CS254490B1

CS254490B1 - Zapojení číslicově-analogového převodníku pro polohové diferenční členy

Info

Publication number: CS254490B1
Application number: CS859179A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Kolman; Vojtech Prchlik; Zdenek Vavra; Vladimir Vurm
Original assignee: Zdenek Kolman; Vojtech Prchlik; Zdenek Vavra; Vladimir Vurm
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1985-12-12
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS917985A1

Abstract

Řešení se týká zapojení číslicově- -analogového převodníku pro diferenční členy polohových servomechanismů obráběcích strojů a spočívá ve využití násobící schopnosti monolitického D/A převodníku pro rozšíření jeho rozsahu, tj. počtu převáděných bitů v polohových diferenčních členech. Podstatou je propojení následujících bloků podle připojeného výkresu: monolitického D/A násobícího převodníku, zdroje referenčního napětí, analogového děliče, číslicového děliče, rozhodovacího bloku, analogového přepínače*, číslicového přepínače a řídicího počítače. Řešení je určeno pro polohové diferenční členy pro zařazení do regulační polohové smyčky souřadnic obráběcích strojů a je ho možno využít všude tam, kde se nepožaduje maximální rozlišovací schopnost D/A převodu v celém rozsahu.

Description

Vynález se týká zapojení číslicově-analogového převodníku pro polohové diferenční členy polohových servomechanismů obráběcích strojů.

Dosud známá řešení D/A převodníků polohových diferenčních členů používají při převodu číselné hodnoty polohové odchylky na analogové napětí různé formy šířkové a frekvenční pulsní modulace. Vlastnosti takto řešeného D/A převodníku s pulsní modulací závisí na vlastnostech spínačů, které vytvářejí pulsní modulaci. Teplotní stabilita a linearita těchto převodníků je podstatně horší než u D/A převodníků monolitických integrovaných.

Výstupní analogový signál je navíc zvlněn základní harmonickou pulsní modulací, která může negativně ovlivnit činnost pohonu. Přímé využití integrovaného D/A převodníku a to 15 nebo 16bitového není výhodné pro vysoké pořizovdcí náklady.

Popsané nevýhody odstraňuje zapojení dle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že využívá monolitický D/A násobící převodník s nižším počtem převáděných bitů, přičemž analogový vstup referenčního napětí monolitického D/A násobícího převodníku je připojen na výstup analogového přepínače, jehož první vstup je spojen s výstupem zdroje referenčního napětí.

Na tento zdroj je připojen rovněž vstup analogového děliče, jehož výstup je spojen s druhým vstupem analogového přepínače. Číslicový vstup D/A převodníku je spojen s výstupem číslicového přepínače, na jehož první vstup je připojen výstup polohové odchylky řídicího počítače, který je připojen rovněž do vstupu číslicového děliče.

Výstup číslicového děliče je připojen na druhý vstup číslicového přepínače a na vstup rozhodovacího bloku, jehož výstup je spojen s ovládacím vstupem číslicového přepínače a analogového přepínače.

Řešení využívá násobící schopnosti monolitického D/A převodníku pro rozšíření jeho rozsahu, tj. počtu převáděných bitů v polohových diferenčních členech a skutečnost, že při vyšších rychlostech pohybu, tj. při vyšších hodnotách polohové odchylky, není nutné, aby byl převod na analogové napětí prováděn s diskrétností 1 inkrementu, jako je tomu v okolí nulové odchylky.

Napětí na výstupu monolitického D/A převodníku se nezmění, jestliže je vstupní číslicový údaj převodníku vydělen číslem k a referenční napětí monolitického D/A převodníku je vynásobeno týmž číslem k.

Zapojení podle vynálezu nahrazuje nákladný monolitický D/A převodník s velkou délkou slova cenově dostupným převodníkem s nižší délkou slova, pří zachování všech vlastností monolitického D/A převodníku.

Na připojeném výkrese je znázorněno blokové schéma zapojení číslicově analogového převodníku pro polohové diferenční členy, kde analogový vstup referenčního napětí monolitického D/A přepínače 6, jehož první vstup je spojen s výstupem zdroje referenčního napětí 2, kam je připojen rovněž vstup analogového děliče 3.·

Výstup analogového děliče 2 í^e spojen s druhým vstupem analogového přepínače 6 a číslicový vstup D/A převodníku 2 je spojen s výstupem číslicového přepínače 2· Na první vstup číslicového přepínače 7_ je dále připojen výstup N _χ polohové odchylky řídicího počítače 8, který je připojen rovněž do vstupu číslicového děliče £.

Výstup číslicového děliče _4 je spojen s druhým vstupem číslicového přepínače 2 ^a vstupem rozhodovacího bloku 2· Výstup rozhodovacího bloku 2 3^e připojen na ovládací vstup číslicového přepínače 7_ a analogového přepínače

V zapojení podle vynálezu pracuje monolitický D/A převodník 2 ^ve dvou režimech. V oblasti malých polohových odchylek, kdy je absolutní hodnota odchylky menší než základní rozsah monolitického D/A převodníku 1. je na číslicový vstup monolitického D/A převodníku přiváděna přímo hodnota odchylky a na analogový vstup referenčního napětí hodnota u Pokud je hod“ t nota odchylky taková, že přesahuje základní rozsah převodníku, je vydělena číslem k a současně je referenční napětí k-krát vynásobeno - ^uref

Výše uvedené zapojení může být realizováno využitím 12bitového D/A monolitického převodníku, jehož rozsah je v zapojení podle vynálezu rozšířen na 15 bitů. Tato délka slova je dostatečná pro řízení polohových servomechanismů na obráběcích strojích při inkrementu odměřování 1 ^um, maximální rychlosti posuvu 20 m/min a zesílení polohové smyčky alespoň Kv=20. Při rozšíření převodníku o 3 bity je referenční napětí měněno v poměru 1:8 . , (1,25 V:10 V), děleni osmičiselného údaje polohové odchylky lze realizovat jednoduše posunem : bitů ve slově - 3x vpravo.

Vynález je určen pro polohové diferenční členy pro zařazení do regulační polohové smyčky souřadnic obráběcích strojů. Zapojení převodníku je možno využít všude tam, kde se nepožaduje maximální rozlišovací schopnost D/A převodu v celém rozsahu.

předmEt vynálezu

Claims

předmEt vynálezu

Zapojení číslicově-analogového převodníku pro polohové diferenční členy, vyznačující se tím, že obsahuje monolitický D/A násobící převodník (lj, jehož analogový vstup referenčního napětí je připojen na výstup analogového přepínače (6), jehož první vstup je spojen s výstupem zdroje referenčního napětí (2), kam je připojen rovněž vstup analogového děliče (3), jehož výstup je spojen s druhým vstupem analogového přepínače (6) a číslicový vstup D/A převodníku (1) je spojen s výstupem číslicového přepínače (7), na jehož první vstup je připojen výstup polohové odchylky řídicího počítače (8), který je rovněž připojen do vstupu číslicového děliče (4), jehož výstup je spojen s druhým vstupem číslicového přepínače (7) a vstupem rozhodovacího bloku (5), jehož výstup je připojen na ovládací vstup číslicového přepínače (7) a analogového přepínače (6).

1 výkres