RU2310167C2 - Method for determining operation modes of sine-cosine sensors - Google Patents

Method for determining operation modes of sine-cosine sensors Download PDF

Info

Publication number
RU2310167C2
RU2310167C2 RU2005114847/28A RU2005114847A RU2310167C2 RU 2310167 C2 RU2310167 C2 RU 2310167C2 RU 2005114847/28 A RU2005114847/28 A RU 2005114847/28A RU 2005114847 A RU2005114847 A RU 2005114847A RU 2310167 C2 RU2310167 C2 RU 2310167C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signals
sine
sensor
cosine
values
Prior art date
Application number
RU2005114847/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005114847A (en
Inventor
Николай Павлович Рогатых (RU)
Николай Павлович Рогатых
Азат Лиерович Алимбеков (RU)
Азат Лиерович Алимбеков
Л л Султановна Алимбекова (RU)
Ляля Султановна Алимбекова
Original Assignee
ООО Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот" filed Critical ООО Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот"
Priority to RU2005114847/28A priority Critical patent/RU2310167C2/en
Publication of RU2005114847A publication Critical patent/RU2005114847A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310167C2 publication Critical patent/RU2310167C2/en

Links

Abstract

FIELD: tool-making industry, possible use for building sensors of inclination meters, magnetic compasses and devices, meant for determining orientation of moveable objects.
SUBSTANCE: the method for determining operation modes of sine-cosine sensors includes amplifying, detecting and analog-digital converting of sine and cosine signals of sensor being diagnosed, and also in usage of values of support signal during processing of measuring information. Absolute values of sine and cosine signals of sensor being diagnosed are determined and compared to values of supporting signals, which correspond to limits of given modes of operation of sine-cosine sensors, where these are used, while a conclusion is drawn, that sine-cosine sensor being diagnosed operates in the mode, at which absolute values of both signals of given sensor do not exceed values of given supporting signals, which correspond to boundaries of given modes of operation, and if none of given supporting signals, corresponding to boundaries of given operation modes of sensor being diagnosed, meet given condition, then a conclusion is drawn that the sensor operates in the mode at which signals of sensor being diagnosed exceed ranges of input signals of analog-digital converter used during analog-digital conversion.
EFFECT: increased precision of measurements, ensured capacity for determining emergency operation modes of device, connected to disconnections and short circuit in excitation circuits of sine-cosine sensors.

Description

Предлагаемый способ относится к области приборостроения и может быть использован при построении датчиков инклинометров, магнитных компасов и устройств, предназначенных для определения ориентации подвижных объектов.The proposed method relates to the field of instrumentation and can be used in the construction of sensors inclinometers, magnetic compasses and devices designed to determine the orientation of moving objects.

Известен способ обработки сигналов феррозондов, который реализуется в феррозондовом датчике азимута (Авторское свидетельство № 1025877, Е21В 47/02, БИ № 24, 1983). Способ заключается в том, что сигналы феррозондов усиливают, детектируют и преобразуют в цифровые коды, которые далее используют для вычисления азимута.There is a method of processing signals of flux-gates, which is implemented in a flux-gate azimuth sensor (Author's certificate No. 1025877, ЕВВ 47/02, BI No. 24, 1983). The method consists in the fact that the signals of the flux gates are amplified, detected and converted into digital codes, which are then used to calculate the azimuth.

Недостатком такого способа является отсутствие контроля значений сигналов феррозондов, по которым вычисляется азимут. В результате при обработке сигналов, которые вследствие воздействия помех превышают по величине диапазоны входных сигналов аналого-цифровых преобразователей, получаемые значения азимута имеют большие погрешности.The disadvantage of this method is the lack of control of the values of the signals of the flux gates by which the azimuth is calculated. As a result, when processing signals that, due to interference, exceed the input signal ranges of analog-to-digital converters in magnitude, the resulting azimuth values have large errors.

Известен также способ обработки сигналов феррозондов, реализованный в устройстве для контроля комплекса параметров траектории скважин и угла установки отклонителя (Авторское свидетельство № 1078041, Е21В 47/02, БИ № 9, 1984). Он заключается в том, что сигналы феррозондов усиливают, трансформируют путем передачи через синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы и преобразуют в цифровые коды, которые далее используют для вычисления азимута.There is also a known method of processing flux-gate signals implemented in a device for monitoring a complex of parameters of the well trajectory and the angle of installation of the diverter (Copyright certificate No. 1078041, ЕВВ 47/02, BI No. 9, 1984). It consists in the fact that the signals of the flux gates are amplified, transformed by transmission through sine-cosine rotating transformers and converted into digital codes, which are then used to calculate the azimuth.

