ES2310602T3 - Procedimiento para la determinacion de un valor numerico para la duracion temporal de una señal de forma de impulsos, que se repite periodicamente, y dispositivo para la realizacion de un procedimiento de este tipo. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la determinación de un valor numérico que caracteriza la tasa de impulsos de una señal (68) de forma de impulsos, que se repite periódicamente, con los siguientes pasos: a) A intervalos de tiempo se determina la duración (T) del periodo de la señal. b) A intervalos de tiempo se determina como magnitud (t; t'') característica para esta señal (68), o bien la duración (t) de un impulso (69), o bien la duración (t'') temporal entre dos impulsos sucesivos. c) A partir de la duración (T) del periodo y de la magnitud (t; t'') característica se determina el valor (NorPVal) numérico que caracteriza la tasa de impulsos de la señal (68). Determinándose la magnitud (t o t'') característica en función de la magnitud de un valor (NorPVal) numérico que se determinó en al menos una determinación precedente del valor numérico (figura 20).

Description

Procedimiento para la determinación de un valor numérico para la duración temporal de una señal de forma de impulsos, que se repite periódicamente, y dispositivo para la realización de un procedimiento de este tipo.

La invención se refiere a un procedimiento para la determinación de un valor numérico para la duración temporal de una señal de forma de impulsos, que se repite periódicamente, y a un dispositivo para la realización de un procedimiento semejante.

En el control del número de revoluciones de motores eléctricos, a un regulador del número de revoluciones se especifica corrientemente una llamada señal de valor teórico (rated speed signal), es decir, mediante una señal apropiada se ordena al regulador de revoluciones, que el motor debe de funcionar, por ejemplo, a 32246 ó a 1100,5 r.p.m.

Esta señal de valor teórico, puede ser, por ejemplo, una tensión entre 0 y 5 V, o una frecuencia, o la relación de la duración de la señal a la duración del periodo, también llamada tasa de impulsos en una señal que se repite, como está representado en 68 de la figura 5. Una señal semejante tiene entonces una frecuencia determinada que normalmente estará situada en alguna parte entre 2000 y 5000 Hz, y mediante la magnitud de la tasa de impulsos que puede estar situada entre 0% y 100%, se indicará al regulador en ese momento, pudiendo significar, por ejemplo, una tasa de impulsos del 0% la detención del motor, y del 100%, un alto número de revoluciones.

Para el control y regulación de del número de revoluciones con qué número de revoluciones debe de funcionar el motor tales motores, se utilizan con frecuencia microprocesadores (\muP) o microcontroladores (\muC), utilizándose en las reivindicaciones como concepto genérico para los dos, el concepto microprocesador (\muP). Un \muP semejante controla normalmente la conmutación del motor, siempre y cuando sea un motor conmutado electrónicamente (ECM), y sirve también para la regulación del número de revoluciones y en ciertos casos para la realización de otras funciones.

Un \muP semejante necesita para su regulador, un valor numérico como valor teórico, por ejemplo, "37" ó "214", es decir, en una señal del tipo descrito al principio, la relación de la duración de la señal a la duración del periodo, o la relación del intervalo entre señales, a la duración del periodo, tiene que transformarse en una magnitud numérica apropiada que esté situada, por ejemplo, en el campo numérico 0 ... 255 ó 0 ... 1023. Esto presupone que tanto la duración del periodo, como la duración de la señal se registran lo más exactamente posible, por lo que esto es posible con un \muP barato, como el que se utiliza en motores por motivo de costes.

Por el documento DE-A-4 241 702 se conoce un procedimiento para la determinación de un valor numérico para una tensión analógica. Para ello primeramente se filtra esta tensión analógica y, después, se convierte en un valor alisado. El último se compara con una señal en triángulo, de manera que se obtenga una señal PWM [modulación por ancho de pulso]. En esta se miden los impulsos y los intervalos entre impulsos, mediante contadores. Así se obtiene un valor TH para la duración de un impulso, y un valor TL para la longitud de un intervalo entre impulsos. Sumando TH y TL se
obtiene la duración TALL del periodo de esta señal, y a partir de estos valores se calcula finalmente la tasa de impulsos

REF = TH/TALL.

Por el documento EP-A-0 209 656 se conoce medir en una señal digital, la duración del periodo entre dos flancos negativos. Al llegar al segundo flanco negativo, el contador utilizado se pone de nuevo a cero. Adicionalmente se pregunta de forma permanente si se presenta un flanco positivo, y en caso de sí, se registra también este tiempo.

Por el documento DE-A-10 036 839 se conoce para la medición del número de revoluciones en un motor, la utilización de una máquina de estado. Tras cumplir determinados criterios, se aumenta el valor instantáneo en la máquina de estado.

Es una misión de la invención facilitar un procedimiento nuevo para la determinación de un valor numérico para la duración temporal de una señal de forma de impulso que se repite periódicamente, así como un dispositivo para la realización de un procedimiento semejante.

Según la invención se resuelve esta misión mediante el objeto de la reivindicación 1. Haciendo que se determine la duración del periodo y la magnitud característica a intervalos temporales, se pueden determinar estos valores en forma secuencial, y a continuación procesarlos sucesivamente. Esto permite la escisión de la medición en rutinas relativamente cortas que se pueden terminar en momentos apropiados, de preferencia en determinadas posiciones de giro del rotor de un motor. El tipo de medición se lleva aquí en función de un valor numérico determinado poco antes para la tasa de impulsos de la señal. Esto permite una optimización de la medición, basándose en el resultado de una medición precedente.

Un acondicionamiento especialmente ventajoso de una medición optimizada semejante, es objeto de las reivindicaciones 3 y 4. Así se puede efectuar una medición de la duración del impulso, en tanto que un impulso sea largo en relación con la duración del periodo, y se puede efectuar una medición de la duración del intervalo entre dos impulsos, en tanto que la duración del impulso sea corta, y en consecuencia la duración del intervalo, larga en relación con la duración del periodo.

Un acondicionamiento especialmente ventajoso es objeto de la reivindicación 5, puesto que aquí se obtiene una histéresis de conmutación, de manera que no se lleve a cabo ninguna conmutación frecuente entre los distintos tipos de medición lo que podría reducir la exactitud de la medición.

Otra solución de la misión impuesta es objeto de la reivindicación 16. Una disposición semejante produce una solución muy sencilla y rápida.

Otras particularidades y acondicionamientos ventajosos de la invención se deducen de los ejemplos de realización descritos a continuación y representados en los dibujos, y que no hay que entender de ningún modo como restricción de la invención, así como de las demás reivindicaciones secundarias. Se muestran:

Figura 1 Un esquema de conjunto de conexiones para un motor 30 conmutado electrónicamente, al que desde fuera se alimenta un tren 68 periódico de impulsos cuya tasa de impulsos contiene una información para el funcionamiento del motor.

Figura 2 Un diagrama que muestra interacciones en un motor según la figura 1.

Figura 3 La representación de conjunto del ciclo preferente de un programa en el motor según las figuras 1 y 2.

Figura 4 Una representación esquemática que muestra qué ciclos en el motor según la figura 1, se desarrollan en función de la posición de giro del rotor.

Figura 5 Una representación de una primera secuencia de impulsos con impulsos que se repiten periódicamente de duración T del periodo, y con una tasa de impulsos de aproximadamente el 33%.

Figura 6 Una representación análoga a la figura 5, con la misma duración T del periodo, pero con impulsos muy cortos, y con una tasa de impulsos de aproximadamente el 5%.

Figura 7 Una representación análoga a las figuras 5 y 6, con la misma duración T del periodo, pero con impulsos muy largos, y con una tasa de impulsos de aproximadamente el 93%.

