DE4036107C1 - Telemetry period duration measuring procedure - transferring counter result with coded measuring period count to telemetry receiver - Google Patents

Abstract

The telemetric procedure for the pulse transmission to a remote receiver of coded data derived from measurement sensors is based on an estimation of the sensor signal periodicity extending over at least one half cycle. Time multiplexed evaluation and transmission of a sequence of different sensor outputs provides the time windows within which a pulse counter is set depending on the approximation of signal frequency referred to above. Pulse repetition rate is determined by the controlling microprocessor clock and in the event of a counter overrun an error signal is transmitted. ADVANTAGE - Increased measurement resolution without greatly adding to expense of system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Telemetrie-Periodendauer- Meßverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a telemetry period Measuring method according to the preamble of the claim 1.

Allgemein befaßt sich die Erfindung mit einem Telemetrie- Meßverfahren für ein Telemetrie-System, das unter anderem die Periodendauer eines von einem Sensor erzeugten Signals ermittelt und an einen Telemetrie-Empfänger überträgt.In general, the invention relates to a telemetry Measuring method for a telemetry system, among others the period of a signal generated by a sensor determined and transmitted to a telemetry receiver.

Es ist bereits ein Periodendauer-Meßverfahren für ein Telemetrie- System bekannt, bei dem mittels eines Mikroprozessors eine Periodendauer eines zu messenden Signals dadurch gemessen wird, daß zwischen zwei Flanken gleicher Richtung des zu messenden Signals ein Zähler mittels eines Taktsignals 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 Signals dem Zähler zugeführt werden. Die Anzahl der gemessenen Periodendauern des zu messenden Signals 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 Signals nimmt die Meßzeit ab, so daß nötigerweise auch die erzielbare Auflösung mit ansteigender Frequenz abnimmt. It is already a period measurement method for a telemetry System known, using a microprocessor thereby measuring a period of a signal to be measured is that between two flanks of the same direction of the a counter by means of a clock signal is counted up. The counter reading, that of the period is then transmitted. Likewise, it is known in such a system in the case of relative count the clocks for high-frequency signals to be measured, the during a fixed number of periods of the measured Signals are fed to the counter. The number of measured Periods of the signal to be measured are at this system so determined that during the number of Measuring periods at the lowest frequency to be measured maximum counter reading of the counter is just reached. With the measuring time increases with increasing frequency of the signal to be measured from, so that necessarily the achievable resolution decreases with increasing frequency.  

Bei Periodendauer-Meßgeräten oder Frequenz-Meßgeräten für den Laborbereich ist es bekannt, eine automatische Frequenzmeßbereicheinstellung des mikroprozessorgesteuerten Meßgeräts dadurch herbeizuführen, daß dieses die Periodendauermessung zunächst ausgehend von einer Anzahl von Meßperioden, die dem Meßsignal mit der niedrigsten meßbaren Frequenz entsprechend, durchgeführt. 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.With period measuring devices or frequency measuring devices for the laboratory area is known to have an automatic frequency measuring range setting of the microprocessor-controlled measuring device by causing this to be the period measurement initially based on a number of measurement periods, corresponding to the measuring signal with the lowest measurable frequency, carried out. If a meter overflow occurs here, becomes the number of measuring periods by a factor of 1000 decreased, whereupon a new counting up of the counter takes place. Should an overflow occur again, again a reduction in the number of measuring periods by Factor 1000 made until finally a very high frequency Signal without counter overflow in terms of its period can be measured.

Ebenfalls ist es bei derartigen Vielfach-Meßgeräten bekannt, im Falle eines Zählerüberlaufs von einer Periodendauermessung auf eine Frequenzmessung des zu messenden Signals 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.It is also known in such multiple measuring devices in the event of a meter overflow from a period measurement to switch to a frequency measurement of the signal to be measured. However, such a measuring method requires a basic setting time for the measuring device, which depends on what frequency the signal to be measured has. There inside a telemetry measurement method only a certain, unchangeable time window for measurement and transmission measurement data is available for one sensor at a time, comes the just described, with multiple measuring devices in Laboratory measuring methods used in the field of telemetry Measurement technology out of the question.

