一种根据借助于频率转换器基于具有可变周期持续时间的脉冲宽度调制产生的模拟信号(UA)产生数字信号(DS)的方法，其中数字信号(DS)的值对应于模拟信号(UA)在脉冲宽度调制的关联的周期持续时间上的平均值，具有步骤：根据模拟信号(UA)借助于西格玛-德尔塔-调制器(1)产生比特流(BS)，其中产生具有恒定的调制器循环的比特流，在关联的周期持续时间期间通过滤波比特流(BS)借助于多个数字滤波器(2_1到2_r)产生时间相接的数字采样值(S_1到S_r)，其中时间相接的数字采样值之间的时间间隔是调制器循环的倍数，其数字滤波器(2_1到2_r)彼此时间延迟地以调制器循环的倍数的时间间隔开始并且相应数字滤波器(2_1到2_r)输出关联的数字采样值(S_1到S_r)，并且形成在关联的周期持续时间期间产生的数字采样值(S_1到S_r)之上的平均值，其中平均值形成对于关联的周期持续时间的数字信号(DS)的值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于根据借助于频率转换器基于具有可变周期持续时间的脉冲宽度 调制产生的模拟信号产生数字信号的方法和装置，其中数字信号的值对应于模拟信号在脉 冲宽度调制的关联的周期持续时间之上的平均值。
技术介绍
常规频率转换器通常输出所谓的相电压，其基于脉冲宽度调制产生。在多相电动 机处在绕组处借助于频率转换器产生的有效电压是两个这样的相电压的差。此外还参阅有 关的专业文献。 在调整地超控电动机的情况下能必要的是，确定脉冲宽度调制的电压或者有效的 电动机电压的直流电压分量。GB2440559A描述该方法，其中由频率转换器产生的脉冲宽度调制的电压在使用 西格玛-德尔塔-调制器的情况下数字化。为了获得相应数字电压测量值在正好一个脉 冲宽度调制的关联的周期持续时间之上连续形成整数。这个整数形成对应于第一阶的 Hogenauer-滤波器。 频率转换器经常联合运行并且在此借助于上级的控制同步。在同步过程中可得出 该必要，改变以脉冲宽度调制为基础的周期持续时间。 在GB2440559A中描述的方法中可以以这种方式描述周期持续时间的改变，在集 成的情况下考虑相应更多或更少调制器循环（Modulatortakte)。 如果由于对于信号质量的要求需要更高阶的数字滤波器，可以由西格玛-德尔 塔-调制器输出的比特流例如借助于更高阶(例如第二或第三阶）的Hogenauer-滤波器进 行滤波。 这种Hogenauer-滤波器的传输功能通过由西格玛-德尔塔-调制器输出的比特 流的循环（调制器循环），滤波器阶和所谓的过采样率确定。过采样率描述在采样率变换 的情况下产生的在输入采样率和输出采样率(采样率）之间的比例，即调制器循环和由滤波 器输出的滤波的值或者样本的循环之间的比例。因此采样率从调制器循环除以过采样率得 出。此外与此相关地还参考有关专业文献。 为了可以利用Hogenauer-滤波器进行在脉冲宽度调制的系统中的电压测量， Hogenauer-滤波器的得出的采样率必须尽可能准确地是脉冲宽度调制的基本频率的整数 的倍数，以便可以有效地抑制切换频率。在这个在脉冲宽度调制的相应周期内存在的样本 上然后可以形成整数或者平均值，以便将计分频率（Kerbfrequenz)放置到切换频率。 为了将上述方法匹配到脉冲宽度调制的可变周期持续时间，可以将例如调制器循 环动态匹配到周期持续时间。然而调制器循环颤动或循环的忽略导致明显降低了最大可能 的有效比特（ΕΝ0Β)。备选地或附加地可以实现动态地将过采样率匹配到脉冲宽度调制的周 期持续时间，然而这在Hogenauer-滤波器的情况下在匹配时导致误算并且此外具有对于 Hogenauer-滤波器的放大和频率性能的影响。
技术实现思路
本专利技术基础在于，提供用于根据借助于频率转换器基于具有可变周期持续时间的 脉冲宽度调制产生的模拟信号产生数字信号的方法和装置，其简单地匹配到可变周期持续 时间并且可借助于具有大于一的阶的滤波器实现。 本专利技术通过根据权利要求1所述的方法和根据权利要求9所述的装置来解决这个 任务。 该方法用于根据模拟信号产生数字信号，该模拟信号借助于频率转换器基于具有 可变周期持续时间的脉冲宽度调制产生。数字信号的值对应于模拟信号在脉冲宽度调制的 关联的周期持续时间之上的平均值。 数字信号或者其值连续地对于脉冲宽度调制的模拟信号的每个周期产生。数字信 号的值具有划界并且分级的值储备（Wertvorrat)。数字信号还可以在其时间序列中仅在确 定周期时间点上，例如脉冲宽度调制的模拟信号的相应周期的末端上，限定或者具有其值 的改变。数字信号根据模拟信号(其描述物理量(例如电流或电压）的时间连续变化）通过 采样(其在定义的时间点实现)和量化形成。通过相应编码可以将数字信号或者其值转化到 二进制表达(其例如具有8,16, 24或32比特数字字宽)。 