177627. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék impulzusfrekvencia mérésére, különösen sebességmérő rendszerekben való alkalmazás céljára
7 177627 8 mig terjedhet, jellegzetesen pl. 15-ig vagy 255-ig, a kívánt felbontás, a bemenő frekvencia tartomány és a megengedhető késési idő függvényében. A készülék előnyös frekvenciatartománya 40—640 Hz közötti, mimellett Nmax = 15 és a mintavételi ciklusidő értéke: 25 ms. A 4 órajelgenerátor kismértékben meghaladja a 160 kHz értéket. A mintavételi T ciklusidő alatt kiolvasott teljes periódusidők t impulzusszámainak halmozásával még nagy frekvenciákon is állandó pontosság érhető el. És ha az utolsó részperiódus hosszának mérésekor az órajel frekvenciáját a teljes periódusok N számának növekedése arányában megnöveljük, a részperiódus mérését közel állandó felbontással végezzük, így a törtérték kiszámításánál sohasem szerepelnek alacsony számértékek és a teljes bemeneti frekvencia tartomány mentén megmarad a pontosság. Az olyan szabályozó rendszerekben vagy dinamikus sebességméréseknél, ahol a bemeneti impulzusfrekvencia folyamatosan is változhat, az ismertetett készülék tud olyan impulzusszámot szolgáltatni, mely a teljes mintavételi T ciklusidőre átlagolt periódusidőt reprezentál és az átlagképzési folyamat eredményeként nyert mennyir ség képezi a részperiódus — törtérték kiszámításába t bevont tényezőt. A 2a ábrán a bemeneti impulzusjel alakját arra az ideális esetre mutattuk, amikor az együtt fut a mintavételi T ciklusidő indításával. Általános esetben azonban a készülék órajelei és a bemeneti impulzusjel között fáziseltérés lesz. Korábban már javasoltak olyan mérési rendszereket, melyekben a soron következő mintavételi ciklus indítását késleltetik újabb impulzus periódus indulásáig, amikor is újra szinkronizálhatok egymáshoz. Ha azonban a bemeneti frekvencia alig haladja meg a mintavételi frekvenciát, a szükséges késleltetés olyan hosszú, hogy szinte megfelezi a szabványos mintavételi ütemet és vannak olyan szabályozó rendszerek, melyeknél ennyire megnövelt holtidők nem engedhetők meg. Ezt a problémát kiküszöböli az 1. ábra szerinti készüléknek a 3. ábra szerinti módosítása. A 3. ábra szerinti módosított kiviteli alaknál az egymást követő mintavételi Ta, T„ ciklusok egymást a 4. ábrán látható módon átlapolják, miáltal inkább a hasznos adatütem nő meg, semhogy a mintavételi ciklusoknak — fázis-azonosság elérése céljából való — eltolása folytán a holtidőt növelnénk. Az átlapolási egyszerű módon érhetjük el, amennyiben a részperiódust reprezentáló impulzusszámot a 9 regiszterből a rögzített ciklusidö-értékre beállított 6 számlálóba visszük át, amikor az utóbbi a mintavételi Ta ciklus végét jelzi; az átvitelt a túlcsorgás 7 detektor alkalmas jele váltja ki. Ezzel úgy állítottuk be a soronkövetkező mintavételi Tb ciklust, hogy ez a Tb ciklus valójában már az utolsó részperiódusnak a megelőző mintavételi Ta cikluson belüli kezdőfázisakor indult. Eközben a 9 regiszter tovább tárolja a részperiódus hosszára jellemző impulzusszámot és folytatja az e periódushoz tartozó — ezután érkező — impulzusok számlálását, úgyhogy az e periódus lefutásakor a 9 regiszterben tárolt impulzusszám a soronkövetkező mintavételi Tb cikluson belül lefutott első teljes periódus hosszára jellemző t impulzusszámot alkotja. Ily módon valamennyi Ta, Tb mintavételi ciklust a beérkező impulzussereg felfutó éleihez szinkronizáltuk és gyorsabb mintavételi ütemet hoztunk létre, ami kis sebességeknél hasznos, mikor is az átlapolás a mintavételi ciklus számottevő részét teheti ki. A bemutatott készülékről azt írtuk, hogy rendelkezik általános rendeltetésű digitális számítógéppel, mely begyűjti a regiszterekben tárolt adatokat és kiszámítja a sebesség értékeket. Az ezekhez a műveletekhez szükséges gépidő viszonylag rövid, így a számítógépet — főfeladatként — más vezérlő program futtatásával terhelhetjük. De a készülék további módosításával több feladat vihető át a számítógépre, amennyiben a kisfrekvenciás 3 és 9 regisztereket elhagyjuk és azok feladatait a számítógép program veszi át. Ha pedig elég gyorsműködésű számítógépet alkalmazunk, akár a 10 regiszter is helyettesíthető alkalmas programozással úgy, hogy — perifériaként — a számítógép mellett csak a sebesség/impulzus 1 jelátalakító és a 4 órajelgenerátor biztosítása szükséges. A találmány további kiviteli alakjánál pedig a leírt kiviteli alakban alkalmazott számítógép helyettesíthető digitális osztóval. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás impulzusfrekvencia mérésére, különösen sebességmérő rendszerekben való alkalmazás céljára, melynek során a mérendő mennyiséggel különösen a sebességgel arányos ismétlődési frekvenciájú impulzusjelet szolgáltató jelátalakítót tartalmazó mérési elrendezésben számláljuk a — rögzített mintavételi ciklusidőn belül lefutó — teljes impulzus periódusokat, azzal jellemezve, hogy a rögzített mintavételi ciklusidőn (T) belül r esetleg előforduló részperiódus törtértékét ( —, ahol az t r impulzusszám a mindenkori részperiódus tartamával arányos és a t impulzusszám a teljes periódus tartamával arányos digitális érték) is megmérjük, a mintavételi ciklusidőn (T) belül kapott teljes periódusok számához (N) hozzáadjuk az így meghatározott részperiódus tört-M értéket — és az így kapott összegjelet adjuk a mérési w elrendezés kimenetére. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az esetleges részperiódus hosszát reprezentáló impulzusszámot (R4) olyan órajel alkalmazásával állítjuk elő, melyet a mérésnél alkalmazott órajelgenerátor alapfrekvenciájának egészszámú tényezővel való szorzása útján kapunk, mely egészszámú tényező a mintavételi ciklusidőn (T) belül lefutott teljes periódusok számával (N) egyenlő. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az egészszámú tényezőt úgy állítjuk elő, hogy a mérés kezdetekor egységnyi tényezőt alkalmazva, az egynél magasabb sorszámú, egymást követő teljes periódusok mindegyikének lefutása után a tényezőt egy egységgel megnöveljük és így a mindenkor lefutó periódus során az időtartamot, periódusonként az egészszámú tényező változása szerint csökkenő, az adott periódushoz rendelt órajel-időegységekben mérjük. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a teljes periódus tartamát 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
