DE4025307A1 - Verfahren und vorrichtung zum digitalen bestimmen der phasendifferenz zweier signale - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum digitalen bestimmen der phasendifferenz zweier signaleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum digitalen Bestimmen
der Phasendifferenz zwischen einem Istwert-Signal und einem
Referenz-Signal sowie eine hierzu geeignete Vorrichtung.
Bei rotierenden Maschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, ist
es üblich, den Rotationswinkel eines rotierenden Teiles durch
Pulsgeber zu erfassen, die bei gleichmäßiger Rotation ein
periodisches Signal abgeben, zum Beispiel sinusförmige Signale
oder Pulse, die beispielsweise entstehen, wenn eine rotierende
Marke einen ortsfesten Sensor passiert. Diese Signale können
eine konstante Amplitude aufweisen, wobei dann ihre Phasenlage
dem momentanen Rotationswinkel des rotierenden Teils entspricht
und erfaßt werden muß. Derartige normierte Signale treten etwa
auf, wenn eine rotierende Marke von einer konstanten
Lichtquelle bestrahlt wird, so daß die Intensität des vom Sensor
empfangenen Lichtes nur von der Lage der Marke abhängt.
Induktive, magnetische oder andere Geber erzeugen aber häufig
ein Ausgangssignal, dessen Amplitude auch von der
Rotationsgeschwindigkeit abhängt, so daß zur Winkelbestimmung
erst eine Normierung des Signals erforderlich ist.
Werden an zwei gegeneinander beweglichen Teilen, zum Beispiel
den beiden Enden einer rotierenden Welle oder eines Getriebes,
derartige Geber angeordnet, so kann aus der Phasendifferenz der
beiden Sensorsignale die gegenseitige Verdrehung der beiden
Bauteile bestimmt werden, um zum Beispiel Torsionsschwingungen
oder andere Eigenschwingungen zu erfassen. Dabei dient das eine
Signal als Referenz-Signal und das andere Signal als
Istwert-Signal für die Eigenschwingung. Die Eigenschwingung
selbst kann dann als die Bewegung eines Einheitsvektors in
einem Koordinatensystem beschrieben werden, das mit der
Frequenz des Referenz-Signals rotiert. Eine Erfassung der
Amplitude ist hierbei nicht erforderlich.
Häufig soll aber auch die Amplitude eines derartigen Vektors
erfaßt werden. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, in der
Maschine einen Fluß, also eine durch Richtung und Betrag
bestimmte vektorielle Größe, zu erfassen. Soll dieser Fluß auf
einen Sollwert geregelt werden, so besitzen das Referenz-Signal
und das Istwert-Signal eine Phase und eine Amplitude und der
betreffende Istwert muß hinsichtlich seiner Phase und seiner
Amplitude erfaßt werden. Da die weitere Signalverarbeitung, zum
Beispiel in der Regelung der Maschine, weitgehend digital
erfolgt, muß der Phasenwinkel durch einen Digitalwert erfaßt
werden.
Im Stand der Technik wird der Phasenwinkel in Analogtechnik
ermittelt und als normiertes Gleichspannungssignal ausgegeben.
Ein maximales Ausgangssignal von 10 Volt entspricht dann zum
Beispiel 360°. Die analoge Signalverarbeitung besitzt aber
bekanntlich Nachteile im Hinblick auf die maximal erreichbare
Dynamik, Störempfindlichkeit und Signalübertragung, für deren
Beseitigung ein hoher Aufwand nötig ist.
Gegenwärtig handelsübliche Geräte sind außerdem aufgrund ihrer
analogen Auswerteelektronik an bestimmte Abtastverfahren, zum
Beispiel das "Shannon" Abtasttheorem, gebunden, woraus sehr
lange Signalerfassungszeiten für niederfrequente Signale
folgen. Die Umwandlung analoger Ausgangssignale, die in der
Digital- und Rechentechnik benötigt werden, bedingen weiteren
Aufwand an Hardware sowie an Zeit für die
Analog/Digital-Wandlung, was auch zu Zeitproblemen in den
verwendeten Rechnern führen kann.
Für die Erfassung von Phasenwinkeln bzw. Phasendifferenzen oder
Vektorkomponenten können zwar konventionelle Vielkanalsysteme
mit weitgehender Analogtechnik verwendet werden, diese haben
aber ein verhältnismäß großes Bauvolumen und benötigen eine
aufwendige Stromversorgung mit einer hohen Stromaufnahme.
