Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 [ 148 ] 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

в связи с развитием волок--нистой оптики широкое применение получили волокиооптические кодирующие устройства (ВОКУ) (рнс. 11.15). Они отличаются от оптических кодирующих устройств наличием только одной квантующей дорожки, состоящей нз вплотную расположенных торцов оптических волокон, выходные торцы которых вводятся в фотоприемии-кн соответствующих разрядов кода. Оптические волокна являются каналами, по которым луч света при данном перемещении 1х на-

Отияеские болош


ЛучсВета!

Рис. 11. IS. Схематическое устройство волоконно-оптического кодирующего преобразователя перемещения луча света в двоичный код.

правляется в фотоэлектрические приемники (ФЭП) соответствующего разряда выходного кода, в которых луч преобразуется в электрический кодовый сигнал по данному разряду. В ВОКУ совмещаются преимущества квантующего н кодирующего преобразователей сопоставления, а именно: наличие только одной квантующей дорожки н цифрового выходного кода. По сравнению с цифровыми приборами сопоставления для электрического напряжения в схеме исключается преобразователь единичного кода в цифровой. ВОКУ перспективны также для функционального кодирования, которое выполняется соответствующей разводкой оптических волокон.

Классификация иктерполируиицих устройств кодирующих преобразователей угловых и линейных перемещении

Задачей интерполирующих устройств является повышение чувствительности соответствующим преобразованием доли кванта, доли младшей ступени квантования или q. Эта задача выполняется соответствующим масштабным преобразованием, т. е. увеличением А< q или Д< q, либо, преобразованием относительного перемещения AJqa или Ajq в иную физическую величину, удобную для точного измерения, например в лннейно-нзмеияющнеся сдвиг фаз или постоянное напряжение либо непосредственно в число. Коэффициентом интерполяции п называется также коэффициентом увеличения чувствительности - отношения номинального информативного параметра выходного сигнала интерполирующего устройства к информативному параметру входного сигнала, равного кванту q. Например, для масштабных угловых механических интерполирующих устройств n=aJq.

Интерполирующие устройства можно классифицировать в зависимости от изменения физического рода величины, а также в зависимости от характера его структуры (рнс. 11.16).

По первому классификационному признаку интерполирующие устройства КПП подразделяют на интерполирующие без изменения рода величины н с изменением рода величины, т. е. на масштабные и измерительные преобразователи.

По второму классификационному признаку интерполирующие устройства подразделяют по характеру их структуры на устройство с разомкнутой и замкнутой структурами.

Погрешности считывания пространственных кодирующих преобразователей

В пространственных двоичных кодирующих преобразователях есть такие переходные положения чувствительногоэлемента, в которых выходные сигналы меняются сразу в нескольких разрядах (например, на рнс. 11.14,6 положения 7 и S). При перекосе щетки или диска в таких преобразователях могут возникнуть значительные погрешности, называемые погрешностями считывания. Погреш-



I ИнтерполирдкщиК дстрайстВа ступени квантавамая кодируинщи прастранстбетых преобразователей {=Ак/д

Измерительные преоеразоВтели й/я с изменением рода величины с злетрическим выходным сигналом

Масштабные преобразователи к/д

\ Разомкнутые Y\ \ Замкнутые

Механические редукторы

Оптические вифракционные муаровые редукторы /7= l/sinci

Оптические

интерферометры

п=Ш„/2Кпр,„д

Оптические дифракционные растровые пониусиые редукторы

Синдикацией совпадения fiXji+Mo) . с границей/(ванта по максимуму сигнала при изменении и сканировании "Со и последующем измерении ЛЫа

в относительное число периодов частоты на выходе за Время поворота на аалю кванта Л/д-*

-j Разомкнутые

- сдвинутых по фазе на

Ак/д*П1уп

В относительное число

Внелинейно или линейно - изменяющееся напряжение

В сдвиг таз между двумя - сигналами

•мнолителя частоты

С генерацией двух хВадратурных сигналов и реализацией реверси счета п-4

С генерацией двух квадратурных сигналов суммарного и разностного сигналов с реверсом счета п=8

