d. h. das impulsbreitenmodulierte Signal 9, auf hohem Pegle liegt, wenn die Ausgangsspannung des Tiefpaßfilters 1 die Spannung der Dreieckwelle überschrei­ tet.The output 71 of the low-pass filter corresponding to the speed command voltage is compared by the comparator 2 with the triangular wave 8 , which has a constant frequency and a constant amplitude. As shown in FIG. 5 (b), the position where the output 71 of the low-pass filter, which corresponds to the speed command voltage 7 , intersects the triangular wave 8 changes according to the level of the output 71 . The output of the comparator 2 therefore takes the form of a pulse width modulated signal 9 which changes in accordance with the level of the low-pass filter output 71 according to FIG. 5 (c). In other words, the width or duration of the high level of the pulse width modulated signal 9 indicates the amplitude of the speed command voltage 7 . In this game 3, the components are connected so that the output of the comparator 2 , ie the pulse width modulated signal 9 , is at a high level when the output voltage of the low-pass filter 1 exceeds the voltage of the triangular wave.

Der Mikroprozessor 3 erzeugt interne Taktimpulse einer gege­ benen Frequenz, die von den Zählern 32 und 33 zu zählen sind. Diese Taktimpulse sind in der Fig. 5(d) dargestellt. Der erste Zähler 32 des Mikroprozessors 3 zählt diejenigen der Taktimpulse, die innerhalb der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 erscheinen, wie die Fig. 5(e) zeigt, während der zweite Zähler 33 diejenigen der Taktimpulse zählt, die innerhalb der Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 vorliegen, wie die Fig. 5(f) zeigt. Der erste Zähler 32 ist so initiali­ siert, daß sein Gesamtzählwert im Zählerpuffer an der Vor­ derflanke des impulsbreitenmodulierten Signals 9 gespeichert wird. Danach veranlaßt der Zähler 32 einen Interrupt und löscht den Gesamtzählwert. Der zweite Zähler 33 ist so initialisiert, daß er den Gesamtzählwert in den Zählerpuffer an der Vorderflanke des impulsbreitenmodulierten Signals 9 lädt, einen Interrupt verlaßt und den Gesamtzählwert löscht.The microprocessor 3 generates internal clock pulses of a given frequency, which are to be counted by the counters 32 and 33 . These clock pulses are shown in Fig. 5 (d). The first counter 32 of the microprocessor 3 counts those of the clock pulses that appear within the duration of the high level of the pulse width modulated signal 9 , as shown in FIG. 5 (e), while the second counter 33 counts those of the clock pulses that occur within the duration of the low level of the pulse width modulated signal 9 , as shown in Fig. 5 (f). The first counter 32 is initialized such that its total count is stored in the counter buffer on the leading edge of the pulse width modulated signal 9 . The counter 32 then initiates an interrupt and clears the total count. The second counter 33 is initialized in such a way that it loads the total count value into the counter buffer on the leading edge of the pulse-width-modulated signal 9 , leaves an interrupt and clears the total count value.

Th(n) sei der im Zählerpuffer des ersten Zählers 32 gehal­ tene Wert. Tl(n) sei der im Zählerpuffer des zweiten Zählers 33 gehaltene Wert. "(n)" bedeutet, daß der Wert der nten Ab­ tastung entspricht. Aus den in den Zählerpuffern gehaltenen Werten berechnet der Mikroprozessor 3 die Summe
Th(n) + Tl(n) = T all(n)
((Dauer des hohen Pegels) + (Dauer des niedrigen Pegels) Gesamtdauer der Dreieckwelle))
T all(n) gibt die Gesamtdauer der Dreieckwelle an, wenn die nte Abtastung erfolgt. Danach berechnet der Mikroprozessor 3 (Th(n)) / (T all(n)), d. h. ((Dauer des hohen Pegels) / (Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals 9)).
Th (n) is the value held in the counter buffer of the first counter 32 . Tl (n) is the value held in the counter buffer of the second counter 33 . "(n)" means that the value corresponds to the nth scan. The microprocessor 3 calculates the sum from the values held in the counter buffers
Th (n) + Tl (n) = T all (n)
((Duration of the high level) + (duration of the low level) total duration of the triangular wave))
T all (n) indicates the total duration of the triangular wave when the nth sample is taken. The microprocessor 3 then calculates (Th (n)) / (T all (n)), ie ((duration of the high level) / (total duration of the pulse width modulated signal 9 )).

Das auf diese Weise erhaltene Signal ist ein digitales Signal. Das heißt, die Drehzahlbefehlsspannung, die ein Analogsignal ist, wie in der Fig. 5(a) gezeigt, wird in eine digitale Form gewandelt, indem sie eine Reihe von Operatio­ nen gemäß Fig. 5(a-f) durchläuft. Insbesondere berechnet der Mikroprozessor 3 die Differenz zwischen der vom Codierer 6 demodulierten Drehzahl des Motors 5 und dem digitalisierten Drehzahlbefehlswert und steuert den Frequenzumrichter 4 derart, daß die Differenz auf Null reduziert wird.The signal obtained in this way is a digital signal. That is, the speed command voltage, which is an analog signal as shown in FIG. 5 (a), is converted to a digital form by going through a series of operations as shown in FIG. 5 (af). In particular, the microprocessor 3 calculates the difference between the speed of the motor 5 demodulated by the encoder 6 and the digitized speed command value and controls the frequency converter 4 such that the difference is reduced to zero.

Im obigen Beispiel 3 wird der berechnete Wert von ((Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9) / (Gesamtdauer)) herangezogen. Wenn in diesem Fall die Fre­ quenz der Dreieckwelle 8 schwankt, wird der digitalisierte Wert nicht beeinträchtigt. Der Grund hierfür wird nunmehr anhand der Fig. 6a und 6b erläutert. Die Fig. 6(a) zeigt einen Fall, bei dem die Frequenz der Dreieckwelle 8 hoch ist. Die Fig. 6(b) zeigt einen Fall, bei dem die Frequenz der Dreieckwelle 8 niedrig ist. Unter Bezugnahme auf die Fig. 6(a) seien A und C zwei benachbarte Spitzen der Drei­ eckwelle 8. B sei das Minimum zwischen diesen beiden Spitzen A und C. D und E seien die Punkte, in denen der Ausgang Vin des Tiefpaßfilters den Dreieckbereich Δ ABC schneidet. Vam sei die Spannung in den Spitzen A und C der Dreieckwelle 8. Vam sei die Spannung im Minimum B. Ta1(n) sei die Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals und somit die Gesamtdauer der Dreieckwelle 8. Th1(n) sei die Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals. Unter Bezugnahme auf die Fig. 6(b) seien A′, B′, C′, D′ und E′ die Punkte, die den Punkten A, B, C, D bzw. E gemäß Fig. 6(a) entsprechen. Ta2(n) sei die Gesamtdauer des impuls­ breitenmodulierten Signals oder die Gesamtdauer der Drei­ eckwelle 8. Th2(n) sei die Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals.In example 3 above, the calculated value of ((duration of the high level of the pulse width modulated signal 9 ) / (total duration)) is used. In this case, if the frequency of the triangular wave 8 fluctuates, the digitized value is not affected. The reason for this will now be explained with reference to FIGS. 6a and 6b. Fig. 6 (a) shows a case where the frequency of the triangular wave 8 is high. Fig. 6 (b) shows a case where the frequency of the triangular wave 8 is low. Referring to FIG. 6 (a), let A and C be two adjacent peaks of the triangular wave 8 . B is the minimum between these two peaks A and C. D and E are the points at which the output Vin of the low-pass filter intersects the triangular area Δ ABC. Vam is the voltage in the tips A and C of the triangular wave 8 . Vam is the voltage in the minimum B. Ta 1 (n) is the total duration of the pulse width modulated signal and thus the total duration of the triangular wave 8 . Th 1 (n) is the duration of the high level of the pulse width modulated signal. Referring to Fig. 6 (b), A ', B', C ', D' and E 'are the points corresponding to the points A, B, C, D and E shown in Fig. 6 (a). Ta 2 (n) is the total duration of the pulse width modulated signal or the total duration of the triangular wave 8 . Th 2 (n) is the duration of the high level of the pulse width modulated signal.

Unter Beachtung der ähnlichen Bereiche ΔABC und ΔDBE in der Fig. 6(a) gilt die Relation bzw. GleichungTaking into account the similar ranges ΔABC and ΔDBE in FIG. 6 (a), the relation or equation applies

{[Th₁(n)]/Ta₁(n)} = (Vam + Vin)/2Vam (1){[Th₁ (n)] / Ta₁ (n)} = (Vam + Vin) / 2Vam (1)

Analog gilt im Fall der Fig. 6(b) die Relation bzw. Glei­ chungAnalogously, in the case of FIG. 6 (b), the relation or equation applies

{[Th₂(n)]/Ta₂(n)} = (Vam + Vin)/2Vam (2){[Th₂ (n)] / Ta₂ (n)} = (Vam + Vin) / 2Vam (2)

Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich die Beziehung bzw. GleichungThe relationship results from equations (1) and (2) or equation

{[Th₁(n)]/Ta₁(n)} = {[Th₂(n)]/Ta₂(n)} = (Dauer des hohen Pegels)/(Gesamtdauer) = Impulsdauer (3){[Th₁ (n)] / Ta₁ (n)} = {[Th₂ (n)] / Ta₂ (n)} = (Duration of high level) / (total duration) = pulse duration (3)

Auf diese Weise wird der Wert für ((Gesamtdauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9)/ (Gesamtdauer)) konstant gehalten, unabhängig davon, ob die Frequenz der Dreieckwelle 8 hoch oder niedrig ist. Das be­ deutet, daß das impulsbreitenmodulierte Signal 9 nicht von der Frequenz der Dreieckwelle 8 abhängt. Aus diesem Grund hängt der Wert für ((Anzahl der während der Dauer des hohen Pegels gezählten Taktimplse) / (Anzahl der während der Gesamtdauer gezählten Taktimpulse)) nicht von der Frequenz der Dreieckwelle 8 ab. Man erhält das gleiche Ergebnis, wenn die Anzahl der während der Dauer des hohen Pegels gezählten Taktimpulse und die Anzahl der während der Gesamtdauer ge­ zählten Taktimpulse mit einem konstanten Wert multipliziert wird. Das gleiche Ergebnis wird erhalten, wenn der Wert für ((Anzahl der während der Dauer des niedrigen Pegels gezähl­ ten Taktimpulse) / (Anzahl der während der Gesamtdauer gezählten Taktimpulse)) berechnet oder wenn der Quotient mit einem konstanten Wert mit einem konstanten Wert multipli­ ziert wird.In this way, the value for ((total duration of the high level of the pulse width modulated signal 9 ) / (total duration)) is kept constant, regardless of whether the frequency of the triangular wave 8 is high or low. This means that the pulse width modulated signal 9 does not depend on the frequency of the triangular wave 8 . For this reason, the value for ((number of clock pulses counted during the duration of the high level) / (number of clock pulses counted during the total duration)) does not depend on the frequency of the triangular wave 8 . The same result is obtained if the number of clock pulses counted during the duration of the high level and the number of clock pulses counted during the total duration are multiplied by a constant value. The same result is obtained if the value for ((number of clock pulses counted during the low level duration) / (number of clock pulses counted during the total duration)) is calculated or if the quotient is multiplied by a constant value by a constant value becomes.

Beispiel 4Example 4

Nachstehend sind verschiedene Modifikationen des Beispiels 3 beschrieben. Im Falle des in der Fig. 4 dargestellten Bei­ spiels 3 zählen die beiden im Mikroprozessor 3 integrierten Zähler 32 und 33 die während der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 auftretenden Taktimpulse bzw. die während der Dauer des niedrigen Pegels auftretenden Taktimpulse. Ein Zähler kann dabei als Gesamtdauerzähler fungieren, der T all(n) zählt. Der andere Zähler kann wäh­ rend der Dauer des hohen Pegels wirksam sein und Th(n) zäh­ len. Dieser andere Zähler kann auch während der Dauer des niedrigen Pegels wirksam sein und Tl(n) zählen oder Th(n) durch Berechnung der Differenz
Th(n) = T all(n) - Tl(n)
ermitteln.
Various modifications of Example 3 are described below. In the case of the game 3 shown in FIG. 4, the two counters 32 and 33 integrated in the microprocessor 3 count the clock pulses occurring during the high level of the pulse-width-modulated signal 9 and the clock pulses occurring during the low level. A counter can act as a total duration counter that counts T all (n). The other counter may be active and count Th (n) during the duration of the high level. This other counter can also operate during the low level period and count Tl (n) or Th (n) by calculating the difference
Th (n) = T all (n) - Tl (n)
determine.

Wie oben beschrieben, verwendet das Beispiel 3 zwei Zähler im Mikroprozessor 3. Die Fig. 7 zeigt das Beispiel 4, bei dem ein Zähler 34 für die Signalverarbeitung im Mikropro­ zessor vorgesehen ist. Das Verarbeitungsverfahren wird in der Fig. 8 dargestellt. Der Zähler 34 wird an der Vorder- und Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals ge­ löscht. Zu diesem Zeitpunkt wird der im Zähler 34 gehaltene Spitzenwert in den Zählerpuffer geladen. Wie die Punkte a und b der Fig. 8 zeigen, erfolgt unmittelbar nach den Flan­ ken des impulsbreitenmodulierten Signals 9 eine Entscheidung dahingehend, ob der Pegel des impulsbreitenmodulierten Signals 9 hoch oder niedrig ist. Bei niedrigem Pegel in Punkt a wird der unmittelbar zuvor in den Zählerpuffer ge­ ladene Meßwert als erhaltener Meßwert während der Dauer des hohen Pegels betrachtet. Bei hohem Pegel in Punkt b wird der unmittelbar zuvor in den Zählerpuffer geladene Meßwert als erhaltener Meßwert während der Dauer des niedrigen Pegels betrachtet. Die Gesamtdauer ergibt sich durch Addition dieser beiden Meßwerte. Danach wird der Wert auf die gleiche Weise wie im obigen Beispiel 3 verarbeitet, um digitale Daten zu erhalten.As described above, Example 3 uses two counters in microprocessor 3 . Fig. 7 shows Example 4, in which a counter 34 is provided for signal processing in the microprocessor. The processing method is shown in FIG. 8. The counter 34 is cleared on the leading and trailing edges of the pulse width modulated signal. At this time, the peak value held in the counter 34 is loaded into the counter buffer. As points a and b of FIG. 8 show, a decision is made immediately after the flanks of the pulse width modulated signal 9 as to whether the level of the pulse width modulated signal 9 is high or low. If the level in point a is low, the measurement value loaded immediately beforehand into the counter buffer is regarded as the measurement value obtained during the duration of the high level. If the level in point b is high, the measurement value loaded into the counter buffer immediately before is regarded as the measurement value obtained during the duration of the low level. The total duration is obtained by adding these two measured values. Thereafter, the value is processed in the same manner as in Example 3 above to obtain digital data.

Wie bereits in Zusammenhang mit der Gleichung (3) erläutert, hängt der Wert für ((Dauer des hohen Pegels)/ (Gesamtdauer)) nicht von der Frequenz der Dreieckwelle 8 ab. Werden die digitalen Ausgangsdaten in Form von ((Dauer des niedrigen Pegels) / (Gesamtdauer)) oder als Vielfaches die­ ses Quotienten behandelt, hängen die Daten nicht von der Frequenz der Dreieckwelle 8 ab. As already explained in connection with equation (3), the value for ((duration of the high level) / (total duration)) does not depend on the frequency of the triangular wave 8 . If the digital output data are treated in the form of ((duration of the low level) / (total duration)) or as a multiple of this quotient, the data do not depend on the frequency of the triangular wave 8 .

Beispiel 5Example 5

In den obenbeschriebenen Beispielen 3 und 4 kann eine Analog/ Digital-Wandlerschaltung ohne Verwendung eines Analog/Digital-Wandler-IC hergestellt werden. Wenn sich die Frequenz der Dreieckwelle aus irgendwelchen Gründen ändert, werden die digitalen Ausgangsdaten nicht beeinträchtigt. In der obenbeschriebenen Analog/Digital-Wandlerschaltung ändern sich jedoch aus dem folgenden Grund die digitalen Ausgangs­ daten mit der Temperatur.In Examples 3 and 4 described above, one Analog / digital converter circuit without using a Analog / digital converter IC can be manufactured. If the Frequency of the triangular wave changes for some reason the digital output data are not affected. In of the analog / digital converter circuit described above However, for the following reason, the digital output data with temperature.

Es wird davon ausgegangen, daß das in der Fig. 4 gezeigte Analogsignal 7 eine konstante Spannung hat. Wenn die Impuls­ dauer des impulsbreitenmodulierten Signals 9 oder der Wert für ((Dauer des hohen Pegels) / (Gesamtdauer)) konstant ist, dann sollten die der GleichungIt is assumed that the analog signal 7 shown in FIG. 4 has a constant voltage. If the pulse duration of the pulse width modulated signal 9 or the value for ((duration of the high level) / (total duration)) is constant, then that of the equation should

Dout(n) = {[Th(n)]/[T all(n)]} × (Konstante) (4)Dout (n) = {[Th (n)] / [T all (n)]} × (constant) (4)

entsprechenden Ausgangsdaten konstant sein. Die Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals 9 ändert sich jedoch mit den Temperaturschwankungen. Im Ergebnis werden sich die durch die Gleichung (4) beschriebenen Ausgangsdaten eben­ falls ändern. Die drei Hauptgründe für die Schwankungen der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals 9 sind wie folgt:corresponding output data to be constant. However, the pulse duration of the pulse width modulated signal 9 changes with the temperature fluctuations. As a result, the output data described by equation (4) will also change. The three main reasons for the fluctuations in the pulse duration of the pulse width modulated signal 9 are as follows:

  • 1) Die Amplitude der Dreieckwelle ändert sich mit der Temperatur.1) The amplitude of the triangular wave changes with the Temperature.
  • 2) Die Gleichspannungskomponente der Dreieckwelle ändert sich mit der Temperatur.2) The DC component of the triangular wave changes yourself with the temperature.
  • 3) Die Offsetspannung des Komparators ändert sich mit der Temperatur.3) The offset voltage of the comparator changes with the Temperature.

Die obige Ursache (1) kann in einfacher und wirtschaftlicher Weise durch Konfigurieren der Schaltung beseitigt werden, indem die Temperaturabhängigkeit der die Dreieckwellen­ generatorschaltung bildenden Analogeinrichtungen berücksich­ tigt wird. Werden jedoch die Schaltungseinrichtungen so ge­ wählt, daß die obigen Probleme (2) und (3) vermieden werden, ohne sonstige Gegenmaßnahmen zu treffen, so steigen die Kosten erheblich.The above cause ( 1 ) can be eliminated in a simple and economical manner by configuring the circuit by taking the temperature dependence of the analog devices forming the triangular wave generator circuit into account. However, if the circuit devices are chosen so that the above problems ( 2 ) and ( 3 ) are avoided without taking any other countermeasures, the costs increase considerably.

Insbesondere wird nachstehend die Ursache der Temperaturab­ hängigkeit des in der Fig. 4 gezeigten Beispiels 3 behan­ delt. Die Fig. 12 stellt ein Modell eines Komparators dar. Ein Modell der Dreieckwelle ist in der Fig. 13 gezeigt. Der in der Fig. 12(a) gezeigte tatsächliche Komparator 2 kann als ein idealer Komparator 2a betrachtet werden, an den eine Offsetspannung Vof gemäß Fig. 12(b) angelegt ist. Die Off­ setspannung Vof ist temperaturabhängig. Der ideale Kompara­ tor 2a vergleicht Vref, d. h. ein Analogsignal, mit (Vtri + Vof), wobei Vtri die Dreieckwelle 8 angibt.In particular, the cause of the temperature dependency of Example 3 shown in FIG. 4 is dealt with below. FIG. 12 shows a model of a comparator. A triangular wave model is shown in FIG. 13. The actual comparator 2 shown in FIG. 12 (a) can be regarded as an ideal comparator 2 a to which an offset voltage Vof according to FIG. 12 (b) is applied. The offset voltage Vof is temperature-dependent. The ideal comparator 2 a compares Vref, ie an analog signal, with (Vtri + Vof), where Vtri indicates the triangular wave 8 .

Die Fig. 13(a) zeigt die ideale Dreieckwelle. Die Fig. 13(b) zeigt die tatsächliche Dreieckwelle. Die tatsächliche Drei­ eckwelle Vtri kann als die Wechselspannungskomponente Vac der idealen Dreieckwelle betrachtet werden, zu der eine Gleichspannungskomponente Vdc hinzugefügt ist. Die Gleich­ spannungskomponente ist temperaturabhängig. Obwohl die Amplitude der Wechselspannungskomponente Vac ebenfalls tem­ peraturabhängig ist, kann diese Abhängigkeit vernachlässig­ bar im Vergleich zur Temperaturabhängigkeit von Vof und Vdc gemacht werden, indem die Schaltung unter Beachtung der Temperaturkoeffizienten der Analogeinrichtungen der Dreieck­ generatorschaltung konzipiert wird, wie oben beschrieben. Fig. 13 (a) shows the ideal triangular wave. Fig. 13 (b) shows the actual triangular wave. The actual triangular wave Vtri can be viewed as the AC component Vac of the ideal triangle wave to which a DC component Vdc is added. The DC voltage component is temperature-dependent. Although the amplitude of the AC voltage component Vac is also temperature-dependent, this dependency can be made negligible compared to the temperature dependence of Vof and Vdc by designing the circuit taking into account the temperature coefficients of the analog devices of the triangle generator circuit, as described above.

Wie aus den Fig. 12 und 13 zu ersehen ist, wird der am posi­ tiven Anschluß des Komparators 2 anliegende Eingang Vref mit (Vtri + Vof) = (Vac + Vdc + Vof) verglichen. Die Temperatur­ abhängigkeit von Vdc und Vof bringt Probleme mit sich. Die obengenannten Probleme (2) und (3) stehen damit in Zusammen­ hang.As can be seen from FIGS . 12 and 13, the input Vref present at the positive connection of the comparator 2 is compared with (Vtri + Vof) = (Vac + Vdc + Vof). The temperature dependence of Vdc and Vof creates problems. The above problems ( 2 ) and ( 3 ) are related.