Aus der DE 38 11 735 A1 ist ein Frequenzmeßverfahren bekannt, bei dem eine Programmsteuerung zunächst eine Frequenzmessung nach einem ersten Teilverfahren durchführt, bei dem Taktpulse des Signals während einer Periode gezählt werden, woraufhin in Abhängigkeit von dem Meßergebnis die Taktpulse über mehrere Perioden des Signals gezählt oder Pulse des zu messenden Signals während einer vorgegebenen Torzeit gezählt werden.A frequency measuring method is known from DE 38 11 735 A1, in which a program control first measures a frequency after a first sub-procedure the clock pulses of the signal are counted during a period, whereupon the clock pulses depending on the measurement result counted over several periods of the signal or pulses of the signal to be measured during a specified gate time be counted.

Aus der US 41 07 600 ist ein Meßverfahren bekannt, bei dem die Taktrate eines Taktsignals als Funktion der Frequenz des Meßsignals gewählt wird, indem zunächst eine halbe Periodendauer des Meßsignals mit einer festen Taktrate gezählt wird und in Abhängigkeit von dem Meßergebnis die neue Taktrate festgelegt wird.From US 41 07 600 a measuring method is known in which  the clock rate of a clock signal as a function of frequency of the measurement signal is selected by first half Period of the measurement signal is counted at a fixed clock rate will and depending on the measurement result the new Clock rate is set.

Aus der US 47 60 536 ist ein Frequenz- und Periodendauermeßgerät bekannt, bei dem aufeinanderfolgende Perioden des zu messenden Signals jeweils von Taktimpulsen mit schrittweise heruntergeteilter Taktfrequenz ausgezählt werden.From US 47 60 536 is a frequency and period measuring device known in which successive periods of Signal to be measured in each case from clock pulses with stepwise divided clock frequency can be counted.

Aus der US 45 17 684 ist es bekannt, bei einem Frequenzmeßgerät einen Speicher einzusetzen, der über eine geeignete Speicheradressierung die Zahlenwerte für die Frequenz und die Periodendauer verknüpft. Hierdurch soll der Einsatz eines Rechners zur Verknüpfung dieser Größen vermieden werden.From US 45 17 684 it is known for a frequency measuring device to use a memory that has a suitable Memory addressing the numerical values for the frequency and linked the period. This is the purpose of the mission a computer to link these variables can be avoided.

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 Aufwands für das Telemetrie-Meßsystem, mit dem das Meßverfahren ausführbar ist, eine erhöhte Meßauflösung erreicht wird.Based on the above-mentioned prior art, the present invention the object of a telemetry Period measurement method of the type mentioned above to further develop that without increasing the circuitry Effort for the telemetry measuring system with which the measuring method is executable, an increased measurement resolution is achieved becomes.

Diese Aufgabe wird durch ein Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. This task is accomplished by a telemetry period measurement method solved according to claim 1.  

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Telemetrie- Periodendauer-Meßverfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred developments of the telemetry according to the invention Period duration measuring methods are specified in the subclaims.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiligenden Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahrens näher erläutert.The following will refer to the accompanying Drawings a preferred embodiment of the invention Telemetry period measurement method explained in more detail.

Es zeigt
die einzige Figur ein Flußdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Telemetrie- Periodendauer-Meßverfahrens.It shows
the only figure is a flow chart of a preferred embodiment of the telemetry period measurement method according to the invention.

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- Meßsystems 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.A first method step 1 forms the start of the invention Measuring method. In one according to the invention Procedure working program can be a Subroutine for controlling a microprocessor of a telemetry Act measuring system that is cyclically repetitive Way with a plurality of subroutines in time-multiplexed type the output signals of several telemetry Processed sensors and sent to a telemetry receiver transmits.

