DE3834591A1 - Tachometer - Google Patents

Tachometer

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DE3834591A1
DE3834591A1 DE19883834591 DE3834591A DE3834591A1 DE 3834591 A1 DE3834591 A1 DE 3834591A1 DE 19883834591 DE19883834591 DE 19883834591 DE 3834591 A DE3834591 A DE 3834591A DE 3834591 A1 DE3834591 A1 DE 3834591A1
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Germany
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tachometer
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DE19883834591
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Norbert Huber
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Dr Johannes Heidenhain GmbH
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Dr Johannes Heidenhain GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
    • G01P13/045—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement with speed indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G—PHYSICS
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed

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Description

Die Erfindung betrifft ein Tachometer mit einer Positionsmeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiges Tachometer wird beispielsweise zur Ermittlung der Drehzahl oder der Geschwindigkeit von relativ zueinander bewegten Maschinenteilen einer Werkzeugmaschine eingesetzt.
Aus der DE-PS 31 15 497 ist ein Tachometer mit ei­ ner Positionsmeßeinrichtung in Form eines Drehge­ bers bekannt, dessen zwei gegeneinander phasenver­ schobene Meßsignale einem Richtungsdiskriminator zugeführt werden, dessen Vorwärtsausgangssignale über jeweils eine Schaltstufe für Impulse konstan­ ter Energie einen ersten Summierverstärker und des­ sen Rückwärtsausgangssignale über jeweils eine Schaltstufe für Impulse konstanter Energie einen zweiten Summierverstärker beaufschlagen. Die Aus­ gangssignale der beiden Summierverstärker werden über jeweils eine Integrationsstufe in Form eines Tiefpaßfilters einem Differenzverstärker zugelei­ tet, an dessen Ausgang ein Tachometersignal an­ steht, das proportional der Drehzahl des Drehgebers ist. In einer anderen Version werden die gegenein­ ander phasenverschobenen Meßsignale des Drehgebers einem Richtungsdiskriminator mit einem Richtungs­ ausgang zugeführt, dessen Ausgangssignale über je­ weils eine Schaltstufe für Impulse konstanter Ener­ gie einen Summierverstärker beaufschlagen. Das Aus­ gangssignal des Summierverstärkers wird über eine Integrationsstufe in Form eines Tiefpaßfilters ei­ nem Verstärker zugeleitet, dessen Eingang zum Um­ schalten des Vorzeichens der Verstärkung mit dem Richtungsausgang des Richtungsdiskriminators ver­ bunden ist.
Bei einem derartigen Tachometer weist aber das ge­ wonnene Tachometersignal eine relativ hohe Wellig­ keit auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tachometer der genannten Gattung anzugeben, bei dem die Welligkeit des Tachometersignals wesentlich reduziert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht ins­ besondere darin, daß das Tachometersignal durch die Reduzierung seiner Welligkeit eine genauere Regelung der Drehzahl und der Geschwindigkeit von relativ zueinander beweglichen Maschinenteilen er­ laubt.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung entnimmt man dem Unteranspruch.