Figura 8 Una representación en la que la señal es alta permanentemente y, en consecuencia, tiene una tasa de impulsos del 100%.

Figura 9 Una representación en la que la señal es baja permanentemente y, en consecuencia, tiene una tasa de impulsos del 0%.

Figura 10 Un diagrama para la explicación de las interrupciones que se presentan al medir un impulso 69, en el caso normal.

Figura 11 Un diagrama para la explicación del caso en que un impulso es tan corto que sólo es posible una interrupción al comienzo del impulso, pero no al final del impulso.

Figura 12 Un diagrama para la explicación del caso en que un intervalo entre impulsos es tan corto que sólo es posible una interrupción a su comienzo, pero no a su final.

Figura 13 La representación de una máquina de estado utilizada en la invención en forma preferente.

Figura 14 Una representación de los ciclos fundamentales en la medición y evaluación de impulsos.

Figura 15 Una versión ampliada de la figura 14, que muestra la evaluación de casos especiales (PWM = 0% ó 100%), y el tratamiento de errores.

Figura 16 Un diagrama que muestra ciclos fundamentales que se registran y controlan por la máquina de estado.

Figura 17 Un diagrama que muestra cómo se recorren en el caso normal, los distintos estados de la maquina de estado.

Figura 18 El diagrama de flujo de una rutina de interrupción, que se dispara mediante un flanco ajustable de una señal.

Figura 19 El diagrama de flujo de una rutina Meas. Signal de medición que sirve para determinar la duración temporal de señales de forma de impulso o de intervalos entre señales, y

Figura 20 El diagrama de flujo de una rutina EVAL que sirve para evaluar los datos registrados en la rutina según la figura 19.

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La figura 1 muestra, para la ilustración de la invención, un motor 30 conmutado electrónicamente (ECM), con dos fases 32, 34 de bobinas del estator, y con un rotor 36 de imanes permanentes que aquí está representado de cuatro polos, y en cuya proximidad está dispuesto un generador 38 por efecto Hall, que al funcionar produce en su salida 40 una señal HALL de forma rectangular cuyos flancos están designados a título de ejemplo, con 1, 2, 3, 4.

Para el suministro con una tensión continua U_{B} el motor 30 tiene un filtro EMI 42 y un capacitor 44 de filtraje. En serie con la fase 32 está situado un transistor 46 que sirve como primer paso final (PS1), y en serie con la fase 34 está situado un transistor 48 que sirve como segundo paso final (PS2). Si el transistor 46 conduce, la fase 32 recibe corriente. Si el transistor 48 conduce, la fase 34 recibe corriente.

Para el mando de los transistores 46, 48 sirve un microcontrolador (\muC) 54. En este están representados simbólicamente distintos módulos, entre otros un módulo 56 para la conmutación, una ROM 62 (dentro o fuera del \muC 54) para el almacenamiento del programa para el motor 30, un módulo n_CTL 64 para la regulación del número de revoluciones que mediante el módulo 56 regula el número de revoluciones del motor 30, además, un módulo SW_CALC 60 para el cálculo del valor SW teórico que se alimenta al regulador 64. El valor actual del número de revoluciones se alimenta al regulador 64 en forma de la señal HALL, del mismo modo a los módulos 56 y 64. Además, el \muC 54 contiene un temporizador 66 al que se puede imaginar como un reloj que suministra en cada instante deseado, un llamado tiempo de base. Este trabaja juntamente con los módulos 60 y 64.

Según la figura 1, se alimenta un valor teórico al \muC 54 desde fuera en una entrada 67 como secuencia 68 periódica de impulsos, y la información sobre el número deseado de revoluciones (SW) está contenida en la tasa de los impulsos 68. Esto se explica con todo detalle a continuación.

Como se deduce de la representación según la figura 1, el \muC 54 tiene que procesar dos secuencias distintas de impulsos, a saber, por una parte la secuencia HALL de impulsos, y por otra parte, la secuencia 68 de impulsos. Puesto que la secuencia HALL de impulsos es crítica para la marcha del motor, normalmente su procesamiento tiene prioridad ante el procesamiento de la secuencia 68 de impulsos, pero el procesamiento de la secuencia 68 de impulsos no puede interrumpirse en ciertos puntos críticos, y entonces la secuencia 68 de impulsos obtiene prioridad.

La figura 2 muestra cómo se enlazan unas con otras las funciones individuales. En 68 se alimenta la secuencia 68 de impulsos y se procesa en el módulo 60, de manera que se obtiene el valor SW. En 72 se alimentan las señales ON/OFF para la conexión o desconexión del motor 30, y estas corren asimismo a través del módulo 60. En 74 se alimenta la tensión U_{B} de servicio, y esta se puede tener en cuenta, por ejemplo, de forma que para una tensión de servicio demasiado baja, se desconecte el motor, o que para una tensión de servicio demasiado alta, se efectúen determinadas modificaciones en el programa. En 38 está representado el Hall-IC 38 que produce la señal HALL, y esta se procesa en un módulo 76 de procesamiento, y suministra informaciones sobre la posición instantánea y número de revoluciones del rotor 36.

Finalmente está previsto el módulo 56 de conmutación que controla los dos pasos PS1, PS2 finales en el motor 30.

La figura 2 muestra que entre los módulos individuales existen interacciones que en su caso se tienen que tener en cuenta en la conformación definitiva del programa, siempre y cuando este se utilice en un ECM.

La figura 3 muestra una estructura básica típica del programa, como se utiliza para el control de las diversas funciones del motor 30. En el paso S84 (inicialización de la conexión de potencia) se lleva a cabo una inicialización al conectar en la que se establecen distintos parámetros en valores iniciales. En el paso S86 (reponer el perro guardián) se repone el perro guardián del ordenador, y en el paso S88 (reinicialización) se lleva a cabo en cada ejecución una reinicialización de determinados valores, para evitar un fallo general del \muC 54. En S90 (control de la conmutación) se controla la conmutación, y en el paso S92 (Flag_DoFcts?) se consulta una flag, y cuando esta tiene el valor 0, el programa vuelve a S86. Cuando tiene el valor 1 esta flag se pone a 0 en el paso S94 (Flag_DoFcts = 0). En el paso S98 siguiente (Hall_CNT "par" ?) se pregunta si el contador Hall es par o impar. Para ello se remite a la representación de la señal HALL en la figura 1. Como se representa allí, a cada modificación de esta señal, un contador salta a un valor, así pues, por ejemplo, en el orden 1-2-3-4-1-2-3-4, y cuando el contador tiene un valor par, en S100 (registro del valor teórico) se realiza una parte del cálculo del valor teórico SW_CALC, y a continuación en el paso S102 (Flag_valor actual_registrado = 0) se pone a cero una flag para el registro del valor actual. A continuación el programa regresa al paso S86.

Si la respuesta en S98 es no, el programa va al paso S104 (Flag_valor actual_registrado ?), en donde se consulta si la flag para el valor actual tiene el valor 1 ó 0 Si tiene el valor 1, el programa va al paso S106 (registro del valor teórico), en donde se realiza una parte del cálculo SW_CALC, y si la respuesta es 0 en S104, se registra en S108 (registro de valor actual) el número actual de revoluciones, evaluándose la señal HALL. A continuación en S112 (Flag_valor actual_registrado = 1) se pone a 1, la flag para el valor actual, para indicar que se ha registrado el valor actual, y en la próxima ejecución por S104, puede realizarse el paso S106 (cálculo del valor teórico).

El diagrama muestra que el cálculo del valor teórico está repartido en los pasos S100 y S106, porque el cálculo del valor teórico en este caso apenas requiere tiempo, y sin este reparto, no sería compatible con las otras funciones del motor.

