[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Allgemein befaßt sich die Erfindung mit einem Telemetrie-Meßverfahren für ein Telemetrie-System,
das unter anderem die Periodendauer eines von einem Sensor erzeugten Signales ermittelt
und an einen Telemetrie-Empfänger überträgt.
[0003] Es ist bereits ein Periodendauer-Meßverfahren für ein Telemetrie-System bekannt,
bei dem mittels eines Mikroprozessors eine Periodendauer eines zu messenden Signales
dadurch gemessen wird, daß zwischen zwei Flanken gleicher Richtung des zu messenden
Signales ein Zähler mittels eines Taktsignales hochgezählt wird. Der Zählerstand,
der der Periodendauer entspricht, wird anschließend übertragen. Gleichfalls ist es
bekannt, bei einem derartigen System im Falle von relativ hochfrequenten, zu messenden
Signalen die Takte zu zählen, die während einer festen Anzahl von Perioden des zu
messenden Signales dem Zähler zugeführt werden. Die Anzahl der gemessenen Periodendauern
des zu messenden Signales wird bei diesem System derart festgelegt, daß während der
Anzahl der Meßperioden bei der untersten zu messenden Frequenz der maximale Zählerstand
des Zählers gerade erreicht wird. Mit steigender Frequenz des zu messenden Signales
nimmt die Meßzeit ab, so daß nötigerweise auch die erzielbare Auflösung mit ansteigender
Frequenz abnimmt.
[0004] Bei Periodendauer-Meßgeräten oder Frequenz-Meßgeräten für den Laborbereich ist es
bekannt, eine automatische Frequenzmeßbereicheinstellung des mikroprozeßorgesteuerten
Meßgerätes dadurch herbeizuführen, daß dieses die Periodendauermessung zunächst ausgehend
von einer Anzahl von Meßperioden, die dem Meßsignal mit der niedrigsten meßbaren Frequenz
entsprechen, durchführt. Wenn hierbei ein Zählerüberlauf stattfindet, wird die Anzahl
der Meßperioden um den Faktor 1000 verringert, woraufhin ein erneutes Hochzählen des
Zählers stattfindet. Sollte wiederum ein Überlauf stattfinden, wird erneut eine Verringerung
der Anzahl der Meßperioden um den Faktor 1000 vorgenommen, bis schließlich auch ein
sehr hochfrequentes Signal ohne Zählerüberlauf bezüglich seiner Periodendauer gemessen
werden kann.
[0005] Ebenfalls ist es bei derartigen Vielfach-Meßgeräten bekannt, im Falle eines Zählerüberlaufs
von einer Periodendauermessung auf eine Frequenzmessung des zu messenden Signales
umzuschalten. Ein derartiges Meßverfahren erfordert jedoch eine Grundeinstellzeit
für das Meßgerät, die davon abhängt, welche Frequenz das zu messende Signal hat. Da
innerhalb eines Telemetrie-Meßverfahrens nur ein bestimmtes, unveränderliches zeitliches
Fenster für das Messen und Übertragen von Meßdaten für jeweils einen Sensor zur Verfügung
steht, kommt das soeben geschilderte, bei Vielfach-Meßgeräten im Labor eingesetzte
Meßverfahren für den Bereich der Telemetrie-Meßtechnik nicht in Betracht.
[0006] Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren der eingangs genannten
Art so weiterzubilden, daß ohne Erhöhung des schaltungstechnischen Aufwandes für das
Telemetrie-Meßsystem, mit dem das Meßverfahren ausführbar ist, eine erhöhte Meßauflösung
erreicht wird.
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
[0008] Bei dem Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung
wird der Zähler nach der Messung der Dauer der ersten Periode, die auf die Synchronisation
auf die erste Flanke des Meßsignales folgt, angehalten. Mit diesem Wert wird ein Tabellenauslesen
zum Ermitteln der ungefähren Periodenzahl durchgeführt. Erst dann wird der Zähler
erneut gestartet. Zwischen dem Anhalten und dem erneuten Starten des Zählers bleibt
eine Zeitdauer für die Messung ungenutzt, die zumindest einer Periode entspricht.
Da die Gesamtmeßzeit bei dem Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren begrenzt ist, führt
das zwischenzeitliche Anhalten des Zählers insbesondere bei der Periodendauermessung
bei niedrigen Frequenzen zu einem Genauigkeitsverlust.
[0009] Im Gegensatz zu dem Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren gemäß dem ersten Aspekt
der Erfindung wird der Zähler gemäß dem in Anspruch 9 niedergelegten zweiten Aspekt
der Erfindung nach der ersten Periodendauer nicht angehalten, sondern es wird nur
der Zählerwert gespeichert. Der Zähler läuft damit während der folgenden Verfahrensschritte,
die den Zugriff auf die Tabelle umfassen, weiter und registriert somit zumindest auch
eine zweite Periode.
[0010] Gemäß einem weiterführenden Aspekt der Erfindung kann ein Zähler mit einer Wortlänge
von 16 Bit eingesetzt werden. Um den Zählerstand eines derartigen 16-Bit-Zählers bei
einem laufenden Zähler zu speichern, würde man üblicherweise einen 16-Bit-"Move"-Befehl
benötigen. Die Erfindung gemäß dem weiterführenden Erfindungsaspekt ermöglicht jedoch
auch eine Abspeicherung des Zählerstandes mittels solcher Prozessoren, bei denen nur
8-Bit-Befehle zur Verfügung stehen. Dies ist bei den meisten Prozessoren der Fall
und trifft insbesondere auf die üblichen Prozessoren der 8051-Prozessorfamilie zu.
[0011] Gemäß der Erfindung wird der Zählerstand nacheinander für eine höherwertige und eine
niedrigerwertige Bitgruppe des Zählers gespeichert. Würde dies bei einem laufendem
Zähler erfolgen, könnte es zur Abspeicherung eines falschen 16-Bit-Zählerstandes kommen,
da zwischen der Abspeicherung der höherwertigen Bitgruppe und der Abspeicherung der
niedrigerwertigen Bitgruppe ein Übertrag vom 8. Bit zum 9. Bit des Zählers auftreten
kann. Daher wird für die Zählerstandsabfrage der Zähler kurz angehalten und kurz darauf
wieder gestartet.
[0012] Gemäß einem erganzenden Erfindungsaspekt wird die Dauer der Unterbrechung des Zählverlaufs
dadurch berücksichtigt, daß der aktuelle Zählerstand um eine entsprechende Anzahl
von Zählerständen erhöht wird, welche der verstrichenen Zeit der Unterbrechung entsprechen.
[0013] Bei dem Gegenstand dem ersten Aspekt der Erfindung werden die Taktpulse über eine
Periodendauer des Meßsignales gezählt, um die ungefähre Periodendauer des Meßsignales
zu ermitteln. Mit diesem Zählwert wird ein Tabellenzugriff durchgeführt, wodurch die
Meßperiodenanzahl ermittelt wird. Über die aus der Tabelle ausgelesene Meßperiodenanzahl
wird dann der Zähler mit den Taktpulsen hochgezählt. Falls das Meßsignal jedoch eine
schnellfallende Signalfrequenz hat, trifft die anfängliche Periodendauermessung zur
Ermittlung der Meßperiodenanzahl für das dann zu messende Signal nicht mehr zu, so
daß es zu einer Überschreitung der Meßzeit kommen könnte. Bei einem Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren
muß jedoch sichergestellt werden, daß die Bestimmung der Signalfrequenz beispielsweise
eines Sensors während der dafür vorgesehenen Meßzeit mit Sicherheit abgeschlossen
ist.
[0014] In Abweichung zu dem Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach dem ersten Aspekt
der Erfindung wird beim Gegenstand des in Anspruch 11 festgelegten dritten Erfindungsaspektes
aus der Tabelle nicht nur die Meßperiodenanzahl, sondern auch ein Überlaufzählerstand
ausgelesen und zu dem momentanen Zählerstand addiert. Sollte während des Zählens der
Taktpulse über die aus der Tabelle ausgelesene Meßperiodenanzahl ein Zählerüberlauf
stattfinden, wird die Messung beendigt. Falls jedoch das Zählen der Taktpulse über
die aus der Tabelle ausgelesene Meßperiodenanzahl abgeschlossen werden können, wird
von dem so ermittelten Zählerstand der Überlaufzählerstand subtrahiert, bevor der
Verfahrensschritt des Übertragens des Zählerstandes durchgeführt wird.
[0015] Der Überlaufzählerstand ist derart bemessen, daß der Zähler nach der firmgebenden
Maximalmeßzeit überläuft und somit der Zählerüberlauf für die Beendigung der Messung
herangezogen werden kann. Falls nun ein Meßsignal mit einer zu stark fallenden Signalfrequenz
gemessen wird, würde die vorab bestimmte Anzahl der Perioden zur Überschreitung der
Meßzeit führen. Durch die Berücksichtigung des Überlaufzählerstandes kommt es jedoch
in diesem Fall zu einem die Messung beendigenden Zählerüberlauf. Nach Beendigung der
Messung wird der Überlaufzählerstand von dem aktuellen Zählerstand subtrahiert, bevor
die Übertragung des Zählerstandes an den Telemetrieempfänger erfolgt.
