DE1953638C

DE1953638C - Arrangement for digitally reproducing the angular deflection of a goniometer rotor

Info

Publication number: DE1953638C
Authority: DE
Inventors: Carl Erik Lidingo Granqvist (Schwe den)
Original assignee: AGA AB
Current assignee: AGA AB

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung Justierelement verbunden ist, das die Anzahl der dieThe invention relates to an arrangement adjusting element that controls the number of the

zum digitalen Wiedergeben der Winkelauslerikung diesem zugeführten Impulse in Abhängigkeit von einemfor digitally reproducing the angle scaling this supplied impulses as a function of a

eines Goniometer-Rotors, bei der eine Hochfrequenz- daran anliegenden Phasensteuersignal variiert, und daßa goniometer rotor in which a high frequency phase control signal applied thereto varies, and that

signalquelle über einen Frequenzteiler mit einem ein Phasendetektor über eine erste Eingangsschaltungsignal source via a frequency divider with a phase detector via a first input circuit

ersten Zähler ein Niederfrequenzsignal in ein Ver- 5 mit dem die Btzugsspannug ableitenden Bauelementfirst counter a low-frequency signal into a connection 5 with the component that derives the Btzugsspannug

sorgungsspamuingsgerät einspeist, das seinerseits den und über eine zweite Eingangsschaltung mit einemsupply spam device, which in turn and via a second input circuit with a

festen Wicklungen des Goniometers Sinusspannungen Ausgangsanschluß des zweiten Zählers verbunden istfixed windings of the goniometer sinusoidal voltages output terminal of the second counter is connected

in Phasenquadratur zuführt. und seinerseits das Phasensteuersignal erzeugt undfeeds in phase quadrature. and in turn generates the phase control signal and

Wenn man aus einem Hochfrequenzsignal durch über eine Leitung dem Signaljustierelement zuführt, wiederholte Frequenzteilung ein Niederfrequenz- io Der Frequenzteiler umfaßt also einen ersten Zähsignal erzeugt und dabei die Perioden des Hochfre- ler, wobei ein zweiter Zähler zur Zählung der Hochquenzsignals zählt, kann man Digitalwerte erhalten, frequenzperioden vorgesehen ist. Das phasenempfinddie den verschiedenen Phasenstellungen innerhalb üche Element bzw. ein Phasendetektor ist vorgesehen, der Periode de? Niederfrequenzsignals entsprechen. um die Phase einer vom zweiten Zähler abgenomme-Erzeugt man weiter aus dem Niederfrequenzsignal 15 sien Ausgangsspannung mit derjenigen einer vom durch Wellenformung Sinusspannungen und führt Goniometer entnommenen Bezugsspannung zu verdiese den festen Wicklungen eines Goniometers in gleichen und die Phase des ■ sten Zählers gegenüber Phasenquadratur yo, so erhält man in bekannter dem zweiten Zähler durch Ändei ung der Anzahl der Weise ein Drehfeld, und die Perioden der Hochfre- dem einen Zähler zugeführten Impulse zu steuern,
quenz stellen Unterteilungen eines vollständigen Um- ao Ausgestaltungen der Erfindung betreffen weitere laufs dar. Ein mit den Hochfrequenzimpulsen gespei- Einzelheiten der erfindungsgemäßen Anordnung,
ster Zähler läuft daher, sofern seine Zählkapazität in der Zeichnung, die eine erfindungsgemäße Andern Frequenzteilungsverhältnis entspricht, synchron Ordnung in. einem schem&tisch gehaltenen Schaltbild zur Drehung des Goniometerfeldes Die Ausgangs- zeigt, ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, spannung am Goniometer-Rotor entspricht in ihrer as Eine Hcchfrequen isignalqudle SS gibt eine Hoch-Phase der Winkelstellung des Rotors. Der Inhalt des frequenz von 819,2 kHz ab und liefert ihre Ausgangs-Zählers zu einem bestimmten Phasenpunkt innerhalb größe über einen Schalter SM', welcher normalerweise des Rotorspannungszyklus gibt dahei die zugehörige geschlossen ist und einen Teil eines Justierelementes Winkelstellung des Kotors wieder, der seinerseits mit SAM bildet, an einen Frequenzteiler in Form eines einer drehbaren Welle oder einer ähnlichen Bau- 30 ersten Zählers CI, dessen. Kapazität 204R beträgt, so Clement gekoppelt sein kann, dessen Winkelstellung daß dessen Ausgangsfrequenz 400 Hz beträgt. Das sich auf diese Weise anzeigen laßt. Justierelemciit SAM umfaßt auch eine Zusatzimpuls-If a high-frequency signal is fed to the signal adjustment element through a line, repeated frequency division a low-frequency signal. The frequency divider thus includes a first counting signal and the periods of the high-frequency signal, with a second counter counting the high-frequency signal, digital values can be obtained , frequency periods is provided. The phase sensitivity of the various phase positions within a element or a phase detector is provided, the period de? Correspond to the low frequency signal. around the phase of a taken from the second counter, the output voltage is further generated from the low frequency signal 15 with that of a reference voltage taken from the waveform shaping sinusoidal voltages and leads the goniometer to this the fixed windings of a goniometer in equal and the phase of the ■ most counter against phase quadrature yo, In this way, by changing the number of ways in which the second counter is known, a rotating field is obtained, and the periods of the high frequency pulses supplied to a counter are controlled,
sequence represent subdivisions of a complete um- ao refinements of the invention relate to further courses.
Most counter therefore runs, provided that its counting capacity in the drawing, which corresponds to a different frequency division ratio according to the invention, is synchronized in a schematic circuit diagram for rotating the goniometer field The high frequency signal source SS gives a high phase of the angular position of the rotor. The content of the frequency of 819.2 kHz and supplies its output counter to a certain phase point within size via a switch SM ', which normally gives the rotor voltage cycle, so the associated one is closed and part of an adjusting element angular position of the Kotors, which in turn forms with SAM , to a frequency divider in the form of a rotatable shaft or a similar construction 30 first counter CI, its. Capacitance 204R, so Clement can be coupled, the angular position of which is that its output frequency is 400 Hz. That can be displayed in this way. Adjustment element SAM also includes an additional pulse

