MT法测速之定量分析

    速度测量是工控系统中最基本的需求之一，最常用的是用数字脉冲测量某根轴的转速，再根据机械比、直径换算成线速度。脉冲测速最典型的方法有测频率(M法)和测周期(T法)。

定性分析：
    M法是测量单位时间内的脉数换算成频率，因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题，可能会有2个脉的误差。速度较低时，因测量时间内的脉冲数变少，误差所占的比例会变大，所以M法宜测量高速。如要降低测量的速度下限，可以提高编码器线数或加大测量的单位时间，使用一次采集的脉冲数尽可能多。

T法是测量两个脉冲之间的时间换算成周期，从而得到频率。因存在半个时间单位的问题，可能会有1个时间单位的误差。速度较高时，测得的周期较小，误差所占的比例变大，所以T法宜测量低速。如要增加速度测量的上限，可以减小编码器的脉冲数，或使用更小更精确的计时单位，使一次测量的时间值尽可能大。

    M法、T法各且优劣和适应范围，编码器线数不能无限增加、测量时间也不能太长(得考虑实时性)、计时单位也不能无限小，所以往往候M法、T法都无法胜任全速度范围内的测量。因此产生了M法、T法结合的 M/T 测速法：低速时测周期、高速时测频率。

定量分析：
    M/T 法中的“低速”、“高速”如何确定呢？
    假定能接受的误差范围为1%、M法测得脉冲数为f, T 法测得时间为 t 。

    M法：2/f <= 1% ==> f >= 200
        即一次测量的最小脉冲数为 200，设此频率对应的速度为 V1

    T法：( 1/(t-1) - 1/t ) / (1/t) <= 1% ==> t >= 101
        即一次测量的时间为 101 个单位，设此周期对应的速度为 V2
        若计时单位为mS，则 t>= 101mS

    这只是理论精度，实际应用还要考虑脉冲信号采集的延迟，软件处理所需花费的时间。

    若 V1 < V2，则 M/T 法能满足全范围内的速度测量。一个系统设计之前，就需要详细的计算，使V1<V2或尽可能接近。不能光凭经验估算确定高低速、传动比、编码线数。然后很不幸，很多现有系统中会出现 V1 > V2，就会出现(V2, V1) 这一段速度无论 M 法还是 T 法都无法覆盖的情况，一个缓解的办法就是在(V2，V1)段同时使用 M法和T法测量，然后取平均值，但要解决好M/T测量的同步问题。