[0016] Bei dem Gegenstand dem ersten Aspekt der Erfindung findet für die Ermittlung der
Meßperiodenanzahl vor dem Tabellenzugriff ein anfängliches Zählen der Taktpulse über
eine Periodendauer statt. Falls es sich bei dem Meßsignal um ein hochfrequentes Meßsignal
handelt, erreicht der Zähler bei der Messung über eine einzige Periodendauer nur einen
geringen Zählerstand, der somit auch nur eine ungenaue Wiedergabe der Meßperiodendauer
ist. Wird aufgrund dieses anfänglich ermittelten Zählerstandes nun auf die Tabelle
zum Auslesen der Meßperiodenanzahl zugegriffen, so kann es zu einem Auslesen einer
Meßperiodenanzahl kommen, die nur für Meßsignale zutreffend ist, welche in einem anderen
Periodendauerbereich liegen. Um hierdurch bedingte ungültige Messungen zu verhindern,
muß die Zuordnung anfänglicher Periodendauerzählerstände zu den verschiedenen Meßperiodenanzahlen
in der Tabelle einen ausreichenden Spielraum zur Verhinderung ungültiger Messungen
berücksichtigen, wodurch jedoch auf die bestmögliche Ausschöpfung der Zählerkapazität
und somit auf die maximal mögliche Meßgenauigkeit verzichtet wird.
[0017] Das erfindungsgemäße Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren gemäß dem in Anspruch
16 festgelegten dritten Erfindungsaspekt sieht vor, daß nach dem Auslesen der ersten
Tabelle aufgrund des beispielsweise für eine Periodendauer ermittelten Periodendauerzählerstandes
überprüft wird, ob die aus der ersten Tabelle ausgelesene Meßperiodenzahl einen Grenzwert
überschreitet. Falls dies nicht der Fall ist, fährt das erfindungsgemäße Verfahren
mit dem Zählen der Taktpulse über die Meßperiodenanzahl fort, woraufhin der so ermittelte
Zählerstand zu dem Telemetrie-Empfänger übertragen wird. Falls jedoch das Ergebnis
der Prüfung positiv ist und somit das Meßsignal als hochfrequent eingestuft wird,
wird nach dem Auslesen der ersten Tabelle ein Zählen von Taktpulsen über eine Mehrzahl
von Periodendauern des Meßsignales durchgeführt, bevor mit diesem über eine Mehrzahl
von Periodendauern ermittelten Zählwert auf eine zweite Tabelle zur Auslesung der
nun genauen Meßperiodenanzahl zugegriffen wird. Nach dem Auslesen der zweiten Tabelle
wird der Zähler mit den Taktpulsen über die aus dieser zweiten Tabelle ausgelesene
Meßperiodenanzahl hochgezählt, bevor der Zählwert zu dem Teleletrie-Empfänger übertragen
wird.
[0018] Bei dem Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung
ist die obere Grenzfrequenz für die erfaßbaren Meßsignale durch die Geschwindigkeit
des verwendeten Prozessors vorgegeben, da pro Flanke des Meßsignales ein Interrupt
abgearbeitet werden muß. Die Periodendauer des Meßsignales darf diese Bearbeitungszeit
nicht unterschreiten, da sonst die einzelnen Flanken des Meßsignales nicht registriert
werden können.
[0019] Daher liegt der Erfindung gemäß der vorliegenden Zusatzanmeldung die Aufgabe zugrunde,
das Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren gemäß der Deutschen Patentanmeldung P4036107.1
so weiterzubilden, daß Meßsignale von höherer Frequenz erfaßt werden können. Diese
Aufgabe wird durch ein Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren gemäß Patentanspruch
1 gelöst. Bei dem Verfahren nach dem in Anspruch 18 niedergelegten vierten Erfindungsaspekt
wird zur Erfassung von Meßsignale von höherer Frequenz nach dem Auslesen der Tabelle
überprüft, ob die Meßperiodenanzahl einen Grenzwert überschreitet. Falls dies nicht
der Fall ist, werden die Taktpulse über die Meßperiodenanzahl gezählt und daraufhin
der Zählerstand zusammen mit der Meßperiodenanzahl zur Auswertung zu dem Telemetrieempfänger
übertragen.
[0020] Falls die Meßperiodenanzahl jedoch den Grenzwert überschreitet und somit das Meßsignal
als hochfrequent eingestuft wird, wird zunächst ein Vergleichsfrequenzpulszähler auf
einen der Meßperiodenzahl entsprechenden Wert gesetzt, sodann der Zähler rückgesetzt
und gestartet, anschließend der Vergleichsfrequenzzähler mit jeder Flanke des Vergleichsfrequenzsignales
dekrementiert und der Zähler angehalten, sobald der Zählwert des Vergleichsfrequenzpulszählers
Null ist, woraufhin der Zählerstand und die die Meßperiodendauer darstellende Information
zu dem Telemetrieempfänger übertragen werden, der die Frequenz des Meßsignales aus
dem übertragenen Zählerstand, dem Kehrwert der Meßperiodenanzahl und dem Kehrwert
der Periodendauer des Vergleichsfrequenzsignales ermittelt.
[0021] Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahrens
sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
[0022] Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahrens näher
erläutert.
[0023] Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Flußdiagramm einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telemetrie-
Periodendauer-Meßverfahrens; und
- Fig. 2
- ein Flußdiagramm einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telemetrie-
Periodendauer-Meßverfahrens.
[0024] Wie in Fig. 1 gezeigt ist, bildet ein erster Verfahrensschritt 1 bildet den Start
des erfindungsgemäßen Meßverfahrens. Bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
arbeitenden Programm kann es sich um ein Unterprogramm zur Steuerung eines Mikroprozessors
eines Telemetrie-Meßsystemes handeln, das in sich zyklisch wiederholender Weise mit
einer Mehrzahl von Unterprogrammen in zeitmultiplexer Art die Ausgangssignale von
mehreren Telemetrie-Sensoren verarbeitet und an einen Telemetrie-Empfänger überträgt.
[0025] In diesem Fall ist der erste Verfahrensschritt 1 derjenige Programmschritt, mit dessen
Ausführung der Mikroprozessor des Telemetrie-Meßsystemes beginnt, wenn das Zeitfenster
für die Verarbeitung und Übertragung eines Sensors mit einem Frequenzausgangssignal
erreicht ist, wobei diese Ausgangsgröße mittels des erfindungsgemäßen Periodendauer-Meßverfahrens
erfaßt werden soll.
[0026] In einem zweiten Verfahrensschritt 2 wird ein Zähler mit einem Startwert geladen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Startwert 7800H. Dieser Startwert
des Zählers ist derart gewählt, daß bei Heraufzählen des Zählers mit einem Taktsignal,
welches von einem CPU-Takt abgeleitet ist, über eine Periode eines Meßsignales mit
der niedrigsten, zu erfassenden Frequenz gerade noch kein Zählerüberlauf auftritt.
[0027] Im Verfahrensschritt 3 wird der Zähler gestartet, woraufhin der Startwert mit jedem
Taktpuls inkrementiert wird.
[0028] Im Verfahrensschritt 4 wird überprüft, ob ein Zählerüberlauf stattgefunden hat. Falls
dies der Fall ist, kann bereits jetzt das zu überprüfende Meßsignal als zu niederfrequent
für eine Auswertung mittels des erfindungsgemäßen Meßverfahrens eingestuft werden,
so daß die Messung als ungültig definiert wird. In diesem Fall geht das Programm zu
dem später zu erläuternden Verfahrensschritt 6.
[0029] In dem anschließenden Verfahrensschritt 5 wird überprüft, ob eine das Ende einer
Periode des Meßsignales anzeigende Signalflanke aufgetreten ist. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel spricht der Mikroprozessor auf fallende Flanken des zu messenden
Signales an und erzeugt bei Auftreten einer fallenden Flanke einen Interrupt. Solange
keine Signalflanke auftritt, bleibt der Mikroprozessor in einer Warteschleife, bei
der er zu dem Programmschritt 4 zurückkehrt.
[0030] Im Falle des Zählerüberlaufs wird der Zählerstand bei einem sechsten Verfahrensschritt
auf Null gesetzt, woraufhin eine Fehlermeldung in einem Verfahrensschritt 7 zu dem
Empfänger des Telemetrie-Systemes übertragen wird, die den ungültigen Charakter der
durchgeführten Messung anzeigt. Mit dem darauffolgenden Verfahrensschritt 8 wird in
diesem Fall der Meßzyklus beendet.
[0031] Die Verfahrensschritte 4 und 5 dienen einerseits dazu, daß zum Zwecke der Synchronisation
des Startes der Periodendauermessung auf die jeweils nächste fallende Flanke gewartet
wird, und daß andererseits bei zu niederfrequenten Signalen eine diesen Umstand anzeigende
Fehlermeldung zum Empfänger des Telemetrie-Systemes übertragen werden kann.
