RU2307453C1 - Method for selective phase-sensitive demodulation of signal of induction angle indicator and device for realization of said method - Google Patents
Method for selective phase-sensitive demodulation of signal of induction angle indicator and device for realization of said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307453C1 RU2307453C1 RU2006113917/09A RU2006113917A RU2307453C1 RU 2307453 C1 RU2307453 C1 RU 2307453C1 RU 2006113917/09 A RU2006113917/09 A RU 2006113917/09A RU 2006113917 A RU2006113917 A RU 2006113917A RU 2307453 C1 RU2307453 C1 RU 2307453C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- output
- capacitor
- angle sensor
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области электронной техники и могут быть использованы для преобразования переменного напряжения в постоянное.The invention relates to the field of electronic technology and can be used to convert AC voltage to DC.
Известен способ демодуляции сигнала, реализуемый в устройстве, описанном в [1], который заключается в заряде конденсатора через диод.A known method of signal demodulation, implemented in the device described in [1], which consists in charging a capacitor through a diode.
Недостатком данного способа и реализующего устройства является его низкая точность и помехоустойчивость.The disadvantage of this method and the implementing device is its low accuracy and noise immunity.
Наиболее близким к заявленному является способ, реализуемый в устройстве, описанном в [2], который заключается в заряде конденсатора через диод с последующей буферизацией.Closest to the claimed is the method implemented in the device described in [2], which consists in charging a capacitor through a diode with subsequent buffering.
Недостатком данного способа является его низкая помехоустойчивость и то, что данный способ не позволяет чувствовать фазу сигнала.The disadvantage of this method is its low noise immunity and the fact that this method does not allow you to feel the phase of the signal.
Наиболее близким к заявленному устройству является демодулятор [2], содержащий входной и выходной буферные каскады, два диода, конденсатор.Closest to the claimed device is a demodulator [2], containing the input and output buffer stages, two diodes, a capacitor.
Недостатком данного устройства является то, что он не обладает фазочувствительностью и имеет низкую помехоустойчивость.The disadvantage of this device is that it does not have phase sensitivity and has low noise immunity.
Задачами, на решение которых направлены настоящие изобретения, являются получение фазочувствительной демодуляции, повышение точности и помехоустойчивости.The tasks to which the present invention is directed are obtaining phase-sensitive demodulation, increasing accuracy and noise immunity.
Поставленные задачи достигаются тем, что в способе селективной фазочувствительной демодуляции сигнала индуктивного датчика угла, заключающемся в заряде конденсатора, согласно изобретению конденсатор заряжают информационным сигналом индукционного датчика угла в момент прохождения этим сигналом своего пикового значения, а индукционный датчик угла запитывают синусоидальным напряжением, которое получают из внешнего импульсного сигнала, из него же получают сетку частот и путем сложения частот формируют интервал времени, в течение которого заряжают конденсатор.The objectives are achieved by the fact that in the method of selective phase-sensitive demodulation of the signal of the inductive angle sensor, which consists in charging the capacitor, according to the invention, the capacitor is charged with the information signal of the induction angle sensor at the moment when this signal passes its peak value, and the induction angle sensor is fed with a sinusoidal voltage, which is obtained from external pulse signal, from it the grid of frequencies is obtained and by adding the frequencies form the time interval during which they charge the capacitor.
В устройство для селективной фазочувствительной демодуляции сигнала индукционного датчика угла, содержащее конденсатор, буфер, согласно изобретению дополнительно введены кварцевый генератор импульсов, двоичный счетчик, индукционный датчик угла, генератор синусоидального напряжения, схема 5И-НЕ, аналоговый ключ, управляющий вход которого подключен к выходу схемы 5И-НЕ, входы которой подключены к выходам двоичного счетчика, вход которого подключен к выходу кварцевого генератора импульсов, вход аналогового ключа подключен к сигнальной обмотке индукционного датчика угла, обмотка возбуждения которого подключена к выходу генератора синусоидального напряжения, вход которого подключен к выходу старшего разряда двоичного счетчика, выход аналогового ключа подключен к одному выводу конденсатора и входу буфера, выход которого является выходом устройства, другой вывод конденсатора подключен к общему проводу.According to the invention, a quartz pulse generator, a binary counter, an induction angle sensor, a sinusoidal voltage generator, a 5I-NOT circuit, an analog key, the control input of which is connected to the output of the circuit, are additionally introduced into the device for selective phase-sensitive demodulation of the signal of the induction angle sensor, containing a capacitor, a buffer, according to the invention 5 AND NOT, the inputs of which are connected to the outputs of the binary counter, the input of which is connected to the output of the quartz pulse generator, the input of the analog key is connected to the signal a coil of an induction angle sensor, the field winding of which is connected to the output of a sinusoidal voltage generator, the input of which is connected to the high-order output of a binary counter, the output of the analog key is connected to one output of the capacitor and the input of the buffer, the output of which is the output of the device, the other output of the capacitor is connected to a common wire .
