用于处理表示转换器输出电流的模拟确定的值的测量值信号的方法和执行该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于处理测量值信号的方法和执行该方法的装置，该测量值信号表示转换器输出电流的模拟式确定的值，其中将由传感器、尤其包括分流电阻的传感器检测的测量值信号输送到相应的处理通道，它具有至少一个Δ-∑调制器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理表示转换器/逆变器(Umrichter)输出电流的模拟确定的值的测量值信号的方法和执行该方法的装置。
技术介绍
由DE 10 2005 005 024 B4已知一种方法，其中由一个作为角度传感器使用的分解器产生的模拟的载频电压_信号值转换成数字式的数据流，该载频电压_信号值的变化基本是正弦形的并且其振幅对应于要被检测的角度值的正弦值或者余弦值。对于这个模数转换，使用Δ - Σ调制器，对该调制器后置Sine3-滤波器，它起到低通滤波器的作用。因为该文献的图5的三个组合作用的累加器以比三个以更缓慢节拍频率Fd运行的差分器更快的节拍频率Fs运行。在滤波器的输出端出现多比特-数据流，它按照该文献的图2输送到十进制滤波器0SR2，它基本对应于求和，即形成平均值。因此在其输出端提供数字形式的测量值。多比特-数据流与其它信号变化的同步是困难甚至完全不可能的。测量持续时间或测量区间的开始和结束只能以长的持续时间Td调整，因为第三积分器输出端的信号以fD 分段扫描。因此从这个位置起，在信号链中所有的信号都只以粗略的时间量化/数值化Td 来提供。因此只能以Td的整数倍/整数多倍确定开始或结束或十进制滤波器0SR2测量的测量持续时间。但是在工业应用中经常存在使底层调节回路与顶层调节回路同步的必要性。这些不同的调节回路也可以在空间上分开地实现，其中通过场总线系统传递时间基准。 因此存在任务使底层调节回路与一由外部给定的节拍同步。为此通常略微改变底层调节回路扫描区间的周期长度，以实现同步。为了可以实现高质量的同步，必需使底层调节回路的周期长度以尽可能小的步距变化。因此，最小可能的周期长度调制的粗略的时间量化限制了可实现的同步调节质量。因为在调节回环内部也同步地获得测量值，测量时刻或测量持续时间的粗略量化同样也导致在同步调节时的局限性。因此本专利技术的目的是，给出一种测量方法，其中以高的时间分辨率确定测量区间的开始和结束或测量持续时间。在按照本专利技术的方法中这个时间量化为Ts，它在DE 10 2005 005 024 B4中为TD。但是为了达到低通滤波器的足够滤波效果，选择Td显著大于Ts， 由此在所述现有技术中得到上述局限性。由EP 0 320 517 Bl已知一种数字式十进制滤波器，其中最后的差分器k具有延迟环节，它以输出数据节拍的周期长度、即十进制节拍dt延迟。因此也只能实现整数倍的十进制节拍dt作为那里的延迟。但是最后的积分器在EP 0 320 517 Bl的图1中按照那里的权利要求1配有复位装置，因此它如同差分器一样起作用(EP 0 320 517 Bi，权利要求1，第56行)
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，改进在获得测量值时的模数转换。按照本专利技术，这个目的在方法方面以在权利要求1，2或3中给出的特征实现，而在装置方面以在权利要求11中给出的特征实现。本专利技术在方法中的重要特征是，本方法用于处理测量值信号，该测量值信号表示转换器输出电流的以模拟方式确定的值，其中将由传感器——尤其包括分流电阻——测得的测量值信号输送到相应的处理通道，所述处理通道具有至少一个Δ - Σ调制器。其优点是，以模拟方式获得测量值并且能将这个模拟值输送到Δ - Σ调制器、进而将其转换成数字形式。在此特别有利的是，由调制器输出的数据流是1比特数据流，因而能被简单地继续传输到一分析处理单元、例如具有数字式滤波器的信号电子装置。此外可以避免时基抖动(Jitter)问题。