在本文中，我們將介紹如何使用力科WaveRunner 8000HD電機驅(qū)動分析儀采集QEI A相，B相和Z索引信號，并將其轉(zhuǎn)換為靜態(tài)和動態(tài)的電機轉(zhuǎn)速和角度值。我們將分別使用模擬通道和數(shù)字通道采集QEI信號。

使用模擬通道采集QEI信號

是采集的2s時間的QEI A相、B相和Z索引信號（左側(cè)），右側(cè)波形是以4000：1比例隨左側(cè)波形的放大，設(shè)置的采樣率為5 MS / s，采集了10MS的樣點。

注意，從放大的模擬信號上,可以看到一些明顯的瞬態(tài)干擾。用模擬通道采集QEI信號是評估信號質(zhì)量的重要的第一步，可幫助描述如何正確設(shè)置后面的數(shù)字通道（MSO）采集。

圖2是MDA電機驅(qū)動分析儀中計算機械速度、角度和轉(zhuǎn)矩的設(shè)置對話框。我們使用了速度和角度設(shè)置1，選擇方法為正交編碼器，并將A，B和Z輸入定義到相應(yīng)的采集通道。輸入Pulse / Rotation值為2048，并啟用了角度追蹤觀察器（觀察器狀態(tài)）。MDA還可以使用偏移角來將測量到的QEI機械角度校正為轉(zhuǎn)子磁場角度，以調(diào)試依賴于轉(zhuǎn)子磁場角的控制系統(tǒng)的行為，例如矢量場定向控制（FOC）。

顯示計算出的速度、角度值和波形

顯示了采集的QEI信號波形、速度（橙色，右上角）波形和角度（品紅色，右下角）波形以及數(shù)值表（平均值）和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

 顯示從QEI采集數(shù)據(jù)計算出的速度波形（黃色，右上）和角度波形（粉紅，右下），同時顯示了平均值（數(shù)值表）和統(tǒng)計數(shù)據(jù)

速度的平均值為1038 RPM; 角度的平均值為180°，在“速度波形”中可以看到角度追蹤觀察器中使用的數(shù)字濾波器的啟動時間（這是此類數(shù)字濾波器的正常行為）。角度追蹤觀察器過濾速度值的變化，就像電機驅(qū)動控制系統(tǒng)做的一樣。

是另一種狀況，只使用QEI  A相和B相信號，沒有使用Z索引脈沖，這樣就無法計算角度，但是可以計算速度、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和波形數(shù)據(jù)。

使用數(shù)字通道采集QEI信號

最后，我們展示MDA電機驅(qū)動分析儀如何使用其數(shù)字（MSO）通道來采集QEI A、B和Z信號，用于速度和角度計算。使用數(shù)字輸入，可以節(jié)省模擬通道用于其他用途，如交流市電或驅(qū)動輸出（PWM）波形，直流總線電壓和電流測量，柵極驅(qū)動，傳感器或控制/反饋信號。

是使用DATA0，DATA1和DATA2數(shù)字通道（也顯示了DATA3至DATA7，但未使用）采集QEIA，B和Z信號。如前所述，在速度和角度設(shè)置對話框中將數(shù)字輸入信號分配給A，B和Z。顯示速度和角度波形、數(shù)字平均值表和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，角度追蹤觀察器的使用也與以前的模擬通道輸入類似。

 使用數(shù)字通道采集QEI A,B,Z信號，用于計算速度和角度波形（右邊）和平均數(shù)值表及統(tǒng)計數(shù)據(jù)

總結(jié)

力科WaveRunner8000HD電機驅(qū)動分析儀內(nèi)置強大的算法，可以從復(fù)雜的QEI編碼數(shù)據(jù)中計算出速度和角度信息，并將信息以直觀的波形顯示，如同直接探測一樣。額外的角度追蹤觀察濾波器，允許直接和電機驅(qū)動控制系統(tǒng)行為作對比。計算的數(shù)據(jù)可以與扭矩信息（也由MDA計算）一起計算機械功率。所有計算出的速度和角度信息和波形，與MDA采集或計算的所有其他信號在時間上相互關(guān)聯(lián)，以完全了解逆變器部分、控制系統(tǒng)和系統(tǒng)級的動態(tài)行為。