Das Beispiel 5 der Analog/Digital-Wandlerschaltung wird im folgenden anhand der Fig. 10 - 20 beschrieben. Im Beispiel 5 werden die digitalen Ausgangsdaten konstant gehalten, wenn Problem (2) auftritt, d. h. wenn sich die Gleichspannungs­ komponente der Dreieckwelle mit der Temperatur ändert, oder wenn Problem (3) auftritt, d. h. wenn sich die Offsetspannung des Komparators mit der Temperatur ändert. In diesem Bei­ spiel 5 wird eine Analog/Digital-Wandlerschaltung in glei­ cher Weise wie bei den obenbeschriebenen Beispielen 1 - 4 für eine Motordrehzahlsteuerschaltung angewandt.Example 5 of the analog / digital converter circuit is described below with reference to FIGS. 10-20. In example 5, the digital output data are kept constant when problem (2) occurs, ie when the DC component of the triangular wave changes with temperature, or when problem (3) occurs, ie when the offset voltage of the comparator changes with temperature. In this example 5, an analog-to-digital converter circuit is used in the same manner as in Examples 1-4 described above for an engine speed control circuit.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 wird ein Analogsignal 7, d. h. beispielsweise eine Drehzahlbefehlsspannung, mit einer Dreieckwelle 8 durch einen ersten Komparator 21 verglichen und in ein impulsbreitenmoduliertes Signal 9 gewandelt. Die­ ses Signal 9 wird an eine ersten Zähler 32 gelegt, der in einem Mikroprozessor 3 integriert ist, der zusätzlich zum ersten Zähler 32 über einen zweiten Zähler 33 verfügt. Die Dreieckwelle 8 wird von einem zweiten Komparator 22 mit einer konstanten Spannung (in diesem Beispiel die Spannung gegenüber Masse) verglichen, und es wird eine Rechteckwelle 15 erzeugt. Diese Rechteckwelle 15 wird an den zweiten Zäh­ ler 33 des Mikroprozessors 3 gelegt. Der Gesamtzählwert des ersten Zählers 32 entspricht der Impulsdauer des impuls­ breitenmodulierten Signals 9. Der Gesamtzählwert des zweiten Zählers 33 entspricht der Impulsdauer der Rechteckwelle 15. Der Mikroprozessor 3 erzeugt die digitalen Daten Dout2(n), d. h. die Differenz zwischen den Daten bezüglich der Impuls­ dauer des impulsbreitenmodulierten Signals und den Daten bezüglich der Impulsdauer der Rechteckwelle 15. Der Mikro­ prozessor steuert einen Frequenzumrichter 4 in der Weise, daß die Differenz zwischen dem Signal von einem Codierer 6, das die Drehzahl eines Elektromotors 5 meldet, und dem Analogsignal 7 auf Null reduziert wird.With reference to FIG. 10, an analog signal 7 , ie for example a speed command voltage, is compared with a triangular wave 8 by a first comparator 21 and converted into a pulse width modulated signal 9 . This signal 9 is applied to a first counter 32 which is integrated in a microprocessor 3 which, in addition to the first counter 32, has a second counter 33 . The triangular wave 8 is compared by a second comparator 22 with a constant voltage (in this example the voltage against ground), and a square wave 15 is generated. This square wave 15 is placed on the second count 33 of the microprocessor 3 . The total count of the first counter 32 corresponds to the pulse duration of the pulse width-modulated signal 9 . The total count of the second counter 33 corresponds to the pulse duration of the square wave 15 . The microprocessor 3 generates the digital data Dout 2 (n), ie the difference between the data relating to the pulse duration of the pulse-width-modulated signal and the data relating to the pulse duration of the square wave 15 . The microprocessor controls a frequency converter 4 in such a way that the difference between the signal from an encoder 6 , which reports the speed of an electric motor 5 , and the analog signal 7 is reduced to zero.

Die Funktionsweise des obigen Beispiels 5 wird nachstehend detailliert auch unter Bezugnahme auf die Fig. 11 beschrie­ ben. Das Analogsignal 7, bei dem es sich um ein Drehzahl­ befehlssignal handelt, wird vom ersten Komparator 21 mit der Dreieckwelle 8 verglichen. Wie in der Fig. 11(a) und (b) ge­ zeigt, ändert sich der Pegel, bei dem das Analogsignal 7 die Dreieckwelle 8 schneidet, entsprechend dem Pegel des Analog­ signals 7. Aus diesem Grund ist der Ausgang des ersten Kom­ parators 21 das impulsbreitenmodulierte Signal 9, das sich in Abhängigkeit vom Pegel des Analogsignals 7 ändert. Bei diesem Beispiel 5 sind die Komponenten so verbunden, daß bei einer höheren Spannung des Analogsignals 7 als der der Drei­ eckwelle das impulsbreitenmodulierte Signal 9 vom ersten Komparator 21 auf dem hohen Pegel liegt.The operation of Example 5 above will also be described in detail below with reference to FIG. 11. The analog signal 7 , which is a speed command signal, is compared by the first comparator 21 with the triangular wave 8 . As shown in FIGS. 11 (a) and (b), the level at which the analog signal 7 intersects the triangular wave 8 changes according to the level of the analog signal 7 . For this reason, the output of the first comparator 21 is the pulse width modulated signal 9 , which changes depending on the level of the analog signal 7 . In this example 5 the components are connected such that when the voltage of the analog signal 7 is higher than that of the triangular wave, the pulse width modulated signal 9 from the first comparator 21 is at the high level.

Der zweite Komparator 22 vergleicht die Dreieckwelle 8 mit der Spannung gegenüber Masse, d. h. einer konstanten Span­ nung, und erzeugt die in der Fig. II(c) gezeigte Rechteck­ welle 15. Da die Dreieckwelle 8 mit der Spannung gegenüber Masse oder 0 V verglichen wird, beträgt das Impulsverhältnis der Rechteckwelle 15 etwa 50%.The second comparator 22 compares the triangular wave 8 with the voltage to ground, ie a constant voltage, and generates the square wave 15 shown in FIG. II (c). Since the triangular wave 8 is compared with the voltage against ground or 0 V, the pulse ratio of the square wave 15 is approximately 50%.

Der erste Zähler 32 und der zweite Zähler 33 des Mikropro­ zessors 3 zählen die während der Dauer des hohen Pegels auf­ tretenden internen Taktimpulse sowie die während der Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 und der Dreiwelle auftretenden internen Taktimpulse. Th1(n), Tl1(n), Th2(n) und Tl2(n) seien die Zählwerte der Perioden der verschiedenen Pegel gemäß Fig. 11, (d), (e), (f) bzw. (g), wobei darauf hingewiesen wird, daß (n) die nte Abta­ stung bezeichnet. Aus den obigen Zählwerten berechnet der Mikroprozessor 3 die digitalen Ausgangsdaten Dout2(n) gemäß der FormelThe first counter 32 and the second counter 33 of the microprocessor 3 count the internal clock pulses occurring during the high level and the internal clock pulses occurring during the low level of the pulse-width-modulated signal 9 and the three-wave. Th 1 (n), Tl 1 (n), Th 2 (n) and Tl 2 (n) are the count values of the periods of the different levels according to FIG. 11, (d), (e), (f) and ( g), indicating that (n) denotes the nth scan. From the above count values, the microprocessor 3 calculates the digital output data Dout 2 (n) according to the formula

wobei K eine Konstante ist. Der erste Term der Gleichung (5) beschreibt Daten hinsichtlich der Impulsdauer des impuls­ breitenmodulierten Signals 9. Der zweite Term beschreibt Daten hinsichtlich der Impulsdauer der Rechteckwelle 15. Der dritte Term ist ein konstanter Wert. Das heißt, die Glei­ chung (5) gibt die Differenz zwischen den Daten hinsichtlich der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals 9 und den Daten hinsichtlich der Impulsdauer der Rechteckwelle 15 an. Der Nenner "(Th2(n) + Tl2(n))" gibt die Gesamtdauer an. Die Gesamtdauer kann auch durch Berechnung mit "(Th1(n) + Tl1(n))" des impulsbreitenmodulierten Signals 9 ausgedrückt werden, wobei jedoch das impulsbreitenmodulierte Signal 9 variierende Daten und einen großen Anteil an Störspannungen enthält. Aus diesem Grund wird die Dauer der Rechteckwelle 15 mit einem geringen Anteil an Störspannungen in diesem Beispiel verwendet. Da das Impulsverhältnis der Rechteck­ welle 15 etwa 50% beträgt, gilt Th2(n) = Tl2(n). Aufgrund dieser Relation ist die Summe aus dem zweiten Term der Gleichung (5) ((K × Th2(n)) / (Th2(n) + Tl2(n))) und dem dritten Term (K/2) etwa 0. Dementsprechend ist der Einfluß des ersten Terms in Gleichung (5) groß. Das heißt, der zweite und der dritte Term sind Korrekturterme. Die Aus­ wirkungen der Korrektur werden nachstehend erläutert.where K is a constant. The first term of equation (5) describes data regarding the pulse duration of the pulse width modulated signal 9 . The second term describes data regarding the pulse duration of the square wave 15 . The third term is a constant value. That is, the equation ( 5 ) indicates the difference between the data regarding the pulse duration of the pulse width modulated signal 9 and the data regarding the pulse duration of the square wave 15 . The denominator "(Th 2 (n) + Tl 2 (n))" indicates the total duration. The total time can by calculation with "(Th 1 (n) + Tl 1 (n))" of the pulse width modulated signal can be expressed 9, but wherein the pulse width modulated signal contains 9 varying data and a large amount of interference voltages. For this reason, the duration of the square wave 15 with a small proportion of interference voltages is used in this example. Since the pulse ratio of the square wave 15 is approximately 50%, Th 2 (n) = Tl 2 (n) applies. Because of this relation, the sum of the second term of equation (5) ((K × Th 2 (n)) / (Th 2 (n) + Tl 2 (n))) and the third term (K / 2 ) is approximately 0. Accordingly, the influence of the first term in equation (5) is large. That is, the second and third terms are correction terms. The effects of the correction are explained below.

In den Fig. 14 und 15 sind die Modelle gemäß Fig. 12 und 13 auf das in der Fig. 10 gezeigte Beispiel angewandt. Das Modell gemäß Fig. 15 ist ähnlich dem Modell gemäß Fig. 14, mit der Ausnahme, daß Vof1 durch die äquivalente Gleich­ spannungskomponente einer Dreieckwelle ersetzt ist. Die vom ersten Zähler 32 erhaltenen Th1(n) und Tl1(n) können als Meßwerte des impulsbreitenmodulierten Signals betrachtet werden, die durch Vergleich des Analogsignals Vref und der Dreieckwelle (Vac + Vdc + Vof1) erhalten werden. Th2(n) und Tl2(n) können als Meßwerte des Rechteckwellensignals be­ trachtet werden, die durch Vergleich von 0 V und der Drei­ eckwelle (Vac + Vdc + Vof1) mittels eines Komparators mit einer Offsetspannung gemäßIn Figs. 14 and 15, the models are shown in Fig. 12 and 13 applied to the in the Fig. 10 shown example. The model shown in FIG. 15 is similar to the model shown in FIG. 14, with the exception that 1 Vof voltage component by the equivalent constant of a triangular wave is replaced. The Th 1 (n) and Tl 1 (n) obtained from the first counter 32 can be regarded as measured values of the pulse width modulated signal which are obtained by comparing the analog signal Vref and the triangular wave (Vac + Vdc + Vof 1 ). Th 2 (n) and Tl 2 (n) can be considered as measured values of the square wave signal, which are obtained by comparing 0 V and the triangular wave (Vac + Vdc + Vof 1 ) using a comparator with an offset voltage

(Vof₂ - Vof₁) = [(Vof₂ - Vof₁) 25°C] + [(Vof₂ - Vof₁) Δt°C] (6)(Vof₂ - Vof₁) = [(Vof₂ - Vof₁) 25 ° C] + [(Vof₂ - Vof₁) Δt ° C] (6)

erhalten werden.be preserved.

Der erste Term der rechten Seite von Gleichung (6) ent­ spricht dem Wert von (Vof2 - Vof1) bei 25°C. Der zweite gibt den Betrag der Änderung von (Vof2 - Vof1) an, wenn eine andere Temperatur als 25°C herrscht.The first term on the right side of equation (6) corresponds to the value of (Vof 2 - Vof 1 ) at 25 ° C. The second gives the amount of change in (Vof 2 - Vof 1 ) when the temperature is different from 25 ° C.

Nunmehr sollen die beiden folgenden Bedingungen festgelegt werden, so daß der Wert von Gleichung (6) als 0 angenommen werden kann:Now the following two conditions should be set so that the value of equation (6) is assumed to be 0 can be:

  • 1) Der Wert von ((Vof2 - Vof1)25°C) wird mittels eines Reglers oder softwaremäßig eingestellt;1) The value of ((Vof 2 - Vof 1 ) 25 ° C) is set using a controller or software;
  • 2) Einen Komparator-IC, das den ersten Komparator 21 und den zweiten Komparator 22 des in der Fig. 10 darge­ stellten Beispiels 5 enthält und bei dem die Tempera­ turabhängigkeiten von Vof1 und Vof2 im wesentlichen gleich sind, wird verwendet. Durch Konfigurieren des ersten Komparators 21, des zweiten Komparators 22 sowie deren periphere Schaltungen in der Weise, daß die bei­ den obigen Bedingungen erfüllt sind, kann die Relation (Vof2 - Vof1) = 0 einschließlich der Temperaturabhän­ gigkeit verwirklicht werden. Die Bedingung (1) besagt, daß ((Vof2 - Vof1)25°C) gemäß Fig. 15 oder der erste Term der Gleichung (6) auf 0 gesetzt ist. Die Bedingung (2) besagt, daß ((Vof2 - Vof1)Δt°C) oder der zweite Term der Gleichung (6) auf 0 gesetzt ist. Sind also beide Bedingungen (1) und (2) erfüllt, so ergibt sich für die rechte Seite der Gleichung (6) Null.2) A comparator IC, which contains the first comparator 21 and the second comparator 22 of the example 5 shown in FIG. 10 and in which the temperature dependencies of Vof 1 and Vof 2 are substantially the same, is used. By configuring the first comparator 21 , the second comparator 22 and their peripheral circuits so that they are satisfied under the above conditions, the relation (Vof 2 - Vof 1 ) = 0 including the temperature dependency can be realized. Condition (1) states that ((Vof 2 - Vof 1 ) 25 ° C) according to FIG. 15 or the first term of equation (6) is set to 0. Condition (2) states that ((Vof 2 - Vof 1 ) Δt ° C) or the second term of equation (6) is set to 0. If both conditions (1) and (2) are met, then there is zero for the right side of equation (6).

Wenn die obigen Bedingungen (1) und (2) zutreffen, ist Bei­ spiel 5 gemäß Fig. 10 äquivalent dem Modell gemäß Fig. 16. Im Modell gemäß Fig. 16 wird die gleiche Dreieckwelle (Vac + Vdc + Vof1) an einen ersten idealen Komparator 21a und einen zweiten idealen Komparator 22a gelegt. Keiner dieser beiden Komparatoren 21a und 22a ist temperaturabhängig. Die Diffe­ renz zwischen der Temperaturabhängigkeit der Offsetspannun­ gen des ersten Komparators 21 bzw. des zweiten Komparators 22 ist beseitigt. Th1(n), Tl1(n), Th2(n) und Tl2(n) gemäß Fig. 10 und 11 sind exakt mit ihren Pendants der Fig. 14 - 16 identisch. Nur die Modelle, die das impulsbreiten­ modulierte Signal und die Rechteckwelle erzeugen, sind verschieden.If the above conditions (1) and (2) apply, example 5 in FIG. 10 is equivalent to the model in FIG. 16. In the model in FIG. 16, the same triangular wave (Vac + Vdc + Vof 1 ) is applied to a first one ideal comparator 21 a and a second ideal comparator 22 a placed. Neither of these two comparators 21 a and 22 a is temperature-dependent. The difference between the temperature dependency of the offset voltages of the first comparator 21 and the second comparator 22 has been eliminated. Th 1 (n), Tl 1 (n), Th 2 (n) and Tl 2 (n) according to FIGS. 10 and 11 are exactly identical to their counterparts of FIGS. 14-16. Only the models that generate the pulse-width modulated signal and the square wave are different.

Die Fig. 17 und 18 zeigen Wellenformen, die sich ergeben, wenn sich der Wert von (Vdc + Vof1) des Modells gemäß Fig. 16 mit der Temperatur ändert. Die Fig. 17 zeigt die Wellen­ form, wenn (Vdc + Vof1) = 0. Fig. 18 zeigt die Wellenform, wenn (Vdc + Vof1) < 0. Zur Unterscheidung dieser beiden Fälle sind alle Th1(n), Tl1(n), Th2(n) und Tl2(n) der Fig. 18 mit einem Hochkomma "′" versehen. Wenn die Frequenz der Dreieckwelle im Vergleich zu den Schwankungen von Vref hin­ reichend hoch ist, und wenn sich Vref innerhalb einer Periode der Dreieckwelle kaum ändert, dann gilt die folgende Relation bzw. Gleichung:
Th1(n) + Tl1(n) = Th2(n) ⁺ Tl2(n) = A-C.
FIGS. 17 and 18 show waveforms which arise when the value of (Vdc + Vof 1) of the model is changed as shown in FIG. 16 with the temperature. Fig. 17 shows the waveform when (Vdc + Vof 1 ) = 0. Fig. 18 shows the waveform when (Vdc + Vof 1 ) <0. To distinguish these two cases, all Th 1 (n), Tl 1 (n), Th 2 (n) and Tl 2 (n) of Fig. 18 with a quotation mark "'". If the frequency of the triangular wave is sufficiently high compared to the fluctuations of Vref, and if Vref hardly changes within a period of the triangular wave, then the following relation or equation applies:
Th 1 (n) + Tl 1 (n) = Th 2 (n) ⁺ Tl 2 (n) = A - C.

Das gleiche Prinzip gilt im Falle der Fig. 18.The same principle applies in the case of FIG. 18.

Unter der Annahme, daß Am in der Fig. 17 die Amplitude der Dreieckwelle ist, ergibt sichAssuming that Am in Fig. 17 is the amplitude of the triangular wave, it follows

In der obigen Gleichung bedeutet (t), daß sich Vref konstant ändert. Aus der Gleichung (5) folgtIn the above equation (t) means that Vref is constant changes. It follows from equation (5)

Bezüglich der Fig. 18 erhält man analog die Relationen bzw. GleichungenWith respect to FIG. 18, the relations or equations are obtained analogously

Die Gleichung (5) kann deshalb in die FormEquation (5) can therefore be in the form

überführt werden, in der ein "′" angebracht wird, um zu kennzeichnen, daß die Terme aus einem Diagramm mit unter­ schiedlichem (Vdc + Vof4) stammen.be transferred, in which a "′" is attached to indicate that the terms come from a diagram with different (Vdc + Vof 4 ).

Die Gleichung (7) besagt, daß Vref(t) in linearer Beziehung zu Dout2(n) steht und daß das Analogsignal linear in eine digitale Form gewandelt wird. Entsprechend besagt die Glei­ chung (8) daß Vref(t) in linearer Beziehung zu Dout2(n) steht und daß das Analogsignal linear in eine digitale Form gewandelt wird. Die Gleichungen (7) und (8) zeigen, daß der Wert der Gleichung (5) konstant gehalten wird, wenn sich (Vdc + Vof1) mit den Temperaturschwankungen ändert. Wenn sich in der Fig. 18 A-C von A′-C unterscheidet, unterschei­ det sich die Gleichung (7) nicht von der Gleichung (8). Das heißt, der Wert der Gleichung (5) bleibt gleich, wenn sich die Frequenz der Dreieckwelle ändert. Equation (7) states that Vref (t) is linearly related to Dout 2 (n) and that the analog signal is converted linearly to digital form. Accordingly, equation ( 8 ) states that Vref (t) is linearly related to Dout 2 (n) and that the analog signal is converted linearly into a digital form. Equations (7) and (8) show that the value of equation (5) is kept constant when (Vdc + Vof 1 ) changes with temperature fluctuations. If AC differs from A'-C in FIG. 18, equation (7) does not differ from equation (8). That is, the value of the equation (5) remains the same when the frequency of the triangular wave changes.

Im obigen in der Fig. 10 gezeigten Beispiel 5 resultieren die gemäß Gleichung (5) anhand der aus der Fig. 11 entnom­ menen Werte von Th1(n), Tl1(n), Th2(n) und Tl2(n) in den Merkmalen: (a) Die Daten bleiben gleich, wenn sich die Gleichspannungskomponenten Vdc der Dreieckwelle ändert; (b) die Daten bleiben gleich, wenn sich die Offsetspannung Vof1 des ersten Komparators ändert; und (c) die Daten bleiben bei Änderung der Frequenz der Dreieckwelle dann gleich, wenn sich die Amplitude der Dreieckwelle nicht mit der Temperatur ändert, d. h. Vac ändert sich nicht mit der Temperatur, und wenn die Differenz zwischen der Offset­ spannung des zweiten Komparators und der Offsetspannung des ersten Komparators Null ist, d. h. Gleichung (6) = 0, oder die obigen Bedingungen (1) und (2) gelten.In the above in Fig. Example 5 shown 10 in accordance with equation (5) result on the basis of from the Fig. 11 entnom menen values of Th 1 (n), Tl 1 (n), Th 2 (n) and n Tl 2 ( ) in the features: (a) the data remain the same when the DC component Vdc of the triangular wave changes; (b) the data remains the same when the offset voltage Vof 1 of the first comparator changes; and (c) the data remain the same when the frequency of the triangular wave changes, if the amplitude of the triangular wave does not change with temperature, ie Vac does not change with temperature, and if the difference between the offset voltage of the second comparator and the Offset voltage of the first comparator is zero, ie equation (6) = 0, or the above conditions (1) and (2) apply.