在一种有利的扩展结构中，将Δ- Σ调制器的输出数据流输送到数字式的滤波器，其中将该输出数据流按照曼彻斯特编码方法传递到数字式的所述滤波器，其中所述滤波器在空间上与所述Δ-Σ调制器分开。其优点是，仅需单导线连接来传递数据。在一种有利的扩展结构中，特别是在无附加的节拍信号输送的情况下和/或以曼彻斯特编码，将数字式的数据、即Δ- Σ调制器的1比特输出数据流作为简单的1比特二进制信号输送。其优点是，为了传递数据需要唯一的差分串联数据通道。由此能够在输入端实现节拍信号的滤出、进而实现对调制器1比特输出数据流的改建。在一种有利的扩展结构中，将Δ- Σ调制器的输出数据流输送到至少一个数字式的滤波器，尤其是与Δ-Σ调制器在空间上分开设置的滤波器。其优点是，能够以简单的措施实施从调制器到滤波器的在电方面隔离的数据流输送。在一种有利的扩展结构中，将测量值信号输送到Δ- Σ调制器，该Δ- Σ调制器在输出端提供比特流、尤其是1比特数据流，其中，将所述比特流输送到数字式的第一滤波器，该第一滤波器将比特流转换成数字式的中间字流、即多比特数据流，其中，数字式的第一滤波器具有数量为η的串联设置的累加器、尤其是积分器，其中η是整数且等于或大于1，尤其是等于或大于2，其中，所述比特流以节拍频率&、即以节拍周期Ts = 1/%节拍工作(getaktet)， 因此使数字式的中间字流以节拍频率4、即节拍周期Ts = 1/%节拍工作、进而更新，其中，将数字式的第一滤波器的输出信号输送到数字式的第二滤波器，其中，数字式的第二滤波器具有第一结果数据字流与第二结果数据字流之间的差作为输出数据字流，其中，第一结果数据字流和第二结果数据字流在第一时间区间和第二时间区间上由中间数据字流确定，其中，第一时间区间和第二时间区间设置成相距一时间间隔Tl，其中，第一结果数据字流作为时间离散的(n-1)阶微分以时间刻度Td由中间数据字确定，其中，第二结果数据字流作为时间离散的(n-1)阶微分以时间刻度Td由中间数据字流确定，其中，Tl大于Td的两倍，尤其是Tl是节拍周期Ts的整数倍。在数字式的第二滤波器的输出端处的信号节拍Tu可以按照本方法的应用和实施例而不同地选择。例如，在此作为信号节拍！^可以使用T1，TD或1或1^的其它整数倍。在此有利的是，可以将Tu选择成Ts的整数倍，从而能以高时间分辨率进行调整。例如，本专利技术可以以一种实施方式应用，在该实施方式中使用按照本专利技术的方法来检测转换器的输出电流“i”，该转换器以脉宽调制方式运行。在此，测量持续时间Tl例如在半个PWM周期持续时间上延伸。由此可以以Ts的高时间分辨率根据所期望的测量持续时间非常准确地调整Tl。此外，在每个PWM周期中都希望进行测量，由此与Tl无关地根据 PWM周期持续时间Tpwm确定Τ 。这同样可以以Ts的高时间分辨率实现。尽管例如Tpwm不是 Ts的整数倍，但是通过使用按照本专利技术的方法在确定Tu时与之的时间偏差是极小的。其优点是，能实施更好的模数转换，其中可以使用一数字式滤波器，该数字式滤波器一方面具有低通功能，另一方面提供数据流从而在Σ调制器的输入端以非常高的精度提供关于信号电压值的数字式信息。在此特别有利的是，累加器的串联结构不是跟随有接下来形成平均值的差分器，而是利用简单的运算、例如减法和加法或与系数2相乘或类似运算以相应适合的时间间隔耦联仅很少几个的中间数据字。因此以低费用实现了高精度的模数转换。此外，即使在硬件中实现时也能无特殊费用地实现时间间隔Td的变化。本专利技术的另一优点是，在累加器中无需使用复位装置、从而能实现无失真的结果。在本方法中的重要特征是，其用于处理以模拟方式确定的测量值信号，其中，将测量值信号输送到Δ- Σ调制器，该Δ- 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：T·克纳普，H·J·科拉尔，U·诺伊迈尔，W·哈默尔，
申请(专利权)人：索尤若驱动有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：