Handelsübliche Vektorkomponenten-Meßsysteme zur Auswertung von
Sinusschwingungen sind gegenwärtig so teuer, daß sie für den
Vergleich von Istwert-Signalen mit vorgegebenen
Referenz-Signalen oder einen anderen Analyse-Modus einer
vektoriellen Größe schon wegen ihres Preises ausscheiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches
Meßsystem zur Verfügung zu stellen, das zumindest die
Phasendifferenz zwischen einem Istwertsignal und einem
Referenzsignal als Digitalwert zu erfassen gestattet. Die
Erfindung gestattet darüber hinaus, die Phasenlage und die
Amplitude des Istwertsignals auf einfache Weise als Digitalwert
zu erfassen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
immer dann, wenn eines der normierten Signale einen
vorgegebenen Phasenwinkel erreicht, ein Digitalzähler
freigegeben wird, und wenn das andere normierte Signal den
vorgegebenen Phasenwinkel erreicht, der Digitalzähler wieder
gesperrt wird. Dem Zähler wird eine Folge von Zählimpulsen
eingegeben, deren Impulsfolgefrequenz als ein konstantes
Vielfaches der Frequenz eines der beiden Signale vorgegeben
ist. Nach einer Sperrung des Zählers wird der Zählerstand als
Digitalwert der Phasendifferenz ausgelesen und der Zähler
rückgesetzt.
Ist für den Digitalwert der Phasendifferenz eine
Winkelauflösung von dW = 2π/N der Phasendifferenz gewünscht, so
kann vorteilhaft der Vervielfachungsfaktor zwischen der
Frequenz des Signals und der Impulsfolgefrequenz durch den
Wert N vorgegeben werden. Wird dann zum Beispiel am Zähler der
Digitalwert M für die Phasendifferenz ausgelesen, so ergibt die
Phasendifferenz selbst den Winkel M·dW. Auf diese Weise kann
also ohne weitere Umrechnung die Phasendifferenz mit einer
vorgegebenen Anzahl von Dezimalstellen genau ausgegeben werden.
Als normierte Signale können insbesondere Rechteckimpulse
verwendet werden, die zum Beispiel immer beim Nulldurchgang
eines Signals oder bei einem anderen vorgegebenen
Vergleichswert eine Impulsflanke erzeugen, die dann jeweils
auftritt, wenn die Phasenlage des Signals diesem vorgegebenen
Phasenwinkel entspricht.
Diese und weitere vorteilhafte Varianten der Erfindung, sowie
eine geeignete Vorrichtung sind in den Ansprüchen angegeben und
werden anhand von vier Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte Vorrichtung zur Bestimmung der
Frequenz, der Phasendifferenz und der Maximalamplitude eines
Istwertes, und Fig. 2 den Verlauf von dabei auftretenden
Signalen. In Fig. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, die
mittels der in Fig. 4 gezeigten Signale Frequenz und Phasenlage
des Istwert-Signals und des Referenzsignals bestimmt.
In Fig. 2 ist zunächst ein sinusförmiges Referenzsignal Uref
und darunter ein voreilendes Istwert-Signal Uist und ein
nacheilendes Istwert-Signal Uist, dargestellt. Für die
Phasendifferenz dph zwischen Referenzsignal und Istwert-Signal
gilt also dph < 0 bzw. dph′ < 0. Diese Phasendifferenz ist
proportional der Zeitverschiebung zwischen den Nulldurchgängen
von Referenzsignal und Istwert-Signal, wobei der
Proportionalitätsfaktor praktisch durch die Frequenz des
Referenzsignals oder des Istwert-Signals gegeben ist, solange
beide Frequenzen innerhalb einer Signalperiode annähernd gleich
und konstant sind. Durch Erfassen der entsprechenden
Nulldurchgänge können also Rechteckimpulse U*ref und U*ist bzw.
U*ist′ gebildet werden, die immer dann eine Flanke aufweisen,
wenn die entsprechenden Signale den vorgegebenen Phasenwinkel 0
erreichen.
Werden also zum Beispiel die Signale Uref und Uist gemäß Fig. 1
entsprechenden Eingängen eines Binärsignalgebers BSG zugeführt,
der beispielsweise zwei Operationsverstärker enthalten kann,
die bereits bei einem sehr niedrigen Eingangspegel übersteuert
sind, so entstehen an dessen Ausgang die beiden normierten
Signale U*ref und U*ist, die Rechteckimpulse mit Pulsflanken
darstellen, die durch den vorgegebenen Phasenwinkel 0 bestimmt
sind.