La figura 4 muestra en una representación de conjunto, el desarrollo de los pasos del programa en el motor 30, en función de la posición de giro del rotor 36. Un motor eléctrico que se controle mediante un \muC 54, puede tener muchas funciones adicionales, en cada caso según su utilización, por ejemplo, una regulación del número de revoluciones, una limitación del número de revoluciones, una limitación de corriente, una regulación a corriente constante, disposiciones para la emisión de señales de alarma, rutinas para tratamiento de errores, etc.

En el presente ejemplo de realización, el número de revoluciones del motor 30 se regula a un valor teórico, por ejemplo, a 3000 r.p.m. Por consiguiente, este valor teórico se tiene que actualizar por el programa de regulación a intervalos relativamente cortos.

Además, para una regulación del número de revoluciones se tiene que saber cuán alto es el número de revoluciones del motor en el momento, por ejemplo, 2990 r.p.m.. También este valor actual del número de revoluciones se tiene que actualizar a intervalos relativamente cortos.

Además, determinados parámetros tienen que inicializarse de nuevo de vez en cuando, para asegurar una marcha estable del motor, y el \muC 54 tiene que conectar y desconectar la corriente al motor 30, de conformidad con los cálculos del regulador del número de revoluciones, y también conmutar la dirección de la corriente del motor, en función de la posición instantánea de giro. Todos estos procesos se designan en la construcción de maquinaria eléctrica, como conmutación. Esto deberá de llevarse a cabo con gran precisión, porque un motor solamente corre suavemente cuando las órdenes de conmutación se realizan con mucha exactitud. Esto quiere decir que el programa tiene que probar con mucha frecuencia si existe una orden del programa para la conmutación, y si tiene que ser realizada.

La figura 4a muestra el discurso de la señal HALL, y la figura 4b muestra simbólicamente qué ciclos del programa se ejecutan.

Según la figura 4, directamente después de un flanco 120, 122 de la señal HALL, se tiene un gran ciclo 124, 126, 128 de cálculo (figura 3), en el que en cada caso según el valor del contador HALL_CNT se han realizado procedimientos más largos de cálculo, y a continuación se tienen muchos ciclos 130 cortos de cálculo en los que sólo se prueba y en su caso se controla, la conmutación. Puesto que estos ciclos 130 cortos solamente contienen muy pocos pasos y, por lo tanto, se siguen unos a otros muy estrechamente, producen una alta resolución, es decir, se prueba, por ejemplo, cada 60 a 100 \mus, si en la conmutación se tiene que modificar algo.

La figura 4 muestra que, por ejemplo, después de un flanco 120 ascendente de la señal HALL, se realiza un ciclo 124 largo en el que según la leyenda 134 se calcula el valor (SW) teórico para la regulación del número de revoluciones, y también se comprueba la conmutación

Al gran ciclo 124 se conectan muchos ciclos 130 cortos, en los que según la leyenda 136 tan sólo se prueba y, en su caso, se modifica, la conmutación.

A un flanco 122 descendente de la señal HALL sigue en este ejemplo un ciclo 126 largo en el que según la leyenda 138 se realizan los siguientes pasos de cálculo:

\bullet

Cálculo del valor actual (IW)

\bullet

Conmutación (Komm.).

A este ciclo 126 largo siguen de nuevo los ciclos 130 cortos para la vigilancia y control de la conmutación.

En el siguiente flanco 120 ascendente de la señal HALL sigue de nuevo un ciclo 124 largo del tipo ya descrito. De este modo, en cada una de las zonas de los flancos 120, 122 de Hall se determinan pues valores determinados en determinadas posiciones del rotor, de manera que, por ejemplo, en un rotor 36 de cuatro polos, en el curso de una revolución completa, se lleva a cabo dos veces un cálculo del valor teórico, y dos veces un cálculo del valor actual. Como se deduce de la figura 3, cuando en el paso S98 el contador HALL_CNT tiene un resultado impar, entonces se recorre o bien el ciclo 126, ó bien el ciclo 128, dependiendo de si en la ejecución precedente, en el paso S112, la flag de allí se puso en 1. De este modo las operaciones de cálculo se reparten en el tiempo, y el reparto se controla entre otras cosas, por la posición del rotor 36.

Este registro de valores en función de la posición del rotor, es posible en un motor, porque en el transcurso de una revolución del rotor, normalmente el número de revoluciones sólo varía poco.

La figura 5 muestra una representación aumentada de la señal 68 de la figura 1, mediante la cual se comunica al regulador n_CTL 64 el deseado número de revoluciones. Esta señal 68 tiene impulsos 69 e intervalos 70 entre impulsos. Puesto que tiene un curso periódico, tiene una duración T del periodo, que por ejemplo, puede ascender a 1ms = 0,001 s, y en este caso la señal 68 tiene una frecuencia de 1/0,001 = 1000 Hz. La longitud de los impulsos 69 se designa con t, y la longitud de los intervalos entre impulsos, con t'. Entonces es válido

... (1)T = t + t '.

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La figura 6 muestra que los impulsos 69 pueden ser muy cortos, con lo que se producen largos intervalos 70 entre impulsos, y la figura 7 muestra por el contrario que los impulsos 69 pueden ser muy largos y, en consecuencia, los intervalos 70 entre impulsos, muy cortos.

Según la figura 8, la señal 68 también puede tener permanentemente el valor ALTO, lo que corresponde a una tasa de impulsos del 100%, y al revés, según la figura 9, la señal 68 puede tener permanentemente el valor BAJO correspondiente a una tasa de impulsos del 0%.

Todos los casos según las figuras 5 a 9, han de ser interpretados correctamente por el software.

En todo caso, en los casos según las figuras 5 a 7, se tiene que medir la duración T del periodo. En los casos de las figuras 8 y 9, la duración del periodo es T = \infty, y esto tiene que ser interpretado correctamente por el programa.

En el caso según la figura 7, según la presente invención, adicionalmente al valor T, se mide el valor t, o sea la longitud del impulso 69 que en este caso no es mucho menor que T.

En la figura 6 los impulsos 69 son muy cortos y, por tanto, difíciles de medir, porque la medición de los impulsos se lleva a cabo haciendo que mediante el temporizador 66 (figura 1) en cada uno de los impulsos se mida mediante una primera interrupción, el momento del flanco ascendente, y mediante una segunda interrupción el momento del flanco descendente del impulso 69, y se determina la diferencia entre estos dos momentos. Puesto que cada interrupción requiere un tiempo determinado, por ejemplo, 30 \mus, esto es difícil cuando la duración t del impulso es muy corta, y la medición se hace entonces muy imprecisa o incluso, imposible.

Por consiguiente, según la invención, para impulsos 69 cortos (como los representados en las figuras 5 y 6), se mide el tiempo t' para un intervalo entre impulsos, y a partir de este tiempo, según la fórmula

... (2)t = T – t'

se calcula indirectamente la duración t del impulso.

Puesto que al conectar el motor 30, los impulsos 69 son largos en todo caso, durante la inicialización, una FlagPM (= medición del pulso) que establece el tipo de la medición, se pone en FlagPM = 1, lo que quiere decir una medición de la duración t del impulso, y a continuación se controla permanentemente la relación t/T (o alternativamente t'/T) y cuando la relación primeramente citada desciende por debajo del 46%, se pone FlagPM = 0, para conmutar a medición de la duración t' del intervalo 70 entre impulsos.

