定性分析:
M法是測量單位時間內的脈數換算成頻率,因存在測量時間內首尾的半個脈衝問題,可能會有2個脈的誤差。速度較低時,因測量時間內的脈衝數變少,誤差所占的比例會變大,所以M法宜測量高速。如要降低測量的速度下限,可以提高編碼器線數或加大測量的單位時間,使用一次採集的脈衝數儘可能多。
T法是測量兩個脈衝之間的時間換算成周期,從而得到頻率。因存在半個時間單位的問題,可能會有1個時間單位的誤差。速度較高時,測得的周期較小,誤差所占的比例變大,所以T法宜測量低速。如要增加速度測量的上限,可以減小編碼器的脈衝數,或使用更小更精確的計時單位,使一次測量的時間值儘可能大。
M法、T法各且優劣和適應範圍,編碼器線數不能無限增加、測量時間也不能太長(得考慮實時性)、計時單位也不能無限小,所以往往候M法、T法都無法勝任全速度範圍內的測量。因此產生了M法、T法結合的 M/T 測速法:低速時測周期、高速時測頻率。
定量分析:
M/T 法中的“低速”、“高速”如何確定呢?
假定能接受的誤差範圍為1%、M法測得脈沖數為f, T 法測得時間為 t 。
M法:2/f <= 1% ==> f >= 200
即一次測量的最小脈衝數為 200,設此頻率對應的速度為 V1
T法:( 1/(t-1) - 1/t ) / (1/t) <= 1% ==> t >= 101
即一次測量的時間為 101 個單位,設此周期對應的速度為 V2
若計時單位為mS,則 t>= 101mS
這只是理論精度,實際套用還要考慮脈衝信號採集的延遲,軟體處理所需花費的時間。
若 V1 < V2,則 M/T 法能滿足全範圍內的速度測量。一個系統設計之前,就需要詳細的計算,使V1<V2或儘可能接近。不能光憑經驗估算確定高低速、傳動比、編碼線數。然後很不幸,很多現有系統中會出現 V1 > V2,就會出現(V2, V1) 這一段速度無論 M 法還是 T 法都無法覆蓋的情況,一個緩解的辦法就是在(V2,V1)段同時使用 M法和T法測量,然後取平均值,但要解決好M/T測量的同步問題。
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