DE19530677A1

DE19530677A1 - Verfahren zur Geschwindigkeits- oder Drehzahlmessung

Info

Publication number: DE19530677A1
Application number: DE1995130677
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Boeffel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-08-21
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 1997-02-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeits- oder Drehzahlmessung, wobei weg- bzw. drehwinkelabhängig Geberimpulse erzeugt und innerhalb einer vorgegebenen Takt periode gezählt werden.

Die Zeichnung zeigt auf einer Zeitachse t die von einem Weg- oder Drehwinkelgeber erzeugten Geberimpulse I und einen Takt Cl, innerhalb dessen Taktperiode T die Geberimpulse I gezählt werden. Die dabei erhaltene Zahl ist ein Maß für die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl. Werden die Geberimpulse I innerhalb der Taktperiode T nur ganzzahlig, hier z. B. p = 3 Geberimpulse I, erfaßt, so ist die Geschwindigkeits bzw. Drehzahlbestimmung vergleichsweise ungenau.

Eine höhere Genauigkeit läßt sich dadurch erreichen, daß die Geberimpulse I innerhalb der Taktperiode T nicht ganzzahlig, sondern als rationale Zahl erfaßt werden. Hierzu kann bei spielsweise die Zeit T_p zwischen dem letzten Geberimpuls I des Taktes Cl(k-1) und dem letzten Geberimpuls I des darauf folgenden Taktes Cl(k) gemessen werden, wobei dann zur Ge schwindigkeits- bzw. Drehzahlbestimmung die ganze Zahl, hier p = 3, der erfaßten Geberimpulse I durch die gemessene Zeit T_p dividiert wird.

Divisionen sind jedoch in digitalen Systemen im Vergleich zu Additionen, Subtraktionen und Multiplikationen nur mit hohem Rechenaufwand durchzuführen und für schnelle Geschwindig keits- und Drehzahlbestimmungen zu zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine genaue Geschwindigkeits- oder Drehzahlbestimmung aufgrund von ge schwindigkeits- bzw. drehzahlabhängig erzeugten Geberimpulsen ohne das Erfordernis einer Division zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei dem Verfahren der eingangs angegebenen Art eine nicht ganze, rationale Zahl N(k) der Geberimpulse während der k-ten Takt periode T mit

ermittelt wird, wobei p die ganze Zahl der in der Taktperi ode T erfaßten Geberimpulse und T_p die zwischen p+1 Geber impulsen gemessene Zeit ist. Dabei wird die Zeit T_p vorzugs weise zwischen dem jeweils letzten Geberimpuls der (k-1)-ten und k-ten Taktperiode oder zwischen dem jeweils ersten Geber impuls der (k-1)-ten und k-ten Taktperiode gemessen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird wiederum auf die Zeichnung Bezug genommen. Wird in der Taktperiode T eine ganze Zahl von p, hier p = 3, Geberimpulsen I gezählt, so ergibt sich auf der Grundlage der p Geberimpulse I die zu bestimmende Geschwindigkeit oder Drehzahl mit

wobei T_p die Zeit zwischen beispielsweise dem letzten Geber impuls I des vorangegangenen Taktes Cl(k-1) und dem letzten Geberimpuls I des aktuellen Taktes Cl(k) ist. Mit

erhält man für x:

Damit gilt für die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl

Da die Taktperiode T eine konstante Größe ist, läßt sich die Geschwindigkeit oder Drehzahl auch durch die rationale Zahl N der Geberimpulse I während der Taktperiode T ausdrücken, wo bei gilt

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die rationale Zahl N(k) der Geberimpulse I für den aktuellen Takt Cl(k) rekursiv aus den während der aktuellen Taktperiode T ganzzahlig erfaß ten p Geberimpulsen I und der für den vorangegangenen Takt Cl(k-1) ermittelten und mit dem Faktor

multiplizierten rationalen Zahl N(k-1) der Geberimpulse I er mittelt. Damit gilt:

Da die Taktzeit T konstant ist, ist auch ihr in dem Multiplikationsfaktor

auftretender Kehrwert 1/T eine Konstante, so daß Divisionen mit veränderlichen Werten entfallen und somit die Rechenzeit zur Ermittlung der Zahl N(k) und damit der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl minimal ist.

Claims

1. Verfahren zur Geschwindigkeits- oder Drehzahlmessung, wo bei weg- bzw. drehwinkelabhängig Geberimpulse (I) erzeugt und innerhalb einer vorgegebenen Taktperiode T gezählt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht ganze, rationale Zahl N(k) der Geberimpulse (I) während der k-ten Taktperiode T mit ermittelt wird, wobei p die ganze Zahl der in der Taktperi ode T erfaßten Geberimpulse (I) und T_p die zwischen p+1 Ge berimpulsen (I) gemessene Zeit ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Zeit T_p zwischen dem jeweils letzten Geber impuls (I) der (k-1)-ten und k-ten Taktperiode T gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Zeit T_p zwischen dem jeweils ersten Geber impuls (I) der (k-1)-ten und k-ten Taktperiode T gemessen wird.