К существенным отличиям предложенного способа относится то, что конденсатор заряжают информационным сигналом индукционного датчика угла в момент прохождения этим сигналом своего пикового значения, а индукционный датчик угла запитывают синусоидальным напряжением, которое получают из внешнего импульсного сигнала, из него же получают сетку частот и путем сложения частот формируют интервал времени, в течение которого заряжают конденсатор. При таком способе демодуляции интервал времени заряда конденсатора формируется синфазно с синусоидальным напряжением в момент достижения информационным сигналом своего пикового значения, что повышает точность и помехоустойчивость демодуляции и обеспечивает чувствительность к изменению фазы информационного сигнала.Significant differences of the proposed method include the fact that the capacitor is charged with the information signal of the induction angle sensor at the moment when this signal passes its peak value, and the induction angle sensor is fed with a sinusoidal voltage, which is obtained from an external pulse signal, and a frequency grid is obtained from it by adding frequencies form a time interval during which the capacitor is charged. With this method of demodulation, the capacitor charge time interval is formed in phase with a sinusoidal voltage when the information signal reaches its peak value, which increases the accuracy and noise immunity of demodulation and provides sensitivity to a change in the phase of the information signal.
К существенным отличиям устройства относится введение двоичного счетчика, к выходам которого подключена схема 5И-НЕ, которая формирует импульсы, которыми открывается аналоговый ключ, через который заряжается конденсатор информационным сигналом индукционного датчика угла, который питается от генератора синусоидального напряжения. На счетный вход двоичного счетчика подаются импульсы с кварцевого генератора, а импульсы с выхода старшего разряда счетчика подаются на вход генератора синусоидального напряжения.Significant differences of the device include the introduction of a binary counter, to the outputs of which a 5I-NOT circuit is connected, which generates pulses by which an analog switch is opened, through which the capacitor is charged with the information signal of the induction angle sensor, which is powered by a sinusoidal voltage generator. Pulses from a quartz oscillator are supplied to the counting input of the binary counter, and pulses from the output of the highest level of the counter are fed to the input of a sinusoidal voltage generator.
Такое включение позволяет открывать аналоговый ключ импульсом, фаза которого связана с фазой питающего индукционный датчик угла синусоидального напряжения в момент достижения информационным сигналом пикового значения, когда основная составляющая помехи - квадратурная составляющая имеет нулевое значение, что позволяет определять фазу информационного сигнала, повысить точность и помехоустойчивость демодуляции.This inclusion allows you to open the analog key with a pulse, the phase of which is connected with the phase of the sinusoidal voltage supplying the induction sensor at the moment the information signal reaches its peak value, when the main component of the noise, the quadrature component, is zero, which allows determining the phase of the information signal, increasing the accuracy and noise immunity of demodulation .
Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами. На фиг.1 представлена структурная схема, поясняющая способ, на фиг.2 - схема устройства для осуществления способа, на фиг.3 и 4 - временные диаграммы, поясняющие соответственно способ и устройство.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 presents a structural diagram explaining the method, figure 2 is a diagram of a device for implementing the method, figure 3 and 4 are timing diagrams explaining the method and device, respectively.
На фиг.1 внешний импульсный сигнал подается на входы формирователя 2 синусоидального сигнала и формирователя 3 сетки частоты, выходы которого подключены ко входам схемы 4 сложения частот, выход которой подключен к управляющему входу формирователя 5 интервала времени. Формирователь 2 синусоидального напряжения подключен к индукционному датчику 6 угла, информационный выход которого подключен ко входу формирователя 5 интервала времени, выход которого подключен к одному выводу конденсатора 1 и входу буфера 7, с выхода которого снимается выходной сигнал. Другой вывод конденсатора 1 подключен к общему проводу.In Fig. 1, an external pulse signal is supplied to the inputs of a sinusoidal signal former 2 and a
Способ селективной фазочувствительной демодуляции сигнала индукционного датчика угла осуществляют следующим образом.The method of selective phase-sensitive demodulation of the signal of the induction angle sensor is as follows.