In diesem Fall ist der erste Verfahrensschritt 1 derjenige Programmschritt, mit dessen Ausführung der Mikroprozessor des Telemetrie-Meßsystems 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.In this case, the first method step 1 is the one Program step with the execution of which the microprocessor of the telemetry measuring system begins when the time window for the processing and transmission of a sensor with a Frequency output signal is reached, this output variable by means of the period duration measuring method according to the invention to be recorded.

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 Meßsignals mit der niedrigsten, zu erfassenden Frequenz gerade noch kein Zählerüberlauf auftritt.In a second method step 2, a counter is used a starting value. In the preferred embodiment the starting value is 7800H. This start value of the counter is selected such that when the counter is incremented  with a clock signal derived from a CPU clock over a period of a measurement signal with the lowest, frequency to be recorded just no counter overflow occurs.

Im Verfahrensschritt 3 wird der Zähler gestartet, woraufhin der Startwert mit jedem Taktpuls inkrementiert wird.In step 3, the counter is started, whereupon the starting value is incremented with each clock pulse.

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.In method step 4 it is checked whether a counter overflow has taken place. If so, you can now the measurement signal to be checked is too low-frequency for an evaluation by means of the measuring method according to the invention be classified so that the measurement is defined as invalid becomes. In this case the program goes to that later Method step 6 to be explained.

In dem anschließenden Verfahrensschritt 5 wird überprüft, ob eine das Ende einer Periode des Meßsignals anzeigende Signalflanke aufgetreten ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel spricht der Mikroprozessor auf fallende Flanken des zu messenden Signals 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.In the subsequent step 5 it is checked whether a signal edge indicating the end of a period of the measurement signal occured. In the preferred embodiment the microprocessor speaks on falling edges of the signal to be measured and generates when a falling edge an interrupt. As long as no signal edge occurs, the microprocessor remains on hold, at which he returns to program step 4.

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-Systems übertragen wird, die den ungültigen Charakter der durchgeführten Messung anzeigt. Mit dem darauffolgenden Verfahrensschritt 8 wird in diesem Fall der Meßzyklus beendet.In the event of the meter overflow, the meter reading is at sixth process step set to zero, whereupon a Error message in a process step 7 to the recipient of the telemetry system is transmitted, the invalid Character of the measurement carried out. With the following In this case, process step 8 is the Measuring cycle ended.

Die Verfahrensschritte 4 und 5 dienen einerseits dazu, daß zum Zwecke der Synchronisation des Starts 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-Systems übertragen werden kann.Process steps 4 and 5 serve on the one hand to ensure that for the purpose of synchronizing the start of the period measurement waited for the next falling edge and that, on the other hand, when the signals are too low an error message indicating this  Receiver of the telemetry system can be transmitted.

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 längsmöglichen Periodendauer des Meßsignals erlaubt. Bei der Konfiguration nach dem Ausführungsbeispiel beträgt der Startwert 7800H, so daß bis zum Überlauf, der dem Zählerstand FFFFH nach OOOOH entspricht, die Zeit von 8800H-Zählerständen vergeht. Dies entspricht einer Zeitdauer von 40,8 ms bzw. einer niedrigsten Meßfrequenz von 24,5 Hz.If the signal frequency is too low, synchronization can take place at the beginning of the measurement in steps 4 and 5 to Available time may be exceeded. The starting value of the counter in the process step already explained 3 and method step 9 still to be explained is chosen is such that the time until the counter overflow just the measurement of the longest possible period of the measurement signal allowed. When configuring after In the exemplary embodiment, the starting value is 7800H, so that until the overflow, which corresponds to the meter reading FFFFH according to OOOOH, the time of 8800H meter readings passes. This corresponds to a duration of 40.8 ms or a lowest Measuring frequency of 24.5 Hz.

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.While still referring to the procedural steps measurement of the to be explained from the ninth method step The same time limit applies for the first period. Also in this In this case, the counter must be opened in a ninth step the explained starting value can be set.