Wenn sich also die Gleichspannungskomponenten der Dreieck­ welle mit der Temperatur ändert, wenn sich die Offset­ spannung des ersten Komparators ändert, oder wenn sich die Frequenz der Dreieckwelle ändert, bleiben die aus der Glei­ chung (5) entnommenen digitalen Daten gleich. Demzufolge wird hinsichtlich der Temperaturabhängigkeit eine Verbes­ serung erzielt. Aus der obenbeschriebenen Bedingung (2) ist ersichtlich, daß bei im wesentlichen hinsichtlich der Tem­ peraturabhängigkeit gleichem Vof2 und Vof1 und bei sich mit der Temperatur ändernder Offsetspannung des zweiten Kompa­ rators die mit der Gleichung (5) gegebenen digitalen Daten nicht durch die Temperatur beeinträchtigt werden.So if the DC voltage components of the triangle wave changes with temperature, if the offset voltage of the first comparator changes, or if the frequency of the triangular wave changes, the digital data taken from equation (5) remain the same. As a result, an improvement is achieved in terms of temperature dependence. From the above-described condition (2) it can be seen that with substantially the same temperature dependency Vof 2 and Vof 1 and with the temperature-changing offset voltage of the second comparator, the digital data given by equation (5) is not determined by the temperature be affected.

Die obige Bedingung (1), d. h. ((Vof2 - Vof1)25°C) wird wie eingestellt zur Vereinfachung des Modells und der Beschrei­ bung verwendet. Die Bedingung (1) hat keinen Einfluß auf die obigen Schluß. Dies sei im folgenden detailliert beschrie­ ben. Außerdem wird ein Verfahren zur softwaremäßigen Ein­ stellung von ((Vof2 - Vof1)25°C) anstelle der Einstellung mittels eines extern angebrachten Reglers beschrieben. The above condition (1), ie ((Vof 2 - Vof 1 ) 25 ° C) is used as set to simplify the model and the description. Condition (1) has no influence on the above conclusion. This is described in detail below. In addition, a method for software-based setting of ((Vof 2 - Vof 1 ) 25 ° C) instead of setting by means of an externally attached controller is described.

Die Fig. 19 zeigt ein Modell, bei dem die Änderung, d. h. ((Vof2 - Vof1)Δt°C) der durch Temperaturschwankungen verur­ sachten Offsetspannungsdifferenz zwischen den in der Fig. 15 dargestellten Komparatoren auf Null eingestellt ist. Die Fig. 20 stellt die Funktionsweise des ersten idealen Kompa­ rators 21a sowie des zweiten idealen Komparators 22a in die­ sem Zeitpunkt dar. Der zweite Komparator 22a vergleicht eine Dreieckwelle [Vac+Vdc+Vof₁+Vof₂-Vof₁) 25°C] mit 0 V. In der Fig. 20b ist diese Dreieckwelle durch die gestrichel­ te Linie dargestellt. Wenn die Frequenz der Dreieckwelle höher ist als die Änderungsrate von Vref, so gilt folgende Relation bzw. Gleichung: FIG. 19 shows a model in which the change, ie ((Vof 2 - Vof 1 ) Δt ° C.) of the offset voltage difference caused by temperature fluctuations between the comparators shown in FIG. 15 is set to zero. Fig. 20 shows the operation of the first ideal comparator 21 a and the second ideal comparator 22 a at this time. The second comparator 22 a compares a triangular wave [Vac + Vdc + Vof₁ + Vof₂-Vof₁) 25 ° C] with 0 V. In Fig. 20b, this triangular wave is shown by the dashed line. If the frequency of the triangular wave is higher than the rate of change of Vref, the following relation or equation applies:

Th1(n) + Tl1(n) = Th2(n) + Tl2(n) = L¯N.Th 1 (n) + Tl 1 (n) = Th 2 (n) + Tl 2 (n) = L¯N.

Jede der Fig. 17 und 18 zeigt den Ausgang des ersten idealen Komparators 21a sowie des zweiten idealen Komparators 22a im selben Zeitpunkt. Der erste ideale Komparator 21a vergleicht die Dreieckwelle mit Vref. Der zweite ideale Komparator 22a vergleicht die Dreieckwelle mit 0 V. Fig. 17 und 18 zeigen verschiedene Zeitpunkte. Die Fig. 20(a) zeigt den Ausgang des ersten idealen Komparators 21a, der die Dreieckwelle mit Vref vergleicht. Die Fig. 20(b) zeigt den Ausgang des zwei­ ten idealen Komparators 22a, der die Dreieckwelle mit 0 V vergleicht. Die Fig. 20(a) und 20(b) zeigen denselben Zeit­ punkt. Das heißt, L¯N in (a) ist exakt gleich L¯N in (b). Aus der Fig. 20(a) ergibt sichEach of FIGS. 17 and 18 shows the output of the first ideal comparator 21 a and the second ideal comparator 22 a at the same time. The first ideal comparator 21 a compares the triangular wave with Vref. The second ideal comparator 22 a compares the triangular wave with 0 V. FIGS . 17 and 18 show different times. Fig. 20 (a) shows the output of the first ideal comparator 21 a, which compares the triangular wave with Vref. Fig. 20 (b) shows the output of the two ideal comparator 22 a, which compares the triangular wave with 0 V. The Fig. 20 (a) and 20 (b) show the same time point. That is, L¯N in (a) is exactly the same as L¯N in (b). It follows from Fig. 20 (a)

Aus der Fig. 20(b) folgtIt follows from Fig. 20 (b)

Durch Einsetzen der beiden obigen Gleichungen in die Glei­ chung (5) ergibt sichBy inserting the two equations above into the equation chung (5) results

Diese kann in die FormThis can take the form

gebracht werden. Der Vergleich mit der Gleichung (8) aus dem Modell gemäß Fig. 16 zeigt, daß nur ((K/2Am)((Vof2 - Vof1)25°C)) der linken Seite verschieden ist. Dieser Term wird nicht von der Temperatur beeinflußt.to be brought. The comparison with equation (8) from the model according to FIG. 16 shows that only ((K / 2Am) ((Vof 2 - Vof 1 ) 25 ° C.)) of the left side is different. This term is not affected by temperature.

Aus diesem Grund wird ((K/2Am)((Vof2 - Vof1)25°C)) stets von dem aus der Gleichung (5) abgeleiteten Wert (Dout2(n)) sub­ trahiert, um die Offsetspannung zu kompensieren. Dieser kom­ pensierte Wert wird für (Dout2(n)) eingesetzt. In diesem Fall gilt das Prinzip gemäß Fig. 16 für das Modell gemäß Fig. 19, bei dem ((Vof2 - Vof1)25°C)) nicht Null ist. Auf diese Weise kann die Offsetspannung softwaremäßig einge­ stellt werden, ohne daß hierzu ein extern angebrachter Regler notwendig wird. Wird die Einstellung der Offset­ spannung ebenfalls berücksichtigt, so nimmt die Gleichung (5) folgende Form anFor this reason, ((K / 2Am) ((Vof 2 - Vof 1 ) 25 ° C)) is always subtracted from the value (Dout 2 (n)) derived from equation (5) to compensate for the offset voltage. This compensated value is used for (Dout 2 (n)). In this case, the principle according to FIG. 16 applies to the model according to FIG. 19, in which ((Vof 2 - Vof 1 ) 25 ° C.)) is not zero. In this way, the offset voltage can be set by software without the need for an externally attached controller. If the setting of the offset voltage is also taken into account, equation (5) takes the following form

Nachstehend wird beschrieben, auf welche Weise {(K/2Am)[(Vof₂-Vof₁) 25°C]} ermittelt wird. Aus der Gleichung (5) ergibt sich (Dout2(n)) als Analogeingang Vref = 0 V. Zu diesem Zeitpunkt nehmen die digitalen Daten (Dout2(n)) den Wert The following describes how {(K / 2Am) [(Vof₂-Vof₁) 25 ° C]} is determined. Equation (5) gives (Dout 2 (n)) as the analog input Vref = 0 V. At this point in time, the digital data (Dout 2 (n)) take the value

an.at.

Da K eine vorgegebene Konstante ist, ergeben sich die digi­ talen Daten entsprechend ((K/2Am)((Vof2 - Vof1)25°C)) aus der obigen Gleichung. Das heißt, daß bei einem Analogeingang von Null die Abweichung des Wertes der digitalen Daten von K/2 ermitteln lassen müßte.Since K is a predetermined constant, the digital data result accordingly ((K / 2Am) ((Vof 2 - Vof 1 ) 25 ° C)) from the above equation. This means that with an analog input of zero, the deviation of the value of the digital data should be determined by K / 2.

Sonstige BeispieleOther examples

Im folgenden werden verschiedene Modifikationen von Beispiel 5 beschrieben. Das Wesentliche von Beispiel 5 geht aus der Gleichung (5) hervor. Das heißtThe following are various modifications of the example 5 described. The essence of Example 5 goes from the Equation (5). This means

(digitale Ausgangsdaten) = K × (Impulsdauer des Ausgangs des ersten Komparators) - (Impulsdauer des Ausgangs des zweiten Komparators) + 1/2) (11)(digital output data) = K × (pulse duration of the output of the first comparator) - (pulse duration of the output of the second Comparators) + 1/2) (11)

wobei K eine Konstante ist. Um eine Abnahme der Stellenzahl durch die Multiplikation zu vermeiden, ist die rechte Seite zuvor mit K multipliziert worden. Selbstverständlich kann durch durch kluge Ausführung der arithmetischen Operation die Multiplikation mit K entfallen. In der obigen Gleichung gibt (1/2) den Betrag des Versatzes an und verhindert, daß der Digitalausgang einen negativen Wert annimmt. Wenn der Digitalausgang einen negativen Wert annehmen kann, kann der Term (1/2) entfallen.where K is a constant. To decrease the number of digits Avoiding by multiplying is the right side had previously been multiplied by K. Of course you can by wisely performing the arithmetic operation the multiplication by K is omitted. In the equation above specifies (1/2) the amount of offset and prevents the digital output takes a negative value. If the Digital output can assume a negative value, the Term (1/2) is omitted.

Die Korrektur der Offsetspannung ist in Zusammenhang mit der Gleichung (10) besprochen worden. Wenn die Offsetspannungen der verwendeten Komparatoren so gering sind, daß sie ver­ nachlässigt werden können, ist die Offsetspannungskorrektur evtl. nicht erforderlich. In der Gleichung (5) dient die Dauer des Ausgangs aus dem zweiten Komparator als Dauer zur Ermittlung der Impulsdauer. Statt dessen kann auch die Dauer des Ausgangs aus dem ersten Komparator herangezogen werden. Der Eingang zum zweiten Komparator ist auf 0 V eingestellt. Die Eingangsspannung kann auf jeden anderen Wert eingestellt werden, sofern sie trotz der Temperaturschwankungen konstant gehalten wird. In der Gleichung (5) erfolgt die Berechnung auf Basis der Impulsdauer des hohen Pegels. Die Berechnung kann auch auf Basis der Impulsdauer des niedrigen Pegels erfolgen. Im gezeigten Beispiel 5 wird der im Mikroprozessor integrierte Zähler verwendet. Alternativ wird eine Zähler­ schaltung aus dem in der Fig. 3 gezeigten Gate-Array und anderen Einrichtungen aufgebaut. Die während der Dauer des hohen Pegels erhaltene Gesamtzählung sowie die während der Dauer des niedrigen Pegels erhaltene Gesamtzählung werden von einem Mikrocomputer zur Durchführung der Verarbeitung gemäß Gleichung (5) oben aufgenommen.The correction of the offset voltage has been discussed in connection with equation (10). If the offset voltages of the comparators used are so low that they can be neglected, the offset voltage correction may not be necessary. In equation (5), the duration of the output from the second comparator serves as the duration for determining the pulse duration. Instead, the duration of the output from the first comparator can also be used. The input to the second comparator is set to 0 V. The input voltage can be set to any other value as long as it is kept constant despite the temperature fluctuations. In equation (5), the calculation is based on the pulse duration of the high level. The calculation can also be based on the pulse duration of the low level. In the example 5 shown, the counter integrated in the microprocessor is used. Alternatively, a counter circuit is constructed from the gate array shown in FIG. 3 and other devices. The total count obtained during the high level duration and the total count obtained during the low level duration are recorded by a microcomputer for performing the processing according to equation (5) above.

Die an den ersten Komparator angelegte Dreieckwelle muß nicht immer identisch mit der an den zweiten Komparator gelegten Dreieckwelle sein. Die Gleichspannungskomponente der an den ersten Komparator gelegten Dreieckwelle kann verschieden von der Gleichspannungskomponente der an den zweiten Komparator gelegten Dreieckwelle sein. Δdc sei die Differenz zwischen den beiden Gleichspannungskomponenten. Wird (Vof2 - Vof1) gemäß Fig. 15 durch (Vof2 - Vof1 + Δdc) ersetzt, so kann das bisher beschriebene Prinzip in der vor­ liegenden Form verwendet werden.The triangular wave applied to the first comparator need not always be identical to the triangular wave applied to the second comparator. The DC component of the triangular wave applied to the first comparator can be different from the DC component of the triangular wave applied to the second comparator. Δdc is the difference between the two DC components. If (Vof 2 - Vof 1 ) according to FIG. 15 is replaced by (Vof 2 - Vof 1 + Δdc), the principle described so far can be used in the present form.

Beispiel 6Example 6

Bei den verschiedenen obenbeschriebenen Beispielen ist evtl. die Auflösung nicht immer hinreichend hoch. Insbesondere dann, wenn die Anzahl der während der Dauer des hohen oder niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals gezählten Taktimpulse klein ist, ist die Auflösung gering. Wenn beispielsweise die interne Frequenz des Mikroprozessors gegenüber der Trägerfrequenz des impulsbreitenmodulierten Signals nicht auf einen hohen Wert gebracht werden kann, läßt sich die gewünschte Frequenz nicht erzielen. Sind außerdem bei den obigen Beispielen in der Dreieckwellen­ generatorschaltung, der positiven oder negativen Gleich­ spannungsversorgung jedes Komparators oder im an Masse gelegten Anschluß Störspannungen vorhanden, so können die Referenzspannung des Komparators und die Eingangsspannung schwanken, wodurch sich die Impulsdauer des impulsbreiten­ modulierten Signals ändert. Als Ergebnis ändert sich der Digitalausgang des A/D-Wandlers. Insbesondere bei Verwendung eines billigen Schaltnetzteils als Spannungsversorgung ist das Gerät anfällig gegenüber Störspannungen.In the various examples described above, the resolution is not always sufficiently high. In particular then if the number of during the period of high or low level of the pulse width modulated signal counted clock pulses is small, the resolution is low. For example, if the internal frequency of the microprocessor  compared to the carrier frequency of the pulse width modulated Signal cannot be brought to a high value, the desired frequency cannot be achieved. are also in the above examples in the triangular wave generator circuit, the positive or negative equals power supply to each comparator or to earth connected connection interference voltages present, so the Reference voltage of the comparator and the input voltage fluctuate, which increases the pulse width of the pulse width modulated signal changes. As a result, the Digital output of the A / D converter. Especially when used a cheap switching power supply as a power supply the device is susceptible to interference voltages.

Folglich wird nachstehend anhand der Zeichnungen eine Analog/Digital-Wandlerschaltung beschrieben, die eine verbesserte Auflösung haben kann und gegenüber Stör­ spannungen unempfindlich ist.Consequently, a Analog / digital converter circuit described, the one can have improved resolution and compared to sturgeon tensions is insensitive.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 wird eine Drehzahlbefehls­ spannung 7, bei der es sich um ein Analogsignal handelt, an ein Tiefpaßfilter 1 angelegt. Der Ausgang des Filters 1 und eine Dreieckwelle 8 werden an einen Komparator 2 gelegt. Der Ausgang des Komparators 2 wird an einen Mikroprozessor 2 mit einem Taktgeber 31 gelegt. Der Mikroprozessor 3 erzeugt ein der Drehzahlbefehlsspannung 7 entsprechendes Digitalsignal, wobei er sich der internen Taktimpulse und des Taktgebers 31 bedient. Der Mikroprozessor steuert einen Frequenzumrichter 4 in der Weise, daß die Differenz zwischen dem Signal eines Codierers 6, das die Drehzahl eines Elektromotors 5 meldet, und dem obenbeschriebenen Digitalsignal auf Null reduziert wird.Referring to Fig. 1, a speed command is voltage-7, is an analog signal when applied to a low pass filter 1. The output of the filter 1 and a triangular wave 8 are applied to a comparator 2 . The output of the comparator 2 is connected to a microprocessor 2 with a clock generator 31 . The microprocessor 3 generates a digital signal corresponding to the speed command voltage 7 , using the internal clock pulses and the clock generator 31 . The microprocessor controls a frequency converter 4 in such a way that the difference between the signal of an encoder 6 , which reports the speed of an electric motor 5 , and the digital signal described above is reduced to zero.

Im folgenden wird die Funktionsweise des obenbeschriebenen Beispiels auch unter Bezugnahme auf die Fig. 2 detailliert beschrieben. Die Drehzahlbefehlsspannung 7 enthält Störspan­ nungen sowie andere höhere Harmonische, wie in der Fig. 2(a) gezeigt. Diese Drehzahlbefehlsspannung 7 wird durch das Tiefpaßfilter 1 geschickt, um die höheren Harmonischen aus dem Ausgang des Tiefpaßfilters zu entfernen. Dieser Ausgang ist mit dem Bezugszeichen 71 in der Fig. 2(b) gekennzeich­ net.In the following, the mode of operation of the example described above is also described in detail with reference to FIG. 2. The speed command voltage 7 contains interference voltages as well as other higher harmonics, as shown in Fig. 2 (a). This speed command voltage 7 is passed through the low-pass filter 1 to remove the higher harmonics from the output of the low-pass filter. This output is identified by the reference numeral 71 in FIG. 2 (b).

Der der Drehzahlbefehlsspannung entsprechende Ausgang 71 des Tiefpaßfilters wird vom Komparator 2 mit der Dreieckwelle, die eine konstante Frequenz sowie eine konstante Amplitude hat, verglichen. Wie in der Fig. 2(b) gezeigt, ändert sich die Position, in der der Ausgang 71 des Tiefpaßfilters, welcher der Drehzahlbefehlsspannung 7 entspricht, die Drei­ eckwelle 8 schneidet, entsprechend dem Pegel des Ausgangs 71. Der Ausgang des Komparators 2 nimmt deshalb die Form eines impulsbreitenmodulierten Signals 9 an, das sich ent­ sprechend dem Pegel des Tiefpaßfilterausgangs 71 gemäß Fig. 2(c) ändert. Anders ausgedrückt, die Breite oder Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 gibt die Amplitude der Drehzahlbefehlsspannung 7 an.The output 71 of the low-pass filter corresponding to the speed command voltage is compared by the comparator 2 with the triangular wave, which has a constant frequency and a constant amplitude. As shown in FIG. 2 (b), the position changes, in which the output of low pass filter 71, which is the speed command voltage 7 corresponding to the three eckwelle 8 cuts, according to the level of the output 71. The output of the comparator 2 therefore takes the form of a pulse width modulated signal 9 which changes accordingly to the level of the low-pass filter output 71 according to FIG. 2 (c). In other words, the width or duration of the high level of the pulse width modulated signal 9 indicates the amplitude of the speed command voltage 7 .

Der Taktgeber 31 des Mikroprozessors 3 verfügt über einen Zähler, der gemäß Fig. 2(d) die internen Taktimpulse einer gegebenen Frequenz zählt. Der Taktgeber 31 zählt diejenigen der Taktimpulse, die innerhalb der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals 9 erscheinen, wie die Fig. 2(e) zeigt. Gemäß Fig. 2(f) wird der Zähler so initia­ lisiert, daß er den Gesamtzählwert in einen als "TIMER" (Taktgeber) gekennzeichneten Puffer an der Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals 9 lädt, einen Interrupt an­ fordert und den Gesamtzählwert löscht. Der Gesamtzählwert des Zählers ist ein Digitalsignal. Der an der Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals 9 erhaltene Gesamt­ zählwert wird gemäß Fig. 2(g) im Zählerpuffer gespeichert. The clock 31 of the microprocessor 3 has a counter which counts the internal clock pulses of a given frequency as shown in FIG. 2 (d). The clock 31 counts those of the clock pulses that appear within the high level duration of the pulse width modulated signal 9 , as shown in FIG. 2 (e). According to Fig. 2 (f) of the counter is initia lisiert that it loads the total count in a marked as "TIMER" (clock) buffer at the trailing edge of the pulse width modulated signal 9, calls an interrupt and clears the total count. The total count of the counter is a digital signal. The total count obtained at the trailing edge of the pulse width modulated signal 9 is stored in the counter buffer as shown in FIG. 2 (g).

Wird die obenbeschriebene Anforderung nach einem Interrupt akzeptiert, so erfolgt die Verarbeitung gemäß der in der Fig. 21 dargestellten Abfolge. Speziell werden (a) die in einem RAM mit der Bezeichnung Th(n) gehaltenen Daten nach einem anderen RAM mit der Bezeichnung Th(n - 1) kopiert. (b) Der Gesamtzählwert eines Puffers mit der Bezeichnung TIMER wird in das RAM Th(n) kopiert. (c) Die Daten im RAM Th(n) und die Daten im RAM Th(n - 1) werden summiert und nach einem RAM mit der Bezeichnung REF kopiert. Nach Ablauf des Interrupt werden die Meßdaten hinsichtlich der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals im RAM Th(n) gespeichert. Die Meßdaten bezüglich der Dauer des hohen Pegels unmittelbar vor dem impulsbreitenmodulierten Signal werden im RAM Th(n - 1) gespeichert. Die Summe der beiden Datenarten wird im RAM REF gespeichert. Dieses Bei­ spiel 6 ist dadurch gekennzeichnet, daß der im RAM REF ge­ speicherte Wert als Ausgang der A/D-Wandlerschaltung ver­ wendet wird. Im Gegensatz dazu wird im obenbeschriebenen Beispiel 1 der im RAM TIMER gespeicherte Wert als Ausgang der A/D-Wandlerschaltung verwendet.If the request for an interrupt described above is accepted, the processing is carried out in accordance with the sequence shown in FIG. 21. Specifically, (a) the data held in a RAM called Th (n) is copied to another RAM called Th (n-1). (b) The total count of a buffer labeled TIMER is copied to RAM Th (n). (c) The data in the RAM Th (n) and the data in the RAM Th (n-1) are summed and copied to a RAM called REF. After the interrupt has elapsed, the measurement data relating to the duration of the high level of the pulse-width-modulated signal are stored in RAM Th (n). The measurement data regarding the duration of the high level immediately before the pulse width modulated signal are stored in RAM Th (n-1). The sum of the two types of data is stored in RAM REF. This example 6 is characterized in that the value stored in RAM REF ge is used as the output of the A / D converter circuit ver. In contrast to this, in example 1 described above, the value stored in the RAM TIMER is used as the output of the A / D converter circuit.