[0032] Bei zu niedriger Signalfrequenz kann schon bei der Synchronisation auf den Meßbeginn
bei den Schritten 4 und 5 die zur Verfügung stehende Zeit überschritten werden. Der
Startwert des Zählers, der bei dem bereits erläuterten Verfahrensschritt 3 und dem
noch zu erläuternden Verfahrensschritt 9 gewählt wird, ist so bemessen, daß die Zeit
bis zu dem Zählerüberlauf gerade die Messung der längstmöglichen Periodendauer des
Meßsignales erlaubt. Bei der Konfiguration nach dem Ausführungsbeispiel beträgt der
Startwert 7.800H, so daß bis zum Überlauf, der dem Zählerstand FFFFH nach OOOOH entspricht,
die Zeit von 8.800H-Zählerständen vergeht. Dies entspricht einer Zeitdauer von 40,8
ms bzw. einer niedrigsten Meßfrequenz von 24,5 Hz.
[0033] Während der noch unter Bezugnahme auf die Verfahrensschritte ab dem neunten Verfahrensschritt
zu erläuternden Messung der ersten Periodendauer gilt dasselbe Zeitlimit. Auch in
diesem Fall muß der Zähler in einem neunten Verfahrensschritt auf den erläuterten
Startwert gesetzt werden.
[0034] Im ungünstigsten Fall, der dem Meßbeginn unmittelbar nach Auftreten einer fallenden
Flanke entspricht, muß also 40,8 ms auf die erste fallende Flanke gewartet werden.
Die darauffolgende Messung einer Periodendauer erfordert dieselbe Zeit. Die sich daraus
ergebende maximale Zeit für die Periodendauermessung beträgt 81,6 ms. Wenn ein Signal
mit längerer Periodendauer anliegt, führt das entweder bei dem bereits unter Bezugnahme
auf die Schritte 4 und 5 erläuterten Warten auf die erste Flanke oder bei dem nun
zu erläuternden Warten auf die zweite Flanke mittels der Verfahrensschritte 10 und
11 zu einem Zählerüberlauf, der zu einer Beendigung des Meßprogrammes aufgrund der
Verfahrensschritte 6 bis 8 führt.
[0035] Die Verfahrensschritte 6 bis 8 bewirken also, daß im Falle eines Zählerüberlaufs
nicht das Auftreten der nächstfolgenden Signalflanke abgewartet wird, da ansonsten
die zulässige Meßzeit überschritten werden könnte.
[0036] Die Schritte 10 und 11 entsprechen identisch den Schritten 4 und 5, wobei auch hier
die Feststellung des Überlaufs beim Schritt 10 zu einem Sprung zu dem Verfahrensschritt
6 führt.
[0037] Nach Erfassung der Signalflanke im elften Verfahrensschritt aufgrund des hierbei
auftretenden Interrupt-Ereignisses wird in einem zwölften Verfahrensschritt 12 der
Zähler gestoppt, woraufhin bei dem nachfolgenden Verfahrensschritt 13 der aktuelle
Zählerstand um den Startwert subtrahiert wird, da erst diese Differenz der Dauer der
gemessenen Periode entspricht.
[0038] Der so ermittelte Zählerstand, der in erster Näherung die Periodendauer des zu messenden
Signales darstellt, wird zum Auslesen einer Tabelle verwendet, in der jeweils vorbestimmten
Zählerstandbereichen jeweils eine bestimmte Anzahl von Meßperioden b und eine bestimmte
Codierung messper zugeordnet ist. Die Meßperiodenanzahl b ist hierbei so gewählt,
daß die Zählung der Taktpulse mittels des Zählers auch bei der längsten Periodendauer
eines zu dem Periodendauerbereich dieses Wertes b gehörigen Signales gerade noch nicht
zu einem Zählerüberlauf führt. Nach einem besonders bevorzugten Gedanken der Erfindung
sind die Meßperiodenanzahlen b in einer solchen Staffelung mit der zugehörigen Codierung
messper in der Tabelle für die jeweiligen Zählerstände abgelegt, daß einem bestimmten
Zählerstand und somit einer bestimmten, bereits ungefähr erfaßten Periodendauer des
Meßsignales jeweils eine solche Meßperiodenanzahl b zugeordnet ist, daß diese der
jeweils nächstkleinere, durch eine Zweierpotenz darstellbare Wert unterhalb desjenigen
Wertes ist, der sich aus dem Zählerstand und somit der bereits ermittelten ungefähren
Periodendauer geteilt durch die Periodendauer der Taktpulse sowie geteilt durch den
maximal zulässigen Zählerstand ergibt. Bei einer bevorzugten, praktisch ausgeführten
Ausgestaltung der Erfindung ist der Meßperiodenanzahl b die Codierung messper folgendermaßen
zugeordnet:
[0039] Mit anderen Worten sind die Meßperiodenanzahlen als Zweierpotenzen mit dem Exponenten
messper festgelegt. Mögliche Werte der Meßperiodenanzahl b sind daher 1, 2, 4, 8,
16, 32, 64, ....
[0040] Durch diese gestaffelte Zuordnung der Meßperiodenanzahlen zu der durch die Schritte
1 bis 15 vorab eingestuften ungefähren Periodendauer ist es möglich, mittels des Taktsignales
den Zähler unabhängig von der Periodendauer des zu messenden Signales immer bis zu
einem relativ hohen Wert hochzuzählen, bevor das nächste auftretende Interrupt-Signal
nach der letzten Periodendauer den Zähler stoppt. Der hohe Zählerstand ermöglicht,
wie später noch weiter verdeutlicht wird, eine Periodendauermessung für jedes Signal
unabhängig von seiner Periodendauer mit einer hohen Auflösung.
[0041] Aufgrund hardware-mäßiger Beschränkungen des verwendbaren Systemes ist es nicht möglich,
mittels eines einzigen Zählers mehr als 256 fallende Signalflanken und somit 256 Meßperioden
des Signales zu erfassen.
[0042] Um auch derart hochfrequente Signale bezüglich ihrer Periodendauer vermessen zu können,
zu deren Periodendauermessung mit hoher Auflösung mehr als 256 Meßperioden erforderlich
sind, wird zunächst beim sechzehnten Verfahrensschritt 16 überprüft, ob die Meßperiodenanzahl
größer als 256 ist. Falls dies der Fall ist, wird sie in einem siebzehnten Verfahrensschritt
17 durch einen Wert ersetzt, der der Meßperiodenanzahl geteilt durch einen Schleifenzählerwert
von 32 entspricht. Wie später verdeutlicht wird, kann anstelle des Wertes von 32 auch
ein anderer Quotient verwendet werden, falls der später erläuterte Schleifenzähler
einen anderen Endwert hat.
[0043] Falls die Unterscheidung im sechzehnten Verfahrensschritt 16 dazu führt, daß die
Meßperiodenanzahl den Wert 256 nicht übersteigt, wird dieser Wert in einem achtzehnten
Verfahrensschritt 18 um eins vermindert.
[0044] In einem neunzehnten Verfahrensschritt 19 wird überprüft, ob die Codierung messper
den Wert Null hat. Falls dies der Fall ist, bedeutet dies, daß eine einzige Meßperiode
genügt, um das in diesem Fall sehr niederfrequente Eingangssignal mit einer hohen
Auflösung zu messen. In diesem Fall geht das Programm zum zwanzigsten Verfahrensschritt
20, bei dem der Zählerstand aus dem vierzehnten Verfahrensschritt 14 übernommen wird
und in einem darauffolgenden einundzwanzigsten Verfahrensschritt 21 zusammen mit der
zugehörigen Codierung messper = 0 an den Empfänger des Telemetrie-Meßsystemes übertragen
wird. In einem zweiundzwanzigsten Verfahrensschritt 22 ist in diesem Fall der Meßzyklus
beendet.
[0045] Falls die Überprüfung bei der zuletzt genannten Abfrage 19 negativ ist, überprüft
der Mikroprozessor im nächsten Abfrageschritt 23 ob die Anzahl der Meßperioden b gerade
ist. Falls dies nicht der Fall ist, so zeigt dies ein zu messendes Signal von nicht
hoher Frequenz an.
[0046] Sollte im Verlauf der nachfolgenden Messungen von mehreren Periodendauern die Signalfrequenz
stark absinken oder ausfallen, wird auch bei den dem dreiundzwanzigsten Verfahrensschritt
nachfolgenden Verfahrensschritten 24, 25 bzw. 32, 33 durch Überprüfung des Zählerüberlaufs
ein Interrupt ausgelöst und die Messung als ungültig beendet. In diesem Fall springt
das Programm bei der Feststellung des Zählerüberlaufs im vierundzwanzigsten bzw. zweiunddreißigsten
Programmschritt 24, 32 zum fünfundvierzigsten Programmschritt, bei dem der Zählerstand
auf Null gesetzt wird, woraufhin bei dem sechsundvierzigsten Programmschritt die Fehlermeldung
zu dem Empfänger des Telemetrie-Systemes übertragen wird, um bei dem siebenundvierzigsten
Programmschritt den Meßzyklus zu beenden.