Внешний импульсный сигнал (фиг.3а) подают на вход формирователя 2 синусоидального напряжения, на выходе которого формируется синусоидальное напряжение (фиг.3б), которым запитывают индукционный датчик 6 угла. Тот же внешний импульсный сигнал подают и на вход формирователя 3 сетки частот, к выходам которого подключена схема 4 сложения частот, на выходе которой формируются импульсы (фиг.3в), совпадающие с пиковым значением синусоидального напряжения (фиг.3б). Этими импульсами управляется формирователь 5 интервала времени, через который происходит заряд конденсатора 1 информационным сигналом индукционного датчика 6 угла в момент прохождения им своего пикового значения.An external pulse signal (Fig. 3a) is supplied to the input of the
При синфазном значении информационного сигнала датчика 6 угла с выходным синусоидальным напряжением формирователя 2 (фиг.3е) напряжение на конденсаторе 1 будет положительным (фиг.3д), при противофазном - отрицательным (фиг.3ж). В информационном сигнале индукционного датчика угла присутствует квадратурная составляющая, которая имеет нулевой уровень в момент прохождения информационным сигналом пикового значения (фиг.3з), поэтому демодулированное значение квадратурной составляющей будет иметь также нулевое значение, следовательно, предложенный способ обладает селективностью и имеет повышенную помехоустойчивость. Выходное напряжение с конденсатора 1 снимают через буфер 7 для исключения влияния нагрузки.When the in-phase value of the information signal of the angle sensor 6 with the output sinusoidal voltage of the driver 2 (Fig. 3e), the voltage across the capacitor 1 will be positive (Fig. 3d), with antiphase - negative (Fig. 3g). A quadrature component is present in the information signal of the induction angle sensor, which has a zero level at the moment the information signal passes the peak value (Fig.3z), therefore, the demodulated value of the quadrature component will also have a zero value, therefore, the proposed method has selectivity and has increased noise immunity. The output voltage from the capacitor 1 is removed through the buffer 7 to exclude the influence of the load.
Показанное на фиг.2 устройство содержит конденсатор 8, буфер 9, кварцевый генератор 10 импульсов, двоичный счетчик 11, генератор 12 синусоидального напряжения, индукционный датчик 13 угла, схему 14 5И-НЕ, аналоговый ключ 15.The device shown in FIG. 2 contains a
Конденсатор 8 подключен между входом буфера 9 и общим проводом, выход кварцевого генератора 10 импульсов подключен ко входу двоичного счетчика 11, выходы которого подключены ко входам схемы 14 5И-НЕ, выход которой подключен к управляющему входу аналогового ключа 15, включенного между сигнальной обмоткой индукционного датчика 13 угла и конденсатором 8. Вход генератора 12 синусоидального напряжения подключен к выходу старшего разряда двоичного счетчика 11, а выход генератора 12 подключен к обмотке возбуждения индукционного датчика 13 угла. Выход буфера 9 является выходом устройства.A
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
С выхода кварцевого генератора 10 (фиг.4а) прямоугольные импульсы поступают на вход двоичного счетчика 11, на выходах которого формируются последовательности прямоугольных импульсов (фиг.4б...е), которые поступают на входы схемы 14 5И-НЕ, на выходе которой формируются импульсы (фиг.4ж), и подаются на управляющий вход аналогового ключа 15.From the output of the crystal oscillator 10 (Fig. 4a), rectangular pulses are fed to the input of the
С выхода старшего разряда двоичного счетчика 11 последовательность прямоугольных импульсов (фиг.4е) поступает на вход генератора 12 синусоидального напряжения, на выходе которого формируется синусоидальное напряжение (фиг.4з), период которого совпадает с периодом входной последовательности импульсов. Этим синусоидальным напряжением питается обмотка возбуждения индукционного датчика 13 угла, на выходе которого формируется также информационное синусоидальное напряжение, амплитуда которого пропорциональна углу поворота подвижной части датчика 13, и оно может быть как синфазным (фиг.4и), так и противофазным (фиг.4к) относительно питающего напряжения в зависимости от направления угла поворота подвижной части датчика 13 угла. Так как выходные импульсы схемы 14 5И-НЕ совпадают с пиковыми значениями информационного синусоидального напряжения (фиг.4ж), то они открывают аналоговый ключ 15 и происходит заряд конденсатора 8 пиковым значением сигнала. Время, в течение которого заряжается конденсатор 8, формируется схемой 14 5И-НЕ из выходных импульсов двоичного счетчика 11. При синфазном состоянии информационного и питающего напряжений (фиг.4з) выходное напряжение будет положительным (фиг.4л), а при противофазном (фиг.4к) - отрицательным (фиг.4м). В информационном сигнале индукционного датчика угла присутствует, как правило, вторая гармоника или квадратурная составляющая (фиг.4н), которая имеет нулевое значение в момент формирования импульса, открывающего аналоговый ключ 15 (фиг.4ж), поэтому доля квадратурной составляющей в демодулированном полезном сигнале незначительна. Таким образом, обеспечивается селективность и помехоустойчивость демодулятора.From the output of the high-order bit of the
Для исключения влияния нагрузки на заряд конденсатора 8 включен буфер 9 между конденсатором 8 и выходом устройства.To exclude the influence of the load on the charge of the
Предложенный способ фазочувствительной демодуляции индукционного датчика угла и устройство для его осуществления были использованы в системе стабилизации гироскопической платформы.The proposed method of phase-sensitive demodulation of the induction angle sensor and a device for its implementation were used in the stabilization system of the gyroscopic platform.