Достоинством этого способа является то, что за счет передачи сигналов феррозондов через вращающиеся трансформаторы изменяются функциональные зависимости сигналов и упрощаются алгоритмы вычисления азимута. Однако данный способ имеет тот же существенный недостаток, что и предыдущий аналог, т.к. при его использовании допускается обработка сигналов, значения которых вследствие воздействующих на устройство вибраций и ударов превышают диапазон входных сигналов аналого-цифрового преобразователя, в результате чего возникают большие погрешности при определении азимута.The advantage of this method is that due to the transmission of flux-gate signals through rotating transformers, the functional dependences of the signals are changed and azimuth calculation algorithms are simplified. However, this method has the same significant drawback as the previous analogue, because when using it, it is allowed to process signals whose values, due to vibrations and shocks acting on the device, exceed the input signal range of the analog-to-digital converter, resulting in large errors in determining the azimuth.

Наиболее близким по сущности к предлагаемому способу обработки сигналов синусно-косинусных датчиков является способ, который принят в качестве прототипа и реализован в преобразователе азимута инклинометра (Авторское свидетельство № 1760324, G01С 17/00, БИ № 33, 1992). Он заключается в том, что сигналы феррозондов, которые имеют ортогональные оси чувствительности и представляют собой синусно-косинусный датчик, усиливают, детектируют и преобразуют в цифровые коды, используемые далее для вычисления азимута, т.е. угла поворота подвижного объекта в горизонтальной плоскости. При этом производят измерения опорных сигналов, соответствующих некоторому действующему значению входного сигнала применяемых аналого-цифровых преобразователей и потенциалу общего провода схемы преобразователя, что позволяет учесть изменения параметров каналов преобразования сигналов феррозондов и тем самым повысить точность измерения азимута.The closest in essence to the proposed method for processing signals of the sine-cosine sensors is a method that is adopted as a prototype and implemented in the inclinometer azimuth converter (Author's certificate No. 1760324, G01C 17/00, BI No. 33, 1992). It consists in the fact that the signals of flux gates, which have orthogonal axes of sensitivity and are a sine-cosine sensor, are amplified, detected and converted into digital codes, which are used further to calculate the azimuth, i.e. the angle of rotation of the moving object in the horizontal plane. In this case, reference signals are measured corresponding to a certain effective value of the input signal of the used analog-to-digital converters and the potential of the common wire of the converter circuit, which allows one to take into account changes in the parameters of the conversion channels of flux-gate signals and thereby increase the accuracy of azimuth measurement.

В процессе эксплуатации преобразователь может подвергаться воздействию вибраций и ударов, а также попадать в зоны действия объектов, обладающих ферромагнитными свойствами или собственными магнитными полями. При этом сигналы феррозондов могут достигать значений, превышающих диапазон входных сигналов аналого-цифровых преобразователей. Кроме того, преобразователь может находиться в таких местах, где измеряемое магнитное поле имеет очень низкую напряженность, например внутри обсадных труб в скважинах, в результате чего сигналы феррозондов могут иметь значения, существенно меньшие, чем диапазон входных сигналов аналого-цифровых преобразователей. Таким образом, в процессе работы преобразователя сигналы феррозондов могут достигать значений, превышающих или существенно меньших диапазонов входных сигналов аналого-цифровых преобразователей. В результате использования таких значений для вычисления азимута возникают большие погрешности, которые в целом снижают точность измерений. Это является существенным недостатком известного способа обработки сигналов.During operation, the converter may be exposed to vibrations and shocks, as well as falling into the zones of action of objects having ferromagnetic properties or their own magnetic fields. In this case, the flux-gate signals can reach values that exceed the input signal range of analog-to-digital converters. In addition, the transducer can be located in places where the measured magnetic field has a very low intensity, for example, inside casing pipes in wells, as a result of which the flux-gate signals can have values significantly smaller than the input signal range of the analog-to-digital converters. Thus, during the operation of the transducer, the signals of the flux gates can reach values exceeding or substantially smaller than the ranges of the input signals of the analog-to-digital converters. As a result of the use of such values for calculating the azimuth, large errors arise that generally reduce the accuracy of the measurements. This is a significant disadvantage of the known method of signal processing.