[0047] In dem auf den fünfundzwanzigsten Programmschritt folgenden sechsundzwanzigsten Schritt
26 wird der Zähler gestartet. Anschließend wird beim siebenundzwanzigsten Schritt
27 erneut überprüft, ob ein Zählerüberlauf aufgetreten ist. In diesem Fall findet
ein Sprung zum fünfundvierzigsten Programmschritt 45 statt. Anderenfalls durchläuft
das Programm mittels des achtundzwanzigsten Programmschrittes 28 eine Warteschleife,
bei der auf das Auftreten des Interrupt als Anzeichen der nächsten Signalflanke gewartet
wird. Solange diese nicht auftritt, kehrt das Programm zum siebenundzwanzigsten Programmschritt
zurück. Bei Auftreten der fallenden Signalflanke wird im neunundzwanzigsten Programmschritt
der Signalflankenzähler inkrementiert, woraufhin in dem dreißigsten Programmschritt
überprüft wird, ob die gemessene Anzahl der Signalflanken bereits der Anzahl der Meßperioden
b gleicht. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm zu dem siebenundzwanzigsten
Programmschritt zurück. Anderenfalls wird in dem nächsten Verfahrensschritt 31 der
Zähler gestoppt.
[0048] Anschließend geht das Programm zu dem bereits erwähnten Schritt 21, bei dem der Zählerstand
mit der zugeordneten Codierung messper zu dem Empfänger des Telemetrie-Systemes übertragen
wird.
[0049] Falls sich bei der Überprüfung des Schrittes 23 herausstellt, daß die Anzahl der
Meßperioden ein gerader Wert ist, so bedeutet dies, daß es sich bei dem zu überprüfenden
Signal um ein hochfrequentes Signal handelt (vgl. Schritte 16 bis 18).
[0050] Die Verfahrensschritte 32, 33 dienen in der bereits erläuterten Weise zu der Erfassung
eines Meßsignales mit zu langer Periodendauer, die zu einem Auslösen eines Interrupt
wegen eines Zählerüberlaufs führt.
[0051] Wird das Signal als in dem zulässigen Frequenzbereich liegend beurteilt, geht das
Programm zum nachfolgenden Programmschritt 34.
[0052] Bei diesem Schritt 34 wird der Zähler auf Null gesetzt und bei dem Schritt 35 gestartet.
Anschließend wird bei dem Schritt 36 ein Schleifenzähler auf Null gesetzt. Dieser
Schleifenzähler hat einen festen Wert, bis zu dem er hochgezählt werden kann, bevor
dessen Überlauf auftritt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser Wert
die Zahl 32.
[0053] Falls bei dem siebenunddreißigsten Schritt ein Zählerüberlauf festgestellt wird,
fährt das Programm nach Auslösung eines entsprechenden Interrupt mit dem einundvierzigsten
Programmschritt 41 fort.
[0054] Bei dem nächsten Interrupt, der eine fallende Signalflanke anzeigt, die von einem
Abfrageschritt 38 erfaßt wird, wird der Schleifenzähler bei dem Verfahrensschritt
39 um eins erhöht. Solange keine Signalflanke auftritt, verbleibt das Programm in
einer Warteschleife bei den Programmschritten 37 und 38.
[0055] Solange der Schleifenzähler noch nicht seinen Endwert erreicht hat, was bei dem anschließenden
Abfrageschritt 40 überprüft wird, kehrt das Programm zum Schritt 37 zurück. Sobald
der Schleifenzähler seinen Endwert erreicht hat, wird bei einem einundvierzigsten
Verfahrensschritt 41 der Zählerwert, der die erfaßte Anzahl der Signalflanken angibt,
um eins erhöht. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß bei dieser Ausführungsform
der Zählerwert nur bei jeder zweiunddreißigsten Signalflanke erhöht wird.
[0056] Sobald die Anzahl der Signalflanken der Meßperiodenanzahl b gleicht, wird in einem
darauffolgenden Schritt 43 der Zähler gestoppt. Solange dies jedoch nicht der Fall
ist, kehrt das Programm zu dem zweiunddreißigsten Programmschritt zurück, bei dem
der Schleifenzähler für die innere Schleife rückgesetzt wird.
[0057] Nach Stoppen des Zählers bei dem dreiundvierzigsten Verfahrensschritt 43 wird der
Zählerstand bei dem darauffolgenden Schritt 44 gespeichert und in dem bereits erläuterten
Schritt 21, zu dem das Programm nunmehr fortschreitet, zusammen mit der Codierung
messper an den Telemetrie-Empfänger übertragen.
[0058] Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt das Erfassen einer Signalflanke
durch Auslösen eines Interrupts. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß gleichfalls
das Erfassen einer Signalflanke durch ein Abfragen bzw. ein Polling in Betracht kommt.
Die Reaktion eines Prozessors auf ein Interrupt dauert zwar länger als das Warten
auf eine Flanke durch Abfragen, jedoch ist durch Verwenden eines Interrupt eine bessere
Auflösung möglich. Ein bedingter Sprung im Falle des Abfragens eines Bits dauert so
lange, daß während dieser Zeit zwei Zählerstände des Zählers durchlaufen werden, während
der Wartezustand auf ein Interrupt-Signal in einer der beschriebenen Leerlaufschleifen
(Idle-Modus) erfolgt, so daß bei jedem Zählerstand reagiert werden kann. Somit ermöglicht
die Verwendung von Interrupts zum Erfassen der Flanken eine Auflösung von einem Zählerstand
des Zählers.
[0059] Ferner wird durch das beschriebene Programm der Prozessor bei dem Warten auf eine
fallende Flanke in den sogenannten "Idle-Modus" versetzt, bei dem er keine Befehle
ausführt, sondern nur auf das nächste Interrupt-Signal wartet. In diesem Zustand verringert
sich die Stromaufnahme des Mikroprozessors erheblich. Bei einer praktisch realisierten
Ausführungsform geht die Stromaufnahme von 17 mA auf 5 mA zurück.
[0060] Zur Erfassung hochfrequenter Signale bedient sich das Programm nach dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel eines Schleifenzählers, dessen Endwert bei diesem Ausführungsbeispiel
32 beträgt. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß auch Schleifenzähler mit anderen
Werten in Betracht kommen. In diesem Fall muß der Quotient im Schritt 17 entsprechend
angepaßt werden.
[0061] Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden für die anfängliche, ungefähre Bestimmung
der Periodendauer mittels der Verfahrensschritte 1 bis 14 zwei vollständige Perioden
des zu messenden Signales gemessen. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß auch
die Messung zweier Halbperioden ebenso wie ein Vielfaches dieses Wertes denkbar ist,
auch wenn die Messung von zwei ganzen Perioden aus Gründen der dann verwendbaren Interrupt-Signale
zum Anzeigen fallender Signalflanken bevorzugt ist.
[0062] Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bildet ein 1. Verfahrensschritt 1 bildet den Start der
zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Meßverfahrens.
[0063] In einem 2. Verfahrensschritt 2 wird ein Zähler mit einem Startwert geladen. Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Startwert 7800 H. Dieser Startwert
des Zählers ist derart gewählt, daß bei Heraufzählen des Zählers mit einem Taktsignal,
welches von einem CPU-Takt abgeleitet ist, über eine Periode eines Meßsignales mit
der niedigsten, zu erfassenden Frequenz gerade noch kein Zählerüberlauf stattfindet.
[0064] Im Verfahrensschritt 3 wird der Zähler gestartet, woraufhin der Startwert mit jedem
Taktpuls inkrementiert wird.
[0065] Im Verfahrensschritt 4 wird überprüft, ob ein Zählerüberlauf stattgefunden hat. Falls
dies der Fall ist, kann bereits jetzt das zu prüfende Meßsignal als zu niederfrequent
für eine Auswertung mittels des erfindungsgemäßen Meßverfahrens eingestuft werden,
so daß die Messung als ungültig zu definieren ist. In diesem Fall geht das Programm
zu dem später zu erläuternden Verfahrensschritt 6.
[0066] In dem anschließenden Verfahrensschritt 5 wird überprüft, ob eine das Ende einer
Periode des Meßsignals anzeigende Signalflanke aufgetreten ist.
[0067] Im Falle des Zählerüberlaufs, der bei der Prüfung gemäß Verfahrensschritt 4 erfaßt
wird, wird der Zählerstand bei einem 6. Verfahrensschritt 6 auf Null gesetzt, woraufhin
das Programm zu dem später zu erläuternden Verfahrensschritt 19 springt, der die Übertragung
des Zählerstandes cnt und der codierten Periodenzahl ldn dient. Mit dem nachfolgenden
Verfahrensschritt 20 ist in diesem Fall der Meßzyklus beendet.
[0068] Die Verfahrensschritte 4 und 5 dienen einerseits dazu, daß zum Zwecke der Synchronisation
des Startes der Periodendauermessung auf die jeweils nächste fallende Flanke gewartet
wird, und daß andererseits bei zu niederfrequenten Signalen eine diesen Umstand anzeigende
Fehlermeldung, die beispielsweise in der Information cnt = 0 bestehen kann, zu dem
Empfänger des Telemetrie-Systemes übertragen werden kann.