Ist dabei der Spitzenwert (Maximalamplitude) des betreffenden
Signals (z. B. Uref) bekannt, so kann durch Aufschalten eines
Schwellwertes dU auf das betreffende Signal jederzeit auch ein
anderer Phasenwinkel vorgegeben werden. Dadurch kann zum
Beispiel überwacht werden, ob das Istwert-Signal Uist mit der
durch dU vorgegebenen Phasendifferenz phasenstarr an Uref
gekoppelt ist. Handelt es sich bei Uist zum Beispiel um Strom
oder Spannung einer elektrischen Maschine, deren Grundwelle
durch Uref vorgegeben ist, so kann die Abweichung vom
Soll-Leistungswinkel dieser Maschine gemessen werden, der durch
dU vorgegeben werden kann und Wirkleistung und Blindleistung
bestimmt.
Stehen die beiden Signale Uref und Uist als entsprechend
normierte Signale ohnehin bereits zur Verfügung, so kann auf
einen eigenen Binärsignalgeber BSG verzichtet werden. Die
Erfindung sieht auch für diesen Fall vor, die entsprechenden
normierten Signale entsprechenden Eingängen einer
Verknüpfungsstufe zuzuführen, an deren Ausgang ein Binärsignal
ansteht, dessen Flanken jeweils beim vorgegebenen Phasenwinkel
der beiden Signale auftreten. Diese Verknüpfungsstufe kann nach
dem Prinzip eines Pulspausen-Modulators aufgebaut sein und ist
im Fall, daß die entsprechenden normierten Signale bereits als
Rechteckimpulse U*ref und U*ist zur Verfügung stehen, eine
einfache Logik LOG, die in Fig. 1 als EXKLUSIV/ODER-Gatter
dargestellt ist.
Kommt es auf das Vorzeichen der Phasendifferenz nicht an, zum
Beispiel weil nur eine Nacheilung oder nur eine Voreilung
möglich ist, oder ist auf andere Weise eine entsprechende
Vorzeichenbildung vorgesehen, so ist im Prinzip keine weitere
logische Verknüpfung der beiden Signale U*ref und U*ist nötig. In
Fig. 1 ist aber mit unterbrochenen Linien ein UND-Gatter UND
vorgesehen, dem zusätzlich noch U*ref zugeführt ist.
Fig. 2 zeigt das am UND-Ausgang anstehende Gate-Signal GS, das
also nur in den positiven Halbwellen von Uref auftritt. Ein in
den negativen Halbwellen auftretendes Ausgangssignal EO des
EXKLUSIV/ODER-Gatters dagegen ist nur in durchbrochenen Linien
gezeichnet, da es vom UND-Gatter unterdrückt wird.
Dieses durch logische Verknüpfung von U*ref und U*ist gebildete
Signal besitzt eine Signaldauer oder eine Signalpause, die also
jetzt der Phasendifferenz dph proportional ist und als
Freigabesignal einem entsprechenden Eingang "Gate" eines
Digitalzählers Z zugeführt wird.
Die Zählimpulse CLK für den Clock-Eingang clk des Zählers
werden von einem Impulsgeber erzeugt, dessen Pulsfolgefrequenz
als Vielfaches der Frequenz des Signales U*ref oder U*ist bekannt
ist. Ist zum Beispiel die Frequenz des Referenzsignals U*ref
selbst bekannt, so kann der entsprechende Impulsgeber mit einer
konstanten Frequenz betrieben werden, da dann auch das
Frequenzverhältnis bekannt ist und das Zählergebnis lediglich
mit diesem bekannten Impulsverhältnis korrigiert zu werden
braucht. Vorteilhaft wird als Impulsgeber aber ein
Frequenzvervielfacher verwendet, der derart vom Referenzsignal
(oder auch dem Istwert-Signal) gesteuert wird, daß die
Pulsfolgefrequenz seines Ausgangssignals ein konstantes
Vielfaches N der Frequenz des Steuersignals beträgt. Ein
derartiger Frequenzvervielfacher FV kann insbesondere unter
Verwendung einer digitalen Rückführungsleitung in
Digitaltechnik aufgebaut sein und von den Rechteckimpulsen U*ref
bzw. U*ist gesteuert werden.
Vorteilhaft wird das Frequenzverhältnis N konstant vorgegeben.