В устройствах с синусно-косинусными датчиками целесообразно ввести условные режимы работы синусно-косинусных датчиков, задав их диапазонами изменения сигналов датчиков и обозначив, например, как режим малых сигналов, режим больших сигналов (режим перенапряжений), режим нормальной работы, режимы заданных погрешностей и т.п. Тогда определение указанных режимов работы позволит не только контролировать состояние синусно-косинусных датчиков, но и оценивать погрешности текущих измерений параметров.In devices with sine-cosine sensors, it is advisable to introduce conditional modes of operation of the sine-cosine sensors, setting them to the ranges of the sensor signals and designating, for example, as the mode of small signals, the mode of large signals (overvoltage mode), the normal operation mode, the modes of specified errors, etc. .P. Then, the determination of the indicated operating modes will allow not only monitoring the state of the sine-cosine sensors, but also evaluating the errors of the current parameter measurements.

Предлагаемое изобретение решает задачу определения режимов работы синусно-косинусных датчиков с целью обеспечения возможности отбраковки сигналов, обработка которых приводит к большим погрешностям при определении измеряемых параметров, а также с целью выявления аварийных ситуаций при работе преобразователей.The present invention solves the problem of determining the operating modes of the sine-cosine sensors in order to ensure the possibility of rejection of signals, the processing of which leads to large errors in determining the measured parameters, as well as to identify emergency situations when the converters.

Технический результат, получаемый от использования изобретения, состоит в увеличении точности измерений параметров за счет снижения дисперсии измеренных значений параметров, а также в обеспечении возможности защиты преобразователей с синусно-косинусными датчиками при коротких замыканиях и обрывах в их электрических цепях.The technical result obtained from the use of the invention consists in increasing the accuracy of parameter measurements by reducing the variance of the measured parameter values, as well as providing the possibility of protecting transducers with sine-cosine sensors during short circuits and breaks in their electrical circuits.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе определения режимов работы синусно-косинусных датчиков, который заключается в усилении, детектировании и аналого-цифровом преобразовании сигналов датчиков, а также в использовании значений опорных сигналов при обработке измерительной информации, в отличие от прототипа определяют абсолютные значения сигналов датчиков и сравнивают их со значениями опорных сигналов, которые соответствуют заданным границам диапазонов изменения сигналов датчиков, при этом режимы, характеризующие изменения в работе датчиков, определяют из условий непревышения абсолютными значениями обоих сигналов синусно-косинусных датчиков значений соответствующих опорных сигналов.The solution to this problem is achieved by the fact that in the method for determining the operating modes of the sine-cosine sensors, which consists in amplifying, detecting and analog-to-digital conversion of the sensor signals, as well as in using the values of the reference signals in the processing of measurement information, in contrast to the prototype, absolute values are determined sensor signals and compare them with the values of the reference signals, which correspond to the specified boundaries of the ranges of variation of the sensor signals, while the modes characterizing and changes in the operation of the sensors are determined from the conditions of not exceeding the absolute values of both signals of the sine-cosine sensors values of the corresponding reference signals.

Сигналы синусно-косинусного датчиков после усиления и детектирования имеют видThe signals of the sine-cosine sensors after amplification and detection have the form

Figure 00000001
Figure 00000001

где Um - амплитуда сигналов, Ψ - измеряемое угловое перемещение подвижного объекта. Аналого-цифровое преобразование этих сигналов дает значения кодовwhere U m is the amplitude of the signals, Ψ is the measured angular displacement of the moving object. The analog-to-digital conversion of these signals gives the values of the codes

Figure 00000002
Figure 00000002

где N и V - соответственно разрядность и верхняя граница диапазона входных сигналов используемого аналого-цифрового преобразователя (имеется в виду, что диапазон входных сигналов аналого-цифрового преобразователя составляет 0-V), U0=0,5V - смещение сигналов, вводимое при аналоговой обработке с целью определения знаков цифровых кодов, соответствующих сигналам датчиков. Для вычисления значений измеряемых параметров по сигналам датчиков используется алгоритмwhere N and V are respectively the bit depth and the upper limit of the input signal range of the used analog-to-digital converter (meaning that the range of input signals of the analog-to-digital converter is 0-V), U 0 = 0.5V is the signal offset introduced at the analog processing to determine the characters of the digital codes corresponding to the sensor signals. An algorithm is used to calculate the values of the measured parameters from the sensor signals.