Der wesentliche Nachteil einer solchen Anordnung quelle SAP in Form einer, normalerweise offenen liegt in den hohen Genauigkcitsan^prüchcn, die hin- Schalters, welcher den Ausgang des ersten Zählers sichtlich der Phase des rotierenden Goniometerfeldes 35 Cl nut dessen Eingang verbindet. Der Zähler umgestellt werden müssen, das genau mit dem Zyklus faßt Flip Flops in Kaskadenschaltung, so daß die des Zählers synchron laufen muß. Die zu stellenden Ausgangsgröße eine Rechteckwelk .n der dargestell-Crenauijikeitsansprüche lassen sich aber deshalb nur ten Form ist. Dieses Niedcilreq^en/signal wird einem schwer befriedigen, weil da/11 die dem Goniometer Versorgungsspannungsyrat VM zugeführt, um ein /iige^fiil'irte Spannung in einem filter oder ein«, in 40 Paar Stiuisspannungcn zu erzeugen, die einem Gonioiihnlichen Bauclement vollständig von den höheren meter (ί zugeführt werden. Das Versorgungsspan-Harmomschcn ihrer Grundiiequen/ befielt werden nungsgerät VM umfaßt ein Filtei Fl. welches die muß und dies wegen Alterungserscheinungen der ent- RechteckwelU glättet und eine injsausgangsspansprechenden Bauelemente auf ehe Dauer nur unvoll- nung bildet, Ίι .inem Fingangsanschluß TI des kommen gelingt, so daß sich schließlich Phasen- 45 Cioniomoicrs zuj-*. ulrt v/ird der an eine feste Wickungen, iiiigkeiten beim Betriebe der bekannten An- hing M'1 des Goniometer angeschlossen ist. Die FiI-nrilnung einstellen. tcrausgangsgröße wird einem Phasenschieber I'S mitThe main disadvantage of such an arrangement source SAP in the form of a normally open one lies in the high accuracy requirements, the switch which connects the output of the first counter to the phase of the rotating goniometer field 35 Cl with its input. The counter must be changed over to match the cycle with flip-flops in a cascade circuit, so that the counter must run synchronously. The output variable to be represented is a square wilt .n of the dargestell Crenauijikeits claims can therefore only be th form. This Niedcilreq ^ en / signal is a difficult to satisfy because since the goniometer Versorgungsspannungsyrat VM supplied / 11, to generate a / ^f iige iil'irte voltage in a filter or a "in 40 pairs Stiuisspannungcn which completely a Gonioiihnlichen Bauclement from the higher meter (ί . The supply span harmony of their basic / be befallen voltage device VM includes a filte . An initial connection TI succeeds in coming, so that finally phase 45 Cioniomoicrs are connected to a fixed winding, in the operation of the known appendix M'1 of the goniometer. The output variable is set using a phase shifter I'S