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Figur ist ein Tachometer mit einer Posi­ tionsmeßeinrichtung in Form eines inkrementalen Drehgebers D gezeigt, dessen zwei analogen peri­ odischen Meßsignale M 1, M 2 die gegeneinander um 90° phasenverschoben sind, jeweils über einen Analog- Digital-Wandler W 1, W 2 einem programmierbaren Spei­ cher PS zugeführt werden; die beiden Analog-Digi­ tal-Wandler W 1, W 2 und der programmierbare Speicher PS bilden eine Frequenzstufe F zur Frequenzverviel­ fachung, die aus den beiden analogen periodischen Meßsignalen M 1, M 2 zwei hochfrequente periodische Rechtecksignale U 1, U 2 bildet, die gleichfalls um 90° phasenverschoben sind. Der programmierbare Speicher PS ist derart programmiert, daß er aus den Ausgangswerten der beiden Analog-Digital-Wandlern W 1, W 2 die beiden hochfrequenten periodischen Rechtecksignale U 1, U 2 erzeugt, deren Periode ge­ genüber der Periode der beiden analogen peri­ odischen Meßsignale M 1, M 2 des Drehgebers D mit einem hohen Unterteilungsfaktor unterteilt ist. Eine derartige Frequenzstufe F ist in der EP-A2 02 13 904 beschrieben.
Aus den beiden hochfrequenten periodischen Recht­ ecksignalen U 1, U 2 bildet der Richtungsdiskrimina­ tor RD durch Mehrfachauswertung vier Ausgangssignale S 1-S 4, die jeweils einer Schalt­ stufe S S 1-SS 4 für Impulse konstanter Energie zuge­ führt werden. Die Ausgangssignale T 1-T 4 der vier Schaltstufen T 1-T 4 werden über einen Summationsver­ stärker SV und über eine Integrationsstufe in Form eines Tiefpaßfilters TF dem einen Eingang eines Verstärkers V zugeleitet, an dessen Ausgang ein Tachometersignal TS in Form eines Gleichspannungs­ signals ansteht, das proportional der Frequenz des Drehgebers D ist. Der Richtungsdiskriminator RD bildet aus den beiden hochfrequenten periodischen Rechtecksignalen U 1, U 2 der Frequenzstufe F zusätz­ lich ein Richtungssignal RS für die Drehrichtung des Drehgebers D, das den anderen Eingang des Ver­ stärkers zum Umschalten des Vorzeichens der Ver­ stärkung beaufschlagt. Der Schaltungsaufbau vom Richtungsdiskriminator RD bis zum Verstärker V so­ wie seine Wirkungsweise ist in der DE-PS 31 15 497 beschrieben.
Im gezeigten, besonders vorteilhaften Ausführungs­ beispiel sind zwei Analog-Digital-Wandler (W 1, W 2) vorgesehen. Die Erfindung kann aber auch mit nur einem Analog-Digital-Wandler realisiert werden. Hierzu ist diesem einen Analog-Digital-Wandler eine geeignete Schaltung mit Umschalter und Speicher zuzuordnen, so daß die zwei analogen periodischen Meßsignale seriell am Analog-Digital-Wandler an­ liegen. So kann beispielsweise vor dem Analog-Digi­ tal-Wandler ein Zwischenspeicher vorgesehen werden, der beide analogen periodischen Meßsignale zu einem Abtastzeitpunkt speichert und diese gespeicherten Werte seriell dem Analog-Digital-Wandler zuführt. Nach dem Analog-Digital-Wandler ist wiederum ein Zwischenspeicher vorteilhaft, so daß die Digital­ werte von beiden analogen periodischen Meßsignalen dem programmierbaren Speicher zur Verfügung stehen.

Claims (3)

1. Tachometer mit einer Positionsmeßeinrichtung, dessen mindestens zwei Meßsignale einem Rich­ tungsdiskriminator zugeführt werden, dessen we­ nigstens eines Ausgangssignal über eine Schalt­ stufe einer Integrationsstufe zur Gewinnung ei­ nes Tachometersignals zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Meßsi­ gnale (M 1, M 2) der Positionsmeßeinrichtung (D) über eine Frequenzstufe (F) zur Frequenzverviel­ fachung dem Richtungsdiskriminator (RD) zuge­ führt werden.
2. Tachometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Frequenzstufe (F) wenigstens einen Analog-Digital-Wandler (W 1, W 2) und einen nach­ geschalteten programmierbaren Speicher (PS) auf­ weist.
3. Tachometer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Frequenzstufe (F) zwei pa­ rallele Analog-Digital-Wandler (W 1, W 2) auf­ weist.
DE19883834591 1988-10-11 1988-10-11 Tachometer Withdrawn DE3834591A1 (de)

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