Figure 00000003
Figure 00000003

где N0=2N-1 - цифровой код, соответствующий смещению сигналов датчиков U0.where N 0 = 2 N-1 is a digital code corresponding to the displacement of the signals of the sensors U 0 .

Для нормальной работы синусно-косинусных датчиков необходимо, чтобы значения их сигналов удовлетворяли условиюFor normal operation of the sine-cosine sensors, it is necessary that the values of their signals satisfy the condition

Figure 00000004
Figure 00000004

при этом для обеспечения высокой точности измерения параметров амплитуды сигналов датчиков должны находиться в диапазонеin order to ensure high accuracy of measuring the parameters of the amplitude of the sensor signals should be in the range

Figure 00000005
Figure 00000005

Если амплитуды сигналов датчиков малы по сравнению с U0, происходит относительное увеличение значений шагов квантования при аналого-цифровом преобразовании и значительно возрастают погрешности измерений. Например, если используется 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь (N=10) и сигналы синусно-косинусного датчика равны UC=0,9U0 и US=0,25U0, то вычисленное по формуле (3) значение измеряемого угла составит ΨR1=15,5240. С учетом квантования сигналов значение измеряемого угла будет определяться по формулеIf the amplitudes of the sensor signals are small compared to U 0 , there is a relative increase in the quantization steps during analog-to-digital conversion and the measurement errors significantly increase. For example, if a 10-bit analog-to-digital converter (N = 10) is used and the signals of the sine-cosine sensor are U C = 0.9U 0 and U S = 0.25U 0 , then the value of the measured angle calculated by formula (3) will be Ψ R1 = 15.524 0 . Given the quantization of the signals, the value of the measured angle will be determined by the formula

Figure 00000006
Figure 00000006

где ΔC и ΔS - шаги квантования, которые принимают значения 0 или ±1. В этом случае при ΔC=-1 и ΔS=1 значение измеряемого угла станет равным ΨR2=15,6650, т.е. погрешность, обусловленная квантованием сигналов, составит ΨR2R1=0,1410. Это значение вполне соответствует хорошей точности измерения параметров.where Δ C and Δ S are quantization steps that take values 0 or ± 1. In this case, when Δ C = -1 and Δ S = 1, the value of the measured angle becomes equal to Ψ R2 = 15,665 0 , i.e. the error due to the quantization of the signals is Ψ R2R1 = 0.141 0 . This value is consistent with good accuracy in the measurement of parameters.

Однако, если сигналы датчика уменьшатся в 10 раз, т.е. примут значения UC=0,09U0 и US=0,025U0, то при прочих равных условиях значение измеряемого станет равным ΨR3=16,7680, а соответствующая погрешность составит ΨR3R1=1,2440. Это значение погрешности не позволяет считать измерения точными и требует либо коррекции, либо исключения соответствующих результатов измерений.However, if the sensor signals decrease by 10 times, i.e. if U C = 0.09U 0 and U S = 0.025U 0 , then, ceteris paribus, the measured value will become equal to рав R3 = 16.768 0 , and the corresponding error will be составит R3R1 = 1.244 0 . This error value does not allow the measurements to be considered accurate and requires either correction or exclusion of the corresponding measurement results.

Если абсолютные значения одного или обоих сигнала датчика превышают величину U0, то условия (4) не выполняются, нарушаются синусные и косинусные зависимости сигналов от измеряемого угла и возникают существенные погрешности. Например, если косинусный сигнал датчика UC принимает положительные значения, превышающие U0, то его цифровое значение будет неизменным и равным 2. В этом случае при прежнем значении US=0,25U0 измеренное значение угла составитIf the absolute values of one or both of the sensor signals exceed the value U 0 , then conditions (4) are not satisfied, the sine and cosine dependences of the signals on the measured angle are violated and significant errors occur. For example, if the cosine signal of the sensor U C takes positive values in excess of U 0 , then its digital value will be unchanged and equal to 2. In this case, with the previous value U S = 0.25U 0, the measured angle value will be

Figure 00000007
Figure 00000007

а погрешность измерения будет иметь недопустимо большое для точных измерений значение ΨR4R1=-1,4880.and the measurement error will have an unacceptably large value for accurate measurements Ψ R4R1 = -1.488 0 .