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 Meßprogramms aufgrund der Verfahrensschritte 6 bis 8 führt.In the worst case, immediately after the start of the measurement Occurrence of a falling edge corresponds to 40.8 ms waiting for the first falling edge. The next one Measuring a period requires the same Time. The resulting maximum time for period measurement is 81.6 ms. If a signal with longer Period is present, which either leads to that already explained with reference to steps 4 and 5 Waiting for the first edge or the one to be explained now Waiting for the second edge using the procedural steps 10 and 11 to a counter overflow leading to a termination the measuring program based on process steps 6 to 8 leads.

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.The process steps 6 to 8 thus cause that in the case of a counter overflow not the occurrence of the next one  Signal edge is waited for, otherwise the permissible Measuring time could be exceeded.

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.Steps 10 and 11 are identical to steps 4 and 5, with the determination of the overflow at Step 10 leads to a jump to method step 6.

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.After detection of the signal edge in the eleventh process step due to the interrupt event occurring here the counter was stopped in a twelfth method step 12, whereupon in the subsequent method step 13 the current one Counter reading is subtracted from the start value, because only this difference corresponds to the duration of the measured period.

Der so ermittelte Zählerstand, der in erster Näherung die Periodendauer des zu messenden Signals darstellt, wird zum Auslesen einer Tabelle verwendet, in der jeweils vorbestimmten Zählerstandbereiche 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 Signals 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 Meßsignals jeweils eine solche Meßperiodenanzahl b zugeordnet ist, daß diese der jeweils nächstkleinere, durch eine Zweierpotenz darstellbare Werte 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:The meter reading determined in this way, which in a first approximation Represents the period of the signal to be measured Reading a table used in the respectively predetermined Counter ranges each a certain number of Measuring periods b and a specific coding assigned to messper is. The number of measuring periods b is chosen so that the counting of the clock pulses by means of the counter also at longest period of one to the period range this value b just does not belong to the signal leads to a counter overflow. For a particularly preferred one The ideas of the invention are the measuring period numbers b in such a graduation with the associated coding messper stored in the table for the respective meter readings, that a certain meter reading and thus a certain Periods of the measuring signal which have already been approximately detected in each case such a number of measuring periods b is assigned that the next smaller one by a power of two representable values is below the value that is from the meter reading and thus the approximate already determined Period divided by the period of the Clock pulses and divided by the maximum permissible counter reading results. In a preferred, practical one Embodiment of the invention is the number of measuring periods b  Coding assigned to messper as follows:

b = 2^messper.b = 2 ^meas .

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, . . .In other words, the measurement period numbers are as powers of two fixed with the exponent messper. Possible Values of the measuring period number b are therefore 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64,. . .

Durch diese gestaffelte Zuordnung der Meßperiodenanzahlen zu der durch die Schritte 1 bis 15 vorab eingestuften ungefähren Periodendauer ist es möglich, mittels des Taktsignals den Zähler unabhängig von der Periodendauer des zu messenden Signals 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.This staggered assignment of the measuring period numbers the approximate pre-classified by steps 1 to 15 Period duration is possible using the clock signal the counter regardless of the period of the measured Always count signals up to a relatively high value, before the next interrupt signal after the the counter stops in the last period. The high meter reading enables, as will be clarified later, a period measurement for each signal regardless of its period duration with a high resolution.

Aufgrund hardware-mäßiger Beschränkungen des verwendbaren Systems ist es nicht möglich, mittels eines einzigen Zählers mehr als 256 fallende Signalflanken und somit 256 Meßperioden des Signals zu erfassen.Due to hardware limitations of the usable Systems is not possible using a single counter more than 256 falling signal edges and thus 256 measuring periods of the signal.