[0069] Bei zu niedriger Signalfrequenz kann schon bei der Synchronisation auf den Meßbeginn
bei den Verfahrensschritten 4 und 5 die zu Verfügung stehende Zeit für einen Meßzyklus
überschritten werden. Der Startwert des Zählers, der bei dem bereits erläuterten Verfahrensschritt
3 und dem noch zu erläuternden Verfahrensschritt 9 gewählt wird, ist derart bemessen,
daß die Zeit bis zu dem Zählerüberlauf gerade die Messung der längst möglichen Periodendauer
des Meßsignales erlaubt.
[0070] Bei der Konfiguration nach dem Ausführungsbeispiel beträgt der Startwert 7800 H,
so daß bis zu dem Überlauf des Zählers, der dem Zählerstand FFFFH nach 0000 H entspricht,
die Zeit von 8800 H - Zählerständen vergeht. Dies entspricht einer Zeitdauer von 40,8
ms und somit einer niedrigsten Meßfrequenz von 24,5 Hz.
[0071] Während der noch unter Bezugnahme auf die Verfahrensschritte ab dem 9. Verfahrensschritt
zu erläuternden Messung der ersten Periodendauer gilt dasselbe Zeitlimit. Auch in
diesem Fall muß der Zähler in einem 9. Verfahrensschritt 9 auf den erläuterten Startwert
gesetzt werden.
[0072] Im ungünstigsten Fall, der dem Meßbeginn unmittelbar nach Auftreten einer fallenden
Flanke entspricht, muß also 40,8 ms auf die erste fallende Flanke gewartet werden.
Die darauffolgende Messung einer Periodendauer erfordert dieselbe Zeit. Die sich daraus
ergebende maximale Zeit für die Periodendauermessung beträgt 81,6 ms. Wenn ein Signal
mit längerer Periodendauer anliegt, führt das entweder bei dem bereits unter Bezugnahme
auf die Schritte 4 und 5 erläuterten Warten auf die erste Flanke oder bei dem nun
zu erläuternden Warten auf die zweite Flanke zu einem Zählerüberlauf, der zu einer
Beendigung des Meßprogrammes durch einen Sprung zu dem Verfahrensschritt 19 führt.
[0073] Wie erwähnt, wird im 9. Schritt 9 der Zähler mit einem Startwert vorbelegt, der bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel den Wert 7800 H hat.
[0074] Die Verfahrensschritte 10 und 11 entsprechen identisch den Verfahrensschritten 4
und 5, wobei auch hier die Feststellung des Überlaufes bei dem 10. Verfahrensschritt
10 zu einem Sprung zu dem 6. Verfahrensschritt 6 führt.
[0075] Nach Erfassen der Signalflanke im 11. Verfahrensschritt 11 aufgrund des hierbei auftretenden
Interrupt-Ereignisses wird in einem 12. Verfahrensschritt 12 der Zähler angehalten.
Das Anhalten des Zählers bei diesem Verfahrensschritt ermöglicht es, die nachfolgend
erläuterte Manipulation eines 16-Bit-Zählers mit 8-Bit-Befehlen durchzuführen, wie
sie bei Prozessoren aus der 8051-Familie zur Verfügung stehen. Würde man nämlich bei
einem laufenden 16-Bit-Zähler Manipulationen mit 8-Bit-Befehlen durchführen, so könnte
zwischen der Manipulation einer niederwertigen Bitgruppe des Zählers und der Manipulation
einer höherwertigen Bitgruppe des Zählers ein Übertrag stattfinden, der zu einem Fehler
führen würde. Diese Problematik wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch ausgeräumt,
daß vor jeder der nachfolgend erläuterten Manipulationen des 16-Bit-Zählers selbiger
angehalten wird, wie dies auch bei dem 12. Verfahrensschritt 12 der Fall ist.
[0076] Bei dem darauffolgenden 13. Verfahrensschritt wird der Zählerstand um den Startwert
vermindert und als Eingangszählerstand cnt1 abgespeichert. Wie erwähnt, erfolgt diese
Abspeicherung dadurch, daß bei angehaltenem Zähler nacheinander das niederwertige
Byte und sodann das höherwertige Byte unter der Adresse cnt1 abgespeichert werden.
[0077] Bei dem 14. Verfahrensschritt 14 wird der Zähler auf einen weiteren Startwert (Startwert
*) gesetzt, der hier den Wert 15 hat. Diese Vorbesetzung des Zählers mit einem Startwert
von 15 Zählerständen anstelle des Rücksetzens des Zählers auf den Wert Null hat folgenden
Hintergrund. Die während der Dauer der Unterbrechung des Zählers verstrichene Zeit
muß berücksichtigt werden. Dies erfolgt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch,
daß der Startwert *, der bei dem 14. Verfahrensschritt 14 abgespeichert wird, die
Unterbrechung während des 12. und 13. Verfahrensschrittes mit 9 Zählerständen und
eine später zu erläuternde Unterbrechung bei einem 22. und 23. Verfahrensschritt mit
6 Zählerständen berücksichtigt wird.
[0078] Bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 15 wird der Zähler beginnend ab dem genannten
Startwert erneut gestartet.
[0079] Der bei dem 13. Verfahrensschritt 13 gespeichert Zählerstand cnt1 wird für den Zugriff
auf eine erste Tabelle während eines 16. Verfahrensschrittes 16 verwendet. Der ermittelte
Zählerstand cnt1 stellt in erster Näherung die Periodendauer des zu messenden Signales
dar und wird als Eingangsgröße für das Auslesen der ersten Tabelle verwendet, in der
jeweils vorbestimmten Zählerstandsbereichen jeweils eine bestimmte Anzahl von Meßperioden
n und eine bestimme Codierung ldn zugeordnet sind. Die Meßperiodenanzahl n ist hierbei
so gewählt, daß die Zählung der Taktpulse mittels des Zählers auch bei der längsten
Periodendauer eines zu dem Periodendauerbereich dieses Wertes n gehörigen Signales
gerade noch nicht zu einem Zählerüberlauf führt. Nach einem besonders bevorzugten
Gedanken der Erfindung sind die Meßperiodenanzahlen n in einer solchen Staffelung
mit der Zugehörigen Codierung ldn in der ersten Tabelle für die jeweiligen Zählerstände
cnt1 abgelegt, das einem bestimmten Zählerstand cnt1 und somit einer bestimmten, bereits
ungefähr erfaßten Periodendauer des Meßsignals jeweils eine solch Meßperiodenanzahl
n zugeordnet ist, daß diese der jeweils nächst kleinere, durch eine Zweierpotenz darstellbare
Wert unterhalb desjenigen Wertes ist, der sich aus dem Zählerstand und somit der bereits
ermittelten ungefähren Periodendauer geteilt durch die Periodendauer der Taktpulse
sowie geteilt durch den maximal Zulässigen Zählerstand ergibt. Bei bevorzugten, praktisch
ausgeführten Ausgestaltung der Erfindung ist der Meßperiodenanzahl n die Codierung
als Logarithmus Duales ldn zugeordnet.
[0080] Mit anderen Worten sind die Meßperiodenanzahlen n als Zweierpotenzen mit dem exponenten
ldn festgelegt. Mögliche Werte der Meßperiodenanzahl n sind daher 1, 2, 4, 8, 16,
32, 64, ....
[0081] Durch diese gestaffelte Zuordnung der Meßperiodenanzahlen Zu der durch die Schritte
1 bis 15 vorab eingestuften ungefähren Periodendauer ist es möglich, mittels des Taktsignales
den Zähler unabhängig von der Periodendauer des zu messenden Signales immer bis zu
einem relativ hohen Wert hochzuzählen, bevor das nächste auftretende Interrupt-Signal
nach der letzten Periodendauer den Zähler stoppt. Der hohe Zählerstand ermöglicht,
wie nachfolgend noch verdeutlicht werden wird, eine Periodendauermessung für jedes
Signal unabhängig von seiner Periodendauer mit einer hohen Auflösung.
[0082] Ein besonders wichtiger Aspekt des erfindungsgemäßen Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahrens
ist nun darin zu sehen, daß der Zähler in dem 15. Verfahrenschritt 15 bereits vor
dem Verfahrensschritt 16 des Auslesens der ersten Tabelle gestartet wird uns somit
während der Zeitdauer des Tabellenauslesens läuft. Mit anderen Worten wird bei diesem
Erfindungsaspekt im Gegensatz zu der Ausgestaltung nach der Hauptpatentanmeldung der
Zähler nicht für den Tabellenzugriff angehalten, sondern läuft während der Zeitdauer
der Tabellenzugriffs, wodurch wenigstens die Zeit für die Messung einer Periodendauer
des Meßsignales gewonnen wird. Da die Meßzeit begrenzt ist, führt dies besonders bei
der Messung im Bereich niedriger Frequenzen zu einer Erhöhung der Meßgenauigkeit.
[0083] Nach Durchführung des Tabellenzugriffs im 16. Verfahrensschritt wird die Meßperiodenanzahl
n im 17. Verfahrensschritt daraufhin überprüft, ob diese gleich 1 ist. Falls dies
der Fall ist, wird der beim 13. Verfahrensschritt abgespeicherte Eingangszählerstand
cnt1 als Zählerstand cnt übernommen, woraufhin das Verfahren mit den bereits erläuterten
Verfahrensschritten 19 und 20 den Meßzyklus beendet.