Таким образом, как режим малых сигналов, так и режим больших сигналов (режим перенапряжений) синусно-косинусных датчиков являются нежелательными, т.к. приводят к большим погрешностям измерений параметров. Поэтому с целью коррекции неточной измерительной информации в процессе работы датчиков эти режимы необходимо определять.Thus, both the mode of small signals and the mode of large signals (overvoltage mode) of sine-cosine sensors are undesirable, because lead to large measurement errors. Therefore, in order to correct inaccurate measurement information during the operation of the sensors, these modes must be determined.

В предлагаемом способе указанные режимы определяются при сравнении абсолютных значений сигналов датчиков с заданными значениями соответствующих опорных сигналов. При этом новизна и неочевидность предлагаемого способа состоит в том, что он пригоден для выявления различных по существу режимов работы синусно-косинусных датчиков, а также в том, что абсолютные значения обоих сигналов датчиков сравнивают только с одним общим для них опорным сигналом.In the proposed method, these modes are determined by comparing the absolute values of the sensor signals with the specified values of the corresponding reference signals. At the same time, the novelty and non-obviousness of the proposed method consists in the fact that it is suitable for detecting essentially different operating modes of the sine-cosine sensors, and also in that the absolute values of both sensor signals are compared with only one common reference signal for them.

При использовании предлагаемого способа обработки сигналов синусно-косинусных датчиков выполняют следующие операции:When using the proposed method for processing signals of the sine-cosine sensors, the following operations are performed:

1. Производят аналого-цифровое преобразование сигналов синусно-косинусных датчиков (1)1. An analog-to-digital conversion of the signals of the sine-cosine sensors is performed (1)

UC=UmcosΨ, US=UmsinΨ,U C = U m cosΨ, U S = U m sinΨ,

в результате чего получают цифровые кодыresulting in digital codes

Figure 00000008
Figure 00000008

где Um - амплитуда сигналов, Ψ - измеряемое угловое перемещение, N и V - соответственно разрядность и верхняя граница диапазона входных сигналов используемого аналого-цифрового преобразователя, U0=0,5V - смещение нулевого уровня сигналов, необходимое для определения их знаков;where U m is the amplitude of the signals, Ψ is the measured angular displacement, N and V are the bit depth and the upper limit of the input signal range of the used analog-to-digital converter, U 0 = 0.5V is the zero level offset of the signals necessary to determine their signs;

2. Определяют значения сигналов датчиков в цифровом виде2. Determine the values of the signals of the sensors in digital form

Figure 00000009
Figure 00000009

где

Figure 00000010
Where
Figure 00000010

3. Определяют абсолютные значения сигналов датчиков3. Determine the absolute values of the sensor signals

Figure 00000011
Figure 00000011

Практически это делают с помощью следующих логических операций:In practice, this is done using the following logical operations:

Figure 00000012
и
Figure 00000013
, если NC, NS>N0
Figure 00000012
and
Figure 00000013
if N C , N S > N 0

Figure 00000014
, и
Figure 00000015
,если NC, NS, <N0;
Figure 00000014
, and
Figure 00000015
if N C , N S , <N 0 ;

4. Вводят опорные сигналы Мi и сравнивают абсолютные значения сигналов датчиков (10) со значениями опорных сигналов. При выполнении условий4. Enter the reference signals M i and compare the absolute values of the signals of the sensors (10) with the values of the reference signals. Under the conditions

Figure 00000016
Figure 00000016

определяют режимы работы датчиков, соответствующие 1-м опорным сигналам.determine the operating modes of the sensors corresponding to the 1st reference signals.

Для определения режимов, связанных с обрывами и замыканиями в цепях возбуждения датчиков и приводящих к пропаданию сигналов, значения опорных сигналов выбирают равными нескольким единицам младших разрядов используемых цифровых кодов. В частности при N=10 значение опорного сигнала может быть выбрано из диапазона М=(8...16).To determine the modes associated with open and short circuits in the excitation circuits of sensors and leading to the loss of signals, the values of the reference signals are chosen equal to several units of the least significant bits of the digital codes used. In particular, with N = 10, the value of the reference signal can be selected from the range M = (8 ... 16).