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 Werts von 32 auch ein anderer Quotient verwendet werden, falls der später erläuterte Schleifenzähler einen anderen Endwert hat. To such high-frequency signals with respect to their period to be able to measure, for their period measurement with high resolution more than 256 measuring periods required are first in the sixteenth method step 16 checks whether the number of measuring periods is greater than 256. If so, it is done in a seventeenth step 17 replaced by a value that is the number of measuring periods divided by a loop counter value of 32 corresponds. As will be clarified later, instead of the Value of 32 another quotient can also be used if the loop counter explained later is another Has final value.  

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.If the distinction in the sixteenth method step 16 leads to the fact that the number of measuring periods does not have the value 256 exceeds this value in a eighteenth step 18 reduced by one.

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-Meßsystems übertragen wird. In einem zweiundzwanzigsten Verfahrensschritt 22 ist in diesem Fall der Meßzyklus beendet.In a nineteenth method step 19, it is checked whether the coding messper has the value zero. If so , this means that a single measuring period is sufficient to the very low frequency input signal in this case to measure a high resolution. In this case it works Program for the twentieth step 20, in which the Meter reading taken from the fourteenth method step 14 will and in a subsequent twenty-first Method step 21 together with the associated coding messper = 0 to the receiver of the telemetry measuring system is transmitted. In a twenty-second step In this case, the measuring cycle is ended.

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.If the check on the last query 19 is negative, the microprocessor checks in the next query step 23 whether the number of measuring periods b is even. If this is not the case, then this shows one to be measured Not high frequency signal.

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-Systems übertragen wird, um bei dem siebenundvierzigsten Programmschritt den Meßzyklus zu beenden. Should more than one in the course of the subsequent measurements Periods the signal frequency drop or drop sharply, is also used in the twenty-third process step subsequent process steps 24, 25 and 32, 33 triggered an interrupt by checking the counter overflow and the measurement ended as invalid. In this case the program jumps when the counter overflow is determined in the twenty-fourth or thirty-second program step 24, 32 for the forty-fifth program step, at which the counter is set to zero, whereupon at the error message for the forty-sixth program step is transmitted to the receiver of the telemetry system in order the measuring cycle at the forty-seventh program step to end.  

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 Programmschritts 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.In the following after the twenty-fifth program step twenty-sixth step 26, the counter is started. Then, at the twenty-seventh step, 27 is repeated checks whether a counter overflow has occurred. In in this case there is a jump to the forty-fifth program step 45 instead. Otherwise the program runs by means of the twenty-eighth program step 28 one On hold when the interrupt occurs as Signs of the next signal edge being waited for. As long as if this does not occur, the program returns to the twenty-seventh Program step back. When the falling occurs The signal edge becomes the in the twenty-ninth program step Signal edge counter incremented, whereupon in the thirtieth Program step is checked whether the measured number the signal edges already the number of measuring periods b equal. If this is not the case, the program will close back to the twenty-seventh step of the program. Otherwise becomes the counter in the next method step 31 stopped.

Anschließend geht das Programm zu dem bereits erwähnten Schritt 21, bei dem der Zählerstand mit der zugeordneten Codierung messper zu dem Empfänger des Telemetrie-Systems übertragen wird.Then the program goes to the one already mentioned Step 21, in which the counter reading with the assigned Coding messper to the receiver of the telemetry system is transmitted.

Falls sich bei der Überprüfung des Schritts 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).If it turns out when checking step 23, that the number of measuring periods is an even value so this means that it is the signal to be checked is a high-frequency signal (see steps 16 to 18).

Die Verfahrensschritte 32, 33 dienen in der bereits erläuterten Weise zu der Erfassung eines Meßsignals mit zu langer Periodendauer, die zu einem Auslösen eines Interrupt wegen eines Zählerüberlaufs führt.The method steps 32, 33 serve in the already explained Way to capture a measurement signal with too long Period that leads to an interrupt being triggered because of a counter overflow.

Wird das Signal als in dem zulässigen Frequenzbereich liegend beurteilt, geht das Programm zum nachfolgenden Programmschritt 34.The signal is considered to be in the permissible frequency range  judged, the program goes to the next program step 34.