Auf diese Weise erhaltene wird die Drehzahlbefehlsspannung 7, die ein Analogsignal ist, wie in der Fig. 2(a) gezeigt, in eine digitale Form gewandelt, indem sie eine Reihe von Operationen gemäß Fig. 2(b) bis 2(g) durchläuft. Der Wert des Zählerpuffers REF, der ein Digitalsignal ist, wird als vorgeschriebene Drehzahl für die softwaremäßig bereitge­ stellte Drehzahlsteuerung verwendet. Insbesondere berechnet der Mikroprozessor 3 die Differenz zwischen der vom Codierer 6 demodulierten Drehzahl des Motors 5 und dem digitalisier­ ten Drehzahlbefehlswert und steuert den Frequenzumrichter 4 derart, daß die Differenz auf Null reduziert wird.In this manner, the speed command voltage 7 , which is an analog signal as shown in Fig. 2 (a), is converted into a digital form by performing a series of operations as shown in Figs. 2 (b) to 2 (g) . The value of the counter buffer REF, which is a digital signal, is used as the prescribed speed for the software control provided speed control. In particular, the microprocessor 3 calculates the difference between the speed of the motor 5 demodulated by the encoder 6 and the digitized speed command value and controls the frequency converter 4 such that the difference is reduced to zero.

Bei diesem Beispiel 6 wird die Summe des aktuellen Meßwerts im Taktgeber 31 und des vorigen Meßwertes als digitaler Ausgang herangezogen. Damit wird die Auflösung des Ausgangs der Analog/Digital-Wandlerschaltung verbessert. Der Grund hierfür wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 22 und 23 detailliert erläutert. Zur Vereinfachung der Be­ schreibung wird angenommen, daß die Frequenz der internen Taktimpulse 1 Hz und die Frequenz der Dreieckwelle 2,5 Hz beträgt, wie in der Fig. 22 gezeigt. Da die internen Takt­ impulse asynchron zur Dreieckwelle sind, stimmt die tat­ sächliche Situation nicht immer mit der Fig. 22 überein; es werden solche Fälle ausgewählt und dargestellt, die einfach zu beschreiben sind. Die Fig. 22(a) zeigt die internen Takt­ impulse. Die Fig. 22, (b)-(g), zeigt impulsbreitenmodulierte Signale mit Impusverhältnissen von 90%, 80%, 50%, 30%, 10% bzw. 5%. Die Kreise an den Wellenformen der Fig. 22, (b)- (g), stellen synchron mit den internen Taktimpulsen erfolgte Abtastungen. Die Ziffer, die an der ersten Stufe jeder der Fig. (b)-(g) angebracht ist, gibt den Wert an, der während der Dauer des hohen Pegels gezählt worden ist. Die Ziffer an der zweiten Stufe gibt den Wert an (entsprechend dem im RAM REF gemäß Fig. 21 gespeicherten Wert), der durch Summieren des vorigen Zählwerts (entsprechend Th(n - 1) gemäß Fig. 21) und des aktuellen Zählwerts (entsprechend Th(n) gemäß Fig. 21) erhalten wird.In this example 6, the sum of the current measured value in the clock generator 31 and the previous measured value is used as a digital output. This improves the resolution of the output of the analog / digital converter circuit. The reason for this is explained in detail below with reference to FIGS. 22 and 23. To simplify the description, it is assumed that the frequency of the internal clock pulses is 1 Hz and the frequency of the triangular wave is 2.5 Hz, as shown in FIG. 22. Since the internal clock pulses are asynchronous to the triangular wave, the actual situation does not always correspond to FIG. 22; cases are selected and presented that are easy to describe. The Fig. 22 (a) shows the internal clock pulses. Figure 22, (b) -. (G) shows pulse-width-modulated signals with Impusverhältnissen of 90%, 80%, 50%, 30%, 10% and 5%. The circles on the waveforms of Fig. 22, (b) - (g), represent samples taken in synchronism with the internal clock pulses. The digit attached to the first stage of each of Figs. (B) - (g) indicates the value that has been counted during the high level period. The number at the second stage indicates the value (corresponding to the value stored in RAM REF according to FIG. 21), which is obtained by summing the previous count value (corresponding to Th (n-1) according to FIG. 21) and the current count value (corresponding to Th (n) according to Fig. 21) is obtained.

Die Fig. 22(b) wird nun als Beispiel herangezogen. Wenn das Impulsverhältnis des impulsbreitenmodulierten Signals 90% beträgt, so beträgt der Zählwert der Taktimpulse während der Dauer des hohen Pegels 2 oder 3. Die Summe des vorigen Zähl­ werts und des aktuellen Zählwerts ist 5. Da das Impulsver­ hältnis stetig von (c) nach (g) abnimmt, nimmt der während der Dauer des hohen Pegels erhaltene Zählwert stetig ab. Schließlich sinkt der Wert auf Null. Auch die Summe sinkt auf Null. Deshalb können die Zählwerte des hohen Pegels je nach dem Impulsverhältnis des impulsbreitenmodulieten Signals vier Werte von 3 bis 0 annehmen. Andererseits kann der durch Summieren der beiden aus zwei aufeinanderfolgenden Perioden des hohen Pegels abgeleiteten Werte erhaltene Wert 6 Werte von 5 bis 0 annehmen. Das heißt, der Summenwert kann mehr Werte annehmen als der Einzelzählwert. Damit wird die Auflösung des Digitalausgangs um einen Faktor 1,5 verbes­ sert.The Fig. 22 (b) is now used as an example. If the pulse ratio of the pulse width modulated signal is 90%, the count value of the clock pulses during the duration of the high level is 2 or 3. The sum of the previous count value and the current count value is 5. Since the pulse ratio continuously from (c) to ( g) decreases, the count obtained during the duration of the high level decreases steadily. Finally, the value drops to zero. The total also drops to zero. Therefore, the high level counts can take four values from 3 to 0 depending on the pulse ratio of the pulse width modulated signal. On the other hand, the value obtained by summing the two values derived from two successive high-level periods can take 6 values from 5 to 0. This means that the total value can take on more values than the single count value. This improves the resolution of the digital output by a factor of 1.5.

Die Fig. 23 zeigt den Fall, in dem die internen Taktimpulse eine Frequenz von 1 Hz hat, während die Dreieckwelle eine Frequenz von 11 Hz hat. Das heißt, beide Signale haben stark voneinander abweichende Frequenzen. Der während der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals er­ haltene Zählwert kann 12 Werte von 11 bis 0 annehmen. Der Summenwert kann 22 Werte von 21 bis 0 annehmen. Folglich wird die Auflösung durch Verwendung des Summenwertes um einen Faktor 22/12 = 1,83 verbessert. Da also der Frequenz­ unterschied zwischen den internen Taktimpulsen und der Drei­ eckwelle zunimmt, nähert sich das Verhältnis aus Bereich der Einzelwerte zu Bereich der Summenwerte 2. Das heißt, daß durch Verwendung des Summenwertes die Auflösung nahezu ver­ doppelt wird. In der Praxis wird die Frequenz der internen Taktimpulse auf mehrere MHz eingestellt. Die Frequenz der Dreieckwelle wird im Bereich zwischen einigen hundert Hz und mehreren kHz eingestellt. Fig. 23 shows the case where the internal clock pulse has a frequency of 1 Hz, while the triangular wave has a frequency of 11 Hz. This means that both signals have widely differing frequencies. The count obtained during the duration of the high level of the pulse width modulated signal can assume 12 values from 11 to 0. The total value can take 22 values from 21 to 0. As a result, the resolution is improved by a factor of 22/12 = 1.83 by using the total value. So since the frequency difference between the internal clock pulses and the triangular wave increases, the ratio of the range of the individual values to the range of the sum values approaches 2. That means that by using the sum value the resolution is almost doubled. In practice, the frequency of the internal clock pulses is set to several MHz. The frequency of the triangular wave is set in the range between a few hundred Hz and several kHz.

Im obigen Beispiel 6 wird die Summe aus dem aktuellen Meß­ wert im Zähler des Taktgebers 31 und dem vorigen Meßwert als digitaler Ausgang verwendet, wodurch die Schaltung als ein Tiefpaßfilter betrieben wird. Dadurch wird die Beständigkeit gegenüber Störspannungen aus dem nachstehend beschriebenen Grund verbessert. Auf dem Gebiet der digitalen Signalverar­ beitung ist die Operation der Bildung der Summe aus aktuel­ lem Wert und vorigem Wert eines numerischen in regelmäßigen Zeitintervallen anliegenden Wertes als primäres FIR-Filter bekannt. Dieses arbeitet bekanntermaßen als ein Tiefpaß­ filter. FIR ist die Abkürzung für "finite impulse response". Das FIR-Filter ist im Blockdiagramm der Fig. 24 dargestellt. In the above example 6, the sum of the current measured value in the counter of the clock generator 31 and the previous measured value is used as a digital output, whereby the circuit is operated as a low-pass filter. This improves the immunity to interference voltages for the reason described below. In the field of digital signal processing, the operation of forming the sum of the current value and the previous value of a numerical value present at regular time intervals is known as a primary FIR filter. This is known to work as a low pass filter. FIR is the abbreviation for "finite impulse response". The FIR filter is shown in the block diagram of FIG. 24.

In der Fig. 24 bezeichnet Z-1 die Funktion zur Speicherung des vorigen Wertes.In Fig. 24, Z -1 denotes the function for storing the previous value.

Im Beispiel 6 wird die Operation der Summierung der beiden aufeinanderfolgenden Werte in jedem Interrupt durchgeführt, d. h. an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals. Die Operation läuft nicht immer in regelmäßigen Zeitabständen ab. Aus diesem Grund stimmt die Funktion nicht vollständig mit der Funktion des obenbeschriebenen FIR- Filters überein, das zwei Werte in regelmäßigen Zeitab­ ständen summiert. Ändert sich jedoch die Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals nur wenig, d. h. ist die Amplitude des Eingangssignals zur Analog/Digital-Wandler­ schaltung klein, so werden das vorige Datum und das aktuelle Datum in im wesentlichen regelmäßigen Zeitabständen sum­ miert. Damit wird die gleiche Funktion wie vom FIR-Filter ausgeführt. Auf diese Weise kann die Summieroperation Störspannungen mit höheren Frequenzen reduzieren.In example 6, the operation of summing the two successive values performed in each interrupt, d. H. on each trailing edge of the pulse width modulated Signal. The operation is not always regular Intervals. For this reason, the function is not correct completely with the function of the FIR Filters that match two values at regular intervals were summed up. However, the pulse duration of the changes pulse width modulated signal little, i.e. H. is the Amplitude of the input signal to the analog / digital converter circuit small, so the previous date and the current one Date at substantially regular intervals sum lubricated. It has the same function as the FIR filter executed. In this way, the summing operation Reduce interference voltages with higher frequencies.

Im Beispiel 6 werden die Taktimpulse während der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals gezählt, wie in der Fig. 2 (c), (d), (e) dargestellt. Die Taktimpulse können auch während der Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals gezählt werden. Da in die­ sem Fall die Drehzahlbefehlsspannung ansteigt, nimmt der Zählwert ab.In Example 6, the clock pulses are counted for the duration of the high level of the pulse width modulated signal, as shown in Fig. 2 (c), (d), (e). The clock pulses can also be counted during the duration of the low level of the pulse width modulated signal. Since the speed command voltage increases in this case, the count value decreases.

Im Beispiel 6 werden das vorige und das aktuelle Datum bei der Interrupt-Verarbeitung summiert, die an jeder Hinter­ flanke des impulsbreitenmodulierten Signals stattfindet. Wenn der Ausgang der Analog/Digital-Wandlerschaltung nicht an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals verwendet wird, ist die Summieroperation nicht an jeder Hin­ terflanke des impulsbreitenmodulierten Signals erforderlich. Soll beispielsweise der Ausgang der Analog/Digital-Wandler­ schaltung nach jeweils 1 ms verwendet werden, so erfolgt die Summieroperation innerhalb der nach jeweils 1 ms durchge­ führten Verarbeitung. Die nach jeweils 1 ms durchgeführte Verarbeitung kann eine Unterbrechung sein. Wenn eine strenge Zeitüberwachung nicht notwendig ist, kann die Summieropera­ tion durch eine in regelmäßigen Abständen ablaufende Routine anstelle eines Interrupt vorgenommen werden.In example 6, the previous and the current date are at the interrupt processing that sums up at each back edge of the pulse width modulated signal takes place. If the output of the analog / digital converter circuit is not on each trailing edge of the pulse width modulated signal is used, the summing operation is not on every way edge of the pulse width modulated signal required. For example, if the output of the analog / digital converter circuit are used after 1 ms, so the  Summing operation within every 1 ms led processing. The one performed every 1 ms Processing can be an interruption. If a strict one Time monitoring is not necessary, the summing opera tion through a routine that runs at regular intervals instead of an interrupt.

Die Fig. 25 zeigt den Fall, in dem die Summieroperation nach jeweils 1 ms durchgeführt wird. Gemäß Fig. 25(a) erfolgt das Laden des vorigen Datums in das RAM Th(n - 1) sowie das Laden des aktuellen Datums in das RAM Th(n) innerhalb des Interrupt an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals. Gemäß Fig. 25(b) erfolgt innerhalb des Interrupt an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals nach jeweils 1 ms die Verarbeitung zur Ermittlung von REF. Die Steuerung geht dann an die Interrupt-Verarbeitung über, unter der das gesamte System betrieben wird. Da der Wert im REF, d. h. der Summenwert, nicht an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals aktualisiert wird, ist die Echtzeitcharakteristik des digitalen Ausgangssignals schlecht. Wenn ein Ausgang zum Betreiben des Systems nach jeweils 1 ms durch die Analog/Digital-Wandlerschaltung ge­ wünscht wird, so reicht die in der Fig. 25 dargestellte Software aus. Fig. 25 shows the case in which the summing operation is performed every 1 ms. Referring to FIG. 25 (a), the charging is effected of the last date in the RAM Th (n - 1) and the loading of the current date in the RAM Th (n) within the interrupt at each trailing edge of the pulse width modulated signal. According to FIG. 25 (b), processing for determining REF takes place after every 1 ms on each trailing edge of the pulse-width-modulated signal within the interrupt. Control then passes to interrupt processing, under which the entire system is operated. Since the value in the REF, ie the sum value, is not updated on every trailing edge of the pulse-width-modulated signal, the real-time characteristic of the digital output signal is poor. If an output for operating the system is desired every 1 ms by the analog / digital converter circuit, the software shown in FIG. 25 is sufficient.

Im Beispiel gemäß Fig. 25 werden das vorige und das aktuelle Datum nach jeweils 1 ms summiert. Im dieselben Effekte wie im Fall der Fig. 21 zu erhalten, werden vorzugsweise zwei Arten von Daten in im wesentlichen gleichen Intervallen wie diejenigen der Rechteckwelle summiert. In der Praxis ist die Schaltung so konzipiert, daß das Verhältnis des vorigen Wer­ tes zum aktuellen Wert im Bereich zwischen 1/4 und 4 liegt. Zur genauen Messung der Dauer des hohen Pegels des impuls­ breitenmodulierten Signals sollte die der Interrupt-Verar­ beitung gemäß Fig. 25(b) zugewiesene Priorität niedriger sein als die Priorität, die der Interrupt-Verarbeitung gemäß (a) zugewiesen ist. Das heißt, daß die Bedingungen so ein­ gestellt sind, daß ein Interrupt an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals veranlaßt wird. Aus diesem Grund sollte die Verarbeitung gemäß (b) so eingestellt sein, daß ein Mehrfach-Interrupt zulässig ist.In the example according to FIG. 25, the previous and the current date are summed after every 1 ms. In obtaining the same effects as in the case of Fig. 21, two kinds of data are preferably summed at substantially the same intervals as those of the square wave. In practice, the circuit is designed so that the ratio of the previous value to the current value is in the range between 1/4 and 4. To accurately measure the duration of the high level of the pulse width modulated signal, the priority assigned to the interrupt processing shown in FIG. 25 (b) should be lower than the priority assigned to the interrupt processing shown in (a). That is, the conditions are such that an interrupt is caused on each trailing edge of the pulse width modulated signal. For this reason, the processing according to (b) should be set so that a multiple interrupt is permitted.

Im bisher beschriebenen Beispiel 6 werden zwei aufeinander­ folgende während der Dauer des hohen oder niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals erhaltene Werte im Zähler summiert. Es können auch drei aufeinanderfolgende Werte summiert werden. Dieses Beispiel ist in den Fig. 26 und 27 dargestellt. In der Fig. 27 betragen die Frequenzen der internen Taktimpulse bzw. der Dreieckwelle 1 Hz bzw. 3/10 Hz. Die aus einer Messung erhaltenen Daten können fünf Werte von 0 bis 4 annehmen. Die Summe der drei aufeinander­ folgenden Werte kann 11 Werte von 0 bis 10 annehmen. Dies verbessert die Auflösung um einen Faktor 2,2. Da wie oben beschrieben der Frequenzunterschied zwischen den internen Taktimpulsen und der Dreieckwelle zunimmt, verbessert sich die Auflösung und nähert sich dem dreifachen Wert an. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt der Interrupt an jeder Hinterkante des impulsbreitenmodulierten Signals gemäß Fig. 26. In die­ sem Fall kann außerdem die Verarbeitung zur Ermittlung von REF durch eine getrennte Verarbeitungsroutine gemäß Fig. 25 erfolgen.In Example 6 described so far, two successive values obtained during the duration of the high or low level of the pulse-width-modulated signal are summed in the counter. Three consecutive values can also be summed. This example is shown in Figs. 26 and 27. In FIG. 27, the frequencies of internal clock pulses and the triangular wave are 1 Hz and 3/10 Hz. The data obtained from a measurement can take five values from 0 to 4. The sum of the three successive values can take 11 values from 0 to 10. This improves the resolution by a factor of 2.2. As described above, since the frequency difference between the internal clock pulses and the triangular wave increases, the resolution improves and approaches three times the value. At this point in time, the interrupt occurs at each trailing edge of the pulse width modulated signal according to FIG. 26. In this case, the processing for determining REF can also be carried out by a separate processing routine according to FIG. 25.

Weiterhin können die aus vier oder fünf aufeinanderfolgenden Messungen erhaltenen Daten summiert werden. Bei steigender Anzahl der zu summierenden Werte nimmt allerdings die Inter­ rupt-Zeit zu. Auch die Ansprechdauer der Analog/Digital- Wandlerschaltung nimmt zu. Folglich ist für die Praxis die Addition von zwei bis einschließlich vier Werten sinnvoll. Im obigen Beispiel 6 werden die während der Dauer des hohen oder niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals erhaltenen Werte summiert und als Digitalausgang verwendet. In gleicher Weise wie in den obigen Beispielen 3 und 4 kön­ nen zum Ausgleich der Frequenzänderungen der Dreieckwelle die Werte von ((Dauer des hohen Pegel)/(Gesamtdauer)) oder ((Dauer des niedrigen Pegels)/(Gesamtdauer)) des impuls­ breitenmodulierten Signals oder Mehrfache dieser Perioden gemessen werden. Diese Beispiele sind in der Fig. 28 (a), (b), (c) dargestellt. Die Fig. 29 zeigt die Funktionsweise des Beispiels gemäß Fig. 28(a).Furthermore, the data obtained from four or five successive measurements can be summed. However, the interrupt time increases as the number of values to be summed increases. The response time of the analog / digital converter circuit also increases. In practice, the addition of two to four inclusive values makes sense. In Example 6 above, the values obtained during the high or low level of the pulse width modulated signal are summed and used as a digital output. In the same manner as in Examples 3 and 4 above, the values of ((duration of high level) / (total duration)) or ((duration of low level) / (total duration)) of the pulse can be width-modulated to compensate for the frequency changes of the triangular wave Signals or multiples of these periods can be measured. These examples are shown in Fig. 28 (a), (b), (c). Fig. 29 shows the operation of the example of Fig. 28 (a).

Zunächst wird das Beispiel gemäß Fig. 28(a) beschrieben. Das impulsbreitenmodulierte Signal wird an die in einem Mikro­ prozessor 3 integrierten ersten und zweiten Taktgeber ge­ legt. Der erste und zweite Taktgeber ist mit 32a bzw. 33b gekennzeichnet. Der erste Taktgeber zählt die während der Dauer des hohen Pegels erscheinenden internen Taktimpulse des impulsbreitenmodulierten Signals. Der erste Taktgeber mißt die Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals. Der zweite Taktgeber mißt auf Basis der internen Taktimpulse die Dauer des niedrigen Pegels des impuls­ breitenmodulierten Signals. Der Zähler 1 des ersten Takt­ gebers ist so initialisiert, daß er die während der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals er­ scheinenden internen Taktimpulse zählt, den Gesamtzählwert in einen mit TIMER1 gekennzeichneten Puffer an jeder Hinter­ flanke des impulsbreitenmodulierten Signals lädt, eine An­ forderung nach einer ersten Taktgeberunterbrechung absetzt und den Gesamtzählwert löscht. Der Zähler 2 des zweiten Taktgebers ist so initialisiert, daß er die während der Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals erscheinenden internen Taktimpulse zählt, den Ge­ samtzählwert in einen mit TIMER2 gekennzeichneten Puffer an jeder Vorderflanke des impulsbreitenmodulierten Signals lädt, eine Anforderung nach einer zweiten Taktgeberunter­ brechung absetzt und den Gesamtzählwert löscht. Es ist also stets der neueste Wert hinsichtlich der Dauer des hohen Pegels im Puffer TIMER1 abgelegt. Der neueste Wert hinsicht­ lich der Dauer des niedrigen Pegels ist im Puffer TIMER2 gespeichert.First, the example shown in Fig. 28 (a) will be described. The pulse width modulated signal is placed on the first and second clocks integrated in a microprocessor 3 . The first and second clocks are labeled 32 a and 33 b, respectively. The first clock counts the internal clock pulses of the pulse-width-modulated signal that appear during the duration of the high level. The first clock measures the duration of the high level of the pulse width modulated signal. The second clock measures the duration of the low level of the pulse width modulated signal based on the internal clock pulses. The counter 1 of the first clock is initialized so that it counts the internal clock pulses that appear during the high level of the pulse-width-modulated signal, loads the total count value into a buffer labeled TIMER1 on each trailing edge of the pulse-width-modulated signal, a request after a first clock interrupt and clears the total count. The counter 2 of the second clock is initialized so that it counts the internal clock pulses appearing during the low level of the pulse-width-modulated signal, loads the total count into a buffer labeled TIMER2 on each leading edge of the pulse-width-modulated signal, a request for a second clock breaks and clears the total count. The latest value regarding the duration of the high level is therefore always stored in the TIMER1 buffer. The most recent value regarding the duration of the low level is stored in the TIMER2 buffer.