При определении режимов малых сигналов синусно-косинусных датчиков значения опорных сигналов целесообразно выбирать исходя из заданных значений максимально допустимых в этих режимах погрешностей измерения. Учитывая то, что погрешность, обусловленная квантованием сигналов, равнаWhen determining the modes of small signals of the sine-cosine sensors, it is advisable to choose the values of the reference signals based on the specified values of the maximum permissible measurement errors in these modes. Given that the error due to the quantization of the signals is

Figure 00000017
Figure 00000017

и при

Figure 00000018
имеет максимальное значениеand with
Figure 00000018
has maximum value

Figure 00000019
Figure 00000019

из последнего равенства может быть найдено относительное значение амплитуды сигналов синусно-косинусного датчика, которое соответствует заданному максимальному значению погрешности

Figure 00000020
,from the last equality, the relative value of the amplitude of the signals of the sine-cosine sensor can be found, which corresponds to a given maximum value of the error
Figure 00000020
,

Figure 00000021
Figure 00000021

При этом значение опорного сигнала для определения режима малых сигналов по критерию максимально допустимого значения погрешности измерения

Figure 00000020
составитThe value of the reference signal for determining the mode of small signals according to the criterion of the maximum allowable value of the measurement error
Figure 00000020
will make

Figure 00000022
Figure 00000022

В частности, при N=10 и

Figure 00000020
0,017 рад. (1,00) значение опорного сигнала будет равно М=42.In particular, at N = 10 and
Figure 00000020
0.017 rad (1,0 0 ) the value of the reference signal will be equal to M = 42.

Для определения нормальных режимов работы синусно-косинусных датчиков значение опорного сигнала при N=10 целесообразно выбрать равным М=2N-1-(15...20), а режимов, связанных с перенапряжениями на входах аналого-цифровых преобразователей, - равным М=2N-1-(0...5).To determine the normal operating modes of the sine-cosine sensors, the value of the reference signal at N = 10 is advisable to choose equal to M = 2 N-1 - (15 ... 20), and the modes associated with overvoltage at the inputs of analog-to-digital converters, equal to M = 2 N-1 - (0 ... 5).

В устройствах с синусно-косинусными датчиками, где используется предлагаемый способ обработки сигналов, целесообразно формировать служебные сигналы, которые отражают текущие режимы работы датчиков и дают возможность принимать соответствующие решения, а именно: при определении оптимальных режимов работы датчиков использовать поступающую от датчиков измерительную информацию для точного количественного контроля измеряемых параметров; в режимах, связанных большими погрешностями, использовать измерительную информацию только для качественного контроля параметров; в режимах, связанных с перегрузками на входах аналого-цифровых преобразователей, не производить обработку сигналов датчиков; при определении отказов преобразователей производить отключение от источников питания и проверку устройств.In devices with sine-cosine sensors, where the proposed method of signal processing is used, it is advisable to generate service signals that reflect the current operating modes of the sensors and make it possible to make appropriate decisions, namely: when determining the optimal operating modes of the sensors, use the measurement information received from the sensors for accurate quantitative control of the measured parameters; in modes associated with large errors, use measurement information only for quality control of parameters; in modes associated with overloads at the inputs of analog-to-digital converters, do not process the signals of the sensors; when determining the failures of converters, disconnect from power sources and check devices.

Предлагаемый способ может быть реализован программным путем в тех же вычислительных устройствах, в которых производится обработка сигналов датчиков. Кроме этого, он может быть реализован с помощью отдельных логических устройств, построенных на основе аналоговых или цифровых компараторов, однако этот путь связан с дополнительными аппаратурными затратами и является малоперспективным.The proposed method can be implemented programmatically in the same computing devices in which the processing of sensor signals is performed. In addition, it can be implemented using separate logic devices based on analog or digital comparators, however, this way is associated with additional hardware costs and is unpromising.

Предлагаемый способ может быть использован и для анализа работы трехкомпонентных датчиков ориентации объектов. В этом случае трехкомпонентные датчики представляются в виде двух (или трех) синусно-косинусных датчиков, измеряющих перемещения объектов в двух (или трех) ортогональных плоскостях в пространстве, а режимы работы определяют при совпадении условий (11) для каждого из синусно-косинусных датчиков.The proposed method can be used to analyze the operation of three-component orientation sensors of objects. In this case, three-component sensors are presented in the form of two (or three) sine-cosine sensors that measure the displacement of objects in two (or three) orthogonal planes in space, and the operating modes are determined when conditions (11) for each of the sine-cosine sensors coincide.