Der I rlmdimu liegt daher die Aufgabe zugrunde, <)() Phasenverschiebung zugeführt dessen Ausgang¹.'The I rlmdimu is therefore based on the task of <) () phase shift fed to its output ^1. '

hu einer Anordnung dei emg.n^s erwähnten Art große über einen Anschluß 7 2 an einer anderenIn one arrangement of the type mentioned above, large via a connection 72 on another

fur einen ständig gewälrleiMekn Sylt' hmnkuif iks 50 fielen Wicklung M'2 des (loniometers (i liegt, hinFor a constantly GewälrleiMekn Sylt 'hmnkuif iks 50, the winding M'2 of the (loniometer (i lies, fell down

/ahler> eineiseits und des (iniiioin.-teriiiiors ai.ilcter Kotor H i!.-s lioiiiomi ters < r is' mil einer Welle SH / ahler> one side and des (iniiioin.-teriiiiors ai.ilcter Kotor H i! .- s lioiiiomi ters <r is' with a wave SH

seil. ZM sorgen, .1 ί am h \< >n nnvirmcdlichcn Ande- eel ;>ppcll. dep-n Winkelstellung angezeigt werdenrope. ZM cares, .1 ί am h \ < > n nnvirmcdlichcn Ande- eel;> ppcll. dep-n angular position are displayed

runden ίι den Hgcnschiilieii eiuzelnei Mauok int nie soi w-fibci die Kopplung schcmaiisth mit einer strich-round ίι the Hgcnschiilieii eiuzelnei Mauok int nie soi w-fibci the coupling schcmaiisth with a dash

unlv. ii'lirt hleil'i piiiik'u ■ ten linie angedeutet ist |)i. Kotorspuunungunlv. ii'lirt hleil'i piiiik'u ■ ten line is indicated |) i. Kotorspuunung

Die gesielile Aufgabe wird rrlindiuigsfcnMl¹ da 55 licet iilvr einen Aiisgan^sansi hlnll / 3 an einer phn-The common task is rrlindiuigsfcnMl ¹ da 55 licet iilvr an Aiisgan ^ sansi hlnll / 3 at a phn-

dtirch gelost, dab an Uu.- 110'.1ItICqUk-IiZ-MgHaIqM-IIe s₍ η. ιηηίιηΊΙκΙκη Itauemheit/',V/ welche a· nc he- dtirch solved, since an Uu.- 110'.1ItICqUk-IiZ-MgHaIqM-IIe s ₍ η. ιηηίιηΊΙκΙκη Itauemheit / ', V / which a · nc he-

außerdem ein zweiter Zähler mit einem über eine stimmte Phase der Rotorspannung ansp. u, bei-also a second counter with an ansp over a correct phase of the rotor voltage. u, at-

Ubertragungsschaliung mit einem aktivierenden Ein- spielsweise auf einen Nuttdurchgang in 1 egativerTransmission formwork with an activating input, for example, on a groove passage in 1 egative

gangsunschiuß nachgeschütteten Speicher angcschlos- Richtung, um einen Aktivierimpuls AP an derengangsunschiuß refilled memory angcschlos- direction to an activation pulse AP on their

sen ist, daß der aktivierende Eingangsanschluß der 6& Ausgangsanschluß OC r.\i erzeugen.sen is that the activating input port the 6 & generate output port OC r. \ i.