Die vom zweiten Taktgeber an jeder Vorderflanke des impuls­ breitenmodulierten Signals durchgeführte Interrupt-Verarbei­ tung wird im folgenden anhand der Fig. 30(b) erläutert. Zu­ nächst werden die Daten aus dem RAM mit der Bezeichnung Tl(n) in eine RAM Tl(1 - n) kopiert. Danach wird der Wert des Puffers TIMER2 nach Tl(n) kopiert. Die Summe aus Tl(n) und Tl(n - 1) wird in ein RAM mit der Bezeichnung TL gela­ den. Der im RAM TL gespeicherte Wert ist also die Summe aus dem aktuellen während der Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals Zählwert Tl(n) und dem vorigen Zählwert Th(n - 1). Der Wert im RAM TL wird an jeder Vorderflanke aktualisiert. Die Fig. 29(g) stellt diese Ver­ arbeitung dar.The interrupt processing performed by the second clock on each leading edge of the pulse width modulated signal is explained below with reference to Fig. 30 (b). First, the data from the RAM with the designation Tl (n) are copied into a RAM Tl (1 - n). Then the value of the buffer TIMER2 is copied to Tl (n). The sum of Tl (n) and Tl (n - 1) is loaded into a RAM called TL. The value stored in the RAM TL is therefore the sum of the current count Tl (n) and the previous count Th (n-1) during the low level of the pulse-width-modulated signal. The value in the RAM TL is updated on every leading edge. Fig. 29 (g) represents this processing.

Im folgenden wird der erste Taktgeber-Interrupt an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals beschrie­ ben. Die Verarbeitung von der obersten bis zur dritten Zeile der Fig. 30(a) entspricht der Verarbeitung gemäß Fig. 30(b). Die gleiche Verarbeitung erfolgt für die Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals. In der vierten Spalte der Fig. 30(a) werden der aktuell ermittelte Werte TH, d. h. die Summe aus dem aktuellen Zählwert Th(n) hin­ sichtlich der Dauer des hohen Pegels und dem vorigen Zähl­ wert Th(n - 1) sowie der im zweiten Taktgeber-Interrupt er­ haltene TL verwendet und der Wert von ((Dauer des hohen Pegels)×(Konstante K)/(Gesamtdauer)) berechnet. Der berechnete Wert wird in das RAM mit der Bezeichnung REF ge­ laden. Praktische Beispiele für die Konstante K sind 256 (= 28) und 65536 (= 216), da diese Werte die Verarbeitung für den Mikroprozessor erleichtern. In diesem Beispiel wer­ den die aus der Dauer des hohen Pegels und aus der Gesamt­ dauer abgeleitete Summenwerte verwendet. Die Verringerung der Störspannungen kann für die Gesamtdauer sowie für die Dauer des hohen Pegels erzielt werden. Die Zeilen zur Er­ mittlung von TH, TL und REF können in einer getrennten Routine gemäß Fig. 25 anstelle des ersten und zweiten Takt­ geber-Interrupt abgewickelt werden.The first clock interrupt on each trailing edge of the pulse width modulated signal is described below. The processing from the top to the third line of FIG. 30 (a) corresponds to the processing of FIG. 30 (b). The same processing is done for the duration of the high level of the pulse width modulated signal. In the fourth column of FIG. 30 (a), the currently determined value TH, ie the sum of the current count value Th (n) with respect to the duration of the high level and the previous count value Th (n-1), as well as the im second clock interrupt he received TL used and the value of ((duration of high level) × (constant K) / (total duration)) calculated. The calculated value is loaded into the RAM with the designation REF. Practical examples of the constant K are 256 (= 2 8 ) and 65536 (= 2 16 ), since these values make processing easier for the microprocessor. In this example, who uses the total values derived from the duration of the high level and from the total duration. The reduction of the interference voltages can be achieved for the total duration as well as for the duration of the high level. The lines for determining TH, TL and REF can be processed in a separate routine according to FIG. 25 instead of the first and second clock generator interrupt.

Bezüglich der Gesamtdauer ist es nicht immer erforderlich, die durch Summieren zweier aufeinanderfolgender Werte er­ haltenen Werte zu verwenden. Die Summenwerte werden nur für die Dauer des hohen Pegels herangezogen. Dies verbessert außerdem die Auflösung und reduziert die Störspannungen. Speziell bei der Ermittlung von REF gemäß Fig. 30(a) erfolgt die VerarbeitungWith regard to the total duration, it is not always necessary to use the values obtained by summing two successive values. The total values are only used for the duration of the high level. This also improves resolution and reduces interference voltages. Processing takes place especially when determining REF according to FIG. 30 (a)

REF <- (TH × K) ( ((TH(n) + TL(n)) × 2).REF <- (TH × K) (((TH (n) + TL (n)) × 2).

Da der Nenner weder Th(n - 1) noch Tl(n - 1) enthält, be­ steht jedes Datenelement hinsichtlich der Gesamtdauer aus einem einzigen Wert.Since the denominator contains neither Th (n - 1) nor Tl (n - 1), be each data element is pending in terms of total duration a single value.

Im folgenden wird das Beispiel gemäß Fig. 28(b) unter Bezug­ nahme auch auf die Fig. 31 und 32 beschrieben. Der erste Taktgeber mißt die Dauer des hohen Pegels des impulsbreiten­ modulierten Signals. Der zweite Taktgeber mißt die Gesamt­ dauer des impulsbreitenmodulierten Signals. Aus diesem Grund ist der Zähler 1 des ersten Taktgebers so initialisiert, daß er die in der Fig. 31(d) dargestellte Operation ausführt. Der Zähler 2 des zweiten Taktgebers so initialisiert, daß er die in der Fig. 31(e) dargestellte Operation ausführt. In der Fig. 31(e) wird die Messung der Gesamtdauer an jeder Vorderflanke des impulsbreitenmodulierten Signals abge­ schlossen. Die Messung kann auch an jeder Hinterflanke ab­ geschlossen werden. Der erste Taktgeber lädt den während der Dauer des hohen Pegels erhaltenen Gesamtzählwert in einen Puffer mit der Bezeichnung TIMER an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals. Der zweite Taktgeber lädt den während der Gesamtdauer erhaltenen Gesamtzählwert in einen Puffer mit der Bezeichnung TIMER2 an jeder Vorder­ flanke des impulsbreitenmodulierten Signals.In the following, the example of FIG. 28 (b) will be described with reference also to FIGS . 31 and 32. The first clock measures the duration of the high level of the pulse width modulated signal. The second clock measures the total duration of the pulse width modulated signal. For this reason, counter 1 of the first clock is initialized to perform the operation shown in Fig. 31 (d). The counter 2 of the second clock is initialized to perform the operation shown in Fig. 31 (e). In Fig. 31 (e), the measurement of the total duration is completed on each leading edge of the pulse width modulated signal. The measurement can also be completed on each trailing edge. The first clock loads the total count obtained during the high level into a buffer called TIMER on each trailing edge of the pulse width modulated signal. The second clock loads the total count obtained during the total duration into a buffer called TIMER2 on each leading edge of the pulse width modulated signal.

Die Fig. 32(b) stellt die Interrupt-Verarbeitung durch den zweiten Taktgeber dar. Die in der Fig. 2(b) gezeigte Anfor­ derung nach einem Interrupt erfolgt an jeder Vorderflanke des impulsbreitenmodulierten Signals. Der Wert von Tall(n) wird nach Tall(n - 1) kopiert. Der Wert des Puffers TIMER2 wird nach Tall(n) kopiert. TALL sei die Summe der Werte von Tall(n) und Tall(n - 1). Die Summe aus dem aktuellen Gesamt­ zählwert und dem vorigen Gesamtzählwert der während der Gesamtdauer erscheinenden Taktimpulse wird in TALL gespei­ chert. Fig. 32 (b) illustrates the interrupt processing by the second clock. The request for an interrupt shown in Fig. 2 (b) is made on each leading edge of the pulse width modulated signal. The value of Tall (n) is copied to Tall (n - 1). The value of the TIMER2 buffer is copied to Tall (n). TALL is the sum of the values of Tall (n) and Tall (n - 1). The sum of the current total count value and the previous total count value of the clock pulses appearing during the total duration is stored in TALL.

Die Fig. 32(a) stellt die Interrupt-Verarbeitung durch den ersten Taktgeber dar. Die in der Fig. 32(a) gezeigte Anfor­ derung nach einem Interrupt erfolgt an jeder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals. Der Wert von Th(n) wird nach Th(n - 1) kopiert. Der Wert des Puffers TIMER wird nach Th(n) kopiert. TH sei die Summe der Werte von Th(n) und Th(n - 1). Durch diese Verarbeitung wird die Summe aus dem aktuellen Gesamtzählwert und dem vorigen Gesamtzählwert der während der Dauer des hohen Pegels erscheinenden Taktimpulse in TH geladen. In der vierten Spalte der Fig. 32(a) wird der Wert von TH mit einer Konstanten K multipliziert. Im allge­ meinen wird diese Konstante K mit 256 oder 65536 einge­ stellt, wie dies auch im Beispiel gemäß Fig. 28(a) der Fall ist. Das Produkt wird durch den Wert von TALL dividiert. Der Quotient wird in REF eingesetzt, um den Ausgang der Analog/ Digital-Wandlerschaltung zu erzeugen. Die Zeilen in der Fig. 32 zur Ermittlung von TH, TALL und REF können durch eine getrennte Verarbeitungsroutine gemäß Fig. 25 anstelle der Interrupt-Verarbeitung des ersten und zweiten Taktgebers erfolgen. Fig. 32 (a) shows the interrupt processing by the first clock. The request for an interrupt shown in Fig. 32 (a) occurs on each trailing edge of the pulse width modulated signal. The value of Th (n) is copied to Th (n - 1). The value of the TIMER buffer is copied to Th (n). Let TH be the sum of the values of Th (n) and Th (n - 1). Through this processing, the sum of the current total count and the previous total count of the clock pulses appearing during the duration of the high level is loaded into TH. In the fourth column of Fig. 32 (a), the value of TH is multiplied by a constant K. In general, this constant K is set to 256 or 65536, as is also the case in the example according to FIG. 28 (a). The product is divided by the value of TALL. The quotient is used in REF to generate the output of the analog / digital converter circuit. The lines in FIG. 32 for determining TH, TALL and REF can be carried out by a separate processing routine according to FIG. 25 instead of the interrupt processing of the first and second clock.

In den bisher beschriebenen Beispielen gemäß Fig. 28(b), 30-32, werden der aktuelle Gesamtzählwert und der vorige Gesamtzählwert für die Dauer des hohen Pegels sowie für die Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals summiert. Damit wird die Auflösung verbessert, und Störspannungen werden reduziert.28 (b), 30-32, the current total count and the previous total count for the duration of the high level, as well as for the total duration of the pulse width modulated signal are summed in the previously described embodiments according to FIGS.. This improves the resolution and reduces interference voltages.

Nachstehend wird das in der Fig. 28(c) dargestellte Beispiel unter Bezugnahme auch auf die Fig. 33 und 34 beschrieben. Bei diesem Beispiel verfügt ein Mikroprozessor 3 nur über einen ersten Taktgeber 31. Dieser erste Taktgeber mißt die Dauer des hohen Pegels und die Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals. Der erste Taktgeber ist so initialisiert, daß er den Gesamtzählwert in den mit TIMER1 bezeichneten Puffer an den Vorder- und Hinterflanken des impulsbreitenmodulierten Signals lädt, dem ersten Takt­ geber gestattet, eine Interrupt-Anforderung abzusetzen und den Gesamtzählwert löscht. Die Fig. 33 und 34 zeigen den Interrupt des ersten Taktgebers. Wie in diesem Figuren dar­ gestellt, wird der Pegel des impulsbreitenmodulierten Signals unmittelbar nach Beginn der Interrupt-Ve 33265 00070 552 001000280000000200012000285913315400040 0002004241702 00004 33146rarbeitung bewertet. Ist der Pegel hoch, so entspricht diese Bedingung A gemäß Fig. 33(a). Es ist zu erkennen, daß die Interrupt- Verarbeitung nunmehr als Reaktion auf die Vorderflanke des impulsbreitenmodulierten Signals initialisiert wird. Der gemesse Wert der Dauer des niedrigen Pegels wird in dem mit Timer1 bezeichneten Puffer gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert von Tl(n) nach Tl(n - 1) kopiert. Der Wert des Puffers Timer1 wird nach Tl(n) kopiert. Der Wert von Tl(n) sowie der Wert von Tl(n - 1) werden summiert und in TL ge­ laden. Die Summe des vorigen Datums hinsichtlich der Dauer des niedrigen Pegels und des aktuellen Datums hinsichtlich der Dauer des niedrigen Pegels wird in TL gespeichert. Die­ ser Wert von TL wird ständig aktualisiert. The example shown in FIG. 28 (c) is described below with reference also to FIGS. 33 and 34. In this example, a microprocessor 3 has only a first clock generator 31 . This first clock measures the duration of the high level and the duration of the low level of the pulse width modulated signal. The first clock is initialized so that it loads the total count in the buffer labeled TIMER1 on the leading and trailing edges of the pulse width modulated signal, allows the first clock to issue an interrupt request and clear the total count. FIGS. 33 and 34 show the interrupt of the first clock. As shown in this figure, the level of the pulse width modulated signal is evaluated immediately after the beginning of the interrupt Ve 33265 00070 552 001000280000000200012000285913315400040 0002004241702 00004 33146 processing. If the level is high, this condition corresponds to A in Fig. 33 (a). It can be seen that the interrupt processing is now initialized in response to the leading edge of the pulse width modulated signal. The measured value of the duration of the low level is stored in the buffer designated as Timer1. At this time, the value from Tl (n) is copied to Tl (n - 1). The value of the Timer1 buffer is copied to Tl (n). The value of Tl (n) and the value of Tl (n - 1) are summed and loaded into TL. The sum of the previous date regarding the duration of the low level and the current date regarding the duration of the low level is stored in TL. This value of TL is constantly updated.

Ist der Pegel des impulsbreitenmodulierten Signals niedrig, so entspricht diese Bedingung B gemäß Fig. 33(a). Es ist zu erkennen, daß die Interrupt-Verarbeitung nunmehr an der Hin­ terflanke des impulsbreitenmodulierten Signals begonnen wird. Der gemessene Wert der Dauer des hohen Pegels wird in dem mit Timer1 bezeichneten Puffer gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert von Th(n - 1) nach Th(n) kopiert. Der Wert des Puffers TIMER1 wird nach Th(n) kopiert. Die Summe des vorigen Datums und des aktuellen Datums hinsicht­ lich der Dauer des hohen Pegels wir in TH gespeichert. Der Wert von TH wird ständig aktualisiert. Der Wert von TH und der Wert von TL werden summiert und in TALL geladen. Das heißt, der Wert von TALL entspricht der Summe der beiden Werte für die Gesamtdauer. Danach erfolgt die Berechnung ((TH × K)/TALL). REF wird als Ausgang der A/D-Wandler­ schaltung erzeugt. Wie bereits zuvor erläutert, wird K mit 256 oder 65536 eingestellt. Die Operationen zur Ermittlung von TH, TL, TALL und REF können in einer getrennten Routine gemäß Fig. 25 erfolgen.If the level of the pulse width modulated signal is low, this condition B corresponds to Fig. 33 (a). It can be seen that the interrupt processing is now started on the trailing edge of the pulse width modulated signal. The measured value of the duration of the high level is stored in the buffer designated as Timer1. At this point the value is copied from Th (n - 1) to Th (n). The value of the buffer TIMER1 is copied to Th (n). The sum of the previous date and the current date regarding the duration of the high level is stored in TH. The value of TH is updated continuously. The value of TH and the value of TL are summed and loaded into TALL. That is, the value of TALL is the sum of the two values for the total duration. The calculation is then carried out ((TH × K) / TALL). REF is generated as the output of the A / D converter circuit. As explained earlier, K is set to 256 or 65536. The operations for determining TH, TL, TALL and REF can be carried out in a separate routine according to FIG. 25.

Auch in diesem Beispiel wird die Summe aus dem vorigen Datum und dem aktuellen Datum für die Dauer des hohen Pegels und die Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals ver­ wendet. Folglich verbessert sich die Auflösung, und die Störspannungen werden reduziert.Also in this example the sum is from the previous date and the current date for the duration of the high level and the total duration of the pulse width modulated signal ver turns. As a result, the resolution improves, and the Interference voltages are reduced.

Im folgenden wird die Erfindung auf Basis des obenbeschrie­ benen Beispiels 5 beschrieben. Wenn sich insbesondere die Gleichspannungskomponente der Dreieckwelle mit der Tempera­ tur ändert oder wenn sich die Offsetspannungen der Kompara­ toren mit der Temperatur ändern, werden Daten hinsichtlich der Impulsdauer der Rechteckwelle, die durch Vergleich der Dreieckwelle mit einer konstanten Spannung erhalten werden, von Daten hinsichtlich der Impulsdauer des impulsbreiten­ modulierten Signals subtrahiert, um zu verhindern, daß sich der Digitalausgang ändert. In diesem Fall gibt es außerdem die folgenden Optionen entsprechend den verschiedenen bisher beschriebenen Beispielen.In the following the invention is based on the above benen Example 5 described. If in particular the DC component of the triangular wave with the tempera tur changes or if the offset voltages of the Kompara gates change with temperature, data regarding the pulse duration of the square wave, which is obtained by comparing the Triangular wave can be obtained with a constant voltage of data regarding the pulse width of the pulse width modulated signal is subtracted to prevent the digital output changes. In this case there is also  the following options according to the different so far described examples.

  • I) Stammen die Daten hinsichtlich der Gesamtdauer vom ersten Taktgeber oder vom zweiten Taktgeber.I) Are the dates for the total duration of first clock or from the second clock.
  • II) Welche Verarbeitungsroutine wird zur Bestimmung von TH, TL, TALL und REF verwendet.II) Which processing routine is used for the determination used by TH, TL, TALL and REF.
  • III) Wird der Meßwert der Dauer des hohen Pegels oder der Meßwert der Dauer des niedrigen Pegels als Digitalsignal verwendet.III) If the measured value of the duration of the high level or the measured value of the duration of the low level as Digital signal used.
  • IV) Besteht jedes Datenelement hinsichtlich der Gesamtdauer aus einem Einzelwert oder aus der Summe zweier Werte.IV) Does each data element exist with regard to the Total duration from a single value or from the Sum of two values.
  • V) Die Impulsdauer der Rechteckwelle wird als Referenz verwendet. Wird die Impulsdauer der Periode mit hohem Pegel oder die Impulsdauer der Periode mit niedrigem Pegels als die Referenz verwendet.V) The pulse duration of the square wave is called Reference used. If the pulse duration of the Period with high level or the pulse duration of the Low level period as the reference used.

Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die fol­ genden Bedingungen vorliegen.An example in which the fol conditions.

  • a) Die Gesamtdauer wird vom zweiten Taktgeber erhalten. Weiterhin wird jedes Datenelement durch Summieren von zwei Werten erhalten.a) The total duration is obtained from the second clock. Furthermore, each data element is summed up by get two values.
  • b) TH1, TH2, TL2, TALL und REF werden in anderen Routinen berechnet als der erste Taktgeber-Interrupt und der zweite Taktgeber-Interrupt.b) TH1, TH2, TL2, TALL and REF are used in other routines calculated as the first clock interrupt and the second clock interrupt.
  • c) Die Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals wird als ein Digitalsignal gemessen.c) The duration of the high level of the pulse width modulated Signal is measured as a digital signal.
  • d) Jedes Datenelement hinsichtlich der Gesamtdauer wird durch Summieren von zwei Werten erhalten.d) Each data item in terms of total duration obtained by summing two values.
  • e) Die Impulsdauer der Periode mit hohem Pegel der Recht­ eckwelle wird als Referenz verwendet.e) The pulse duration of the period with high level of law Eckwelle is used as a reference.

