用于校正测量信号的测量信号校正装置和方法制造方法及图纸

技术编号:7681520 阅读:183 留言:0更新日期:2012-08-16 04:56
本发明专利技术涉及一种具有模拟数字转换器(140)的测量信号校正装置(100),该模拟数字转换器(140)被构造用于在使用参考频率信号(130)的情况下将借助接口读入的模拟测量信号(155)转换为数字测量信号(167,v[n])。此外,测量信号校正装置(100)还包括校正因子提供单元(160),用于提供基于参考频率信号(130)确定的校正因子(165)。此外,测量信号校正装置(100)还包括测量信号校正单元(170),其被构造用于将数字测量信号(167,v[n])与校正因子(165)相乘,以得到经校正的测量信号(180)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量信号校正装置、涉及测量信号校正装置用于转换转速传感器测量信号的模拟测量信号的应用、涉及用于校正测量信号的方法以及涉及相应的计算机程序产品。
技术介绍
为了抑制在力补偿的转速传感器情况下的时钟边沿起伏(Takt-Jitter,时钟抖动)的效应,迄今为止需要高分辨率的参考振荡器。US 2008 031 59 28 Al示出了一种锁相环,其根据通过HF时钟信号由锁相环产生的时钟信号工作。频率额定值输入提供参考时钟。可控的振荡器产生该HF时钟信号。
技术实现思路
以此为背景,利用本专利技术介绍了按照主权利要求的测量信号校正装置、测量信号校正装置用于转换转速传感器测量信号的模拟测量信号的应用、用于校正测量信号的方法以及最后介绍了相应的计算机程序产品。有利的扩展方案从各个从属权利要求和后面的说明中得到。本专利技术实现一种测量信号校正装置,具有下面的特征 一模拟数字转换器,其被构造用于在使用参考频率信号的情况下将借助接口读入的模拟测量信号转换为数字测量信号; 一校正因子提供单元,用于提供基于参考频率信号确定的校正因子;以及一测量信号校正单元,其被构造用于将数字测量信号与校正因子相乘,以得到经校正的测量信号。测量信号校正装置当前可以理解为处理传感器信号并且根据其输出经校正的测量信号的电设备。测量信号校正装置可以具有至少一个可以按照硬件和/或按照软件构造的接口。在按照硬件构造时,一个或多个接口例如可以是包含装置的最不同的功能的所谓的系统ASIC的部分。然而也可能的是接口是自己的集成电路或者至少部分地由分立器件组成。在按照软件构造时,接口可以是软件模块,其例如在微控制器上除了其它软件模块而存在。此外,本专利技术还实现一种用于校正测量信号的方法,其中该方法具有下面的步骤 一利用模拟数字转换器在使用参考频率信号的情况下将借助接口读入的模拟测量信号转换为数字测量信号; 一提供在使用参考频率信号的情况下被确定的校正因子;以及 一将数字测量信号与校正因子相乘,以便得到经校正的测量信号。具有程序代码的计算机程序产品也是有优点的,其中该程序代码可以存储在机器可读的载体如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上,并且当程序在与计算机相应的设备上实施时用于执行根据上述实施形式之一的方法。模拟测量信号可以理解为任意传感器的信号,该传感器将物理参量转换为模拟电参量。在此模拟测量信号可以通过接口被一并读入,使得用于提供模拟测量信号的传感器不强制地需要是这里介绍的校正装置的部分。参考频率信号可以理解为表示模拟数字转换器的时钟信号的信号。校正因子提供单元可以构造为不强制地需要基于参考频率信号确定校正因子的接口。更确切地说,可以读入已经(由其它单元)确定的校正因子并且提供给测量信号校正单元。 本专利技术基于如下认识应该进行在技术上要非常简单地执行的、对在测量信号分析系统的数字部分中的测量信号的校正。在此要考虑通过参考频率信号给模拟数字转换器提供时钟(takten),从而在参考频率信号的时钟波动的情况下这种波动导致在数字测量信号中的错误。这些错误现在可以通过如下方式被补偿,即使用校正因子,使所述校正因子与数字测量信号相乘,以便得到经校正的测量信号,其中所述校正因子在使用参考频率信号的情况下被确定。由此可能的是校正数字测量信号的由在参考频率信号中的波动引起的错误。