Übertragungsschaltung über eine Ausgangsschaltung Die Schwingungen aar HochfrequcnzsignalquellcTransmission circuit via an output circuit The oscillations aar high frequency signal sources

mit einein phasenempfindlichen Bauelement vermin- SS liegen über ein Frcq|uenzhalbierungsnetzwerk HN with a phase-sensitive component SS lie via a frequency halving network HN

den ist, das ihn in Abhängigkeit von einem bestimm- an einem zweiten Zahler C 2 mit einer Kapazität vonthat is that it is dependent on a specific to a second counter C 2 with a capacity of

li:n Phasenwerl der Ausgangsspannung des Gonio- 1024 Stufen, welcher einen Ausgangsanschluß TS li: n phase value of the output voltage of the Gonio-1024 stages, which has an output terminal TS

meters mit einem aktivierenden Impuls speist, daß ein 6$ aufweist, an dem eine RcclUeckwelle der Frequenzmeters with an activating pulse that has a 6 $, at which a reverse wave of the frequency

Bauelement eine für die Phase der Versorgungsspan- 400 Hz auftritt.Component one occurs for the phase of the supply voltage 400 Hz.

innig im Goniometer charakteristische Bezugsspan- Im Goniometer C? ist ein Bauelement zur Enteu-intimately characteristic reference span in the goniometer In the goniometer C? is a construction element for

lUi.iti iihleitet. daß mit dem ersten Zähler ein Signal- gut*, einer Bezugssipannung in Form einer drittenlUi.iti ii derives. that with the first counter a signal good *, a reference voltage in the form of a third

»esien Wicklung W 3 vorgesehen, welche mil einem /uisgangsanschluß 74 verbunden ist.»A winding W 3 is provided, which with a / output terminal 74 is connected.

Ein Phasendetektor PD weist Eingangsanschlüsse Jr 6, 77 auf, von denen der erste mit dem Anschluß TS und der letztere mit dem Anschluß 7'4 verbunden lind. Der Phnsendetekior PD erzeugt ein Phnsen-Iteuersignal, welches positiv oder negativ in Abhängigkeit davon ist, welche der beiden Eingangsspannungen in der Phase vor der anderen liegt. Die Phasensteueripanniing liegt cm Justierelement SAM über eine Leitung MA. Bei einer Polarität derselben wird der normalerweise geschlossene Schalter SW betätigt; bei der anderen Polarität erfolgt eine Betätigung des normalerweise offenen Schalters SAP, wobei die Anzahl der dem ZählerCl zugeführten Impulse abnimmt bzw. zunimmt. Dies entspricht einer Justierung der Phase des Ausgangssignals des Zählers Cl.A phase detector PD has input connections Jr 6, 77, of which the first is connected to the connection TS and the latter to the connection 7'4. The Phnsenderkior PD generates a Phnsen control signal, which is positive or negative depending on which of the two input voltages is in phase before the other. The phase control is located in the adjustment element SAM via a line MA. With one polarity of the same, the normally closed switch SW is operated; in the case of the other polarity, the normally open switch SAP is actuated, the number of pulses supplied to the counter C1 decreasing or increasing. This corresponds to an adjustment of the phase of the output signal of the counter C1.

