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DI, DO, DAC, HRENC und SYNTH
Kapitel 8
8.11.5.3.2 Komparator-Konditionierung
Die speziellen Eigenschaften der Inkrementalgeber-Kanäle stellen besondere Anforderungen an die
Signalqualität: Durch die sehr hohe Zeitauflösung des Detektors bzw. Zählers werden bereits kürzeste Impulse
erfasst und ausgewertet, die bei abtastenden Messverfahren (wie bei den digitalen Eingängen) nicht
wahrnehmbar wären. Daher müssen die digitalen Signale saubere Flanken aufweisen, um nicht zu gestörten
Messungen zu führen. Fehlimpulse oder Prellen führen sonst zu Artefakten in Form von Einbrüchen in
gemessenen Zeitverläufen bzw. enormen Spitzen in Drehzahlverläufen.
Einfache Sensoren z.B. induktiver Art oder nach dem Lichtschranken-Prinzip geben oft nur unkonditionierte
analoge Signale ab, die nach einer Schwellenwert-Bedingung ausgewertet werden müssen. Daneben können
selbst bei konditionierten Gebersignalen (z.B. TTL-Pegel) durch lange Kabel, schlechte Bezugspotentiale,
Erdschleifen oder Störeinkopplung Probleme entstehen, denen das Messsystem durch eine spezielle 3-stufige
Konditioniereinheit begegnet:
Zunächst ermöglicht ein hochohmiger Differenzverstärker (±10 V Bereich, 100 kΩ) die sichere Messung eines
Sensors auch über lange Kabel sowie eine wirksame Unterdrückung von Gleichtaktstörungen und Erdschleifen.
Ein nachgeschaltetes (konfigurierbares) Filter bietet eine weitere an die Mess-Situation angepasste
Störunterdrückung. Schließlich fungiert ein Komparator mit einstellbarer Schwelle und Hysterese als digitaler
Detektor. Die (einstellbare) Hysterese wirkt dabei abermals als störunterdrückendes Element:
Überschreitet das analoge Signal die Schwelle VREF + VHYST/2 , so wechselt das digitale Signal den Zustand (
:
ð
) und senkt gleichzeitig die Schwelle, die unterschritten werden muss, um wieder nach 0 zu wechseln, um
0
1
den Betrag VHYST ab. Damit liegt die Schwelle für einen erneuten Zustandsübergang von 1 nach 0 bei VREF -
VHYST/2. Der Betrag der Hysterese stellt somit die Breite eines Bandes dar, das Signalrauschen und Störungen
nicht überschreiten dürfen, ohne zu Fehlimpulsen zu führen.
Die Voreinstellung für die Schwelle VREF ist auf 1,5 V festgelegt, die Hysterese VHYST beträgt 0,5 V.
Zustandsübergänge werden somit detektiert bei den Signalpegeln:
1,75 V
( ← 0 → 1 ) und
1,25 V ( ↓ 1 → 0 ).
Der Menüpunkt Kopplung bietet die wahlfreie Konfiguration von Schwelle und Hysterese. Diese beiden
Parameter gelten jeweils für X- und Y-Spur eines Kanals, mit den möglichen Einstellbereichen von:
·
VREF = ±10 V
VHYST = +100 mV bis +4 V
Eckfrequenzen des (2-poligen) Tiefpassfilters werden jeweils gemeinsam für die beiden Spuren eines Kanals
konfiguriert auf 200 Hz, 2 kHz, 20 kHz oder ohne (Leerlaufbandbreite 500 kHz).
© 2023 imc Test & Measurement GmbH
imc CRONOS Systemfamilie - Handbuch, Edition 11 - 06.06.2023
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