Drehgeber mit hoher Auflösung

(06.07.2011 11:00 )panduci schrieb:  Wieviel Abtastpunkte hast du denn damals für das A und B Signal gewählt bzw. wie war das Verhältnis von Abtastfrequenz zu Signalfrequenz?
Die Interpolation ist als nur die Umrechnung zum Winkel über den atan?
Hab gedacht ich kann das Signal(A,B) durch eine lineare Interpolation noch zusätzlich verbessern?

Bei war bei mir anders: Es ging um einen Messplatz zur Kalibierung und Messung der Linearität von optischen Positiondetektoren. Prüfling und Winkelencoder wurden aneinandergeflanscht und dann in genügend dichter Folge über dem Positionsverlauf der wahre Winkel bestimmt. Die Frequenz und wie lange das Ganze dauert konnte ich frei wählen, denn die ganze Vorbereitung des Einspannens dauert ja allein 1 min oder mehr. Da kommt es auf ein paar sekunden mehr oder weniger beim eigentlichen Messen nicht mehr an. Also habe ich es ganz langsam gemacht, und trotzdem dauert die ganze Prozedur nur 10 sek.

Anzeige

Aso dann hast eine erhebliche Genauigkeit wenn ich von einer Rotationsfrequenz von 0.1Hz (10s pro Umdrehung) ausgehe. Das ist eine gewaltige Genauigkeitssteigerung. Die höhe der Genauigkeit hängt eigentlich maßgeblich von der Grenzfrequenz des Gebers ab. Die Grenzfrequenz meines Gebers beträgt 400kHz. Also kann ich bei einer Rotationsfrequenz von 1Hz und 1000 Inkremente eine Erhöhung von 400 erreichen. Die Genauigkeitssteigerung hängt eigentlich nur vom Verhältnis von Abtastfrequenz zu Signalfrequenz ab (Vorraussetzung schöner analoger Sinus) und natürlich vom Rauschen und Bitzahl des ADCs ab.

Hoff diese Informationen stimmen -->Für mich ist es so am Besten zu verstehen. Muss nämlich die Genauigkeit des Winkels für das Projekt abschätzen können.

@Lucki
Falls dies nicht der Wahrheit entsprechen soll dann bitte ich um richtigstellung

So eine Fehlerbetrachtung mußte ich nicht machen, deshalb kann da jetzt nicht mit tiefgründigen Antworten aushelfen. Aber auf jeden Fall sollte man außer den dynamischen auch die statischen Fehler mit betrachten.
Wenn die Auflösung des ADC 16 bit ist, bedeutet das nicht automatisch, daß der Winkel in 65000 Mikroschritte unterteilt wird. (Mal abgesehen davon, wenn der Bereich nicht genutzt wird, also wenn z.B die 1 V Amplitude im +-5V Bereich gemessen wird). Weitere Fehler: Die Amplituden von A und B werden nicht genau gleich sein, wie wirken sich x% Amplitudendifferenz auf den Fehler aus. Lohnt es sich, diese zu messen und in der Formel bei der Auswertung zu berücksichtigen? Und: Wie genau ist der Sinus überhaupt, wie weicht er von der idealen Fom ab? Wie wirkt sich das auf die Genauigkeit aus?

Zunächst mal danke für die Denkanstöße.

Ich lese die Signale differential ein um etwaige EMV problem zu umgehen.
Der Drehgeber gibt einen A und einen negierten A Verlauf aus. Diese lese ich jeweils ein. Also brauch ich für einen Drehgeber 4 Eingänge.

Zitat:Die Amplituden von A und B werden nicht genau gleich sein, wie wirken sich x% Amplitudendifferenz auf den Fehler aus. Lohnt es sich, diese zu messen und in der Formel bei der Auswertung zu berücksichtigen?

Dazu hab ich einen konstanten Fehler von 1% simuliert.
Das heißt das Signal A mit 1Vss und Signal B mit 0.99Vss.
Dabei ergibt sich ein absoluter Fehler der Sinusförming um +-1'' schwankt.
Bei 5% sind es +-5'' Abweichung. Somit denk ich dass ich diese Art von Fehler vernachlässigen kann.
Das Ziel ist eine Genauigkeit von 10''.

Zitat:Wie genau ist der Sinus überhaupt, wie weicht er von der idealen Fom ab? Wie wirkt sich das auf die Genauigkeit aus?

Hast vielleicht eine Idee wie ich dass erfassen kann?
Müsste eine konstante Drehzahl erzeugen die bekannte ist und ausgehend davon kann ich die abweichungen bestimmen.

Bei einer konstanten Drehzahl ergibt sich eine stetig steigender oder fallender Winkel-->je nach Drehrichtung.
Wäre es ratsam zwischen zwei Punkten zu interpolieren?

@Lucki

>Man muß für die Datenerfassung das Format Waveform verwenden. Der Zeitversatz zwischen den Kanälen (1/fmax + 10us
>Beruhigungszeit) ist in den t0's der Waveforms berücksichtigt. Und es gibt eine wunderbere Funktion "Sigalverläufe ausrichten"
>(Signalverarbeitung /Signalverlaufskonditioniering), damit werden die Kanäle mittels Interpolation alle auf das t0 von Kanal 0
>ausgerichtet. Anders gesagt: Der Zeitversatz wird herausgerechnet.


Das AlignWaveform setzt nur den Timestamp. Meines erachtens macht es KEINE Interpolation

Gottfried

PS.: siehe auch das Beispiel vom ExFind

Bei mir funktioniert die Interpolation. Die Ergebnis-Waveforms haben zwangsläufig 2 Datenpunkte weniger als die Original-Waveforms, weil hier nur interpoliert, aber nicht extrapoliert wird.
   

Anzeige

Hast Du Dir den ExFinder angesehen? Ich bin verblüfft. Auch im Help steht nur das t0 ausgetauscht wird.

bin ratlos

Gottfried

Nein, habe ich nicht. Und ich weiß auch nicht, wo das dokumentiert ist.
Etwas Anderes, damit Zusammenhängendes, ist auch höcht interessant. Das habe ich erst vor ca. 2 Jahren rein zufällig entdeckt: Die im µs-Bereich liegenden Zeitunterschiede zwischen den Datenkanälen bei Mutiplexing werden in unterschiedlichen t0 bei den Waveformen berücksichtigt. Man muß also nicht umständlich in den Messkarten-Manualen herumforschen, um z.B. herauszufinden, dass der Zeitunterschied zwischen zwei Kanälen 8µs beträgt. Auch da habe ich keine Ahnung, ob das irgendwo dokumentiert ist. Ich vermute fast, dass das ab einer bestimmten Version von DAQmx ganz still und leise eingeführt wurde.