Por el contrario, cuando es FlagPM = 0, se comprueba si la relación t/T se hace mayor del 51%, y en este caso se pone FlagPM = 1, y se mide la duración t del impulso. La diferencia entre 46 y 51% provoca una histéresis, es decir, para una relación t/T del 50%, se mide o bien la duración del impulso, o bien la duración del intervalo entre impulsos, y el tipo de la medición no se modifica hasta que o bien se rebase el valor del 51%, o bien se quede por debajo del valor del 46%. Naturalmente los números 46 y 51 son sólo ejemplos que se indican para la mejor comprensión de la invención.

Las figuras 10 y 11 aclaran un problema que se presenta en la medición de impulsos. La figura 10 muestra un impulso 69. Este tiene un flanco 144 ascendente, y antes en el tiempo de este flanco, durante una medición de la duración t del impulso, se ajusta la sensibilidad de la entrada 67 (figura 1) del \muC 54, de manera que allí, el flanco ascendente de una señal, dispare una interrupción 146, que en el temporizador 66 conduce a una medición del tiempo t_{01}.

Una interrupción se compone de una pluralidad de órdenes, y una rutina semejante de interrupción necesita para su procesamiento un tiempo determinado, que termina, por ejemplo, en el momento t_{02}. Dura por ejemplo, entre 60 y 100 \mus.

En la figura 10, se prueba en el momento t_{02} si la entrada 67 está alta o baja. En este caso la entrada está alta, es decir, el impulso 69 todavía no está en el final. Por consiguiente en el momento t_{02} se conmuta la sensibilidad de la entrada 67, de manera que en el flanco 148 ahora descendente siguiente, se dispare una interrupción 150 que provoca en el temporizador 66 la medición del momento t_{03}.

A continuación se calcula entonces la longitud del impulso 69 (t = t_{03} - t_{01}). Esta es pues una medición para impulsos 69 que sean más largos que la rutina 146 de interrupción. La consulta de la entrada 67 en el momento t_{02} confirma que el impulso 69 todavía dura y, por tanto, se puede medir a continuación su final.

La figura 11 muestra la situación análoga en un impulso 69' muy corto, que es más corto que la rutina 146 de interrupción, o sea, por ejemplo solamente 30 \mus. También en este caso, antes del flanco 144 ascendente, se ajusta la sensibilidad de la entrada 67, de manera que en el flanco 144 se dispare una interrupción 146, y se mida el momento t_{01}.

De igual manera, también aquí al final de la rutina 146 de interrupción se consulta a la entrada 67 en el momento t_{02}, y aquí se constata que esta entrada tiene el valor bajo. Esto quiere decir que el impulso 69' ha terminado ya, que por lo tanto no se puede medir el valor t_{03}, y que hay que conmutar a medición de intervalo t' entre impulsos, es decir, aquí se pone FlagPM = 0, y esta medición no se aprovecha.

La figura 12 muestra el caso análogo de la medición de un intervalo 70 muy corto entre impulsos, cuya duración t' es más corta que la rutina de interrupción.

En este caso, la sensibilidad de la entrada 67 se ajusta de manera que al comienzo del intervalo 70 entre impulsos, el flanco 152 descendente dispare una interrupción 154, que dura más tiempo que el intervalo 70 entre impulsos. Esta interrupción 154 termina en el momento t_{05}, y en este momento se consulta la señal en la entrada 67, que en este momento es alta. Esto quiere decir que el intervalo entre impulsos ya ha terminado y, por tanto, no se puede medir. Por consiguiente se desecha la medición y se conmuta a FlagPM = 1, o sea a medición de la duración del impulso. Por el contrario, si en la figura 12 en el momento t_{05}, la entrada 67 fuese baja, el intervalo 70 entre impulsos todavía no estaría en el final, y se mediría haciendo que en el flanco ascendente que sigue al flanco 152 descendente, se disparase una nueva interrupción con una medición del tiempo.

La figura 13 muestra una llamada máquina de estado (State Machine), que se utiliza en el presente ejemplo de realización. Esto es una variable, a saber, un registro en la RAM del \muC 54 que aquí puede adoptar los valores 1 a 8. En cada caso según la rutina que ahora mismo se realice, este registro tiene valores distintos que pueden consultarse en el programa. Los estados individuales de la figura 13 tienen el siguiente significado:

Estado 1 "T_Start". Esto quiere decir que se espera la primera interrupción para el registro de la duración T del periodo.

Estado 2 "t1_Start". Esto quiere decir que se espera la primera interrupción para el registro del impulso (flanco 144 de la figura 10, flanco 152 de la figura 12). Este puede ser pues, tanto el registro de un impulso, como el registro de un intervalo entre impulsos.

Estado 3 "T_End". Esto quiere decir que se espera la segunda interrupción para el registro de la duración T del periodo, o sea en la figura 5, la interrupción en el punto 156.

Estado 4 "t_{1}_End". Esto quiere decir que se espera la segunda interrupción para el registro de la duración del impulso (interrupción 148 en la figura 10), o la segunda interrupción para el registro de la duración del intervalo.

Estado 5 "T_Over". Esto quiere decir que ha concluido el registro de la duración T del periodo y que ahora sigue el registro de la duración t del impulso, o el registro de la duración t' del intervalo.

Estado 6 "t1_Over". Esto quiere decir que ha concluido el registro de la duración del impulso (t en la figura 7), o el registro de la duración del intervalo (t' en la figura 6), y que ahora sigue la evaluación de los datos medidos.

Estado 7 "Limit". Esto quiere decir que la señal 68 no contiene flancos ningunos, como se representa en las figuras 8 y 9, de manera que no se producen interrupciones ningunas. Entonces la señal 68 es o bien estáticamente alta (figura 8), o bien estáticamente baja (figura 9). Este estado se procesa en la figura 19 en los pasos S296 a S300, y por consiguiente a continuación se pone en S302, SM = 7.

Estado 8 "Error" Esto quiere decir un error en el registro de la duración del impulso, como se describió en la figura 11, ó un error en el registro de la duración del intervalo como se describió en la figura 12, es decir, sólo se pudo registrar una de las dos interrupciones que correspondían a esta medición. Por el contrario, durante la segunda interrupción se presentó un error como sigue:

a)

O bien el impulso era demasiado corto, de manera que no se pudo registrar la segunda interrupción, como se describe en las figuras 11 y 12. Este estado se procesa en la figura 18, en S232, S234, S236, S244. A continuación se pone en S238 ó S246, SM = 8, y se conmuta automáticamente el tipo de medición (S242, S252 en la figura 18).

b)

O bien la segunda interrupción llega demasiado tarde (después del paso del tiempo, limitación del tiempo, en la figura 19), de manera que asimismo no se pudo registrar, y entonces se pone en la figura 19, S294, SM = 8, y se desecha la medición y se empieza de nuevo.

La figura 14 muestra el desarrollo de principio de la rutina S160 (registro digital PWM). En S162 (duración del periodo, flanco inicial, aguardar "1") el programa se encuentra en el estado 1, y aguarda el flanco inicial para la medición de la duración T del periodo, o sea en la figura 5, el flanco 144.

En S164 (duración del periodo, final, aguardar "3"), el programa se encuentra en el estado 3, y aguarda el flanco 156 (figura 5), o sea, el final de la duración T del periodo.

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En S166 (duración del periodo, registrado con éxito, "5") el programa va a continuación, al estado SM = 5, que quiere decir que la duración T del periodo se registró con éxito.

En S168 (FlagPM=1) se consulta qué valor tiene el FlagPM. Si este valor es 1, el programa va a S170 (anchura del pulso, flanco inicial, aguardar "2") al estado 2, es decir, se espera el flanco inicial (144 en la figura 10) de un impulso 69.