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.In this step 34, the counter is set to zero and started at step 35. Then the Step 36 set a loop counter to zero. This Loop counter has a fixed value up to which it counts up before it overflows. In which In the present embodiment, this value is the number 32.

Falls bei dem siebenunddreißigsten Schritt ein Zählerüberlauf festgestellt wird, fährt das Programm nach Auslösung eines entsprechenden Interrupt mit dem einundvierzigsten Programmschritt 41 fort.If at the thirty-seventh step there is a counter overflow is determined, the program runs after triggering a corresponding interrupt with the forty-first Program step 41 continues.

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.On the next interrupt, the falling signal edge indicates which is detected by a query step 38 the loop counter at step 39 by one elevated. As long as no signal edge occurs, this remains Program on hold at program steps 37 and 38.

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.As long as the loop counter has not yet reached its end value has what happened in the subsequent query step 40 is checked, the program returns to step 37. As soon as the loop counter has reached its end value, in a forty-first method step 41, the counter value, which indicates the detected number of signal edges, um one increased. It is obvious to the person skilled in the art that at In this embodiment, the counter value only every thirty-second Signal edge is increased.

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.As soon as the number of signal edges of the number of measuring periods b equals, the counter becomes in a subsequent step 43 stopped. However, as long as this is not the case, that reverses Program back to the thirty-second program step where the loop counter for the inner loop is reset  becomes.

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.After the counter stops at the forty-third step 43 is the counter reading at the next Step 44 saved and in the already explained Step 21, to which the program now proceeds, together with the coding messper to the telemetry receiver transfer.

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 Poling 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.In the exemplary embodiment described, the detection takes place a signal edge by triggering an interrupt. For it is obvious to the person skilled in the art that the detection is likewise a signal edge by querying or poling comes into consideration. A processor's response to an interrupt takes longer than waiting for one Edge through polling, however, is by using an interrupt better resolution possible. A conditional leap in the case of querying a bit, it takes so long that during run through two meter readings during this time during the waiting state for an interrupt signal one of the described idle loops takes place, so that every counter reading can be reacted to. Thus, the use of interrupts for detection the edges a resolution of a counter reading of the counter.

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.Furthermore, the processor described by the program while waiting for a falling edge in the so-called "Idle mode" where he does not execute any commands, but only waiting for the next interrupt signal. In In this state, the current consumption of the microprocessor is reduced considerably. In a practically implemented embodiment the current consumption drops from 17 mA to 5 mA.

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.The program makes use of high-frequency signals according to the preferred embodiment of a loop counter, its final value in this exemplary embodiment 32  is. It is obvious to a person skilled in the art that also Loop counters with other values can be considered. In In this case, the quotient must be adjusted accordingly in step 17 will.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden für die anfängliche, ungefähre Bestimmung der Periodendauer mittels der Verfahrensschritte 1 bis 14 zwei vollständige Perioden des zu messenden Signals gemessen. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß auch die Messung zweier Halbperioden ebenso wie ein Vielfaches dieses Werts denkbar ist, auch wenn die Messung von zwei ganzen Perioden aus Gründen der dann verwendbaren Interrupt-Signale zum Anzeigen fallender Signalflanken bevorzugt ist.In the preferred embodiment, for the initial, approximate determination of the period by means of of process steps 1 to 14 two complete periods of the signal to be measured. For the professional it is obvious that also measuring two half-periods just as a multiple of this value is conceivable, too if the measurement of two whole periods for the sake of then usable interrupt signals to indicate falling Signal edges is preferred.