在该方法中比特流（二进制值域零和一）根据模拟信号借助于通常的西格玛-德 尔塔-调制器产生，其中产生具有恒定的调制器循环（其例如在5MHz和50MHz之间的调制 器循环范围中）的比特流。 根据如此产生的比特流，多个时间相接的数字采样值或样本在脉冲宽度调制的相 应周期持续时间或者相应周期期间产生。数字采样值或样本可以二进制地以例如2,4,8,16 或32比特的字宽编码。 分别相接的数字采样值之间的时间间隔为调制器循环的整数的倍数。 时间相接的数字采样值的产生包含下列步骤： 比特流借助于用于产生数字采样值的多个（至少两个）彼此独立的数字的尤其是采样 率减少的滤波器滤波，其中数字滤波器时间延迟地，以相接的数字采样值的期望的时间间 隔开始。在相应滤波器开始之后其可以在调制器循环中施加以比特串并且其滤波功能相应 于比特串的比特值来处理，执行比特率减少，在处理持续时间之后输出其关联的数字采样 值^等等 。 周期持续时间可以以调制器循环的倍数表示。如果周期持续时间是k个调制器循 环并且采样值或样本(其在脉冲宽度调制的相应周期持续时间或者相应周期期间产生并且 分布在相应周期持续时间或者相应周期上)的数量为r，相接的数字采样值之间的时间间隔 分别调整到k/r个调制器循环(假定k可以以被r整除)。对于这种情况数字采样值完全等 距地在周期持续时间或者周期上分布。 如果k不能通过r整除，相接的采样值之间的时间间隔如此调整，使得得出采样值 在周期持续时间或者周期上的尽可能时间等距的分布，其中相接的采样值之间的时间间隔 的和等于周期持续时间。 如果作为数字示例调制器循环单元中的周期持续时间k=31并且采样值或样本的 数量r=3,调制器循环单元中时间间隔可以为（11，10,10)，（10,11，10)或（10,10,11)。 如果作为另外的数字示例调制器循环单元中的周期持续时间k=32并且r=3,时间 间隔可以是（11，11，10)，（10,11，11)或（11，10,11)。 如果最后作为另外的数字示例调制器循环单元中的周期持续时间k=33并且r=3， 时间间隔（11，11，11)选择作为等距的分布。 数字滤波器可以在周期持续时间或者周期期间至少临时时间重叠地运行或者工 作。 相应数字滤波器输出关联的数字采样值或者关联的样本，其中数字采样值或者样 本由不同的数字滤波器同样彼此时间分离地输出。 通过形成在周期持续时间或者周期期间产生数字采样值上的平均值，计算数字信 号的与相应周期持续时间或者周期关联的值，其代表模拟信号在周期持续时间或者周期之 上的平均值。 数字采样值之间的时间间隔可以根据可变周期持续时间ro调整或者计算。每周 期持续时间或者周期的数字采样值的数量可以与周期持续时间无关地恒定地确定。仅会造 成，得出数字采样值在周期持续时间或者周期内尽可能等距的分布。换句话说数字采样值 之间的时间间隔如此根据可变周期持续时间ro调整或者计算，得出数字采样值在周期或 者周期持续时间上的所得尽可能时间等距分布。 相应数字滤波器可以具有或者实现Sine3-滤波功能。 相应数字滤波器可以如此构造，所有η个调制器循环输出关联的数字采样值。 在调制器循环单元中时间相接的数字采样值的时间间隔可以分布小于η，以避免 加权空缺。 数字滤波器的数量可以选择为等于脉冲宽度调制的每周期本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于根据借助于频率转换器基于具有可变周期持续时间(PD)的脉冲宽度调制产生的模拟信号(UA)产生数字信号(DS)的方法，其中所述数字信号(DS)的值对应于模拟信号(UA)在脉冲宽度调制的关联的周期持续时间(PD)之上的平均值，所述方法具有步骤：根据模拟信号(UA)借助于西格玛‑德尔塔‑调制器(1)产生比特流(BS)，其中生成具有恒定的调制器循环的比特流，借助于多个数字滤波器(2_1到2_r；2'_1到2'_r)在关联的周期持续时间(PD)期间通过对比特流(BS)的滤波产生时间相接的数字采样值(S_1到S_r)，其中时间相接的数字采样值之间的时间间隔是调制器循环的倍数，数字滤波器(2_1到2_r；2'_1到2'_r)彼此时间延迟地以调制器循环的倍数的时间间隔地开始并且相应数字滤波器(2_1到2_r；2'_1到2'_r)输出关联的数字采样值(S_1到S_r)，以及形成在关联的周期持续时间(PD)期间产生的数字采样值(S_1到S_r)之上的平均值，其中所述平均值形成对于关联的周期持续时间的数字信号(DS)的值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D迪斯特贝格，H施蒂希韦，
申请(专利权)人：伦茨自动化有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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