A continuación va el programa a S172 (anchura del pulso, final, esperar "4"), o sea al estado 4, y allí se aguarda el flanco 148 (figura 10), o sea, el final del impulso 69.

A continuación el programa va a S174 (anchura del pulso, registrado con éxito "6"), o sea al estado 6, es decir, la anchura t del impulso se registró con éxito.

Si en S168 la respuesta es no, se lleva a cabo una medición de la duración t' del intervalo. En este caso el programa va a S176 (duración del intervalo, flanco inicial, aguardar "2"), al estado 2, es decir, se espera el flanco 152 inicial (figura 12).

A continuación el programa va a S178 (duración del intervalo, final, aguardar "4") al estado 4, y allí se aguarda el final del intervalo entre impulsos, por ejemplo en la figura 5, el flanco 156.

Después va el programa a S180 (duración del intervalo, registrado con éxito "6"), al estado 6, es decir, la duración t' del intervalo se registró con éxito.

Inmediatamente después del registro de la anchura t del impulso (S174), o de la duración t' del intervalo (S180), el programa va a S182 (cálculos: Tasa de impulsos, etc.), en donde se llevan a cabo los cálculos necesarios, o sea, por ejemplo, los cálculos del valor t/T que se designa como la tasa de impulsos de la señal 68, ó la frecuencia de la señal 68 en la entrada 67. Sigue después retorno en el paso S184.

La máquina de estado según las figuras 13 y 14, está estructurada de manera que en primer lugar, en los estados 1, 3 y 5, se registre la duración T del periodo, después en los estados 2, 4 y 6, ó bien la duración t del impulso, o bien la duración t' del intervalo, y después en S182 se llevan a cabo los diversos cálculos. El módulo de valor teórico, como está representado en principio en la figura 14, es llamado por eso en la figura 3, en S100 y en S106, y en total se le tiene que llamar tres veces, hasta que exista un nuevo valor teórico válido. Por ello, esto se hace así para que el tiempo de cálculo de este módulo que es bastante largo, se subdivida en porciones manejables menores que no perturben en la conmutación del motor 30. En caso de que no tenga que respetarse la conmutación de un motor, no es necesaria naturalmente una subdivisión semejante.

Como se deduce de la figura 14, después del procesamiento de los estados 1-3-5 Y de los estados 2-4-6, está concluido el registro de datos. Si la máquina de estado se encuentra, por ejemplo, en el estado 1 ó 2 (figura 13), el registro de datos no ha concluido todavía, y se tiene que realizar una función de registro. Hasta que no tenga que realizarse más ningún registro, el valor de la máquina de estado no es mayor que 2. Con los valores 3 ó 4, no se puede salir de la máquina de estado. Más bien termina en uno de los estados 6, 7 u 8, porque en la figura 19, S310, el estado SM = 5 se conmutó automáticamente a SM = 2, para que en la siguiente ejecución -en cada caso según el valor de FlagPM- se pueda iniciar o bien el registro del pulso, o bien el registro del intervalo.

La figura 14 muestra tan sólo la estructura básica de la medición. La figura 15 es una representación algo más detallada, en la que también están representados los estados 7 y 8. Los pasos S160 a S184 son idénticos con los de la figura 14, y se designan igual que allí, y no se describen otra vez.

Cuando en S162 se comprueba que dentro de un tiempo predeterminado no se puede medir flanco ninguno (PWM anchura del pulso es o bien el 0%, ó bien el 100%), el programa va en S186 (señal límite sin flancos "7") al estado 7, es decir, se presenta o bien el caso según la figura 8, y entonces se pone en S182 la tasa de impulsos al 100%, o bien se presenta el caso según la figura 9 y, en este caso, en S182 se pone la tasa de impulsos al 0%.

Si en S164 (duración del periodo, final, aguardar "3") no llega en absoluto la interrupción para el fin de la duración T del periodo (interrupción 156 de la figura 5), o llega demasiado tarde, el programa va a S188 (error de registro, 2ª interrupción falta o demasiado tarde "8"), o sea al estado 8. Se desecha la medición y el programa comienza en S162 (duración del periodo, flanco inicial, aguardar "1") en el estado 1, una nueva medición.

Lo mismo sucede cuando en S172 (anchura del pulso, final, aguardar "4") o en S178 (duración del intervalo, final, aguardar "4"), falta la segunda interrupción o llega demasiado tarde. También en este caso se desecha la medición, el programa retorna al inicio en S162 (duración del periodo, flanco inicial, aguardar "1"), y comienza una nueva medición, y se continua utilizando el valor medido hasta ahora, hasta que se disponga de uno nuevo.

La figura 16 muestra la estructura básica sencilla del programa que se puede conseguir con ayuda de la máquina de estado. Después del principio S194 se consulta en el paso S196 si existe el estado 8 (error) que está representado en la figura 15, en S188, y se describió allí. En caso de que exista un error, se desecha la medición y comienza una nueva medición, es decir, el programa va en S198 al estado SM = 1 de la máquina de estado, y aguarda el flanco inicial para la medición de la duración T del periodo, lo que en la figura 15 está designado con S162.

Si en el paso S196 no se comprueba ningún error, el programa va al paso S200, en donde se consulta si hay un estado mayor que 2. El estado 1 ó 2 quiere decir que todavía se tiene que iniciar, al menos, una de las mediciones, y que en consecuencia, la medición de la señal 68 todavía no está concluida, y en caso de que la respuesta sea no, se realiza en el módulo S202 (figura 19) la medición de la señal. Por el contrario, si la respuesta en S200 es sí, esto quiere decir que ya no se tiene que iniciar más ninguna medición, y en el módulo S204 EVAL siguiente (figura 20), se evalúan los datos medidos. Al módulo S202 ó S 204 sigue el paso S206 retorno.

Como ya se ha explicado, de la máquina de estado no se puede salir con los valores SM = 3 ó 4, sino que termina siempre en uno de los estados 6, 7 u 8, de manera que valores mayores de 2, quiere decir que las mediciones están concluidas.

La figura 17 muestra el desarrollo de la medición del valor teórico, como se deduce mediante el programa de la figura 16.

En una posición I de giro del rotor 36, comienza el programa en el estado SM = 1, recorre los estados 3 y 5, o sea la medición de la duración del periodo, y permanece detenido en el estado SM = 2 de la máquina de estado, como se representa en S310 de la figura 19.

En una posición II de giro del rotor 36, se produce en la consulta S200 de la figura 16, la respuesta no, porque la máquina de estado tiene el valor 2 al comienzo, y ahora se recorren los estados 2, 4 y 6, es decir, se mide o bien la duración de la señal, o bien la duración del intervalo. Al final de esta medición la máquina de estado permanece detenida en SM = 6.

En una posición III de giro del rotor 36, se produce en la consulta S200 de la figura 16, la respuesta sí (Y), y sigue la evaluación (EVAL) de los datos en el módulo S204 (figura 20). A continuación la máquina de estado va al estado SM = 1 (S334 en la figura 20). Esto sucede en el paso S334 de la figura 20. Desde allí comienza entonces de nuevo el ciclo, como se ilustra en la figura 17 mediante líneas de trazos.

De este modo el cálculo del valor teórico se puede repartir en el tiempo en varias posiciones de giro. En la figura 16, la rama S202 izquierda (medición de la señal) se recorre dos veces en cada ciclo normal, y la rama S204 derecha (EVAL), sólo una vez.

Esto se controla en S98, mediante el contador de Hall HALL_CNT de la figura 3, que sigue contando en cada flanco de la señal HALL, y así recorre permanentemente los valores 0 a 7. En un rotor 36 de cuatro polos se producen por revolución, cuatro flancos de la señal HALL. Entonces es válido el esquema:

1

\vskip1.000000\baselineskip

Después de cada revolución, se obtiene pues aquí un valor teórico nuevo, y un valor actual nuevo, o sea para 60 r.p.s., 60 veces por segundo.