Claims (8)

1. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - Zählen von Taktpulsen über wenigstens eine halbe Periodendauer eines zu messenden Signals mittels eines Zählers zur Ermittlung eines die ungefähre Periodendauer des zu messenden Signals anzeigenden Periodendauer- Zählerstands,
• - Auslesen einer einem Periodendauerbereich, in den der Periodendauer-Zählerstand fällt, zugeordneten Meßperiodenanzahl (b) aus einer Tabelle mittels des Periodendauer- Zählerstands, wobei die Meßperiodenanzahl so gewählt ist, daß die Zählung der Taktpulse mittels des Zählers auch bei der längsten Periodendauer dieses Periodendauerbereichs gerade noch nicht zu einem Zählerüberlauf führt,
• - Zählen der Taktpulse über die Meßperiodenanzahl (b) von Perioden des Meßsignals, und
• - Übertragen des Zählerstands und einer die Meßperiodenanzahl (b) darstellenden Information (messper) zu einem Telemetrie-Empfänger.

1. Telemetry period measurement method
characterized by the following process steps:

• Counting clock pulses over at least half a period of a signal to be measured by means of a counter to determine a period duration counter reading indicating the approximate period of the signal to be measured,
• - Reading a number of measuring periods (b) assigned to a period in which the period counter falls, from a table by means of the period counter, the number of measuring periods being selected such that the counting of the clock pulses by means of the counter even with the longest period of this period barely leads to a meter overflow,
• - Counting the clock pulses over the number of measuring periods (b) of periods of the measuring signal, and
• - Transmission of the meter reading and information (messper) representing the number of measuring periods (b) to a telemetry receiver.

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 Werts 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.2. Telemetry period measurement method according to claim 1, characterized in
that the number of measuring periods (b) read from the table is the next smaller value, which can be represented by a power of two, below the value that results from the approximate period duration, which is represented by the period duration counter reading, divided by the period duration of the clock pulses and divided by the maximum Meter reading results. 3. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Tabelle mittels des Periodendauer-Zählerstands 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: b = 2^messper.3. Telemetry period measurement method according to claim 2, characterized in
that the information representing the number of measuring periods (b) is also read out in the form of a coding (messper) from the table by means of the period duration counter reading, and
that the coding (measuring period) representing the number of measuring periods has the following relationship to the number of measuring periods (b): b = 2 ^{measuring periods} . 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 Signals 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.4. Telemetry period measurement method according to one of claims 1 to 3, characterized in that
that at the beginning of each measuring cycle the counter with the clock pulses is counted starting from a starting value, a counter overflow ending the measuring cycle before the next signal edge of the signal to be measured, and
that if the counter does not overflow, the counter is counted up again starting from the start value when the signal edge occurs, with a counter overflow ending the measuring cycle before the subsequent signal edge occurs. 5. Telemetrie-Periodendauer-Meßverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Fall einer Codierung (messper), die einer einzigen Meßperiode (messper=0) entspricht, der anfänglich ermittelte Periodendauer-Zählerstand zusammen mit der Codierung (messper) übertragen wird.5. Telemetry period measurement method according to claim 3, characterized in
that in the case of a coding (messper) which corresponds to a single measuring period (messper = 0), the initially determined period duration counter reading is transmitted together with the coding (messper). 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.6. Telemetry period measurement method according to one of claims 1 to 5, characterized in that
that the number of measuring periods (b) is compared with a maximum count value (256) of a measuring period counter and, if the same is exceeded, divided by a loop count value (32) or otherwise reduced by one. 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.7. Telemetry period measurement method according to claim 6, characterized in that
that in the case of an odd number of measuring periods (b) the counter with the clock pulses is counted up over the number of measuring periods (b), whereupon the count value determined in this way is increased by the initially determined period duration counter reading before the counter reading obtained in this way together with the coding (messper) is transmitted. 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.8. Telemetry period duration measuring method according to one of claims 1 to 7, characterized in
that in the case of an even number of measuring periods (b), a measuring period counter is incremented only when an inner loop counter has reached its final loop counter value by counting up by means of the signal edges, and that the counter is stopped as soon as the measuring period counter has reached a value which corresponds to the number of measuring periods (b) is the same, whereupon the meter reading thus determined is transmitted together with the coding (messper).