[0084] Falls die Prüfung beim 17. Verfahrensschritt negativ ist, wird bei einem 21. Verfahrensschritt
21 überprüft, ob die Meßperiodenanzahl n kleiner oder gleich 32 ist. Falls dies nicht
der Fall ist, wird bei einem 22. Verfahrensschritt 22 der Zähler angehalten und daraufhin
der Zählerstand um einen während des 16. Verfahrensschrittes aus der ersten Tabelle
ausgelesenen Überlaufzählerstand cntov erhöht. Auch diese Addition erfolgt, wie oben
erläutert, mit zwei aufeinanderfolgenden 8-Bit-Additionen einer höherwertigen Bitgruppe
des Überlaufzählerstandes und einer niederwertigen Bitgruppe des Überlaufzählerstandes
cntov zu dem aktuellen Zählerstand cnt, woraufhin der Zähler bei dem 24. Verfahrensschritt
24 erneut gestartet wird. Dieser Überlaufzählerstand cntov ist derart bemessen, daß
der Zähler kurz vor Erreichen der maximal zulässigen Meßzeit überläuft und spätestens
dann die Messung beendet. Diese Maßnahme ist für den Fall von schnell fallenden Meßsignalfrequenzen
erforderlich. Würde man nämlich nicht den Überlaufzählerstand cntov, dessen Wert von
dem Periodendauerbereich abhängt, zu dem momentanen Wert des Zählerstandes aufaddieren,
könnte die Messung über die Meßperiodenanzahl n, die durch Auslesen der ersten Tabelle
beim 16. Verfahrensschritt 16 erhalten wird, zu einer Überschreitung der Meßzeit führen,
weil sich während der Meßdauer nach Auslesen der Tabelle beim 16. Verfahrensschritt
16 die aktuelle Periodendauer des Meßsignales erhöht hat und nicht mehr der Vorabschätzung
entspricht. In einem 25. Verfahrensschritt 25 wird ein Schleifenzähler b mit der um
1 verminderten Periodendauerzahl n vorbelegt. Bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt
26 wird der Zählerüberlauf geprüft. Falls dies auftritt, springt das Programm zum
19. Verfahrensschritt 19.
[0085] Anderenfalls wird bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 27 das Auftreten einer
Signalflanke des Meßsignals überprüft. Falls keine Signalflanke auftritt, kehrt das
Programm zum 26. Verfahrensschritt 26 zurück. Falls dies jedoch der Fall ist, wird
der Schleifenzähler beim 28. Verfahrensschritt 28 dekrementiert. Bei dem darauffolgenden
Verfahrensschritt 29 wird überprüft, ob der Schleifenzähler b den Wert Null erreicht
hat. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm zum 26. Verfahrensschritt 26
zurück. Anderenfalls wird bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 30 der Zähler
endgültig gestoppt, woraufhin bei dem 31. Verfahrensschritt 31 der Zählerstand cnt
wiederum mittels zweier 8-Bit-Subtraktionen um den Überlaufzählerstand cntov vermindert
wird, um den wahren Meßwert zu erhalten. Mit einem Sprung zum 19. Verfahrensschritt
ist in diesem Fall der Meßzyklus abgeschlossen.
[0086] Wenn die Prüfung bei dem 21. Verfahrensschritt 21 positiv ausgefallen ist, fährt
das Programm mit einem weiteren Prüfungsschritt 33 fort, bei dem überprüft wird, ob
die Meßperiodenzahl n größer oder gleich 512 ist. Falls dies nicht der Fall ist, ist
das Meßsignal als ein Signal eines mittleren Frequenzbereiches eingestuft. In diesem
Fall wird bei einem 34. Verfahrensschritt 34 die Meßperiodenanzahl n durch einen Schleifenzählerwert
eines noch zu erläuternden inneren Schleifenzählers geteilt, der im Beispielsfall
32 ist. Bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 35 wird der Zähler auf Überlauf
hin überprüft. Falls ein Überlauf stattfindet, geht das Programm zum 19. Verfahrensschritt
19. Anderenfalls wird beim folgenden Verfahrensschritt 36 überprüft, ob eine Signalflanke
auftritt. Soweit dies nicht der Fall ist, geht das Programm zum 35. Verfahrensschritt
35 zurück. Bei Auftreten einer Signalflanke wird der Zählerstand beim nächsten Verfahrensschritt
37 auf Null gesetzt. Die nachfolgend erläuterten Verfahrensschritte 38 bis 44 bilden
einen inneren Schleifenzähler.
[0087] Zunächst wird bei einem 38. Verfahrensschritt 38 der Schleifenzählerstand auf Null
gesetzt, woraufhin bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 39 überprüft wird, ob
ein Zählerüberlauf stattfindet. Falls dies der Fall ist, geht das Programm zum 19.
Verfahrensschritt 19. Anderenfalls wird überprüft, ob eine Meßsignalflanke aufgetreten
ist. Nach dieser Überprüfung im Verfahrensschritt 40 kehrt das Programm zum Verfahrensschritt
39 zurück, falls keine Signalflanke aufgetreten ist. Bei Auftreten einer Meßsignalflanke
wird bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 41 der Schleifenzählerstand inkrementiert.
[0088] Bei dem darauffolgenden Schritt 42 wird überprüft, ob der momentane Schleifenzählerstand
den Endwert 32 erreicht hat. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm zum
39. Verfahrensschritt zurück. Anderenfalls wird bei einem 43. Verfahrensschritt der
Meßperiodenzähler dekrementiert. Bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt wird überprüft,
ob die Meßperiodenanzahl n den Wert Null erreicht hat. Falls dies nicht der Fall ist,
kehrt das Programm zum 38. Verfahrensschritt 38 zurück. Anderenfalls wird bei dem
darauffolgenden Verfahrensschritt 45 der Zähler angehalten und der Zählerinhalt als
Zählerstand cnt abgespeichert, woraufhin das Programm mit dem 19. Verfahrensschritt
19 weiterarbeitet.
[0089] Wie bereits erwähnt, wird bei dem 33. Verfahrensschritt 33 überprüft, ob die Meßperiodenanzahl
n größer oder gleich 512 ist. Falls diese Überprüfung zu einem positiven Ergebnis
führt, fährt das Programm mit dem 47. Verfahrensschritt 47 fort, bei dem Zähler auf
Überlauf überprüft wird. Falls ein Überlauf auftritt, springt das Programm zum Verfahrensschritt
19.
[0090] Anderenfalls wird bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 48 überprüft, ob eine
Signalflanke des Meßsignales auftritt. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm
zum 47. Verfahrensschritt 47 zurück. Anderenfalls wird bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt
49 der Zählerstand auf Null gesetzt, woraufhin bei dem Verfahrensschritt 50 ein Schleifenzählerstand
auf Null gesetzt wird. Die nachfolgend erläuterte Programmroutine mit den Verfahrensschritten
49 bis 57 dient dazu, für hohe Frequenzen des Meßsignales eine höhere Genauigkeit
bei der Ermittlung der Meßperiodenanzahl zu erzielen. Mit anderen Worten ist die anfängliche
Messung einer einzigen Periodendauer zur Ermittlung der Meßperiodenanzahl wegen der
bei hohen Frequenzen geringen Zählerstände mit Unsicherheiten behaftet, denen bei
einer anfänglichen Messung über eine einzige Periodendauer nur dadurch begegnet werden
kann, daß die Tabellenwerte für die Meßperiodenanzahl die Meßungenauigkeit berücksichtigen.
Dies würde jedoch zu einem Verlust bezüglich der erzielbaren Genauigkeit führen. Daher
wird bei der nachfolgend erläuterten Programmroutine eine Abschätzung der Periodendauer
des Meßsignales über mehrere Perioden durchgeführt.
[0091] Zu diesem Zwecke wird bei dem 50. Verfahrensschritt 50 der Schleifenzählerstand auf
Null gesetzt, woraufhin bei dem 51. Verfahrensschritt 51 der Zähler auf Überlauf überprüft
wird. Falls ein Überlauf auftritt, springt das Programm zum Verfahrensschritt 19.
Anderenfalls wird überprüft, ob eine Signalflanke des Meßsignals aufgetreten ist.
Falls diese Überprüfung bei dem 52. Verfahrensschritt 52 negativ ist, kehrt das Programm
zum 51. Verfahrensschritt zurück. Anderenfalls wird ein Schleifenzählerstand bei dem
nachfolgenden Verfahrensschritt 53 inkrementiert. Bei dem sich anschließenden Verfahrensschritt
54 wird überprüft, ob der Schleifenzählerstand eine Periodenanzahl für die anfängliche
Überprüfung von 20 Perioden erreicht hat. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt die
Programmroutine zum 51. Verfahrensschritt zurück. Anderenfalls wird bei dem darauffolgenden
55. Verfahrensschritt 55 der Zähler angehalten und dessen Wert bei dem folgenden Verfahrensschritt
56 als Zählerstand cnt1 gespeichert. Mit diesem wird bei einem 57. Verfahrensschritt
57 auf eine zweite Tabelle zugegriffen, aus der für den hier vorliegenden Bereich
hoher Frequenzen die Anzahl der Meßperioden, deren Codierung ldn und der Überlaufzählerstand
cntov ausgelesen wird.