La figura 18 muestra la rutina S210 de interrupción que se dispara mediante un flanco de la señal 68.. En el paso S212 (sensibilidad de la interrupción = flanco ascendente) se ajusta el \muC 54 de manera que en su entrada 67, reaccione a un flanco ascendente de la señal (por ejemplo, 144 en la figura 5), con una interrupción. A continuación, en S214 se borra una flag para la interrupción, y en S216 se copia el valor actual del temporizador 66 en una variable PWM_End de 16 bits.

En S218 se prueba ahora cuál de las interrupciones ha entrado. Esto sucede mediante la prueba de si SM es menor que 3. En caso de sí, se trataba o bien de una SM = 1, ó bien de SM = 2, o sea, de la primera de las dos interrupciones esperadas y, por tanto, en S220 se copia el valor procedente de S216 en la variable PWM_Start. Por el contrario, si SM es mayor que 2, la interrupción registrada es ya la segunda interrupción, se sale de S218 por la rama no, y en S222 se bloquean ulteriores interrupciones.

A continuación de S220, en S224 se aumenta el valor SM en 2. Del mismo modo, a continuación de S222, en S226 se aumenta el valor de SM en 2. En S224, por ejemplo, se aumenta el valor SM = 1 a SM = 3, y en S226, se aumenta SM = 3 a SM = 5, en caso de que se midiera la duración T del periodo.

Pero si se midiera la duración t del impulso o la duración t' del intervalo, se aumenta en S224 el valor SM = 2 a SM = 4, y en S226 se aumenta el valor SM = 4 a SM = 6. A continuación en S226 la rutina va a S228 retorno.

En relación con S224 se tratan dos casos especiales. En S230 se consulta si ahora es SM = 4. Esto quiere decir que en la medición de la duración t del impulso o de la duración t' del intervalo, como más próxima se espera la segunda interrupción, es decir, en la figura 10 se encuentra, por ejemplo, en la interrupción 146 y espera como más próxima, la interrupción 150. En caso de no, el programa va directamente a S228 retorno. En caso de sí, tiene que tratarse de la segunda interrupción, y el programa va a S232 donde se pregunta si es FlagPM = 1. La respuesta sí significa medición de la longitud del impulso, es decir, se mide en el instante la longitud de un pulso 69. Por tanto, en S234 (sensibilidad de la interrupción = flanco descendente) se conmuta la sensibilidad de la entrada 67 (figura 1) a flanco descendente.

Cuando, como se representa en la figura 11, el impulso 69' sólo tiene unos pocos \mus de anchura, no se puede producir ninguna segunda interrupción, como se describe en la figura 11. Por consiguiente se prueba en S236 si la señal ha tomado ya el valor 0. Esto está representado gráficamente en la figura 11a, es decir, cuando el impulso 69' está ya en su final, es válido señal 68 = bajo, y se desecharía la segunda interrupción. En este caso, en S238 se pone SM = 8, o sea error, en S240 se bloquea la interrupción, y en S242 se pone FlagPM = 0, o sea se conmuta a medición del intervalo, puesto que los impulsos son demasiado cortos para una medición. Después sigue S228.

Por el contrario, si en S236 es la señal 68 = 1, es el caso representado en la figura 10, es decir, en el momento t_{02} se constata que la señal 68 = alta, el programa va directamente a S228, y se continúa la medición.

Si en S232 es FlagPM = 0, se prueba en el paso S244 si el intervalo está ya en su final. Esto está representado en la figura 12, en donde al final de la interrupción 154 en el momento t_{05} la señal ya es de nuevo alta, es decir, se desecharía la segunda interrupción.

En caso de que en S244, sea la señal 68 = 0, el programa va directamente a S228. En caso de que la respuesta en S244, sea sí, en S246 se pone SM = 8, o sea, error, en S250 se bloquea la interrupción en la entrada 67, y en S252 se conmuta a FlagPM = 1, o sea a medición de impulso, porque los intervalos se han hecho demasiado cortos y no se pueden medir más.

La figura 19 muestra la rutina S202 "Meas. Signal" para el registro de la señal. En caso de que se registre la duración T del periodo, es SM = 1, y en caso de que se registre la duración del impulso o del intervalo, es SM = 2. La sensibilidad de la entrada 67 se ajusta para SM = 1, en S264 (sensibilidad de la interrupción = flanco ascendente) al flanco ascendente. En caso de que sea SM = 2, se prueba en el paso S266 si es FlagPM = 0, lo que quiere decir medición del intervalo. En caso de sí, se ajusta en S268 (sensibilidad de la interrupción = flanco descendente) la sensibilidad de la entrada 67 a flanco descendente, o sea, al comienzo de una medición de intervalo.

En caso de que la respuesta en S266 sea no, sigue una medición del impulso, la sensibilidad ajustada hasta ahora (flanco ascendente), se mantiene invariable, y el programa va, como después de S264 y S268, a S272, en donde una variable de limitación del tiempo se ajusta a un valor predeterminado, aquí a 150. Esta variable se reduce a continuación en un ciclo de espera. Cada ciclo necesita, por ejemplo, 10 \mus, y puesto que se recorre 150 veces, el tiempo de retardo dura como máximo 1500 \mus = 1,5 ms. Esto basta para registrar con seguridad una señal 68 con una frecuencia de 2000 Hz, o sea, con una duración T del periodo de 0,5 ms.

Puesto que el registro puede empezar aleatoriamente en cualquier momento de la señal 68, se tiene que contar con que se haya acabado de pasar la medición del primer flanco, de manera que el ciclo de espera tiene que durar al menos dos por 0,5 ms, y con factor de seguridad, tres por 0,5 ms = 1,5 ms.

A continuación, en S274 se bloquea temporalmente una interrupción por la señal HALL (figura 1), puesto que durante la rutina según la figura 19 no es de esperar ninguna modificación de la señal HALL. En S276 y S278 se procesa y activa la interrupción en la entrada 67, y a continuación el programa va al ciclo de espera ya citado, y allí espera la llegada de la interrupción. Para ello sirve la rutina S210 de interrupción que se describió ya en la figura 18, y que se dispara por el flanco de la señal, que se ajustó en S212, S264 ó S268.

En S280 se prueba si todavía no ha transcurrido la limitación del tiempo descrita de, por ejemplo, 1,5 ms. En caso de todavía no haya transcurrido, el programa va al paso S282 (reducir la limitación del tiempo), en donde la variable limitación del tiempo se reduce en cada ejecución.

Durante este tiempo se desarrollan sucesivamente -en cualesquiera momentos- dos rutinas de interrupción según la figura 18, con lo que la maquina de estado eleva la cuenta (mediante los pasos S224 ó S226 de la figura 18) o bien a SM = 5 ó bien a SM = 6. Esto se prueba en S284 en cada ejecución, y cuando sea este el caso, se sale del ciclo de espera, y el programa va a S286 en donde se bloquean ulteriores interrupciones en la entrada 67, y en S288 se libera de nuevo la interrupción bloqueada de Hall.

Si en el paso S280 se comprueba que es la limitación del tiempo = 0, antes de que se hayan llevado a cabo todas las interrupciones, se hace funcionar la investigación de causas. Aquí primeramente se bloquea en S290 la entrada 67 (figura 1) para interrupciones. A continuación se prueba en S292 si SM tiene uno de los valores 3, 4, 5 ó 6, que están explicados en la figura 13. En este caso, la rutina de interrupción (figura 18) solamente reconoce la primera interrupción, pero no la segunda. Por tanto, en S294 se pone SM = 8, ó sea error, no se utiliza la medición y comienza una nueva medición. A continuación el programa va a S284 y de allí, a S286, etc.