本专利技术提供了如下优点数字测量信号中的错误的补偿可以在测量信号分析系统的数字部分中执行,从而无需耗费地改变分析系统的模拟组件。同时通过将数字测量信号与校正因子相乘,根据本专利技术的方案的在数值上或电路技术上简单的实施变得可能。按照本专利技术的一个实施形式,校正因子提供单元可以被构造用于还基于模拟测量信号的参数确定校正因子。模拟测量信号的这种参数例如可以是周期持续时间或频率。本专利技术的这种实施形式提供如下优点校正因子可以专门地根据要转换的模拟测量信号被调整并且因此在模拟测量信号的校正时高精度变得可能。有益的是校正因子提供单元被构造用于实施参考频率信号的参数、尤其是周期持续时间的取平均以及在确定校正因子时使用。本专利技术的这种实施形式提供如下优点可以基于对参考频率信号的时间上持续得更长的分析来确定校正因子。因此,可以更好地识别参考频率信号的参数与参考频率信号的参数的平均值的当前偏差,使得对当前要使用的校正因子的更精确的确定变得可能。按照本专利技术的特别的实施形式也可以将校正因子提供单元构造用于提供值来作为校正因子,该值在使用在一方面参考频率信号或由其导出的值和另一方面参考频率信号的取平均的参数之间的比例的情况下被确定。例如,在此,参考频率信号的当前周期持续时间或采样周期关于参考频率信号的取平均的周期持续时间或采样周期的比例可以作为校正因子被确定。本专利技术的这种实施形式提供如下优点使用这样确定的校正因子能够实现在数字测量信号中的错误的非常好的补偿,所述错误在模拟数字转换时由参考频率信号的时钟边沿波动引起。按照本专利技术的另一实施形式也可以将校正因子提供单元构造用于以取决于模拟测量信号的参数和/或参考频率信号的参数的速率来更新校正因子,尤其是其中该速率取决于在模拟测量信号的频率和/或参考频率信号的频率之间的比例。本专利技术的这种实施形式提供如下优点通过以所述的速率更新校正因子,数字测量信号在时间方面非常好的校正变得可能。尤其是通过这种方式例如可以针对数字测量信号的每个模拟数字转换的值确定单独的校正因子。在本专利技术的特别的实施形式中,还可以设置用于从振荡器信号中提供参考频率信号的数字锁相环,尤其是其中该数字锁相环具有数字控制振荡器。本专利技术的这种实施形式提供如下优点一方面可以设置数字的以及从而成本低的用于提供参考频率信号的电路,并且另一方面可以非常简单地从这种数字锁相环中截取确定校正因子用的参数。在使用数字控制振荡器的情况下例如可以非常简单地使用该振荡器的计数器读数,以便确定校正因子。按照本专利技术的另一实施形式,可以将模拟数字转换器构造用于在使用德尔塔-西格玛(Delta-Sigma)调制方法的情况下执行转换。本专利技术的这种实施形式提供如下优点相对于其它A/D转化原理,相比于有用信号的带宽而言模拟信号的高采样率变得可能。通过在输入端连续地采样,也不需要额外的保持电路。此外,对模拟抗混滤波器(Anti-Aliasing-Filter)提出小的要求。特别有利的是,前面描述的测量信号校正装置被用于将转速传感器的模拟测量信号转换为经校正的测量信号。本专利技术的这种实施形式提供如下优点尤其是在力补偿的转速传感器的情况下反馈力平均地(im Mittel)相应于科里奥利力(Corioliskraft),从而在采样时尤其是转速传感器对于时钟边沿波动特别灵敏。通过使用前述的测量信号校正装置,因此变得可能的是,使用较少精确并且因此成本较低的振荡器来提供模拟数字转换用的参考频率信号,其中仍然得到具有高品质的经校正的测量信号。附图说明下面借助所附附图示例性进一步阐述本专利技术。其中 图I示出测量信号准备单元的框图,其中使用按照本专利技术实施例的测量信号校正装置; 图2示出在不使用(图2A,左边)和使用(图2B,右边)本专利技术的方案情况下所测量的噪声传递函数的两个曲线图;以及 图3示出本专利技术的作为方法的实施例的流程图。具体实施例方式在本专利技术的优选实施例的后面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:A布曼M凯克
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:

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