Soll der Phasenwinkel dph mit einer vorgegebenen
Winkelauflösung dW (z. B. dW = 1° oder dW = 0,01°) erfaßt
werden, so ist dies besonders einfach möglich, wenn gemäß
dW = 360°/N,
das Frequenzverhältnis N = 360°/dW ( im Beispiel also
N = 360 bzw. 36 000) vorgegeben wird.
Nach dem Einlesen der Zähler sind also keine weiteren
normierenden Rechenvorgänge notwendig, um auch bei variabler
Frequenz des Istwert-Signals die Winkeldifferenz stets mit der
gewünschten Genauigkeit dW auszugeben.
In Fig. 2 sind die Impulse CLK des Impulsgebers sowie der
jeweils aktuelle Zählstand m des Zählers Z dargestellt. Dieser
Zählstand m beginnt beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit
m = 0 zu Beginn des Freigabesignals GS und wird am Ende des
Freigabesignals als Endwert M ausgelesen. Es gilt dann
dph = M·dW. Im Beispiel mit N = 360 für dW = 1° bzw.
N = 36 000 für dW = 0,01° entspricht also der Wert m = 10 einer
Phasendifferenz dph von 10° bzw. 0,1°.
Um auch das Vorzeichen der Phasendifferenz zu erfassen, kann
zum Beispiel danach unterschieden werden, ob das Freigabesignal
GS, also das Zeitintervall für den Zählvorgang und die
Bestimmung der Phasendifferenz, vor oder nach dem Nulldurchgang
des Signals Uref oder Uist erfolgt. In Fig. 1 ist der
entsprechende Rechteckimpuls U*ist auf einen
Vorwärts/Rückwärts-Eingang "+/-" des Zählers Z gegeben, um die
Zählrichtung bei einer Impulsflanke umzuschalten. Bei einem
nacheilenden Signal Uist wird m negativ gezählt, für die
voreilende Spannung Uist′ dagegen positiv gezählt.
Die Anordnung nach Fig. 1 ermöglicht es somit, die
Phasendifferenz zwischen Uist und Uref zu ermitteln, was dem
Winkel zwischen einem mit der Referenzfrequenz rotierenden
Referenzvektor und einem mit der Istfrequenz rotierenden
Istvektor entspricht. Der Istvektor ist somit bezüglich seiner
polaren Winkelkomponente bestimmt.
Soll der Istvektor vollständig bestimmt werden, so muß auch
seine polare Betragskoordinate (d. h. der Maximalwert des
Signals Uist) bestimmt werden. Dies kann dadurch geschehen, daß
zum Beispiel der Effektivwert Ueff des Istwert-Signals Uist
gebildet wird. Ein derartiger Betrag-Geber GB, der im
wesentlichen nur eine geeignete Glättung des gleichgerichteten
Istwert-Signals durchzuführen braucht, kann in Analog-Technik
aufgebaut sein, um anschließend über einem
Analog/Digital-Wandler einen entsprechenden Digitalwert in
einen Rechner CALC einzugeben. Ist der Phasenlage des
Referenz-Signals also die Richtung einer mit der
Referenzfrequenz Fref rotierenden d-Achse zugeordnet, so
schließt diese d-Achse mit einer raumfesten Bezugsachse einen
entsprechenden Winkel Wref ein, der sich als Integral der
Referenzfrequenz ergibt. Dem Istwert-Signal kann dann ein
Istvektor A ist mit der polaren Betragskomponenten A = 21/2 × Ueff
und der auf die rotierende d-Achse bezogenen polaren
Richtungskomponente dph = M·dW bzw. der auf die raumfeste
Bezugsachse bezogenen polaren Richtungskomponente Wist = Wref + M
·dW zugeordnet werden. Im Rechner kann der Istvektor A ist auch
in orthogonalen Komponenten weiterverarbeitet werden, wobei
diese orthogonalen Komponenten sich im rotierenden
d,q-Koordinatensystem ergeben
(A ist)d=21/2×Ueff×cos (M×dW)
(A ist)q=21/2×Ueff×sin (M×dW)
oder im raumfesten Koordinatensystem
(A ist)₁=21/2×Ueff×cos (Wref+M×dW)
(A ist)₂=21/2×Ueff×sin (Wref+M×dW)
(A ist)q=21/2×Ueff×sin (M×dW)
oder im raumfesten Koordinatensystem
(A ist)₁=21/2×Ueff×cos (Wref+M×dW)
(A ist)₂=21/2×Ueff×sin (Wref+M×dW)
ergeben. Dadurch ist die Vorrichtung der Fig. 1 zu einem
Meßgerät für die Komponenten eines Vektors erweitert.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Auch hier wird für den bevorzugten Anwendungsfall,
daß analoge Eingangssignale Uref und Uist verwendet werden,
zunächst im Binärsignal-Geber BSG mittels entsprechender
Komparatoren der jeweilige Zeitpunkt bestimmt, bei dem ein
Signal den vorgegebenen Phasenwinkel (z. B. 0) erreicht, also
das entsprechende Rechtecksignal eine Flanke aufweist. Die
Logik LOG ermittelt ihrerseits das Freigabesignal GS, dessen
Flanken jeweils bei den vorgegebenen Phasenwinkeln der Signale
auftreten.