En caso de que en S292 la respuesta sea no, tiene que ser SM = 1 ó 2, es decir, el programa espera siempre todavía después de 1,5 ms, la primera interrupción. Esta es la situación según la figura 8 ó 9, es decir, en la entrada 67, la señal está o bien permanentemente alta, lo que corresponde a PWM = 100%, o bien está permanentemente baja, lo que corresponde a PWM = 0%. Esto se prueba en S296, y cuando la señal 68 tiene el valor 1, se conmuta a continuación en S298, a FlagPM = 1, o sea, a medición del impulso.

Cuando en S296 la señal 68 tiene el valor 0, en S300 se conmuta a FlagPM = 0, o sea a medición del intervalo. Después de S298 ó S300, en S302 se ajusta la máquina de estado a SM = 7. A continuación el programa continúa a través de S284, a S286 y S288.

A continuación de S288, a partir de los valores PWM_End y PWM_Start, que se almacenaron durante las dos rutinas de interrupción, se calcula el nuevo valor de PWM, NewPVal, como

... (3)NewPVal = PWM_End - PWM_Start

Este nuevo valor puede ser la duración T del periodo, o la duración t del impulso, o la duración t' del intervalo, en cada caso según qué valor se midió previamente. Esto se prueba en los pasos siguientes. Para ello en S306 se prueba si es SM = 5. Esto quiere decir, la conclusión de una medición de la duración T del periodo, es decir, el nuevo valor es la duración T del periodo. En caso de que sea este el caso, se almacena, por tanto, en S308 el nuevo valor de PWM, NewPVal como nueva duración T del periodo, y en S310 se almacena en la máquina de estado, el nuevo valor SM = 2, como se indica también en la figura 17.

La figura 20 muestra en un ejemplo, la ulterior evaluación de los datos determinados, en la rutina S204 EVAL. Primeramente se normaliza el valor teórico a un valor de 8 bits, NorPVal, correspondiente a la gama de valores de una variable de 8 bits. De este modo tiene un valor que tiene una zona de 0 y 255, correspondiendo 0 a una tasa de impulsos del 0%, y 255, a una tasa de impulsos del 100%. Naturalmente son posibles también cualesquiera otras normalizaciones, por ejemplo, 255 = 0% y 0 = 100% de tasa de impulsos, o mayores gamas de valores, por ejemplo 0 a 1023. Esto se rige, entre otras cosas, según las necesidades y la exactitud del regulador utilizado del número de revoluciones.

En la figura 20 en el paso S322 se prueba si el nuevo valor, NewPVal, de PWM (procedente de S304) es más largo que la duración T del periodo. En este caso la medición sería inexacta, pero se puede decir con seguridad que la duración t del impulso (o en caso de la medición de un intervalo, la duración t' del intervalo) sería casi tan grande como T. En caso de que la respuesta en S322 sea sí, el programa va a S324 y allí el valor teórico NorPVal, normalizado preliminar (es decir, estandardizado según una regla fija), se pone en principio en 255, sin calcular. Pero esta determinación en S324 sólo es acertada cuando en el instante, se realizase una medición de la duración t del impulso. Por lo tanto, a continuación se prueba en S326 si FlagPM = 1. En caso de no, se trata del valor de una medición del intervalo, y entonces se pone a continuación en S328 el valor normalizado de NorPVal, a 255 - 255 = 0.

En S322 se consulta también si la máquina de estado tiene el valor SM =7. Esto quiere decir uno de los dos casos según las figuras 8 ó 9. También en este caso, el programa va a S324 y pone en principio el valor teórico NorPVal normalizado en 255. En caso de que se realizase una medición del intervalo, a continuación este valor preliminar se corrige a 0, del mismo modo a través de los pasos S326 y S 328.

En caso de que en S322 la respuesta sea no, el programa va a S328. Allí en principio se calcula

... (4)NorPVal = (255* NewPVal)/T

Por ejemplo, si el nuevo valor NewPVal de PWM, asciende a 100 \mus y T = 300 \mus, el valor preliminar normalizado de NorPVal es

255 * 100/300 = 85.

Este valor es válido sólo en una medición de pulso. Por consiguiente, a continuación se prueba de nuevo en S326 si se realizó una medición de pulso o de intervalo, y en el último caso se corrige el valor normalizado NorPVal en S328. En el ejemplo se calculó el valor 85, y si este se refiere a una medición de intervalo, se corrige en

255 - 85 = 170,

es decir, entonces el valor normalizado NorPVal de PWM ascendería a 170.

A continuación se prueba si en los impulsos 68 periódicos medidos, la duración t del impulso es mayor que la duración t' del intervalo, o viceversa, y se adapta correspondientemente el método de medición. Por consiguiente el programa en una medición del impulso (sí en S326) va a un paso S330, en donde se prueba si el valor NorPVal normalizado de PWM, es menor que 120. Esto quiere decir que la duración del impulso es menor que el 46% de la duración T del periodo. En caso de sí, a continuación se conmuta en S332 a medición del intervalo, o sea, FlagPM = 0. Después de esto el programa va al paso S334, en donde se pone SM = 1, es decir, la máquina de estado se repone a "T_Start", como se representa también en la figura 17, en S334, de manera que comience otra vez un nuevo cálculo del valor teórico, para SM = 1. Después el programa va a S336 (retorno).

A continuación de S328, en S338 se prueba si la duración del intervalo es mayor que la duración del impulso. Aquí se prueba si el valor NorPVal normalizado de PWM es mayor que 132, o sea mayor que el 51% de la duración T del periodo. En caso de no, el tipo de la medición queda invariable (igual que en S330). En caso de sí, en S340 se conmuta a medición del impulso, o sea, FlagPM = 1. Después el programa va del mismo modo a los pasos S344 y S336, la medición está concluida, y se dispone de un valor teórico en forma de un valor NorPVal normalizado de PWM, que en este ejemplo puede tener un valor en la gama de 0 a 255, y que predetermina el número de revoluciones.

En el paso S330 se compara NorPVal con el valor 120, y en el paso S338, con el valor 132. Esto da lugar a una histéresis de conmutación, es decir, para una tasa de impulsos entre el 46 y el 51%, pueden tener lugar los dos tipos de medición, de pulso o de intervalo.

La presente invención puede utilizarse también para hacer legibles números de 0 a 255, que estén contenidos codificados en una secuencia de impulsos. En un motor conmutado electrónicamente se realiza el cálculo del valor teórico, de preferencia de manera que esté repartido en varias posiciones de giro del motor. El fundamento es que este cálculo requiere mucho tiempo y, por tanto, podría perturbar otros procesos en el motor, sobre todo la conmutación, siempre y cuando el cálculo se realizase "concentrado" de una sola vez.

Haciendo que el método de medición se conmute automáticamente a medición de impulso o a medición de intervalo, se produce una mayor exactitud y se pueden medir mayores frecuencias. El reconocimiento automático de errores como se explicó de la mano de las figuras 10 a 12, permite segregar resultados falsos de medición y, en los casos allí descritos, conmutar rápidamente a un método mejor de medición, como se describe en la figura 18, para obtener a continuación rápidamente un nuevo mejor valor teórico.

