Способ преобразования углового перемещения объекта в фазу электрического сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение электрической помехоустойчивости преобразования за счет периодического восстановления информации о грубом перемещении объекта. При угловом перемещении объекта с помощью растрового преобразователя 1 и дифференциальных усилителей 2-5 формируют две последовательности импульсов. В первой последовательности два сигнала, сдвинутые по фазе один относительно другого на 90°, формируются N раз за один оборот объекта. Во второй последовательности два сигнала, сдвинутые по фазе один относительно другого на 90°, формируются N + 1 раз. С помощью генератора 6, блока 7 формирования квадратурных сигналов, перемножителей 8-11, блоков 12,13 вычитания преобразуют амплитудно-модулированные сигналы в фазомодулированные. Фазометр 14 осуществляет точный отсчет углового перемещения объекта. Фазометр 15 осуществляет грубый отсчет углового перемещения объекта, так как разность фаз сигналов на его входах изменяется на 360° при угловом перемещении объекта на 360°. 1 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 01 В 21/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721796/28 (22) 18.07.89 (46) 23.09.91. 6юл. %35 (71) Научно-производственное объединение

"Ротор" (72) В.В.Титов (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 830475, кл. G 01 В 9/00, 1979. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА В ФАЗУ

ЭЛ ЕКТРИЧ ЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — повышение электрической помехоустойчивости преобразования за счет периодического восстановления информации о грубом перемещении объекта, При угловом перемещении объекта с помощью растрового. Ж 1679192 А1 преобразователя 1 и дифференциальных усилителей 2 — 5 формируют две последовательности импульсов. В первой последовательности два сигнала. сдвинутые по фазе один относительно другого на 90О, формируются N раз за один оборот объекта, Во второй последовательности два сигнала, сдвинутые по фазе один относительно другого на 90О, формируются N + 1 раз. С помощью генератора 6, блока 7 формирования квадратурных сигналов, перемножителей

8 — 11, блоков 12, 13 вычитания преобразуют амплитудно-модулированные сигналы в фазомодулированные. Фазометр 14 осуществляет точный отсчет углового перемещения объекта. Фазометр 15 осуществляет грубый отсчет углового перемещения объекта,,так как разность фаз сигналов на его входах изменяется на 360 при угловом перемещении объекта на 360, 1 ил.

1679192

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении различных фотоэлектрических растровых датчиков.

Цель изобретения — повышение электрической помехоустойчивости преобразования, На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит растровый преобразователь 1; дифференциальные усилители 2 — 5, входы которых подключены:.< выходам растрового преобразователя 1; генератор 6; блок 7 формирования квадратурных сигналов, вход которого подключен к генератору 6; блоки 8 — 11 перемножения, входы которых подключены соответственно к выходу блока 7 формирования квадратурных сигналов и выходам дифференциальных усилителей 2 — 5; блоки 12, 13 вычитания, входы которых подключены соответственно к выходам блоков 8 — 11 перемножения; фазометры 14, 15, входы которых подключены соответственно к выходу генератора 6 и выходам блоков 12, 13 нахождения разностного сигнала.

Способ реализуется следующим образом.

При угловом повороте объекта, связанного с растровым преобразователем 1, на выходе растрового преобразователя 1 формируется две последовательности электрических сигналов.

Первая последовательность электрических сигналов состоит из четырех сигналов, каждый иэ которых сдвинут по фазе один относительно другого на 90О. За один оборот фотоэлектрического преобразователя 1 на 360 на его выходах N раэ формируются сигналы первой последовательности.

Вторая последовательность электрических сигналов состоит из четырех сигналов, каждый из которых сдвинут по фазе один относительно другого на 90, За один оборот фотоэлектрического преобразователя ", на 360 на его выходах N + 1 раз формируются сигналы второй последовательности, Сигналы первой и второй последовательностей поступают на входы дифференциальных усилителей 2 — 5, на выходах которых формируются сигналы, сдвинутые по фазе один относительно другого на 90О.

Генератор 6 формирует сигналы, поступающие в блок 7 формирования квадратурных сигналов, на выходах которого формируются два опорных электрических сигнала, сдвинутых по фазе один относительно другого на 90О, Частота опорных сигналов выше частоты сигналов первои и второй последовательностей не менее чем в

2 раза.

Сигналы, снимаемые с выходов дифференциальных усилителей 2 — 5, перемножаются на опорные сигналы в блоках 8 — 11 перемножения. Сигналы с выходов блоков

8, 9 и 10, 11 перемножения вычитаются один из другого в блоках 12, 13 вычитания.

На выходах блоков 12, 13 вычитания формируются сигналы, изменяющие свои фазы на 360 и и N + 1 раз при угловом перемещении объекта на 360О.

Фазометр 14 измеряет разность фаз между опорным сигналом, снимаемым с генератора 6, и сигналом, снимаемым с выхода блока 12 вычитания. Так как фаза сигнала, измеряемая фазометрам 14, измеряется N раз при угловом перемещении обьекта на 360О, фазометр 14 осуществляет точный отсчет углового перемещения объекта, Фазометр 15 измеряет разность фаэ между сигналами, снимаемыми с выходов блоков 12, 13 вычитания, Так как фазы сигналов, снимаемых с выходов блоков 12, 13, изменяются íà 360 N и N + 1 раз при угловом перемещении объекта на 360О, разностная фаза двух сигналов при этом изменяется на 360О. Фазометр 15 осуществляет грубый отсчет углового перемещения объекта. Помехи и сбои не приводят к потере информации о грубом положении объекта, так как эта информация периодически восстанавливается.

Способ позволяет повысить электрическую помехоустойчивость преобразования за счет периодического восстановления информации о грубом угловом перемещении объекта.

Формула изобретения

Способ преобразования углового перемещения объекта в фазу электрического сигнала, заключающийся в том, что формируют с помощью растрового преобразователя последовательность электрических сигналов, сдвинутых по фазе один относительно другого на 90О, фиксируют число периодов последовательности электрических сигналов при повороте объекта на 360, равное N, умножают каждый электрический сигнал последовательности на опорный электрический сигнал, частота которого превышает частоту электрических сигналов последовательности не менее чем в два раза, вычитают один иэ другого электрические сигналы, полученные в результате перемножения, сравнивают фазу электрического сигнала, полученного в результате вычитания, с фазой опорного электрического сигнала, и по найденной разности фаз судят о точном уг1679192

Составитель Т.Айсин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т,Малец

Редактор Т. Бел ьская

Заказ 3200 Тираж 360 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ловом перемещении объекта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости преобразования, формируют с помощью растрового преобразователя вторую последовательность электрических сигналов, фиксируют число периодов второй последовательности электрических сигналов при повороте объекта на 360, равное N + 1, умножают каждый электрический сигнал второй последовательности на опорный электрический сигнал, вычитают один из другого электрические сигналы, полученные в результате второго перемножения, сравнивают фазу электрического сигнала, полученного в ре5 эультате первого вычитания, с фазой электрического сигнала, полученного в результате второго вычитания, и по найденной второй разности. фаэ судят о грубом угловом перемещении объекта в диапазоне

10 Π— 360 .