С многоканальным фозорасщепительным потещиометрическим устройством, питаемым четырьмя квадратурными напряжениями n=3Z

Синусоидальный

тлупериодноео выпрямления

Линейно-изменяющееся напряжение в индукционном преобразователе

Линейно-изменяющееся напряжение, полученное как разность двух Выпрямленных квадратурных напряжении

Скомпарированием с несколькими уровнями постоянных напряжений n=ZO

С измерением U(t) быстродействующим

\3амхнутые

С индикацией нуля разностного сигнала

и, sin cos (f-fsin<p=

-U,cos

=Uisin( -If),

где (f-угол, отрабатываемый злехтромеханическим потенциометром или мектррнным фазовращателем, и затем измеряемый

В циклических преобразователях с вращающимся магнитным барабаном

с \ кратной скорости вращения или с умножителем частотч питания двигателя

В индухтосинах с частотой квантования кратной частоте питающего напряжений или с умножителем частоты питающего напряжения n=Kg. - Ку.ч

В етюптос многополюсных преобразователях с частотой квантования кратной частоте питания или с умножителем частоты питания />-Лду=Лу.у

Рис. 11.16. Классификация интерполирующих устройств кодирующих пространственных преобразователей.




Рис. 11.17. Расположение чувствительных элементов в двоичных преобразователях угол-код с устранением погрешности считывания:

о -по методу «двойной щетки»; б -по методу «Ь-щетки»; /, 2, 3, 4 - разряды.

НОСТИ считывания можно уменьшить, применяя код Грея, сдвоенные щетки, V-щетки или дополнительный разряд.

Расстояние между половинками сдвоенной щетки (рис. 11.17,а) равно длине проводящей ламели младшего разряда I. На зоне младшего разряда щетка не раздваивается. Если на младшем разряде есть контакт щетки с ламелью (рис. 11.17,а; позиции Б и В), то включается левая половина сдвоенной щетки, если его нет (рис. 11.17,а; позиция А), то включается правая половина. Поэтому и при заметном смещении контактов или перекосе каждой из половин щеток предотвращается неправильный сигнал, и погрешность считывания не превышает единицы младшего разряда. Для выбора правой или левой половины сдвоенной щетки используется несложная логическая схема. Недостатком конструкции со сдвоенными щетками является малое расстояние между чувствительными элементами, одинаковое на всех разрядах, и почти вдвое увеличенное число чувствительных элементов, равное 2т- 1, где т - число разрядов кода.

V-щегка является разновидностью сдвоенной щетки и называется V-щет-кой, потому что расстояние между половинками сдвоенной щетки на каждом более старшем разряде увеличивается и чувствительные элементы образуют контур буквы V (рис. П. 17,6). При увеличенном расстоянии между чувствительными элементами относительная точность их взаимного расположения может быть увеличена без трудоемкой юстировки вследствие больших абсолютных значений допусков. Однако при V-щетке необходима сложная логическая схема, так как правая или левая щетка выбирается не один, а (т - 1) раз, т. е. при переходе с каждого данного разряда на более старший разряд. Например, если в данном разряде Считана 1, то включается левый чувствительный элемент более старшего разряда, а если в данном разряде считан О, то в старшем разряде включается правый чувствительный элемент.

Погрешность считывания может быть уменьшена также при помощи устройства с дополнительным разрядом. Дополнительный разряд представляет собой ряд чувствительных элементов, аналогичный ряду младшего разряда, но смещенный на половину ступени квантования. Если щетка находится в опасном положении, в котором при перекосе возникает погрешность считывания, то она касается чувствительного элемента на дополнительном разряде и в устройство, перемещающее чувствительный элемент, подается сигнал, вызывающий перемещение чувствительного элемента иа половину ступени квантования. В результат те чувствительный элемент автоматически выводится из опасного положения, в котором возможно возникновение погрешности считывания.

В пространственных кодирующих преобразователях, построенных по коду Грея или циклическому коду, погрешность считывания отсутствует (п. 6.4).





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 [ 148 ] 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166