Der Index i von Th1 und TL1 gibt an, ob das Datum aus dem ersten Komparator oder aus dem zweiten Komparator erhalten ist. Der Index i in Thi( ) und Tli( ) hat die gleiche Be­ deutung. Spezifische Beispiele mit den obengenannten Be­ dingungen werden anhand der Fig. 35 - 39 beschrieben. Bezug­ nehmend auf die Fig. 35 sind ein erster Komparator 21 und ein zweiter Komparator 22 vorgesehen. Der erste Komparator vergleicht eine durch ein Tiefpaßfilter 1 geschickte Dreh- Zahlbefehlsspannung 7 mit einer Dreieckwelle 8, um ein impulsbreitenmoduliertes Signal zu erzeugen. Der positive Anschluß des anderen zweiten Komparators ist geerdet. Die Dreieckwelle 8 wird an den negativen Anschluß des zweiten Komparators gelegt. Der zweite Komparator vergleicht also die Dreieckwelle 8 mit 0 V, d. h. dem Massepotential, wodurch eine Rechteckwelle mit einem Impulsverhältnis von 50% er­ zeugt wird. Ein Mikroprozessor 3 enthält einen ersten Takt­ geber 31a und einen zweiten Taktgeber 31b. Der erste Takt­ geber mißt die Dauer des hohen Pegels des ersten Kompara­ tors. Der zweite Taktgeber mißt die Dauer des niedrigen Pegels des zweiten Komparators. Der erste Taktgeber ist so konfiguriert, daß er den Gesamtzählwert in einen Puffer mit der Bezeichnung TIMER1 an jeder Hinterflanke des impuls­ breitenmodulierten Signals lädt, eine Anforderung nach einem Interrupt absetzt und den Zähler 1 des ersten Taktgebers löscht. Der zweite Taktgeber ist so konfiguriert, daß er den Gesamtzählwert in einen Puffer mit der Bezeichnung TIMER2 an jeder Vorderflanke und Hinterflanke der Rechteckwelle lädt, eine Anforderung nach einem Interrupt absetzt und den Zähler 2 des zweiten Taktgebers löscht.The index i of Th 1 and TL 1 indicates whether the date is obtained from the first comparator or from the second comparator. The index i in Thi () and Tli () has the same meaning. Specific examples with the above conditions are described with reference to Figs. 35-39. Referring provided on the Fig. 35, a first comparator 21 and second comparator 22. The first comparator compares a speed-command voltage 7, which is passed through a low-pass filter 1 , with a triangular wave 8 , in order to generate a pulse-width-modulated signal. The positive connection of the other second comparator is grounded. The triangular wave 8 is connected to the negative terminal of the second comparator. The second comparator thus compares the triangular wave 8 with 0 V, ie the ground potential, whereby a square wave with a pulse ratio of 50% is generated. A microprocessor 3 contains a first clock generator 31 a and a second clock generator 31 b. The first clock measures the duration of the high level of the first comparator. The second clock measures the duration of the low level of the second comparator. The first clock is configured to load the total count into a buffer labeled TIMER1 on each trailing edge of the pulse width modulated signal, issue a request for an interrupt, and clear counter 1 of the first clock. The second clock is configured to load the total count into a buffer labeled TIMER2 on each leading and trailing edge of the square wave, issue a request for an interrupt, and clear counter 2 of the second clock.

Die obige Interrupt-Verarbeitung wird im folgenden anhand der Fig. 37 beschrieben. Bei der Interrupt-Verarbeitung des ersten Taktgebers gemäß der Darstellung in der Fig. 37(a) wird der Wert von Th1(n) nach Th1(n - 1) kopiert. Der Wert des TIMER1 wird nach Th1(n) kopiert. Damit ist die Verar­ beitung abgeschlossen. Das aktuelle Datum hinsichtlich der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals wird in Thl(n) gespeichert. Das vorige Datum hinsichtlich der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals wird in Th1(n - 1) gespeichert. Der Interrupt des zweiten Taktgebers wird durch die Entscheidung veranlaßt, den Pegel der Rechteckwelle zu bewerten, wie in der Fig. 37(b) gezeigt. Danach verzweigt sich der Steuerpfad in zwei Pfade. Ist der Pegel der Rechteckwelle hoch, folgt daraus, daß an der Vorderflanke der Rechteckwelle ein Interrupt stattfand, wie durch A in der Fig. 36(b) angegeben. Dement­ sprechend wird der aus der Dauer des niedrigen Pegels der Rechteckwelle erhaltene Zählwert im TIMER2 gespeichert. Damit wird der Wert von Tl2(n) nach Tl2(n - 1) kopiert. Der Wert des TIMER2 wird nach Tl2(n) kopiert. Das aktuelle Datum sowie das vorige Datum hinsichtlich der Dauer des niedrigen Pegels der Rechteckwelle werden in Tl2(n) und Tl2(n - 1) gespeichert. Dasselbe Prinzip gilt bei hohem Pegel der Rechteckwelle. Das aktuelle Datum und das vorige Datum hinsichtlich der Dauer des hohen Pegels der Rechteck­ welle werden in Tl2(n) und Tl2(n - 1) gespeichert.The above interrupt processing is described below with reference to FIG. 37. In interrupt processing of the first clock as shown in Fig. 37 (a), the value is copied from Th 1 (n) to Th 1 (n-1). The value of TIMER1 is copied to Th 1 (n). This completes the processing. The current date regarding the duration of the high level of the pulse width modulated signal is stored in Thl (n). The previous date regarding the duration of the high level of the pulse width modulated signal is stored in Th 1 (n-1). The interrupt of the second clock is caused by the decision to evaluate the level of the square wave as shown in Fig. 37 (b). The control path then branches into two paths. If the level of the square wave is high, it follows that an interrupt occurred on the leading edge of the square wave as indicated by A in Fig. 36 (b). Accordingly, the count value obtained from the duration of the low level of the square wave is stored in TIMER2. This copies the value from Tl 2 (n) to Tl 2 (n - 1). The value of TIMER2 is copied to Tl 2 (n). The current date and the previous date regarding the duration of the low level of the square wave are stored in Tl 2 (n) and Tl 2 (n - 1). The same principle applies when the square wave level is high. The current date and the previous date regarding the duration of the high level of the square wave are stored in Tl 2 (n) and Tl 2 (n - 1).

Die Fig. 37(c) zeigt die Interrupt-Verarbeitung für den Systembetrieb unter Verwendung des Ausgangs der A/D-Wandler­ schaltung. Bei dieser Interrupt-Verarbeitung werden folgende Werte ermittelt: der Wert TH1, der sich durch Summieren zweier Werte hinsichtlich der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals ergibt, der Wert TH2, der sich durch Summieren zweier Werte hinsichtlich der Dauer des hohen Pegels der Rechteckwelle ergibt, der Wert TL2, der sich durch Summieren zweier Werte hinsichtlich des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals ergibt, und der Wert TALL, der sich Summieren zweier Perioden der Rechteck­ welle ergibt. Der digitale Ausgang REF, d. h. ((K × TH1)/ (TALL) - (K × TH2)/(TALL) K/2 - (Offsetkorrekturbetrag)), wird aus den obigen Werten berechnet. Diese Formel ent­ spricht der bei der Beschreibung des Beispiels 5 verwendeten Gleichung (10). Fig. 37 (c) shows the interrupt processing for system operation using the output of the A / D converter circuit. The following values are determined in this interrupt processing: the value TH 1 , which results from summing two values with regard to the duration of the high level of the pulse-width-modulated signal, the value TH 2 , which results from summing two values with regard to the duration of the high level of the Square wave results, the value TL 2 , which results from summing two values with regard to the low level of the pulse width modulated signal, and the value TALL, which results from summing two periods of the square wave. The digital output REF, ie ((K × TH 1 ) / (TALL) - (K × TH 2 ) / (TALL) K / 2 - (offset correction amount)), is calculated from the above values. This formula corresponds to the equation (10) used in the description of Example 5.

Auf diese Weise erhält man im vorliegenden Beispiel jedes Datenelement durch Summieren zweier aufeinanderfolgend ge­ messener Werte für die gesamte Dauer des hohen Pegels, die Dauer des hohen Pegels der Rechteckwelle und die Dauer des niedrigen Pegels der Rechteckwelle. Folglich wird die Auf­ lösung verbessert, die Störspannungen werden reduziert. Eine Änderung des digitalen Ausgangs wird verhindert, wenn sich die Gleichspannungskomponente der Dreieckwelle und die Off­ setspannungen der Komparatoren mit der Temperatur ändern, indem die Summenwerte der Perioden der hohen und niedrigen Pegel der Rechteckwelle entsprechend der Impulsdauer der Rechteckwelle von den Summenwerten subtrahiert werden, die man durch Summieren zweier aufeinanderfolgender Meßwerte entsprechend der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals erhält, wobei jeder der früheren Summenwerte durch Summieren zweier aufeinanderfolgender Werte erhalten wird.In this way you get each in this example Data element by summing two consecutive ge measured values for the entire duration of the high level, the Duration of the high level of the square wave and the duration of the low level of the square wave. Consequently, the on solution improved, the interference voltages are reduced. A Change in digital output is prevented if the DC component of the triangular wave and the Off change the set voltages of the comparators with the temperature, by adding the totals of the periods of high and low Square wave level corresponding to the pulse duration of the Square wave can be subtracted from the sum values that one by summing two successive measured values according to the pulse width of the pulse width modulated Receives signal, with each of the previous sum values by Sum of two successive values is obtained.

Wie in der Fig. 38 gezeigt, können die Eingangssignale zu den beiden Eingangsanschlüssen des zweiten Komparators eine umgekehrte Beziehung zueinander haben wie diejenige im Bei­ spiel gemäß Fig. 35. Insbesondere wird die Dreieckwelle 8 an den positiven Eingangsanschluß des zweiten Komparators ge­ legt. Das Massepotential oder 0 V liegt am negativen An­ schluß an. Die Funktionsweise dieses Beispiels ist in der Fig. 39 dargestellt. Dieses Beispiel ist ähnlich dem Bei­ spiel gemäß Fig. 35, mit der Ausnahme, daß die Polarität der Rechteckwelle umgekehrt ist. In diesem Beispiel werden zwei aufeinanderfolgende während der Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals erhaltene Werte zu einem Wert TH1 summiert. Zwei aufeinanderfolgende während der Dauer des hohen Pegels der Rechteckwelle erhaltene Werte werden zu einem Wert TH2 summiert. Zwei aufeinanderfolgende während der Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreiten­ modulierten Signals erhaltene Werte wreden zu einem Wert TL2 summiert. Zwei aufeinanderfolgende Perioden der Rechteck­ welle werden zu einem Wert TALL summiert. Der digitale Aus­ gang REF, d. h. ((K × TH1)/(TALL) - (K × TL2)/(TALL) K/2 - (Offsetkorrekturbetrag)), wird aus den obigen Werten be­ rechnet. Dieses Beispiel unterscheidet sich also vom Bei­ spiel gemäß Fig. 35 dadurch, daß die Impulsdauer der Recht­ eckwelle aus den Summenwerten TL2 hinsichtlich der Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals be­ rechnet wird, und daß die berechnete Impulsdauer von der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals subtrahiert wird.As shown in Fig. 38, the input signals to the two input terminals of the second comparator may have an inverse relationship to each other as that in the example of FIG. 35. In particular, the triangular wave 8 is applied to the positive input terminal of the second comparator. The ground potential or 0 V is connected to the negative circuit. The operation of this example is shown in FIG. 39. This example is similar to the example of FIG. 35, except that the polarity of the square wave is reversed. In this example, two successive values obtained during the duration of the high level of the pulse width modulated signal are summed to a value TH1. Two successive values obtained during the period of the high level of the square wave are summed to a value TH2. Two successive values obtained during the low level of the pulse width modulated signal are summed to a value TL2. Two successive periods of the square wave are summed up to a value TALL. The digital output REF, ie ((K × TH 1 ) / (TALL) - (K × TL 2 ) / (TALL) K / 2 - (offset correction amount)), is calculated from the above values. This example differs from the example in FIG. 35 in that the pulse duration of the square wave is calculated from the sum values TL 2 with regard to the duration of the low level of the pulse-width-modulated signal, and that the calculated pulse duration is subtracted from the pulse duration of the pulse-width-modulated signal becomes.

Beispiel 7Example 7

Das Motorsteuergerät mit der obenbeschriebenen Analog/ Digital-Wandlerschaltung benötigt keinen Analog/Digital- Wandler-IC und ist preiswert. Des weiteren können die Eingangs/Ausgangs-Ports eines Mikroprozessors effektiv genutzt werden.The engine control unit with the analog / Digital converter circuit does not require an analog / digital Converter IC and is inexpensive. Furthermore, the Microprocessor input / output ports effective be used.

Allerdings bietet das obengenannten Motorsteuergerät, das die A/D-Wandlerschaltung tatsächlich verwendet, Spielraum für Verbesserungen. Der Grund hierfür wird anhand der Fig. 44 und 45 erläutert. Wie bereits beschrieben, wird eine Drehzahlbefehlsspannung, bei der es sich um ein Analogsignal handelt, mit einer Dreieckwelle verglichen, um ein impuls­ breitenmoduliertes Signal zu erzeugen. Die während der Dauer des hohen Pegels dieses Signals erscheinenden Taktimpulse werden gezählt, um das Analogsignal in eine digitale Form zu wandeln. Die gewünschte Operation ist nur dann zulässig, wenn der Pegel der Drehzahlbefehlsspannung niedriger ist als die Amplitude der Dreieckwelle. Wenn der Pegel der Drehzahl­ befehlsspannung die Amplitude der Dreieckwelle überschrei­ tet, wird das impulsbreitenmodulierte Signal je nach dem Pegel der Drehzahlbefehlsspannung mit dem hohen oder dem niedrigen Pegel gekoppelt, wie dies auf der rechten Seite der Fig. 45(b) dargestellt ist. Der Zähler des Taktgebers zählt die Taktimpulse endlos weiter. Das Ergebnis ist, daß das Digitalsignal einen abnormalen Wert annimmt. Da der Mikroprozessor 3 den Motor 5 über den Frequenzumrichter 4 gemäß dem Digitalsignal steuert, ist der Mikroprozessor nicht mehr in der Lage, den Motor 5 korrekt zu steuern, wenn das Digitalsignal einen abnormalen Wert annimmt; der Motor 5 läuft evtl. unkontrollierbar.However, the above-mentioned engine control unit that actually uses the A / D converter circuit has room for improvement. The reason for this will be explained with reference to FIGS. 44 and 45. As previously described, a speed command voltage, which is an analog signal, is compared to a triangular wave to produce a pulse width modulated signal. The clock pulses appearing during the high level of this signal are counted to convert the analog signal to digital form. The desired operation is only permissible if the level of the speed command voltage is lower than the amplitude of the triangular wave. When the level of the speed command voltage exceeds the amplitude of the triangular wave, the pulse width modulated signal is coupled to the high or low level depending on the level of the speed command voltage, as shown on the right side of Fig. 45 (b). The counter of the clock generator continues to count the clock pulses. The result is that the digital signal takes an abnormal value. Since the microprocessor 3 controls the motor 5 via the frequency converter 4 according to the digital signal, the microprocessor is no longer able to control the motor 5 correctly if the digital signal assumes an abnormal value; the motor 5 may run uncontrollably.

Demzufolge wird eine Verbesserung gegenüber dem obenbe­ schriebenen Motorsteuergerät vorgeschlagen. Wenn insbeson­ dere der Pegel der Drehzahlbefehlsspannung die Amplitude der Dreieckwelle überschreitet und das impulsbreitenmodulierte Signal an den hohen oder niedrigen Pegel gekoppelt ist, wird der Motor abgeschaltet, um einen unkontrollierbaren Betrieb oder ein sonstiges abnormales Betriebsverhalten des Motors zu verhindern.As a result, an improvement over the above Proposed engine control unit proposed. If in particular the level of the speed command voltage the amplitude of the Triangular wave exceeds and the pulse width modulated Signal is coupled to the high or low level the engine turned off to operate uncontrollably or any other abnormal engine behavior to prevent.

Diese Verbesserung wird nachstehend als Beispiel 7 anhand der Fig. 40 - 43 beschrieben. Bei diesem Beispiel handelt es sich um ein Motorsteuergerät mit einer Analog/Digital- Wandlerschaltung. Das gezeigte Beispiel 7 verfügt über zahlreiche Komponenten, die identisch mit denjenigen der obenbeschriebenen Beispiele sind. In den verschiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugs­ zeichen gekennzeichnet.This improvement is described below as Example 7 with reference to FIGS. 40-43. This example is an engine control unit with an analog / digital converter circuit. Example 7 shown has numerous components that are identical to those of the examples described above. In the different figures, the same components are identified by the same reference signs.

Bezugnehmend auf die Fig. 40 wird eine Drehzahlbefehls­ spannung 7, bei der es sich um ein Analogsignal handelt, an ein Tiefpaßfilter 1 angelegt. Der Ausgang des Filters 1 und eine Dreieckwelle 8 werden an einen Komparator 2 gelegt. Der Komparator 2 vergleicht die Drehzahlbefehlsspannung 7 mit der Dreieckwelle 8, um wie oben erwähnt, ein impulsbreiten­ moduliertes Signal 9 zu erzeugen. Der Ausgang des Kompara­ tors 2 wird an einen ersten in einem Mikroprozessor 3 inte­ grierten Taktgeber 32 gelegt. Der erste Taktgeber 32 veran­ laßt einen im Mikroprozessor 3 enthaltenen Zähler 31, die während der Dauer des hohen oder niedrigen Pegels des im­ pulsbreitenmodulierten Signals erscheinenden Taktimpulse zu zählen. Das Analogsignal wird dadurch in eine digitale Form gewandelt. Der Mikroprozessor 3 bildet eine Steuerschaltung zur Steuerung der Drehzahl eines Elektromotors 5. Der Mikro­ prozessor empfängt das vom ersten Taktgeber 32 erhaltene Digitalsignal so wie das Signal von einem Codierer 6, das die Drehzahl des Motors 5 meldet. Der Mikroprozessor steuert einen Frequenzumrichter 4 in der Weise, daß die Differenz zwischen dem der Drehzahlbefehlsspannung 7 entsprechenden Digitalsignal und dem die Drehzahl meldenden Signal auf Null reduziert wird.Referring to FIG. 40, a speed command is voltage-7, is an analog signal when applied to a low pass filter. 1 The output of the filter 1 and a triangular wave 8 are applied to a comparator 2 . The comparator 2 compares the speed command voltage 7 with the triangular wave 8 in order to generate a pulse-width modulated signal 9 as mentioned above. The output of the comparator 2 is placed on a first clock 32 integrated in a microprocessor 3 . The first clock generator 32 causes a counter 31 contained in the microprocessor 3 to count the clock pulses appearing in the pulse-width modulated signal during the duration of the high or low level. The analog signal is thereby converted into a digital form. The microprocessor 3 forms a control circuit for controlling the speed of an electric motor 5 . The microprocessor receives the digital signal received by the first clock generator 32 as well as the signal from an encoder 6 which reports the speed of the motor 5 . The microprocessor controls a frequency converter 4 in such a way that the difference between the digital signal corresponding to the speed command voltage 7 and the signal reporting the speed is reduced to zero.

Das in der Fig. 40 dargestellte Beispiel 7 unterscheidet sich vom Beispiel 1 gemäß Fig. 1, dadurch daß ein zweiter Taktgeber 33 vorgesehen ist, der als ein Alarmtaktgeber fungiert. Der Taktgeber 33 erkennt, daß die Drehzahlbefehls­ spannung 7 die Amplitude der Dreieckwelle 8 überschritten hat. Der Alarmtaktgeber kann sich eines im Mikroprozessor 3 integrierten Taktgebers bedienen. Der Taktgeber 33 ist an jeder Vorder- und Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals 9 voreingestellt und zählt die Taktimpulse rück­ wärts. Theoretisch ist diese Voreinstellung auf einen Wert gesetzt, der etwa gleich ist der Amplitude der Dreieckwelle 8. In der Praxis ist der Voreinstellwert 0,9- bis 1,5mal so groß wie die Amplitude der Dreieckwelle 8. Im illustrierten Beispiel 7 ist die Voreinstellung des Alarmtaktgebers 33 gleich der Amplitude der Dreieckwelle 8 eingestellt. Nach der Voreinstellung des Taktgebers 33 erzeugt dieser ein Aus­ gangssignal, das meldet, wenn der Gesamtzählwert einen gege­ benen Wert erreicht (0 in diesem Beispiel 7). Das Ausgangs­ signal wird an den Mikroprozessor 3 gelegt. The example 7 shown in FIG. 40 differs from example 1 according to FIG. 1 in that a second clock generator 33 is provided which functions as an alarm clock generator. The clock 33 recognizes that the speed command voltage 7 has exceeded the amplitude of the triangular wave 8 . The alarm clock generator can use a clock generator integrated in the microprocessor 3 . The clock generator 33 is preset on each leading and trailing edge of the pulse width modulated signal 9 and counts the clock pulses backwards. Theoretically, this default setting is set to a value that is approximately equal to the amplitude of the triangular wave 8 . In practice, the preset value is 0.9 to 1.5 times the amplitude of the triangular wave 8 . In the illustrated example 7, the default setting of the alarm clock 33 is set equal to the amplitude of the triangular wave 8 . After presetting the clock generator 33 , this generates an output signal which signals when the total count value reaches a given value (0 in this example, 7). The output signal is applied to the microprocessor 3 .

Die Funktionsweise von Beispiel 7 wird im folgenden detail­ liert unter Bezugnahme auf die Fig. 41 - 43 erläutert. Fig. 41 zeigt die Funktionsweise, wenn der Pegel des impuls­ breitenmodulierten Signals 9 hoch ist, das Befehlssignal die Amplitude der Dreieckwelle überschreitet und das impuls­ breitenmodulierte Signal mit dem hohen Pegel gekoppelt ist. Immer wenn sich der Pegel des impulsbreitenmodulierten Signals nach dem hohen oder niedrigen Pegel ändert, wird der Alarmtaktgeber 33 voreingestellt und zählt die Taktimpulse rückwärts, wie auf der linken Seite der Fig. 41(b) darge­ stellt. Während das impulsbreitenmodulierte Signal 9 zwi­ schen dem hohen und dem niedrigen Pegel umgeschaltet wird, wird folglich der Taktgeber 33 voreingestellt, wenn der Gesamtzählwert einen Wert entsprechend der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals 9 erreicht. Ist allerdings der Pegel des impulsbreitenmodulierten Signals 9 hoch, wenn das Drehzahlbefehlssignal 7 die Amplitude der Dreieckwelle 8 überschreitet und das impulsbreitenmodulierte Signal 9 mit dem hohen Pegel gekoppelt ist, dann zählt der Alarmtaktgeber 33 die Taktimpulse weiter rückwärts, wie auf der rechten Seite von Fig. 41(b) dargestellt. Schließlich erreicht der Gesamtzählwert 0, worauf ein in der Fig. 41(c) dargestelltes Alarmsignal erzeugt wird, das die Erkennung meldet. Als Reaktion auf dieses Signal bringt der Mikroprozessor 3 den Motor 5 zum Stillstand.The operation of Example 7 is profiled in the following detail with reference to Fig. 41 - discussed 43rd Fig. 41 shows the operation when the level of the pulse width modulated signal 9 is high, the command signal exceeds the amplitude of the triangular wave, and the pulse width modulated signal is coupled to the high level. Whenever the level of the pulse width modulated signal changes after the high or low level, the alarm clock 33 is preset and counts down the clock pulses as shown on the left side of FIG. 41 (b). As a result, while the pulse width modulated signal 9 is switched between the high and low levels, the timer 33 is preset when the total count reaches a value corresponding to the pulse width of the pulse width modulated signal 9 . However, if the level of the pulse width modulated signal 9 is high when the speed command signal 7 exceeds the amplitude of the triangular wave 8 and the pulse width modulated signal 9 is coupled to the high level, the alarm clock 33 counts the clock pulses further downward, as on the right side of FIG. 41 (b). Finally, the total count value reaches 0, whereupon an alarm signal is generated which shows the detection and is shown in FIG. 41 (c). In response to this signal, the microprocessor 3 brings the motor 5 to a standstill.

