什么是M/T法测速

Question

什么是M/T法测速

Answer 1

速度测量是工控系统中最基本的需求之一,最常用的是用数字脉冲测量某根轴的转速,再根据机械比、直径换算成线速度.脉冲测速最典型的方法有测频率(M法)和测周期(T法).
定性分析：
　　M法是测量单位时间内的脉数换算成频率,因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题,可能会有2个脉的误差.速度较低时,因测量时间内的脉冲数变少,误差所占的比例会变大,所以M法宜测量高速.如要降低测量的速度下限,可以提高编码器线数或加大测量的单位时间,使用一次采集的脉冲数尽可能多.
　　T法是测量两个脉冲之间的时间换算成周期,从而得到频率.因存在半个时间单位的问题,可能会有1个时间单位的误差.速度较高时,测得的周期较小,误差所占的比例变大,所以T法宜测量低速.如要增加速度测量的上限,可以减小编码器的脉冲数,或使用更小更精确的计时单位,使一次测量的时间值尽可能大.
　　M法、T法各且优劣和适应范围,编码器线数不能无限增加、测量时间也不能太长(得考虑实时性)、计时单位也不能无限小,所以往往候M法、T法都无法胜任全速度范围内的测量.因此产生了M法、T法结合的 M/T 测速法：低速时测周期、高速时测频率.
定量分析：
　　M/T 法中的“低速”、“高速”如何确定呢?
　　假定能接受的误差范围为1%、M法测得脉冲数为f, T 法测得时间为 t .
　　M法：2/f f >= 200
　　即一次测量的最小脉冲数为 200,设此频率对应的速度为 V1
　　T法：( 1/(t-1) - 1/t ) / (1/t) t >= 101
　　即一次测量的时间为 101 个单位,设此周期对应的速度为 V2
　　若计时单位为mS,则 t>= 101mS
　　这只是理论精度,实际应用还要考虑脉冲信号采集的延迟,软件处理所需花费的时间.
　　若 V1 < V2,则 M/T 法能满足全范围内的速度测量.一个系统设计之前,就需要详细的计算,使V1 V2,就会出现(V2, V1) 这一段速度无论 M 法还是 T 法都无法覆盖的情况,一个缓解的办法就是在(V2,V1)段同时使用 M法和T法测量,然后取平均值,但要解决好M/T测量的同步问题.