Claims (27)

1. Procedimiento para la determinación de un valor numérico que caracteriza la tasa de impulsos de una señal (68) de forma de impulsos, que se repite periódicamente, con los siguientes pasos:

a)

A intervalos de tiempo se determina la duración (T) del periodo de la señal.

b)

A intervalos de tiempo se determina como magnitud (t; t') característica para esta señal (68), o bien la duración (t) de un impulso (69), o bien la duración (t') temporal entre dos impulsos sucesivos.

c)

A partir de la duración (T) del periodo y de la magnitud (t; t') característica se determina el valor (NorPVal) numérico que caracteriza la tasa de impulsos de la señal (68).

Determinándose la magnitud (t o t') característica en función de la magnitud de un valor (NorPVal) numérico que se determinó en al menos una determinación precedente del valor numérico (figura 20).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que a intervalos temporales, se determina la duración (T) del periodo de la señal, disparándose en cada uno de dos flancos sucesivos de la señal, de igual dirección, una interrupción que contiene una medición del tiempo, y se forma la diferencia de los tiempos determinados en las dos interrupciones.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que, cuando la duración (t) del impulso desciende por debajo de un primer porcentaje predeterminado de la duración (T) del periodo, como magnitud característica para la duración de un impulso, se determina la distancia (t') temporal entre dos impulsos sucesivos.

4. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, en el que, cuando la duración del impulso rebasa un segundo porcentaje predeterminado de la duración (T) del periodo, como magnitud característica para la duración de un impulso, se determina la duración (t) del impulso.

5. Procedimiento según la reivindicación 3 y 4, en el que el segundo porcentaje predeterminado (por ejemplo, el 51%) es mayor que el primer porcentaje predeterminado (por ejemplo, el 46%).

6. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones precedentes, en el que, para la determinación de la duración (T) del periodo, o de la magnitud (t; t') característica, en cada uno de los primeros flancos de la señal, se produce al comienzo de un lapso de tiempo a medir, una primera interrupción (figura 10: 146) que incluye una primera medición (t_{01}) de tiempo, y en un segundo flanco de la señal al final del lapso de tiempo a medir, se produce una segunda interrupción (figura 10: 150) que incluye una segunda medición (t_{03}) de tiempo.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que a partir de la diferencia temporal entre la segunda medición (t_{03}) de tiempo y la primera medición (t_{01}) de tiempo, se calcula un valor (t) para la magnitud (NorPVal) característica (figura 10; figura 20).

8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7, en el que en el curso de la primera interrupción (figura 11: 148; figura 12: 154) se prueba si la señal (68) a medir se ha modificado durante esta interrupción, de manera que se haya presentado ya el segundo flanco de la señal.

9. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que, cuando durante la primera interrupción (figura 11: 146; figura 12: 154) se comprueba que se ha presentado ya el segundo flanco (148') de la señal, se determina la magnitud característica según otro método de medición (figura 18: S242, S252).

10. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones precedentes, en el que al ciclo de la determinación de la duración (T) del periodo y de la magnitud (t; t') característica, se coordinan valores (SM = 1, 2 ...) de una máquina de estado (figura 13).

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el valor instantáneo en la máquina de estado, se eleva después del cumplimiento de determinados criterios (figura 18: S224, S226).

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, en el que el desarrollo de al menos una rutina del programa, es controlado por el estado instantáneo de la máquina de estado (figura 18: S230).

13. Motor que presenta medios para programa de ordenador, que están configurados para la realización de los pasos según al menos alguna de las reivindicaciones precedentes.

14. Motor según la reivindicación 13, que presenta un regulador del número de revoluciones, sirviendo el valor (NorPVal) numérico para determinar el número de revoluciones a que el regulador del número de revoluciones, regula el motor.

\newpage

15. Motor según la reivindicación 14, en el que los medios para programa de ordenador están configurados de manera que la determinación del valor (NorPVal) numérico, está repartida en una multitud de zonas (figura 17: I, II, III) de posición de giro del motor.

16. Disposición para la determinación de un valor numérico que caracteriza la tasa de impulsos de una señal (68) de forma de impulsos, que se repite periódicamente,

\bullet

cuya disposición presenta un dispositivo

\bullet

que determina a intervalos de tiempo la duración (T) del periodo,

\bullet

que a intervalos de tiempo determina como magnitud característica para esta señal, o bien la duración (t) de un impulso (69) de esta señal (68), o bien la duración (t') temporal entre dos impulsos (69) sucesivos,

\bullet

y que a partir de la duración (T) del periodo y de la magnitud (t; t') característica determina el valor (NorPVal) numérico que caracteriza la señal (68),

estando configurado el dispositivo para determinar la magnitud (t; t') característica en función de la magnitud de un valor (NorPVal) numérico que se determinó en al menos una determinación precedente de este valor numérico.

17. Disposición según la reivindicación 16, en la que a intervalos temporales, el dispositivo determina la duración (T) del periodo de la señal, disparándose en cada uno de dos flancos sucesivos de la señal, de igual dirección, una interrupción que contiene una medición de tiempo, y se forma la diferencia de los tiempos determinados en las dos interrupciones.

18. Disposición según la reivindicación 16 ó 17, en la que el dispositivo está configurado para, en función de la relación de la duración (t) del impulso a la duración (T) del periodo, al descender por debajo de un primer valor predeterminado de esta relación, determinar como magnitud característica para la duración de un impulso, la distancia (t') temporal entre dos impulsos sucesivos.

19. Disposición según alguna de las reivindicaciones 16 a 18, en la que el dispositivo está configurado para, en función de la relación de la duración (t) del impulso a la duración (T) del periodo, al rebasar un segundo valor predeterminado de esta relación, determinar como magnitud característica para la duración de un impulso, la duración (t) del impulso.

20. Disposición según la reivindicación 18 y 19, en la que el segundo valor predeterminado (por ejemplo, el 51%) es mayor que el primer valor predeterminado (por ejemplo, el 46%).

21. Disposición según alguna de las reivindicaciones 16 a 20, que para la determinación de la duración (T) del periodo, o de la magnitud (t; t') característica, en cada uno de los primeros flancos de la señal, está configurada para producir al comienzo de un lapso de tiempo a medir, una primera interrupción (figura 10: 146) que incluye una primera medición (t_{01}) de tiempo, y para producir en un segundo flanco de la señal al final del lapso de tiempo a medir, una segunda interrupción (figura 10: 150) que incluye una segunda medición (t_{03}) de tiempo.

22. Disposición según la reivindicación 21, que está configurada para, a partir de la diferencia temporal entre la segunda medición (t_{03}) de tiempo y la primera medición (t_{01}) de tiempo, calcular un valor (t) para la magnitud característica (figura 10; figura 20).

23. Disposición según la reivindicación 21,ó 22 que está configurada para, en el curso de la primera interrupción (figura 11: 146; figura 12: 154), probar si la señal (68) a medir se ha modificado durante esta interrupción, de manera que se haya presentado ya el segundo flanco de la señal.

24. Disposición según la reivindicación 21, que está configurada para, durante la primera interrupción (figura 11: 146; figura 12: 154) probar si se ha presentado ya el segundo flanco (148') de la señal, y en caso afirmativo, determinar a continuación la magnitud característica según otro método de medición (figura 18: S242, S252).

25. Disposición según alguna de las reivindicaciones 16 a 24, en la que está prevista una máquina de estado (figura 13) que refleja el ciclo de la determinación de la duración (T) del periodo y de la magnitud (t; t') característica en sus valores instantáneos.

26. Disposición según la reivindicación 25, que está configurada para elevar el valor instantáneo en la máquina de estado, después del cumplimiento de determinados criterios (figura 18: S224, S226).

27. Disposición según la reivindicación 25 ó 26, en la que el desarrollo de al menos una rutina del programa, es controlado por el estado instantáneo de la máquina de estado (figura 18: S230).