Die Fig. 42 zeigt die Funktionsweise, wenn das impulsbrei­ tenmodulierte Signal 9 auf niedrigem Pegel liegt, das Dreh­ zahlbefehlssignal 7 die Amplitude der Dreieckwelle über­ schreitet und das impulsbreitenmodulierte Signal mit dem niedrigen Pegel gekoppelt ist. Wenn das Signal 9 mit dem niedrigen Pegel gekoppelt ist, zählt der Alarmtaktgeber die Taktimpulse weiter rückwärts, wie auf der rechten Seite der Fig. 42(b) dargestellt. Schließlich erreicht der Gesamt­ zählwert 0. Zu diesem Zeitpunkt wird das in der Fig. 42(c) dargestellte Alarmsignal erzeugt, das die Erkennung meldet. Fig. 42 shows the operation when the pulse modulated signal 9 is at a low level, the speed command signal 7 exceeds the amplitude of the triangular wave and the pulse width modulated signal is coupled to the low level. When signal 9 is coupled to the low level, the alarm clock continues to count down the clock pulses as shown on the right hand side of Fig. 42 (b). Finally, the total count reaches 0. At this time, the alarm signal shown in Fig. 42 (c) is generated, which reports the detection.

Als Reaktion auf dieses Signal bringt der Mikroprozessor 3 den Motor 5 zum Stillstand.In response to this signal, the microprocessor 3 brings the motor 5 to a standstill.

Auf diese Weise erzeugt im obigen Beispiel der Alarmtakt­ geber 33 ein Ausgangssignal, das die Erkennung meldet, wenn das impulsbreitenmodulierte Signal 9 mit dem hohen oder niedrigen Pegel gekoppelt ist. Der Mikroprozessor 3 kann deshalb den digitalisierten Wert übernehmen und zwischen­ speichern, bis der Taktgeber 33 sein Ausgangssignal erzeugt. Der Mikroprozessor kann den Motor über den Frequenzumrichter 4 gemäß dem Digitalsignal steuern. Wenn andererseits der Taktgeber 33 sein Ausgangssignal erzeugt, schaltet der Mikroprozessor den Frequenzumrichter 4 sofort ab, macht den Motor 5 stromlos, bewirkt eine Rückarbeitsbremsung des Motors 5 und bringt alle sonstigen Funktionen zum Still­ stand. Wenn in der Motorsteuerschaltung mit der in den Bei­ spielen 1-6 beschriebenen A/D-Wandlerschaltung das impuls­ breitenmodulierte Signal auf niedrigem Pegel liegt, über­ schreitet das Drehzahlbefehlssignal die Amplitude der Drei­ eckwelle, so daß der digitale Wert einen abnormalen Wert annimmt. In diesem Fall wird der abnormale Wert unverändert übernommen. Dies bringt den Motor 5 in die Lage, unkontrol­ lierbar zu arbeiten. Wenn im Beispiel 7 der digitale Wert abnormal wird, erkennt der Taktgeber 33 diese Abnormalität und erzeugt sein Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal be­ wirkt den Stillstand des Motors 5. Somit kann eine Fehlfunk­ tion der Motorsteuerschaltung verhindert werden.In this way, in the above example, the alarm clock generator 33 generates an output signal which reports the detection when the pulse width modulated signal 9 is coupled to the high or low level. The microprocessor 3 can therefore accept the digitized value and store it until the clock generator 33 generates its output signal. The microprocessor can control the motor via the frequency converter 4 in accordance with the digital signal. If, on the other hand, the clock generator 33 generates its output signal, the microprocessor immediately switches off the frequency converter 4 , de-energizes the motor 5 , brakes the motor 5 backwards and brings all other functions to a standstill. If in the motor control circuit with the A / D converter circuit described in Examples 1-6, the pulse width modulated signal is at a low level, the speed command signal exceeds the amplitude of the triangular wave, so that the digital value assumes an abnormal value. In this case, the abnormal value is taken over unchanged. This puts the motor 5 in a position to work uncontrollably. In Example 7, if the digital value becomes abnormal, the timer 33 detects this abnormality and generates its output. This output signal affects the standstill of the motor 5th Malfunction of the motor control circuit can thus be prevented.

Der als Detektoreinrichtung fungierende Alarmtaktgeber 33 kann auch voreingestellt werden, wenn die A/D-Wandler­ schaltung gestartet wird. Beim Systemstart kann das Dreh­ zahlbefehlssignal 7 bereits die Amplitude der Dreieckwelle 8 überschritten haben. Wenn in diesem Fall das System gestar­ tet wird, kann es fehlerhaft und unkontrollierbar arbeiten. Aus diesem Grund wird der Taktgeber 34 vor dem Start des Ge­ samtsystems voreingestellt werden. Fig. 43 zeigt ein Bei­ spiel. Wenn das Gesamtsystem gestartet ist, z. B. wenn die Spannungsversorgung eingeschaltet ist oder die Rücksetztaste betätigt wird, nachdem das Drehzahlbefehlssignal 7 die Amplitude der Dreieckwelle 8 bereits überschritten hat, er­ scheint weder eine Vorderflanke noch eine Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals. Es ist daher unmöglich, daß der Alarmtaktgeber 33 als Reaktion auf die Vorder- oder Hinterflanke voreingestellt wird. Wenn dementsprechend der Mikroprozessor 3 gestartet wird, wird der Alarmtaktgeber 33 einmal unabhängig von der Vorder- oder Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals voreingestellt, wie in der Fig. 43 (b), (c), (d) gezeigt.The alarm clock 33 acting as a detector device can also be preset when the A / D converter circuit is started. When the system starts, the speed command signal 7 may have already exceeded the amplitude of the triangular wave 8 . If the system is started in this case, it can work incorrectly and uncontrollably. For this reason, the clock 34 will be preset before the start of the entire system. Fig. 43 shows an example. When the entire system is started, e.g. For example, when the power supply is turned on or the reset button is operated after the speed command signal 7 8 has already exceeded the amplitude of the triangular wave, it seems neither a front edge nor a rear edge of the pulse width modulated signal. It is therefore impossible for the alarm clock 33 to be preset in response to the leading or trailing edge. Accordingly, when the microprocessor 3 is started, the alarm clock 33 is preset once regardless of the leading or trailing edge of the pulse width modulated signal, as shown in Fig. 43 (b), (c), (d).

Ist also das impulsbreitenmodulierte Signal 9 bereits mit dem hohen oder niedrigen Pegel gekoppelt, wenn die A/D-Wand­ lerschaltung gestartet wird, dann kann der Alarmtaktgeber 33 sein Ausgangssignal erzeugen, wenn der Gesamtzählwert einen gegebenen Wert nach dem Ablauf einer gegebenen Zeitspanne erreicht, da der Taktgeber 33 voreingestellt ist. Als Reak­ tion auf das Ausgangssignal des Taktgebers 33 sperrt der Mikroprozessor den Betrieb des Motors 5. Es ist somit un­ wahrscheinlich, daß der Motor 5 falsch und unkontrollierbar läuft.Thus, if the pulse width modulated signal 9 is already coupled to the high or low level when the A / D converter circuit is started, then the alarm clock 33 can generate its output signal when the total count reaches a given value after a given period of time since the clock 33 is preset. As a reaction to the output signal of the clock generator 33, the microprocessor blocks the operation of the motor 5 . It is therefore unlikely that the engine 5 will run incorrectly and in an uncontrollable manner.

Im gezeigten Beispiel 7 wird ein Mikroprozessor als eine Steuerschaltung verwendet. Der erste Taktgeber und der Alarmtaktgeber oder der zweite Taktgeber sind im Mikro­ prozessor integriert. Als Steuerschaltung kann auch eine andere Einrichtung als ein Mikroprozessor verwendet werden. Unabhängige, nicht im Mikroprozessor integrierte Taktgeber können ebenalls als erster Taktgeber bzw. als Alarmtaktgeber verwendet werden. Im obigen Beispiel dient ein Mikropro­ zessor als eine Steuereinrichtung. Die als ein A/D-Wandler­ taktgeber bzw. als eine Detektoreinrichtung fungierenden Taktgeber sind im Mikroprozessor integriert. Jeder Schal­ tungsabschnitt kann eine Kombination aus verschiedenen Schaltungen darstellen. Das heißt, jeder Schaltungsabschnitt kann in Form von Hardware aufgebaut sein. Die gleichen Funk­ tionen können durch softwaremäßige Verarbeitung ausgeführt werden.In example 7 shown, a microprocessor is considered one Control circuit used. The first clock and the Alarm clock or the second clock are in the micro processor integrated. A control circuit can also be a device other than a microprocessor can be used. Independent clocks not integrated in the microprocessor can also act as the first clock or alarm clock be used. In the example above, a micropro is used processor as a control device. The one as an A / D converter clock generator or acting as a detector device Clock generators are integrated in the microprocessor. Every scarf section can be a combination of different  Represent circuits. That is, each circuit section can be constructed in the form of hardware. The same radio tion can be carried out through software processing will.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden erläutert.The advantages of the present invention are as follows explained.

  • 1) Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Analog/ Digital-Wandlerschaltung nur aus einem Komparator und dessen peripheren Komponenten ohne Verwendung eines Analog/Digital-Wandler-IC hergestellt werden. Eine Analog/Digital-Wandlerschaltung kann somit preiswert angeboten werden.1) According to the present invention, an analog / Digital converter circuit only from a comparator and its peripheral components without using a Analog / digital converter IC can be manufactured. A Analog / digital converter circuit can thus be inexpensive Tobe offered.
  • 2) Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht eine Analog/ Digital-Wandlerschaltung aus einem Komparator und einem Zähler. Der Komparator vergleicht ein Befehlssignal, bei dem es sich um ein Analogsignal handelt, mit einer Dreieckwelle mit gegebener Frequenz und gegebener Amplitude, um das Analogsignal in ein impulsbreiten­ moduliertes Signal zu wandeln. Der Zähler mißt die Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals, um es in ein Digitalsignal zu wandeln. Die Analog/Digital-Wandlerschaltung kann demnach nur aus dem Komparator und dessen Peripheriekomponenten ohne Verwendung eines Analog/Digital-Wandler-IC aufgebaut werden. Dadurch kann die Analog/Digital-Wandler­ schaltung mit geringen Kosten hergestellt werden.2) According to the present invention, there is an analog / Digital converter circuit consisting of a comparator and one Counter. The comparator compares a command signal which is an analog signal with a Triangular wave with given frequency and given Amplitude to convert the analog signal into a pulse width convert modulated signal. The counter measures that Duration of the high level of the pulse width modulated Signal to convert it into a digital signal. The Analog / digital converter circuit can therefore only from the comparator and its peripheral components without Built using an analog / digital converter IC will. This allows the analog / digital converter circuit can be manufactured at low cost.
  • Des weiteren werden die digitalen Daten aus dem Wert von ((Dauer des hohen Pegels des impulsbreiten­ modulierten Signals)/(Gesamtdauer)) oder einem Mehrfachen dieses Wertes ermittelt. Das gewandelte digitale Ausgangsdatum hängt somit nicht von der Frequenz der Dreieckwelle ab, die zum Erhalt des impulsbreitenmodulierten Signals herangezogen wird. Damit wird eine stabile und genaue Wandlung in eine digitale Form ermöglicht.Furthermore, the digital data from the value from ((duration of high level of pulse width modulated signal) / (total duration)) or a Multiple of this value determined. That changed digital starting date therefore does not depend on the Frequency of the triangular wave, which is used to obtain the  pulse width modulated signal is used. This ensures a stable and accurate conversion into a enables digital form.
  • 3) Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Analog/ Digital-Wandlerschaltung einen Komparator und einen Zähler. Der Komparator vergleicht ein Analogsignal mit einer Dreieckwelle, um das Analogsignal in ein impuls­ breitenmoduliertes Signal zu wandeln. Der Zähler mißt die Dauer des hohen oder niedrigen Pegels des impuls­ breitenmodulierten Signals, um es in ein digitales Signal zu wandeln. Die Daten hinsichtlich der Impuls­ dauer einer Rechteckwelle werden von den Daten hin­ sichtlich der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals subtrahiert, wobei die Rechteckwelle durch Vergleich der Dreieckwelle mit einer gegebenen Spannung erzeugt wird. Auf diese Weise wird das Analogsignal in eine digitale Form gewandelt. Wenn sich also die Gleichspannungskomponente der Dreieckwelle mit der Temperatur ändert, oder wenn sich die Offsetspannung des Komparators mit der Temperatur ändert und dadurch die Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals und die Impulsdauer der Rechteckwelle verändert, wird die Änderung der Daten hinsichtlich der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals, die durch die Ände­ rung der Gleichspannungskomponente der Dreieckwelle bedingt durch Temperaturschwankungen verursacht ist, sowie die durch die Schwankungen der Offsetspannung des Komparators aufgrund der Temperaturschwankungen verur­ sachte Änderung der Daten ausgeschaltet. Folglich kann eine genaue Analog/Digital-Wandlerschaltung verwirk­ licht werden, die durch Temperaturschwankungen nicht beeinträchtigt wird.3) According to the present invention, an analog / Digital converter circuit one comparator and one Counter. The comparator also compares an analog signal a triangular wave to convert the analog signal into a pulse to convert width-modulated signal. The counter measures the duration of the high or low level of the pulse wide modulated signal to convert it into a digital Signal to convert. The data regarding the impulse duration of a square wave will depend on the data visibly the pulse duration of the pulse width modulated Signal subtracted, the square wave by Comparison of the triangular wave with a given voltage is produced. In this way the analog signal is in changed a digital form. So if that DC component of the triangular wave with the Temperature changes, or if the offset voltage changes of the comparator changes with temperature and thereby the pulse duration of the pulse width modulated signal and the pulse duration of the square wave is changed the change in data regarding the pulse duration of the pulse-width-modulated signal, which by the changes tion of the DC component of the triangular wave is caused by temperature fluctuations, as well as the fluctuations in the offset voltage of the Comparator due to temperature fluctuations gentle change of data switched off. Hence can realizes an accurate analog / digital converter circuit light that is not caused by temperature fluctuations is affected.
  • 4) Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Analog/ Digital-Wandlerschaltung: eine Analog/Digital-Wandler­ einrichtung zum Vergleich eines analogen Drehzahl­ befehlssignals mit einer Dreieckwelle von gegebener Frequenz und gegebener Amplitude und zur Wandlung des Analogsignals in ein Digitalsignal; eine Detektor­ einrichtung, die abfragt, ob das Drehzahlbefehlssignal innerhalb der Amplitude der Dreieckwelle liegt; eine Steuereinrichtung, die den Ausgang der Analog/Digital- Wandlereinrichtung, den Ausgang der Detektoreinrichtung und den Ausgang eines Codierers empfängt, der die Dreh­ zahl eines Elektromotors demoduliert; einen von der Steuereinrichtung in der Weise gesteuerten Frequenz­ umrichter, daß die Differenz zwischen der vom Dreh­ zahlbefehlssignal angegebenen Drehzahl und der vom Frequenzumrichter gesteuerten tatsächlichen Drehzahl des Motors auf Null gesenkt wird. Wenn die Detektorein­ richtung feststellt, daß das Drehzahlbefehlssignal die Amplitude der Dreieckwelle verläßt, so bringt die Steuereinrichtung den Motor zum Stillstand. Wenn also das Drehzahlbefehlssignal die Amplitude der Drei­ eckwelle verläßt und die Analog/Digital-Wandler­ einrichtung falsch funktioniert, kann ein unkontrol­ lierbarer Betrieb des Motors verhindert werden.4) According to the present invention, an analog / Digital converter circuit: an analog / digital converter  device for comparing an analog speed command signal with a triangular wave of given Frequency and given amplitude and to convert the Analog signal into a digital signal; a detector device that queries whether the speed command signal lies within the amplitude of the triangular wave; a Control device that controls the output of the analog / digital Converter device, the output of the detector device and receives the output of an encoder that does the rotation number of an electric motor demodulated; one of the Control device in the manner controlled frequency converter that the difference between that from the rotation number command signal specified speed and from Frequency converter controlled actual speed the engine is reduced to zero. If the detector is on direction detects that the speed command signal the Leaves the amplitude of the triangular wave Control device to stop the engine. So if the speed command signal the amplitude of the three Eckwelle leaves and the analog / digital converter setup malfunctions, can be an uncontrolled preventable operation of the engine.
  • 5) Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Analog/ Digital-Wandlerschaltung, die auf einen Analog/Digital- Wandler-IC verzichtet, folgendes: einen Komparator, der ein Analogsignal mit einer Dreieckwelle von gegebener Frequenz und gegebener Amplitude vergleicht, um das Analogsignal in ein impulsbreitenmoduliertes Signal zu wandeln; und einen Zähler, der die Dauer des hohen oder niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals mißt, um es in ein digitales Signal zu wandeln. Der vom Zähler aus dem impulsbreitenmodulierten Signal erhal­ tene aktuelle Gesamtzählwert sowie der zuvor erhaltene Gesamtzählwert werden summiert. Der resultierende Wert dient als Digitalausgang der Analog/Digital-Wandler­ schaltung. Damit kann die Auflösung des Ausgangs der A/D-Wandlerschaltung verbessert werden. Die Auflösung des Ausgangs der A/D-Wandlerschaltung wird weiter ver­ bessert, indem der aktuelle Meßwert des impulsbreiten­ modulierten Signals und mehrere vorige Meßwerte des impulsbreitenmodulierten Signals summiert werden und der Summenwert als der digitale Ausgang verwendet wird. Der vom Zähler aus dem impulsbreitenmodulierten Signal erhaltene aktuelle Gesamtzählwert und mindestens ein zuvor erhaltener Gesamtzählwert werden summiert. Der resultierende Summenwert dient als Digitalausgang. Auf diese Weise fungiert der Zähler als ein Tiefpaßfilter. Eine Verschlechterung der Genauigkeit des digitalen Ausgangs aufgrund von Störspannungen kann verhindert werden.5) According to the present invention, an analog / Digital converter circuit which is based on an analog / digital Converter IC dispenses with the following: a comparator that an analog signal with a triangular wave of given Frequency and given amplitude compares to that Analog signal into a pulse width modulated signal walk; and a counter that measures the duration of the high or low level of the pulse width modulated signal measures to convert it to a digital signal. The from Get counters from the pulse width modulated signal current total count value and the previously received Total counts are totaled. The resulting value serves as the digital output of the analog / digital converter  circuit. This allows the resolution of the output of the A / D converter circuit can be improved. The resolution the output of the A / D converter circuit is further ver improves by the current measurement of the pulse width modulated signal and several previous measurements of the pulse width modulated signal are summed and the sum value is used as the digital output. The signal from the pulse width modulated by the counter current total count received and at least one Total counts previously received are summed. The The resulting total value serves as a digital output. On in this way the counter acts as a low pass filter. A deterioration in the accuracy of the digital Output due to interference voltages can be prevented will.
  • Die Werte von (Dauer des hohen Pegels des impuls­ breitenmodulierten Signals)/(Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals), (Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals)/(Gesamt­ dauer des impulsbreitenmodulierten Signals) oder das Verhältnis aus den Vielfachen der obigen Perioden werden gemessen und in ein digitales Signal gewandelt. Die sich ergebenden digitalen Ausgangsdaten hängen nicht von der Frequenz der Dreieckwelle ab, die zur Erzeugung des impulsbreitenmodulierten Signals heran­ gezogen wird. Es ist eine stabile und genaue Analog/ Digital-Wandlung möglich. Der aktuelle Meßwert des impulsbreitenmodulierten Signals und mindestens ein voriger Meßwert des impulsbreitenmodulierten Signals werden summiert. Unter Verwendung des resultierenden Wertes werden die Daten hinsichtlich der Impulsdauer einer Rechteckwelle von den Daten hinsichtlich der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals sub­ trahiert, wobei die Rechteckwelle durch Vergleich einer Dreieckwelle mit einer gegebenen Spannung erhalten wird. Auf diese Weise wird ein digitaler Ausgang er­ zeugt. Wenn sich die Gleichspannungskomponente der Dreieckwelle mit der Temperatur ändert, oder wenn sich die Offsetspannung des Komparators mit der Temperatur ändert und dadurch die Impulsdauer des impulsbreiten­ modulierten Signals und die Impulsdauer der Rechteck­ welle verändert, werden diese Änderungen ausgeschaltet. Im Ergebnis wird der Ausgang der Analog/Digital- Wandlerschaltung nicht durch Temperaturschwankungen beeinträchtigt und ist somit genau.The values of (duration of the high level of the pulse width modulated signal) / (total duration of the pulse width modulated signal), (duration of the low Pulse Width Modulated Signal Level) / (Total duration of the pulse width modulated signal) or that Ratio of the multiples of the above periods are measured and converted into a digital signal. The resulting digital output data hang does not depend on the frequency of the triangular wave leading to the Generation of the pulse width modulated signal is pulled. It is a stable and accurate analog / Digital conversion possible. The current reading of the pulse width modulated signal and at least one previous measured value of the pulse width modulated signal are summed up. Using the resulting The data is of value with regard to the pulse duration a square wave from the data regarding the Pulse duration of the pulse width modulated signal sub trahed, the square wave by comparing one Get triangular wave with a given voltage  becomes. In this way he becomes a digital output testifies. If the DC component of the Triangular wave changes with temperature, or when the offset voltage of the comparator with the temperature changes and thereby the pulse width of the pulse width modulated signal and the pulse duration of the rectangle wave changes, these changes are switched off. As a result, the output of the analog / digital Converter circuit not due to temperature fluctuations impaired and is therefore accurate.
  • 6) Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Analog/ Digital-Wandlerschaltung folgendes: einen Komparator, der ein analoges Befehlssignal mit einer Dreieckwelle von gegebener Frequenz und gegebener Amplitude ver­ gleicht, um das Analogsignal in ein impulsbreiten­ moduliertes Signal zu wandlen; und einen Zähler, der die während der Dauer des hohen oder niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals erscheinenden Taktimpulse zählt, um es in ein digitales Signal zu wandeln. Die Wandlerschaltung ist mit einem Alarm­ taktgeber ausgerüstet, der als Reaktion auf die Vorder- und Hinterflanken des impulsbreitenmodulierten Signals voreingestellt ist. Wenn der Gesamtzählwert des Takt­ gebers einen bestimmten Wert erreicht, so erzeugt der Taktgeber ein Alarmsignal. Wenn das Befehlssignal die Amplitude der Dreieckwelle überschreitet und das impulsbreitenmodulierte Signal mit dem hohen oder niedrigen Pegel gekoppelt ist, so erzeugt der Alarm­ taktgeber das Alarmsignal, um zu melden, daß das gewan­ delte Digitalsignal einen abnormalen Wert annimmt. Das gewandelte Digitalsignal kann deshalb verläßlich ver­ wendet werden, so lang das Alarmsignal nicht erzeugt wird. 6) According to the present invention, an analog / Digital converter circuit the following: a comparator, which is an analog command signal with a triangular wave ver given frequency and amplitude equalizes to the analog signal in a pulse width convert modulated signal; and a counter that those during the duration of the high or low level of the pulse width modulated signal appearing Clock pulses count to convert it into a digital signal walk. The converter circuit is with an alarm clock equipped in response to the front and trailing edges of the pulse width modulated signal is preset. If the total count of the clock sensor reaches a certain value, the Clock an alarm signal. If the command signal is the Amplitude of the triangular wave exceeds and that pulse width modulated signal with the high or coupled low level, the alarm generates clock the alarm signal to report that the won delte digital signal takes an abnormal value. The converted digital signal can therefore ver ver be used as long as the alarm signal is not generated becomes.  
  • Wenn der Alarmtaktgeber so konzipiert ist, daß er mit dem Start der Analog/Digital-Wandlerschaltung vorein­ gestellt wird, kann das Alarmsignal erzeugt werden, falls das impulsbreitenmodulierte Signal bereits bei Betriebsbeginn mit dem hohen oder niedrigen Pegel ge­ koppelt war. Somit können eine Fehlfunktion der A/D- Wandlerschaltung und ein unkontrollierbarer Betrieb des Gesamtsystems verhindert werden.If the alarm clock is designed to work with the start of the analog / digital converter circuit the alarm signal can be generated, if the pulse width modulated signal is already at Start of operation with the high or low level was coupled. A malfunction of the A / D Converter circuit and an uncontrollable operation of the Entire system can be prevented.