Zwischen dem Zähler C2 sowie einem Speicher SD liegt eine Übertragungsschaltung TC mit einem Eingangsanschluß 7"8, um auf einen Betätigungsimpuls ao AP anzusprechen, der dem Anschluß 78 zugeführt wird, um den Zähler C2 mit dem Speicner SD zu verbinden, wobei der Inhalt des Zählers C'2 übertragen und im Speicher SD gespeichert wird. Im nichtbetätigten Zustand bewirkt die Übertragungsschaltung TC eine Trennung des Zählers C 2 vom Speicher 5"D.Between the counter C2 and a memory SD there is a transmission circuit TC with an input terminal 7 "8 in order to respond to an actuation pulse ao AP which is fed to the terminal 78 in order to connect the counter C2 to the memory SD, the contents of the counter C'2 is transmitted and stored in the memory SD . In the non-actuated state, the transmission circuit TC causes the counter C 2 to be separated from the memory 5 "D.

fs wäre möglich, das frequenzhalbierende Netzwerk HN wegzulassen und den ZählerC2 mit einer Kapazität von 2048 Stufen auszustatten, jedoch wird Line glattere Wirkungsweise der Anordnung erzielt, wenn der Zähler Cl und der Speicher SD auf eine heruntergetcilic Frequenz, beispielsweise von 1024 Hz, ansprechen.fs would be possible to omit the frequency-bisecting network HN and to equip the counter C2 with a capacity of 2048 levels, but Line smoother operation of the arrangement is achieved if the counter Cl and the memory SD respond to a down-divided frequency, for example 1024 Hz.

Die Wicklung W3 dient zur Erzeugung einer Spannung der Be/ugsphase, wobei die Unterteilungen von clean Penode der seitens des ZählersC2 erreichten Ziihlstufe entsprechen sollen.Um dies sicherzustellen, ist es erforderlich, daß die Spannungen an den Anschlüssen 7 4. T5 gleiche Phasen aufweisen. Wenn eine Differenz vorliegt, erzeugt der Phasendetektor I'D ein Phasenstcucrsignal, dessen Polarität dem Vorzeii hen der Abweichung entspricht.The winding W3 is used to generate a voltage of the bending phase, whereby the subdivisions of the clean penode should correspond to the counter level reached by the counter C2. To ensure this, it is necessary that the voltages at the connections 7, 4, T5 have the same phases. If there is a difference, the phase detector I'D generates a phase control signal, the polarity of which corresponds to the sign of the deviation.

/ur besseren f-'rlnutcrung sei angenommen, daß die Auigangsgiolk· des Phastndetektors PD positiv ist, wenn die Phase der Spannung am Anschluß ΓΙ _4ι derjenigen der Spanning am Anschluß 7"4 nacheilt. Die positive Spannung des Phasendetektors/'/) betätigt den Schalter SAP, so daß Extraimpulse den Zähler ( 1 erreichen und die Phase von dessen Aus gangssi^nal vorgeschoben wird. Wenn andererseits die Spannung am Anschluß Ti d ^rj'.:nigeri am An M-'hluß /4 vor.'ilt, liefert der fnpu .detektor PD cmc negative Spannung, welche ilen Schalter .VK' ktati.;i Und bewiikt, daß in oder mehrere (km /ihltrf I Migtfiihrle Impulse unterdrück! werden wobei die _sj Phase des Ausgangssifiials zurückgeschoben wird. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis am Ausyangsanschluß 7"4, TS Phasengleichheit, vorliegt.For better use it is assumed that the output signal of the phase detector PD is positive if the phase of the voltage at terminal 4ι _lags that of the voltage at terminal 7 "4. The positive voltage of the phase detector / '/) actuates the Switch SAP, so that extra pulses reach the counter ( 1 and the phase is advanced from its output signal. If, on the other hand, the voltage at the terminal Ti d ^r j '.: Nigeri at the terminal M-' terminal / 4 leads, the fnpu .detektor PD cmc supplies negative voltage, which switches "VK"acti.; i and ensures that in or several (km / ihtrf I Migtfiihrle impulses are suppressed! whereby the _s j phase of the output signal is pushed back. This process sets continues until there is phase equality at Ausyangs connection 7 "4, TS .