In diesem Fall besteht die Logik jeweils aus einer monostabilen
Kippstufe, wobei in diesem Fall aus U*ref der positive
Nulldurchgang des Referenzsignals durch einen entsprechenden
Kurzzeitimpuls Pref ermittelt wird, während ein entsprechender
Kurzzeitimpuls Pist aus U*ist den negativen Nulldurchgang von Uist
angibt. Eine bistabile Kippstufe verknüpft die Ausgangssignale
beider monostabilen Kippstufen zum Freigabesignal GS für den
Zähler Z.
Dieser Zähler Z ist stets vor seiner Freigabe auf den Wert
N/2 = 180°/dW gesetzt. Die während der Dauer des Signals GS
anfallenden Zählimpulse CLK des Impulsgebers bewirken, daß der
Zählerstand m des Zählers Z herunterläuft und am Ende des
Freigabesignals den Wert M erreicht, dem die Phasendifferenz
dph = M·dW zugeordnet ist. Im Fall der in Fig. 4 gezeigten
Nacheilung von Uist ist M bereits negativ, für den Fall einer
Voreilung erreicht der Zählerstand noch einen positiven Endwert
und zeigt damit eine positive Phasendifferenz an.
Für den Impulsgeber ist in Fig. 3 die erwähnte digitale
Rückführung als ein Feedback dargestellt, der in den Rechner
CALC integriert oder als ein eigenes Bauteil ausgeführt sein
kann. Aus der Phasendifferenz dph wird mittels eines
proportionalen-integralen Regelalgorithmus PI eine Frequenz F
jeweils um einen Betrag dF geändert, der sich aus der
Phasendifferenz dph ergibt. Dadurch entsteht eine Frequenz
F + dF, die solange verändert wird, bis die beiden Signale Uref
und Uist phasengleich werden. Wird diese Frequenz in einem
Integrator (Zähler Z1) integriert, so kann der dadurch
entstehende Phasenwinkel benutzt werden, um dadurch den
entsprechenden Phasenwinkel Wref des Referenzsignals Uref
vorzugeben.
Entsprechend der Zeitkonstanten des PI-Reglers wird also das
Referenz-Signal Uref in seiner Phasenlage dem Istwert-Signal
nachgeführt. Im (ggf. im Rechner CALC in Software ausgeführten)
Feedback FDB liefern dann der PI-Regler die Referenzfrequenz
Fref = F + dF und der Integrator INT den entsprechenden
Referenzwinkel, auf den das Istwert-Signal bezogen wird.
Dadurch werden also die in den oben abgeleiteten Gleichungen
benötigten Winkel und die Frequenz sowohl für Uref als auch für
Uist bestimmt.
Das Frequenzverhältnis N zwischen der Folgefrequenz der
Impulse CLK und der Referenzfrequenz Fref kann am Eingang eines
spannungsgesteuerten Oszillators OSZ vorgegeben werden, der die
Zählimpulse für den Zähler Z liefert.
Der Zähler Z1 ist zweckmäßig auf eine Periode von N×2π
ausgelegt,sein höchstwertiges Bit Ur kann daher bereits als
normierter Rechteckimpuls (U*ref) für die Logik LOG benutzt
werden, wodurch die Bildung und Normierung eines eigenen
Referenzsignals Uref überflüssig wird.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung ist also die
Referenzphase mit der Zeitkonstanten der Rückführung FDB dem
Istwert-Signal nachgeführt. Im ausgeregelten Zustand ist daher
die Frequenz Fref gleich der Frequenz des Referenzsignals Uref;
daher kann das Meßsignal N·Wref des Zählers Z1, das jeweils bei
N·dW = 360° rückgesetzt wird, bereits als amplituden-normiertes
Referenzsignal benutzt werden. Schnellere Änderungen in der
Phasenlage des Istwert-Signals werden jedoch durch die
entsprechende Phasendifferenz dph schneller erfaßt.