Claims (25)

1. Analog/Digital-Wandlerschaltung mit:
einem Komparator zum Vergleich eines analogen Eingangs­ signals mit einem Dreieckwellensignal mit einer vor­ gegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Amplitude, um das Analogsignal in ein impulsbreitenmoduliertes Aus­ gangssignal zu wandeln; und
einem auf das impulsbreitenmodulierte Ausgangssignal ansprechenden Zähler zur Messung der während einer Dauer bzw. Periode des hohen oder niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Ausgangssignals erscheinenden Taktimpulse, um es in ein digitales Ausgangssignal zu wandeln, das dem analogen Eingangssignal entspricht,
wobei ein von der Analogschaltung abgesetztes digitales Ausgangssignal durch Aufsummieren eines durch den Zähler erfaßten aktuellen Meßwertes und mindestens eines vorigen Meßwertes des impulsbreitenmodulierten Signals definiert ist.
1. Analog / digital converter circuit with:
a comparator for comparing an analog input signal with a triangular wave signal with a given frequency and a given amplitude to convert the analog signal into a pulse width modulated output signal; and
a counter responsive to the pulse width modulated output signal for measuring the clock pulses appearing during a period of the high or low level of the pulse width modulated output signal in order to convert it into a digital output signal which corresponds to the analog input signal,
wherein a digital output signal output by the analog circuit is defined by adding up a current measured value detected by the counter and at least one previous measured value of the pulse width modulated signal.
2. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 1, bei der das digitale Ausgangssignal durch eine Summe aus dem aktuellen Meßwert und einer Vielzahl voriger Meß­ werte des impulsbreitenmodulierten Signals definiert ist.2. Analog / digital converter circuit according to claim 1, at which is the digital output signal by a sum the current measured value and a large number of previous measurements values of the pulse width modulated signal defined is. 3. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 1, bei der das digitale Ausgangssignal synchron mit dem impulsbreitenmodulierten Signal erzeugt wird.3. Analog / digital converter circuit according to claim 1, at which synchronizes the digital output signal with the pulse width modulated signal is generated. 4. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 1, bei der das digitale Ausgangssignal innerhalb einer vor­ gegebenen Zeitspanne generiert wird.4. Analog / digital converter circuit according to claim 1, of the digital output signal within a front given time period is generated. 5. Analog/Digital-Wandlerschaltung mit:
einem Komparator zum Vergleich eines analogen Eingangs­ signals mit einem Dreieckwellensignal mit einer vor­ gegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Amplitude, um das Analogsignal in ein impulsbreitenmoduliertes Aus­ gangssignal zu wandeln; und
einer Einrichtung zur Generierung eines digitalen Aus­ gangssignals, das mindestens einer der folgenden Größen entspricht: einer Dauer bzw. Periode des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals, einer Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals und einer Dauer bzw. Periode, die durch Multiplikation der Dauer des hohen Pegels und der Gesamtdauer mit einem vorgegebenen Wert definiert ist,
wobei die Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodu­ lierten Signals dem digitalen Ausgangssignal ent­ spricht.
5. Analog / digital converter circuit with:
a comparator for comparing an analog input signal with a triangular wave signal with a given frequency and a given amplitude to convert the analog signal into a pulse width modulated output signal; and
a device for generating a digital output signal, which corresponds to at least one of the following variables: a duration or period of the high level of the pulse-width-modulated signal, a total duration of the pulse-width-modulated signal and a duration or period by multiplying the duration of the high level and the total duration is defined with a predetermined value,
the duration of the high level of the pulse width modulated signal speaks ent the digital output signal.
6. Analog/Digital-Wandlerschaltung mit:
einem Komparator zum Vergleich eines analogen Eingangs­ signals mit einem Dreieckwellensignal mit einer vor­ gegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Amplitude, um das Analogsignal in ein impulsbreitenmoduliertes Aus­ gangssignal zu wandeln; und
einer Einrichtung zur Generierung eines digitalen Aus­ gangssignals, das mindestens einer der folgenden Größen entspricht: einer Dauer bzw. Periode des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals, einer Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals und einer Dauer bzw. Periode, die durch Multiplikation der Dauer des hohen Pegels und der Gesamtdauer mit einem vorgegebenen Wert definiert ist,
wobei die Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreiten­ modulierten Signals dem digitalen Ausgangssignal ent­ spricht.
6. Analog / digital converter circuit with:
a comparator for comparing an analog input signal with a triangular wave signal with a given frequency and a given amplitude to convert the analog signal into a pulse width modulated output signal; and
a device for generating a digital output signal which corresponds to at least one of the following variables: a duration or period of the low level of the pulse-width-modulated signal, a total duration of the pulse-width-modulated signal and a duration or period by multiplying the duration of the high level and the total duration is defined with a predetermined value,
the duration of the low level of the pulse-width modulated signal speaks ent the digital output signal.
7. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 1, bei der der vom Zähler erzeugte aktuelle Meßwert und min­ destens ein voriger Meßwert der vom Zähler erzeugten impulsbreitenmodulierten Signale von Daten entsprechend einer Impulsdauer bzw. einem Tastverhältnis des impuls­ breitenmodulierten Signals bzw. Daten entsprechend einer Impulsdauer bzw. einem Tastverhältnis einer sich durch Vergleich der Dreieckwelle mit einer vorgegebenen Spannung ergebenden Rechteckwelle subtrahiert wird, wobei mindestens ein Zähler der Impulsdauer bzw. des Tastverhältnisses des impulsbreitenmodulierten Signals durch das digitale Ausgangssignal des Analog/Digital- Wandlers erhalten wird.7. Analog / digital converter circuit according to claim 1, at the current measured value generated by the counter and min at least a previous measured value generated by the counter pulse width modulated signals from data accordingly a pulse duration or a pulse duty factor width-modulated signal or data accordingly a pulse duration or a duty cycle by comparing the triangular wave with a given one The resulting square wave is subtracted where at least one counter of the pulse duration or Duty cycle of the pulse width modulated signal through the digital output signal of the analog / digital Converter is obtained. 8. Analog/Digital-Wandlerschaltung mit:
einem Komparator zum Vergleich eines analogen Eingangs­ signals mit einem Dreieckwellensignal mit einer vor­ gegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Amplitude, um das Analogsignal in ein impulsbreitenmoduliertes Aus­ gangssignal zu wandeln; und
einem auf das impulsbreitenmodulierte Signal anspre­ chenden Zähler zur Messung der während einer Dauer bzw. Periode des hohen oder niedrigen Pegels des impuls­ breitenmodulierten Ausgangssignals erscheinenden Takt­ impulse, um es in ein digitales Ausgangssignal zu wan­ deln, das dem analogen Eingangssignal entspricht;
und einem an einer Vorderflanke und einer Hinterflanke des impulsbreitenmodulierten Signals voreingestellten Alarmtaktgeber, wobei der Alarmtaktgeber ein Alarm­ signal generiert, wenn der Gesamtzählwert des Takt­ gebers einen vorgegebenen Wert erreicht.
8. Analog / digital converter circuit with:
a comparator for comparing an analog input signal with a triangular wave signal with a given frequency and a given amplitude to convert the analog signal into a pulse width modulated output signal; and
a counter responsive to the pulse width modulated signal for measuring the pulse appearing during a period of the high or low level of the pulse width modulated output signal to convert it into a digital output signal corresponding to the analog input signal;
and an alarm clock preset on a leading edge and a trailing edge of the pulse width modulated signal, the alarm clock generating an alarm signal when the total count of the clock reaches a predetermined value.
9. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 8, bei der der Alarmtaktgeber voreingestellt wird, wenn die Analog/ Digital-Wandlerschaltung gestartet wird. 9. Analog / digital converter circuit according to claim 8, at which the alarm clock is preset when the Analog / digital converter circuit is started.   10. Gerät zur Steuerung einer Drehzahl eines Elektromotors mit:
einer Analog/Digital-Wandlereinrichtung zur Wandlung eines analogen Drehzahlbefehlssignals in ein digitales Ausgangssignal durch Vergleich des analogen Drehzahl­ befehlssignals mit einer Dreieckwelle mit vorgegebener Frequenz und Amplitude;
einer Detektoreinrichtung zur Bestimmung, ob das Dreh­ zahlbefehlssignal innerhalb der Amplitude der Dreieck­ welle liegt oder nicht;
einer Steuereinrichtung zum Empfang des von der Detek­ toreinrichtung abgesetzten digitalen Ausgangssignals, eines Ausgangssignals der Detektoreinrichtung sowie eines Ausgangs eines eine Drehzahl des Motors detek­ tierenden bzw. demodulierenden Codierers; und
einem von der Steuereinrichtung in der Weise gesteuer­ ten Inverter bzw. Frequenzumrichter, daß eine Differenz zwischen einer vom Drehzahlbefehlssignal gemeldeten Drehzahl und einer tatsächlichen Drehzahl des Motors auf Null gebracht wird,
wobei der Motor durch den Frequenzumrichter gesteuert wird und wobei bei Überschreiten der vorgegebenen Amplitude durch das Drehzahlbefehlssignal die Steuer­ einrichtung in Funktion tritt, um den Motor zum Still­ stand zu bringen.
10. Device for controlling a speed of an electric motor with:
an analog / digital converter device for converting an analog speed command signal into a digital output signal by comparing the analog speed command signal with a triangular wave with a predetermined frequency and amplitude;
a detector device for determining whether or not the speed command signal is within the amplitude of the triangular wave;
a control device for receiving the digital output signal from the detector device, an output signal of the detector device and an output of a speed of the motor detecting or demodulating encoder; and
a inverter or frequency converter controlled by the control device in such a way that a difference between a speed reported by the speed command signal and an actual speed of the motor is brought to zero,
wherein the motor is controlled by the frequency converter and the control device comes into operation when the predetermined amplitude is exceeded by the speed command signal in order to bring the motor to a standstill.
11. Analog/Digital-Wandlerschaltung mit:
einem Komparator zum Vergleich eines analogen Eingangs­ signals mit einem Dreieckwellensignal mit einer vor­ gegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Amplitude, um das Analogsignal in ein impulsbreitenmoduliertes Aus­ gangssignal zu wandeln; und
einem auf das impulsbreitenmodulierte Signal anspre­ chenden Zähler zur Messung der während einer Dauer bzw. Periode des hohen oder niedrigen Pegels des impuls­ breitenmodulierten Ausgangssignals erscheinenden Takt­ impulse, um es in ein digitales Ausgangssignal zu wan­ deln, das dem analogen Eingangssignal entspricht.
11.Analog / digital converter circuit with:
a comparator for comparing an analog input signal with a triangular wave signal with a given frequency and a given amplitude to convert the analog signal into a pulse width modulated output signal; and
a counter responsive to the pulse width modulated signal for measuring the pulse appearing during a period of the high or low level of the pulse width modulated output signal to convert it into a digital output signal corresponding to the analog input signal.
12. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 11, bei der das digitale Ausgangssignal anhand eines der folgenden Werte ermittelt wird. ((Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals)/ (Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals)), einem Vielfachen dieses Verhältnisses, ((Dauer des niedrigen Pegels de impulsbreitenmodulierten Signals)/ (Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals)) oder einem Vielfachen dieses Verhältnisses.12. Analog / digital converter circuit according to claim 11, in which the digital output signal based on one of the following values is determined. ((Duration of high Level of the pulse width modulated signal) / (Total duration of the pulse width modulated signal)), a multiple of this ratio, ((duration of the low level of the pulse width modulated signal) / (Total duration of the pulse width modulated signal)) or a multiple of this ratio. 13. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 12, bei der die Dauer bzw. Periode des hohen oder niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals durch den Zähler gemessen wird, und bei der davon ausgegangen wird, daß die Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals die Summe aus der gemessenen Dauer des hohen Pegels und der gemessenen Dauer des niedrigen Pegels ist.13. Analog / digital converter circuit according to claim 12, in which is the duration of the high or low Level of the pulse width modulated signal by the Counter is measured, and assumed at the that the total duration of the pulse width modulated Signal the sum of the measured duration of the high Level and the measured duration of the low level is. 14. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 11, bei der das Analogsignal in digitale Daten gewandelt wird, indem Daten hinsichtlich der Impulsdauer einer Recht­ eckwelle von Daten hinsichtlich der Impulsdauer des impulsbreitenmodulierten Signals subtrahiert werden, wobei die Rechteckwelle von einem Komparator durch Vergleich der Dreieckwelle mit einer gegebenen Spannung erhalten wird.14. Analog / digital converter circuit according to claim 11, in which converts the analog signal into digital data, adding data regarding the pulse duration of a right corner wave of data regarding the pulse duration of the pulse width modulated signal are subtracted, where the square wave by a comparator Comparison of the triangular wave with a given voltage is obtained. 15. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 14, bei der die bei einem Analogeingang von Null erhaltenen digitalen Daten als ein Offsetkorrekturwert verwendet werden. 15. Analog / digital converter circuit according to claim 14, in which are those obtained with a zero analog input digital data used as an offset correction value will.   16. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 11, bei der eine Einrichtung zur Speicherung zuvor gemessener Werte des impulsbreitenmodulierten Signals vorgesehen ist, in der der vom Zähler gelieferte aktuelle Meßwert sowie mindestens ein voriger Meßwert summiert werden, und bei der der resultierende Wert als Digitalausgang von der Wandlerschaltung betrachtet wird.16. Analog / digital converter circuit according to claim 11, a device for storing previously measured Values of the pulse width modulated signal are provided in which the current measured value supplied by the meter and at least one previous measured value are summed, and where the resulting value is a digital output is viewed by the converter circuit. 17. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 16, bei der die Summe aus dem aktuellen Meßwert und mehreren zuvor gemessenen Werten des impulsbreitenmodulierten Signals als Digitalausgangssignal betrachtet wird.17. Analog / digital converter circuit according to claim 16, which is the sum of the current measured value and several previously measured values of the pulse width modulated Signal is considered as a digital output signal. 18. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 16, bei der das digitale Ausgangssignal synchron mit dem impulsbreitenmodulierten Signal erzeugt wird.18. Analog / digital converter circuit according to claim 16, which synchronizes the digital output signal with the pulse width modulated signal is generated. 19. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 16, bei der das digitale Ausgangssignal in regelmäßigen Zeit­ abständen generiert wird.19. Analog / digital converter circuit according to claim 16, of the digital output signal in regular time intervals is generated. 20. Analog/Digital-Wandlerschaltung, bei der der Wert von (Dauer des hohen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals)/(Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals) oder ein Vielfaches dieses Verhältnisses als ein digitales Ausgangssignal erzeugt wird und bei der in Anspruch 6 definierte Digitalausgang als Datum hinsichtlich der Dauer des hohen Pegels verwendet wird.20. Analog / digital converter circuit in which the value of (Duration of the high level of the pulse width modulated Signals) / (total duration of the pulse width modulated Signals) or a multiple of this ratio as a digital output signal is generated and at digital output defined in claim 6 as a date regarding the duration of the high level is used. 21. Analog/Digital-Wandlerschaltung des in Anspruch 16 definierten Typs, bei der der Wert von (Dauer des niedrigen Pegels des impulsbreitenmodulierten Signals)/ (Gesamtdauer des impulsbreitenmodulierten Signals) oder ein Vielfaches dieses Verhältnisses als ein digitales Ausgangssignal erzeugt wird und bei das in Anspruch 6 definierte Digitalausgangssignal als Datum hinsichtlich der Dauer des niedrigen Pegels verwendet wird.21. Analog / digital converter circuit of claim 16 defined type, where the value of (duration of low level of the pulse width modulated signal) / (Total duration of the pulse width modulated signal) or a multiple of this ratio as one digital output signal is generated and at that in Claim 6 defined digital output signal as a date  used for the duration of the low level becomes. 22. Analog-Digital-Wandlerschaltung des in Anspruch 16 defi­ nierten Typs, bei der das digitale Ausgangssignal von einem Zähler, das den aktuellen Meßwert angibt, und mindestens ein voriger Meßwert des impulsbreiten­ modulierten Signals dadurch erzeugt wird, daß Daten hinsichtlich der Impulsdauer einer Rechteckwelle von Daten hinsichtlich der Impulsdauer des impulsbreiten­ modulierten Signals subtrahiert werden, wobei die Rechteckwelle durch Vergleich der Dreieckwelle mit einer vorgegebenen Spannung erhalten wird, und wobei mindestens der Zähler der Impulsdauer des impuls­ breitenmodulierten Signals das digitale Ausgangssignal gemäß Anspruch 6 verwendet.22. Analog-digital converter circuit of the defi in claim 16 nier type, in which the digital output signal of a counter indicating the current measured value, and at least one previous measurement of the pulse width modulated signal is generated by data with regard to the pulse duration of a square wave of Data regarding the pulse width of the pulse width modulated signal are subtracted, the Square wave by comparing the triangular wave with a predetermined voltage is obtained, and wherein at least the counter of the pulse duration of the pulse wide modulated signal the digital output signal used according to claim 6. 23. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 11, die außerdem einen an einer Vorderflanke und einer Hinter­ flanke des impulsbreitenmodulierten Signals vorein­ gestellten Alarmtaktgeber umfaßt, der ein Alarmsignal generiert, wenn der Gesamtzählwert des Taktgebers einen vorgegebenen Wert erreicht.23. Analog / digital converter circuit according to claim 11, the also one on a front flank and a rear edge of the pulse width modulated signal posed alarm clock includes an alarm signal generated when the total count of the clock one predetermined value reached. 24. Analog/Digital-Wandlerschaltung gemäß Anspruch 23, bei der der Alarmtaktgeber auch dann voreingestellt wird, wenn die Analog/Digital-Wandlerschaltung gestartet wird.24. Analog / digital converter circuit according to claim 23, which the alarm clock is also preset when the analog to digital converter circuit started becomes. 25. Gerät zur Steuerung einer Drehzahl eines Elektromotors mit:
einer Analog/Digital-Wandlereinrichtung zur Wandlung eines analogen Drehzahlbefehlssignals in ein digitales Ausgangssignal durch Vergleich des analogen Drehzahl­ befehlssignals mit einer Dreieckwelle mit vorgegebener Frequenz und Amplitude;
einer Detektoreinrichtung zur Bestimmung, ob das Dreh­ zahlbefehlssignal innerhalb der Amplitude der Dreieck­ welle liegt;
einer Steuereinrichtung zum Empfang des von der Detek­ toreinrichtung abgesetzten digitalen Ausgangssignals, eines Ausgangs der Detektoreinrichtung sowie des Aus­ gangs eines die Drehzahl des Motors demodulierenden Co­ dierers;
einem von der Steuereinrichtung in der Weise gesteu­ erten Frequenzumrichter, daß eine Differenz zwischen einer vom Drehzahlbefehlssignal gemeldeten Drehzahl und einer tatsächlichen Drehzahl des Motors auf Null ge­ bracht wird; und
bei der die Steuereinrichtung den Motor zum Stillstand bringt, wenn die Detektoreinrichtung erkennt, daß die vom Drehzahlbefehlssignal angegebene Drehzahl die Amplitude der Dreieckwelle überschreitet.
25. Device for controlling a speed of an electric motor with:
an analog / digital converter device for converting an analog speed command signal into a digital output signal by comparing the analog speed command signal with a triangular wave with a predetermined frequency and amplitude;
a detector device for determining whether the speed command signal is within the amplitude of the triangular wave;
a control device for receiving the digital output signal output by the detector device, an output of the detector device and the output of a motor demodulating the speed of the motor;
a frequency converter controlled by the control device in such a way that a difference between a speed reported by the speed command signal and an actual speed of the motor is brought to zero; and
in which the control device brings the motor to a standstill when the detector device detects that the speed indicated by the speed command signal exceeds the amplitude of the triangular wave.
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