Nunmehr befindet sich der Zähler C2 in Synchronbetrieb mit der Spannung Wi, wobei eine Periode dieser Spannung von 400 Hz durch den Zähler in 1024 Teile geteilt wird. Der Zählinhalt des Zählers C 2 stellt daher die Phase des Drehfeldcs im Goniometer G dar.The counter C2 is now in synchronous operation with the voltage Wi, a period of this voltage of 400 Hz being divided into 1024 parts by the counter. The content of the counter C 2 therefore represents the phase of the rotating field in the goniometer G.

Die am Anschluß T3 erscheinende Ausgangsgröße g₅ wird um einen Wert entsprechend der Einstellung des Rotors/? verzögert. Diese verzögerte Spannung wird der phasenempfindlichen Baueinheit PM zugeführt, in der ein Betäiigungsimpuls AP erzeugt wird, der am Ausgangsanschluß OC erscheint. Der Betütigungsimpuls/ff bewirkt, daß die Übertragungsschaltung TC den Zähler C2 mit dem Speicher SD verbindet, wobei der Zählinhait nunmehr zum Speicher SD übertragen und dort in der gezeigten Weise digital angezeigt wird. Die Einschaltung des frequenzhalbierenden Netzwerks HN zwischen der I lochfrequenzsignalquelle SS und dem Zähler Cl hat den Vorteil, daß der Speicher SD nicht auf jede einzelne seitens des Phasendetektors PD bewerkstelligte Justierung anspricht, so daß eine glattere Funktion erzielt wird.The output variable g ₅ appearing at connection T3 is increased by a value corresponding to the setting of the rotor /? delayed. This delayed voltage is fed to the phase-sensitive module PM , in which an actuation pulse AP is generated, which appears at the output terminal OC . The actuation pulse / ff causes the transmission circuit TC to connect the counter C2 to the memory SD , the counting content now being transmitted to the memory SD and being digitally displayed there in the manner shown. The connection of the frequency- bisecting network HN between the I lochfrequenzsignalquelle SS and the counter Cl has the advantage that the memory SD does not respond to every single adjustment made by the phase detector PD , so that a smoother function is achieved.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for digitally reproducing the angular deflection unei, goniometer rotor, in which a high-frequency signal source feeds a low-frequency signal into a supply voltage device via a η frequency divider with a first counter, which in turn supplies sinusoidal voltages in phase quadrature to the fixed windings of the goniometer, characterized in that that a second counter (C 2) with a memory (SD) connected downstream via a transmission circuit (TC) with an activating input terminal (78) is connected to the high-frequency signal source (.5.V), that the activating input terminal (78) of the transmission circuit (7C) is connected via an output circuit (OC) to a phase-sensitive component (PM) , which feeds it in from a certain phase value of the output voltage of the goniometer (Ci) mn an activating pulse (AP) that feeds a component (fixed winding W3) one for the phase of the supply voltage in the goniometer (<■ /) ch arakteristische reference voltage derives that a Signaljustierelen.ent (SAM) is connected to the first counter (Cl), which you; The number of pulses supplied to it varies depending on the phase control signal applied to it, and that a phase detector (PD) via a first input circuit (77) with the component (W3) which derives the reference voltage and via a / wide input circuit (76) an output terminal (75) of the second counter (C2) is connected and in turn the PIi. 1-sensteuersjgn..l generated and fed to the SiinaljuNtierelement (SAM) via a line (V // 1).

2 arrangement according to claim I, characterized in that tl;, ß d.isSignaljusticielement I SVlA /) between the Hochfiequen / signalquclle (SV) and the first payer (C I) has a switch (.S H), which opens depending on the polarity of the phase control signal.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Signaljustierelemcnt (SAM) comprises an additional pulse source (SAP) which is connected to the input circuit of the first counter (Cl) and responds to the other polarity of the phase control signal to an additional To deliver momentum.

4, arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the

Components for supplying a reference voltage a third fixed winding OF 3) in the goniometer (G) include.

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the capacity of the second counter (C 2) is a fraction of that of the first counter (Cl) and between the high-frequency signal source (SS) and the second counter (C2) see a frequency divider ( frequency-halving network HN) is located.

1 sheet of drawings