Источники информацииInformation sources
1. П.Хорвиц, У.Хилл. Искусство схемотехники, М. «Мир», 1983 г., т.1, стр.203, фиг.3.35.1. P. Horwitz, W. Hill. The art of circuitry, M. "Mir", 1983, v.1, p.203, Fig.3.35.
2. А.Г.Алексенко, Е.А.Коламбет, Г.И.Стародуб. Применение прецизионных аналоговых микросхем. М. «Радиосвязь», 1985 г., стр.200, фиг.5.14а (прототип).2. A.G. Aleksenko, E.A. Kolambet, G.I. Starodub. The use of precision analog microcircuits. M. "Radio communication", 1985, p. 200, fig.5.14a (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113917/09A RU2307453C1 (en) | 2006-04-24 | 2006-04-24 | Method for selective phase-sensitive demodulation of signal of induction angle indicator and device for realization of said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113917/09A RU2307453C1 (en) | 2006-04-24 | 2006-04-24 | Method for selective phase-sensitive demodulation of signal of induction angle indicator and device for realization of said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2307453C1 true RU2307453C1 (en) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006113917/09A RU2307453C1 (en) | 2006-04-24 | 2006-04-24 | Method for selective phase-sensitive demodulation of signal of induction angle indicator and device for realization of said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307453C1 (en) |
-
2006
- 2006-04-24 RU RU2006113917/09A patent/RU2307453C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АЛЕКСЕНКО А.Г. КОЛАМБЕТ Е.А., СТАРОДУБ Г.И. Применение прецизионных аналоговых микросхем. - М.: Радиосвязь, 1985, с.200, рис.5.14 а.. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0359422B1 (en) | Inductive speed sensor | |
CN101641608B (en) | Magnetic sensor circuit and electronic apparatus using same | |
US20180210004A1 (en) | Method and Device for Operating a Rotational Speed Sensor, Rotational Speed Sensor Device | |
KR20040075860A (en) | Sensing apparatus and method | |
WO2008032008A1 (en) | Position sensor | |
EP0358381B1 (en) | Speed sensor having switching hysteresis | |
RU2449293C1 (en) | Compensation accelerometer | |
RU2397498C1 (en) | Compensation accelerometre | |
RU2307453C1 (en) | Method for selective phase-sensitive demodulation of signal of induction angle indicator and device for realization of said method | |
JP2550621B2 (en) | High frequency oscillation type proximity switch | |
US8924179B2 (en) | Assembly and method for determining an angular position | |
JP4677366B2 (en) | State detection device in motor control device | |
JP3353533B2 (en) | Magnetometer | |
RU2411522C1 (en) | Compensation accelerometre | |
RU2539826C2 (en) | Compensation-type accelerometer | |
RU2325659C1 (en) | Rate gyroscope | |
JPH11337658A (en) | Device for detecting metal object | |
SU1429287A1 (en) | Synchronous detector | |
JP5557181B2 (en) | Synchronous detection circuit, fluxgate sensor, and FM demodulator | |
RU2308039C1 (en) | Device for measuring accelerations | |
RU2153176C1 (en) | Converter of capacitance value to time interval | |
RU2279094C1 (en) | Arrangement for measuring accelerations | |
RU2400929C1 (en) | Device for generating pulses from signals of rotational frequency inductance pickup | |
ATE403265T1 (en) | DEMODULATION CIRCUIT AND DEMODULATION METHOD | |
JP2632707B2 (en) | Demodulation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090425 |