Claims (1)

Способ определения режимов работы синусно-косинусных датчиков, который заключается в усилении, детектировании и аналого-цифровом преобразовании синусного и косинусного сигналов диагностируемого датчика, а также в использовании значений опорных сигналов при обработке измерительной информации, отличающийся тем, что определяют абсолютные значения синусного и косинусного сигналов диагностируемого датчика и сравнивают их со значениями опорных сигналов, которые соответствуют границам заданных режимов работы синусно-косинусных датчиков, в которых они используются, при этом делают вывод, что диагностируемый синусно-косинусный датчик работает в том режиме, при котором абсолютные значения обоих сигналов данного датчика не превышают значения заданных опорных сигналов, соответствующих границам данного режима работы, а если ни один из заданных опорных сигналов, соответствующих границам заданных режимов работы диагностируемого датчика, не отвечает данному условию, то делают вывод, что датчик работает в режиме, при котором сигналы диагностируемого датчика превышают диапазоны входных сигналов аналого-цифрового преобразователя, используемого при аналого-цифровом преобразовании.The method of determining the operation modes of the sine-cosine sensors, which consists in amplifying, detecting and analog-to-digital conversion of the sine and cosine signals of the diagnosed sensor, as well as in using the values of the reference signals in the processing of measurement information, characterized in that the absolute values of the sine and cosine signals are determined diagnosed sensor and compare them with the values of the reference signals, which correspond to the boundaries of the specified operating modes of the sine-cosine sensors c, in which they are used, conclude that the diagnosed sine-cosine sensor operates in a mode in which the absolute values of both signals of this sensor do not exceed the values of the specified reference signals corresponding to the boundaries of this operating mode, and if none of the specified reference signals corresponding to the boundaries of the specified operating modes of the diagnosed sensor does not meet this condition, then conclude that the sensor operates in a mode in which the signals of the diagnosed sensor exceed the range us input analog-to-digital converter used in the analog-to-digital conversion.
RU2005114847/28A 2005-05-16 2005-05-16 Method for determining operation modes of sine-cosine sensors RU2310167C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005114847/28A RU2310167C2 (en) 2005-05-16 2005-05-16 Method for determining operation modes of sine-cosine sensors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005114847/28A RU2310167C2 (en) 2005-05-16 2005-05-16 Method for determining operation modes of sine-cosine sensors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005114847A RU2005114847A (en) 2006-11-27
RU2310167C2 true RU2310167C2 (en) 2007-11-10

Family

ID=37664136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005114847/28A RU2310167C2 (en) 2005-05-16 2005-05-16 Method for determining operation modes of sine-cosine sensors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2310167C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005114847A (en) 2006-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3826207B2 (en) Angle detector with self-calibration function
US8884611B2 (en) Angle sensor and method for determining an angle between a sensor system and a magnetic field
US6693423B2 (en) Arrangement for angular measurement
US6018318A (en) Method and apparatus for determining the phase angle in position transmitters with sinusoidal output signals
US9354085B2 (en) Angle detecting device with complex self-calibration function
WO2021017075A1 (en) Position determination method, apparatus and device for hybrid encoder, and readable storage medium
US20120283978A1 (en) Axis run-out measuring method and angle detecting device with self-calibration function having axis run-out measuring function
RU2339938C1 (en) Method of diagnosing metallic structures and device for implementing method
US6384405B1 (en) Incremental rotary encoder
JP5817992B2 (en) Flow meter, control program for flow meter, and control method for flow meter
RU2310167C2 (en) Method for determining operation modes of sine-cosine sensors
JP2003121135A (en) Reader for linear scale
JP2003240598A (en) Digital angle measuring system
US20230184566A1 (en) Magnetic position sensor system, method and device with error detection
CN106054088A (en) Self-zero amplification circuit for improving dynamic output scope of magnetic flux sensor
JP2006078392A (en) Fault detection method for resolver signal
US11636889B2 (en) Automatic magnetic flow recording device
RU2717566C1 (en) Method of determining errors of an inertial unit of sensitive elements on a biaxial rotary table
US11788866B2 (en) Magnetic position sensor device, method and system, with error detection
RU138801U1 (en) MAGNETIC DEFECTOSCOPE FOR THE CONTROL OF METAL PIPELINES
KR100943815B1 (en) Testing methods marine electronic equipment based on GIS
RU2787967C1 (en) Method for measuring the azimuth of the horizontal sensitivity components of borehole gears
JP2694835B2 (en) Parallel A / D converter
RU108846U1 (en) MAGNETIC DEFECTOSCOPE FOR THE CONTROL OF METAL PIPELINES
RU2302615C1 (en) Magnetic compass

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080517