[0092] Bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 58 wird überprüft, ob die Codierung ldn
größer oder gleich 14 ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird das gemessene Signal
dem oberen Bereich mittlerer Frequenzen zugerechnet, so daß das Programm die Periodendauermessung
durch Sprung zu dem 34. Programmschritt 34 durchführt.
[0093] Ist die Prüfung bei dem 58. Verfahrensschritt 58 positiv, bedeutet dies, daß das
Meßsignal als höchstfrequentes Meßsignal eingestuft wird. Für diesen Fall führt das
erfindungsgemäße Verfahren bei den nachfolgenden zu erläuternden Verfahrensschritten
59 bis 67 keine Periodendauermessung, sondern eine Frequenzmessung durch.
[0094] Die obere Grenzfrequenz der Periodendauermessung ist durch die Geschwindigkeit des
verwendeten Prozessors vorgegeben. Pro Flanke des Meßsignals muß nämlich Interrupt
abgearbeitet werden. Die Periodendauer darf die für die Abarbeitung eines Interrupts
erforderliche Bearbeitungszeit nicht unterschreiten, da sonst einzelne Flanken nicht
registriert werden können. Hierdurch wäre die obere Grenzfrequenz stark eingeschränkt,
so daß nicht alle bei einem Telemtrie-Meßverfahren auftretenden Frequenzen abgedeckt
werden könnten.
[0095] Bei Einsatz des 8051-Mikrocontrollers besteht jedoch die Möglichkeit, hardwaremäßig
Impulse zu zählen. Dabei liegt die Grenzfrequenz bei einem 24tel der Prozessortaktfrequenz,
weil das Meßsignal mit einem 12tel der Prozessortaktfrequenz abgetastet wird.
[0096] Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das realisiert worden ist, beträgt die Grenzfrequenz
der Periodendauermessung 106 kHz, während diejenige der Frequenzmessung bei 426 kHz
liegt.
[0097] Die erfindungsgemäß vorgesehene Kombination beider Verfahren ermöglicht die Messung
von Frequenzen zwischen 25 Hz und 426 kHz, wobei in keinem Fall die maximal zulässige
Meßzeit von 80 ms überschritten wird. Die Auflösung der Frequenzmessung beträgt 13
bit bei Frequenzen um 100 kHz uns steigt bis 15 bit bei der oberen Grenzfrequenz.
[0098] Bei einem auf die Maximalmeßzeit von 160 ms angepassten Verfahren ist eine Periodendauermessung
zwischen 13 Hz und 106 kHz mit einer Auflösung zwischen 15 und 16 bit möglich. Die
Frequenzmessung erzielt dabei eine Auflösung von 14 bis 16 bit bei Signalfrequenzen
zwischen 106 kHz und 418 kHz.
[0099] Zur Durchführung der Frequenzmessung muß das Meßsignal am Eingang T0 (Timer 0) des
Prozessors (nicht dargestellt) anliegen. Jede fallende Flanke erhöht dann den Zählerstand
des Timers 0. Als Zeitbasis für die Frequenzmessung muß ein Signal mit fester Frequenz
am Eingang INT1 (Interrupt 1) anliegen. Das Zählen des Zeitgebers Timer 0 kann durch
das Bit TRO (Timer-Run 0) gesteuert werden. Zur Frequenzmessung wird das Zählen mit
diesem bit für eine bestimmte vorgegebene Zeit ermöglicht. Diese Zeit wird als entsprechende
Anzahl von Flanken am Eingang INT1 abgezählt.
[0100] Bei dem realisierten Ausführungsbeispiel hat die Vergleichsfrequenz am Eingang INT1
eine Frequenz von 1,25 kHz, welche der Periodendauer von 800 µs entspricht. Die Messung
wird über 98 derartiger Periodendauern durchgeführt, so daß sich eine Meßzeit von
78,4 ms ergibt. Damit wird zusammen mit der bereits erläuterten Vorabmessung die maximale
Meßzeit von 80 ms eingehalten.
[0101] Wenn, wie erläutert, bei dem 58. Programmschritt das Vorliegen höchstfrequenter Meßsignale
festgestellt wird, wird bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 59 ein Vergleichsfrequenzpulszähler
mit der Meßperiodenanzahl n geladen. Daraufhin wird bei dem Verfahrensschritt 60 überprüft,
ob eine Flanke der Vergleichsfrequenz am Eingang INT1 vorliegt. Falls dies der Fall
ist, geht das Programm zum 60. Verfahrensschritt zurück. Anderenfalls wird der Zähler,
der nun als Signalflankenzähler dient, bei dem darauffolgenden Schritt 61 auf Null
gesetzt. Falls bei dem darauffolgenden Verfahrensschritt 62 das Auftreten einer Signalflanke
erfaßt wird, wird bei dem 63. Verfahrensschritt 63 der Zähler inkrementiert. Anderenfalls
geht das Programm direkt zu dem darauffolgenden Verfahrensschritt 64, bei dem überprüft
wird, ob eine Flanke der Vergleichsfrequenz vorliegt.
[0102] Falls dies der Fall ist, wird bei dem 65. Verfahrensschritt 65 der Vergleichsfrequenzpulszähler
b dekrementiert. Anderenfalls wird dieser Programmschritt übersprungen, woraufhin
das Programm bei dem 66. Programmschritt 66 überprüft, ob der Vergleichsfrequenzpulszähler
b mittlerweile den Zählwert Null erreicht hat. Falls dies nicht der Fall ist, geht
das Verfahren zu dem 62. Schritt zurück. Anderenfalls wird der momentane Zählerstand
bei dem darauffolgenden Programmschritt 67 als Zählerstand "cnt" abgespeichert, woraufhin
die Übertragung des Zählerstandes "cnt" sowie der codierten Periodenanzahl "ldn" bei
dem 19. Verfahrensschritt erfolgt, bevor das Verfahren bei dem 20. Verfahrensschritt
beendet wird.
[0103] Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden folgende Daten zwischen dem Telemetriesender
und dem Telemetrieempfänger übertragen:
[0104] Einerseits der Zählerstand cnt als 16-Bit-Wort und andererseits die Codierung der
Peridenzahl ldn als 4-Bit-Wort.
[0105] Bekannt ist die Prozessortaktfrequenz fcpu von 10,24 MHz.
[0106] Auf Seiten des Telemetrieempfängers müssen für die Berechnung der Signalfrequenz
zwei Fälle unterschieden werden:
Einerseits der Fall der Periodendauermessung, der bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
vorliegt, wenn die Codierung ldn im Wertebereich zwischen 0 und 13 liegt. Da mit ldn
der Zweierlogarithmus der Periodenzahl übertragen wird, wird die Periodenzahl folgendermaßen
ermittelt: n = 2
ldn.
[0107] In diesem Fall berechnet sich die Frequenz f folgendermaßen:

[0108] Falls die Codierung ldn den Wert 14 oder 15 hat, sagt dies aus, daß eine Frequenzmessung
durchgeführt worden ist. Die Periodenzahl n beträgt in diesem Fall 98 bei einem Wert
von ldn = 14 bzw. 196 bei einem Wert von ldn = 15. Die Frequenz berechnet sich sodann
folgendermaßen:

[0109] Eine ungültige Messung wird als cnt = 0 codiert. Das Unterschreiten der unteren Grenzfrequenz
wird als ldn = 0 codiert.
[0110] Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß die angegebenen Zahlenwerte lediglich
der Erläuterung einer Fallunterscheidung dienen und somit vom Anwendungsfall abhängen.
1. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Zählen von Taktpulsen über wenigstens eine halbe Periodendauer eines zu messenden
Signales mittels eines Zählers zur Ermittlung eines die ungefähre Periodendauer des
zu messenden Signales anzeigenden Periodendauer-Zählerstandes,
- Auslesen einer einem Periodendauerbereich, in den der Periodendauer-Zählerstand
fällt, zugeordneten Meßperiodenanzahl (b) aus einer Tabelle mittels des Periodendauer-Zählerstandes,
wobei die Meßperiodenanzahl so gewählt ist, daß die Zählung der Taktpulse mittels
des Zählers auch bei der längsten Periodendauer dieses Periodendauerbereiches gerade
noch nicht zu einem Zählerüberlauf führt,
- Zählen der Taktpulse über die Meßperiodenanzahl (b) von Perioden des Meßsignales,
und
- Übertragen des Zählerstandes und einer die Meßperiodenanzahl (b) darstellenden Information
(messper) zu einem Telemetrie-Empfänger.
2. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die aus der Tabelle ausgelesene Meßperiodenanzahl (b) der nächstkleinere, durch
eine Zweierpotenz darstellbare Wert unterhalb desjenigen Wertes ist, der sich aus
der ungefähren Periodendauer, die durch den Periodendauer-Zählerstand dargestellt
wird, geteilt durch die Periodendauer der Taktpulse sowie geteilt durch den maximalen
Zählerstand ergibt.
3. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Tabelle mittels des Periodendauer-Zählerstandes ferner die die Meßperiodenanzahl
(b) darstellende Information in Form einer Codierung (messper) ausgelesen wird, und
daß die die Meßperiodenanzahl darstellende Codierung (messper) folgende Beziehung
zu der Meßperiodenanzahl (b) hat:
4. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zu Beginn eines jeden Meßzyklus der Zähler mit den Taktpulsen beginnend ab einen
Startwert hochgezählt wird, wobei ein Zählerüberlauf vor Auftreten der nächsten Signalflanke
des zu messenden Signales den Meßzyklus beendet, und
daß bei Nicht-überlaufen des Zählers dieser mit Auftreten der Signalflanke erneut
beginnend ab dem Startwert hochgezählt wird, wobei ein Zählerüberlauf vor Auftreten
der darauffolgenden Signalflanke den Meßzyklus beendet.
5. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Fall einer Codierung (messper), die eine einzige Meßperiode (messper =
0) entspricht, der anfänglich ermittelte Periodendauer-Zählerstand zusammen mit der
Codierung (messper) übertragen wird.
6. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßperiodenanzahl (b) mit einem maximalen Zählwert (256) eines Meßperiodenzählers
verglichen wird und bei Überschreiten desselben durch einen Schleifenzählwert (32)
dividiert wird oder anderenfalls um eins vermindert wird.
7. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß im Falle einer ungeraden Meßperiodenanzahl (b) der Zähler mit den Taktpulsen über
die Meßperiodenanzahl (b) hochgezählt wird, woraufhin der so ermittelte Zählwert um
den anfänglich ermittelten Periodendauer-Zählerstand erhöht wird, bevor der so erhaltene
Zählerstand zusammen mit der Codierung (messper) übertragen wird.
8. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß im Falle einer geraden Meßperiodenanzahl (b) ein Meßperiodenzähler nur jeweils
dann, wenn ein innerer Schleifenzähler durch Hochzählen mittels der Signalflanken
seinen Schleifenzählerendwert erreicht hat, inkrementiert wird, und daß der Zähler
gestoppt wird, sobald der Meßperiodenzähler einen Wert erreicht hat, der der Meßperiodenanzahl
(b) gleicht, woraufhin der so ermittelte Zählerstand zusammen mit der Codierung (messper)
übertragen wird.
9. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Speichern (13, cnt1) des Zählerstandes nach dem Zählen von Taktpulsen über die wenigstens
eine halbe Periodendauer bei Auftreten (11) einer Signalflanke des Meßsignales; und
- Rücksetzen (14) und erneutes Starten (15) des Zählers vor dem Verfahrensschritt
des Tabellenauslesens (16), wobei der Zähler während des Tabellenauslesens weiterläuft.
10. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des Speicherns folgende Verfahrensschritte umfaßt:
- Anhalten (12) des Zählers bei Auftreten (11) der Signalflanke des Meßsignales;
- Speichern (13, cnt1) einer höherwertigen Bitgruppe des Zählerstandes;
- Speichern (13, cnt1) einer niedrigerwertigen Bitgruppe des Zählerstandes;
- Setzen (14) des Zählers auf einen Startwert, der der Dauer des Anhaltens des Zählers
entspricht; und
- Starten (15) des Zählers.
11. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Auslesen eines Überlaufzählerstandes (cntov) aus der Tabelle;
- Addieren (23) des Überlaufzählerstandes (cntov) zu dem momentanen Zählerstand (cnt);
- Beendigen (22, ja) der Messung bei Auftreten (26, ja) eines Zählerüberlaufes; und
- bei Nicht-Auftreten des Zählerüberlaufes Subtrahieren (31) des Überlaufzählerstandes
(cntov) von dem Zählerstand (cnt) nach dem Zählen der Taktpulse über die Meßperiodenanzahl
(n) vor dem Verfahrensschritt des Übertragens des Zählerstandes und der die Meßperiodenanzahl
(n) darstellenden Information (ldn) zu dem Telemetrie-Empfänger.
12. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des Addierens des Überlaufzählerstandes (cntov) folgende
Verfahrensschritte umfaßt:
- Anhalten (22) des Zählers nach dem Auslesen (16) der Tabelle;
- Addieren (23) einer höherwertigen Bitgruppe des Überlaufzählerstandes (cntov) zu
dem Zählerstand (cnt);
- Addieren (23) einer niederwertigen Bitgruppe des Überlaufzählerstandes (cntov) zu
dem Zählerstand (cnt); und
- Starten (24) des Zählers.
13. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des Subtrahierens (31) des Überlaufzählerstandes (cntov)
folgende Verfahrensschritte umfaßt:
- Anhalten (30) des Zählers nach dem Zählen der Taktpulse über die Meßperiodenanzahl
(n);
- Subtrahieren (31) einer höherwertigen Bitgruppe des Überlaufzählerstandes (cntov)
von dem Zählerstand (cnt); und
- Subtrahieren (31) einer niederwertigen Bitgruppe des Überlaufzählerstandes (cntov)
von dem Zählerstand (cnt).
14. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet,
daß jedem Periodendauerbereich ein Wert des Überlaufzählerstandes (cntov) zugeordnet
ist.
15. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wert des Überlaufzählerstandes (cntov) für solche Periodendauerbereiche Null
ist, die den Signalfrequenzen oberhalb eines Grenzwertes (1 kHz) zugeordnet sind.
16. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte zwischen dem Verfahrensschritt des
Auslesens (16) der ersten Tabelle und dem Verfahrensschritt des Zählens der Taktpulse
sowie des Übertragens (19) des Zählerstandes (cnt) und der die Meßperiodenanzahl (n)
darstellenden Information zu dem Telemetrie-Empfänger:
- Prüfen (33), ob die bei dem Auslesen (16) der ersten Tabelle erhaltene Meßperiodenanzahl
(n) einen Grenzwert (512) überschreitet;
- falls das Ergebnis des Prüfens (33) negativ ist, Fortfahren mit dem Verfahrensschritt
des Zählens der Taktpulse sowie des Übertragens (19);
- falls das Ergebnis des Prüfens (33) positiv ist,
- erneutes Zählen (47 bis 54) von Taktpulsen über eine Mehrzahl (20) von Periodendauern
des Meßsignales mittels eines Zählers zur erneuten Ermittlung eines die ungefähre
Periodendauer des Meßsignales anzeigenden Periodendauer-Zählerstandes (cnt1);
- erneutes Auslesen einer einem Periodendauerbereich, in den der Periodendauer-Zählerstand
fällt, zugeordneten Meßperiodenanzahl (n) aus einer zweiten Tabelle mittels des Periodendauer-Zählerstandes,
wobei die Meßperiodenanzahl so gewählt ist, daß die Zählung der Taktpulse mittels
des Zählers auch bei der längsten Periodendauer dieses Periodendauerbereiches gerade
noch nicht zu einem Zählerüberlauf führt; und
- Fortfahren mit den Verfahrensschritten des Zählens der Taktpulse über die so ermittelte
Meßperiodenanzahl und des Übertragens (19) des Zählerstandes (cnt) und der die Meßperiodenanzahl
(n) darstellenden Information (ldn) zu dem Telmetrie-Empfänger.
17. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verfahrensschritt des erneuten Zählens (47) der Taktpulse über die Mehrzahl
von Periodendauern folgende Verfahrensschritte umfaßt:
- Rücksetzen und erneutes Starten (49) des Zählers (cnt: = 0);
- Rücksetzen (50) eines Schleifenzählers;
- Inkrementieren (53) des Schleifenzählers bei jeder Flanke des Meßsignales; und
- Anhalten (55) des Zählers, sobald der Zählerstand des Schleifenzählers der Mehrzahl
(20) von Periodendauern entspricht.
18. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte nach dem Verfahrensschritt (57) des
Tabellenauslesens:
- Prüfen (58), ob die bei dem Auslesen der Tabelle erhaltene Meßperiodenanzahl (n)
einen Grenzwert (ldn = 14) überschreitet;
- falls das Ergebnis des Prüfens (58) negativ ist,
-- Fortfahren mit den Verfahrensschritten des Zählens der Taktpulse und des Übertragens
(19);
- falls das Ergebnis des Prüfens (58) positiv ist,
-- Setzen (59) eines Vergleichsfrequenzpulszählers auf einen der Meßperiodenanzahl
(n) entsprechenden Wert (b: = n);
-- Rücksetzen und Starten (61) des Zählers zum Zählen der Taktpulse des Meßsignales;
-- Dekrementieren (65) des Vergleichsfrequenzpulszählers mit jeder Flanke eines Vergleichsfrequenzsignales;
-- Anhalten (67) des Zählers, sobald der Zählwert (b) des Vergleichsfrequenzpulszählers
Null ist;
-- Übertragen (19) des Zählerstandes (cnt) und der die Meßperiodendauer (n) darstellenden
Information (ldn) zu dem Telemetrie-Empfänger; und
-- Ermitteln der Frequenz des Meßsignales gemäß folgender Gleichung:

wobei (cnt) der übertragene Zählerstand, (n) die Meßperiodenanzahl und (TREF) die
Periodendauer des Vergleichsfrequenzsignales sind.