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DI, DO, DAC, HRENC und SYNTH
Beispiel
Ein zweispuriger Drehgeber, mit dem eine Winkelmessung erfolgen soll, liefert pro Umdrehung 3600
Sin/Cos-Perioden, d. h. pro Sin/Cos-Periode 0,1°. Es sind keine Drehgeschwindigkeiten über 3000 min-1 zu
erwarten. Die Abtastzeit ist auf 500 µs eingestellt. Daraus ergibt sich folgendes:
Es treten max. 90 Signalperioden pro Abtastintervall auf, denn
3000 U min-1/ 60 = 50 U s-1
50 U s-1 * 3600 Signalperioden / U = 180 000 Signalperioden / s
180 000 Signalperioden / s * 0,5 ms = 90 Signalperioden innerhalb eines Abtastintervalls
Als Messbereichsendwert (in Signalperioden) ergibt sich demnach 128 Signalperioden (nächste
Zweierpotenz).
Die Auflösung beträt 128 Signalperioden / 2
Die physikalische Interpretation einer Signalperiode, d. h. gedeutet als Winkel ist
1U / 3600 Signalperioden bzw. 360°/ 3600 Signalperioden = 0,1° / Signalperiode
Der physikalische Messbereich für diese Anwendung mit der eingestellten Abtastzeit ist deshalb auf 12,8°
(ca. 0,036 U) festgelegt, denn:
128 Signalperiode * 0,1° / Signalperiode = 12,8°
Die Auflösung beträgt 0,0004° (ca. 1 µU), denn:
0,004 Signalperiode * 0,1° / Signalperiode = 0,0004°
Im Vergleich dazu bräuchte die reine Zählung der Geberimpulse nur eine Auflösung von 0,1° und die
Verwendung eines Auswertungsalgorithmus' mit Impulsvervierfachung eine Auflösung von lediglich
0,025°.
Mit Erhöhung der Abtastrate ließe sich die Auflösung noch weiter verbessern, z.B. auf 0.0002° bei 200 µs
oder auf 0,0001° bei 100 µs Abtastrate.
Zusätzlich zur Möglichkeit, den analogen Messbereich für die Erfassung der Sin/Cos-Gebersignale einzustellen,
können auch Eingangs-Tiefpass-Filter konfiguriert werden. Die angegebene Frequenz markiert dann den -3 dB-
Punkt, d. h. die Frequenz, an der der Pegel des Sin/Cos-Gebersignal bereits um den Faktor 0,71 abgeschwächt ist.
Aufgrund von Filtereigenschaften kann ebenfalls eine Einbuße bei der analogen Auflösung entstehen.
Beispiel
Mit der Software imc STUDIO wird der Messbereich vom ± 1,5 V und ein Tiefpass von 200 Hz eingestellt.
Der Geber liefert Signale mit 1 V Spitzenwert. Es treten Signalfrequenzen bis über 200 Hz auf.
Der Pegel bei 200 Hz ist auf 0,707 V gedämpft, d. h. die analoge Auflösung ist bereit auf etwa 11 Bit
gesunken. Bei noch höheren Signalfrequenzen verringert sich die Auflösung weiter. Ist das gedämpfte
Eingangssignal bereits zu klein, um sicher die eingestellte Hysterese zu Über-/unterschreiten, ist überhaupt
keine Messung mehr möglich.
Hinweis: Neben den Pegeln ändern sich auf die Signallaufzeiten (Phasenverschiebung). Dies ist in den
meisten Anwendungen jedoch unerheblich.
8.11.12.7 Anschluss
ENC-4 und HRENC-4 benutzen
© 2023 imc Test & Measurement GmbH
Beispiel 3
15
= 0,004 Signalperioden (2
Beispiel 4
ACC/DSUB(M)-ENC4
470
8
.
imc CRONOS Systemfamilie - Handbuch, Edition 11 - 06.06.2023
Signalperioden)
Kapitel 8
Seite 291
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