Die Erfindung gestattet also, den Phasenwinkel eines
Istwert-Signals bzw. die Komponenten eines durch ein
Istwert-Signal erfaßten Vektors auf weitgehend digitale Weise
ohne großen Aufwand zu erfassen.
Claims (9)
1. Verfahren zum digitalen Bestimmen der Phasendifferenz (dph)
zwischen einem Istwert-Signal (Uist) und einem
Referenz-Signal (Uref), gekennzeichnet durch folgende
Schritte:
- a) wenn eines der normierten Signale (U*ref U*ist) einen vorgegebenen Phasenwinkel erreicht, wird ein Digitalzähler (Z) freigegeben, und wenn das andere normierte Signal den vorgegebenen Phasenwinkel erreicht, wird der Digitalzähler (Z) wieder gesperrt,
- b) es wird eine Folge von Zählimpulsen (CLK) mit einer durch ein bekanntes Vielfaches (N) der Frequenz eines der Signale vorgegebenen Pulsfolgefrequenz erzeugt und dem Zähler (Z) eingegeben,
- c) nach Sperrung des Zählers wird der Zählerstand (1) als Digitalwert der Phasendifferenz (dph) ausgelesen und der Zähler rückgesetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
normierten Signale aus Analog-Signalen als Rechteckimpulse
mit durch den vorgegebenen Phasenwinkel bestimmten
Impulsflanken erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch
logische Verknüpfung der beiden normierten Signale ein
Freigabesignal (GS) mit einer der Phasendifferenz
proportionalen Signallänge oder Signalpause gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer für die
Phasendifferenz vorgegebenen Winkelauflösung dW = 360°/N der
Wert N für das Vielfache vorgegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Digitalzahl für den Effektivwert (Ueff) des Istwert-Signals
erfaßt und die Komponenten eines dem Istwert-Signal
zugeordneten Vektors aus dem Digitalwert der Phasendifferenz
und der Digitalzahl des Effektivwertes bestimmt werden.
6. Vorrichtung zum digitalen Bestimmen der Phasendifferenz
zweier Signale, gekennzeichnet durch
- a) eine Verknüpfungsstufe (LOG) mit zwei Eingängen für die beiden Signale (U*ref, U*ist) und einen Ausgang für ein Binärsignal (GS) mit Impulsflanken, die jeweils bei einem vorgegebenen Phasenwinkel der beiden Signale auftreten,
- b) einen Impulsgeber (FV) zur Abgabe von Zählimpulsen (CLK) und
- c) einen Zähler (Z) für die Zählimpulse, der für die Dauer zwischen zwei Flanken des Binärsignals freigegeben, anschließend ausgelesen und rückgesetzt wird, wobei der ausgelesene Zählerstand (M) des Zählers ein Digitalwert für die Phasendifferenz darstellt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen der
Verknüpfungsstufe vorgeschalteten Binärsignal-Geber zum
Erfassen des Zeitpunktes, bei dem die Phasenlage jeweils
eines der Signale einen vorgegeben Phasenwinkel erreicht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch
einen Frequenzvervielfacher (FV), dem ein einer gewünschten
Winkelauflösung (dW = 2π/N) entsprechender
Vervielfachungsfaktor (N) vorgegeben ist und dessen
Pulsfolgefrequenz das entsprechende Vielfache der Frequenz
einer der beiden Signale beträgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, gekennzeichnet
durch einen Effektivwert-Geber für wenigstens eines der
beiden Signale zur Bestimmung der polaren Betragskomponenten
eines Vektors, dessen polare, auf den Phasenwinkel des
anderen der beiden Signale bezogene Richtungskomponente
durch den Digitalwert der Phasendifferenz gegeben ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904025307 DE4025307A1 (de) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Verfahren und vorrichtung zum digitalen bestimmen der phasendifferenz zweier signale |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904025307 DE4025307A1 (de) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Verfahren und vorrichtung zum digitalen bestimmen der phasendifferenz zweier signale |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4025307A1 true DE4025307A1 (de) | 1992-02-13 |
Family
ID=6411961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904025307 Withdrawn DE4025307A1 (de) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Verfahren und vorrichtung zum digitalen bestimmen der phasendifferenz zweier signale |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4025307A1 (de) |
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- 1990-08-09 DE DE19904025307 patent/DE4025307A1/de not_active Withdrawn
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