SU1065687A1 - Устройство дл выборки и интерпол ции на несущей частоте - Google Patents
Устройство дл выборки и интерпол ции на несущей частоте Download PDFInfo
- Publication number
- SU1065687A1 SU1065687A1 SU797770961A SU7770961A SU1065687A1 SU 1065687 A1 SU1065687 A1 SU 1065687A1 SU 797770961 A SU797770961 A SU 797770961A SU 7770961 A SU7770961 A SU 7770961A SU 1065687 A1 SU1065687 A1 SU 1065687A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- illuminator
- photodetectors
- raster screen
- processing unit
- signal processing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРКИ И ИНТЕРПОЛЙЦИИ НА НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЕ ийформации о путь и угле поворота объекта, состо щее из осветител , расположенных последовательно по ходу светового луча подвижного растрового экрана, неподвижного растрового экрана, содержащего четыре йггрнховых пол , сдвинутых по отношению одно к другому на четверть посто нной решетки К, и фотоэлектрической воспринимающей головки, состо щей из четырех фотоприемников. блока обработки сигналов, содержащего каналы грубого и точного отсчета , отличающеес тем, что оно снабжено управл емым блоком ортогональных сигналов, содержащим генератор 5 импульсов и соединенным с осветителем 1, а канал точного отсчета блока обработки сигналов выполнен в виде разностных операционных усилителей 11 и 12, включенных после фотоприемников 7-10 избирательных фильтров 13 и 14 и соединенных последовательно суммирующего усилител 15, аналого-цифрового преобразовател 16 и блока 17 оценки фазы, соединенного с генератором 5 импульсов управл емого блока орто- {g гональных сигналов. . 2 . Устройство ПОП.1, ОТЛИ- 1/1 чающеес тем, что осветитель 1 включает в себ не менее двух модулируемых светодиодов. О 9д СП э: эо ч
Description
Изобретение касаетс устройства дл выборки и интерпол ции на несущей частоте информации о пут х и углах поворота дл фотоэлектрических измерительных систем, работающих по методу проход щего и отраженного света, в особенности дл измерительных приборов и станков.
Дл повышени разрешакицей способности фотоэлектрических методов и устройств измерени путей и углов поворота примен ютс , например интерпол торы, работающие на прин ципе среза амплитуды первичного сигнала измерительной головки системы,
Период первичных сигналов разбиваетс либо прецизионным триггером , либо высокочастотным делителем напр жени с последующим наложением соответствующих функций (DE-AS 1498137) .
Подобна интерпол ци обуславливает при повышении Интерпол цион . ного множител усложнение настройки электронных схемных элементов. Кроме того, с учетом цифрового умножени достигаетс интерпол ционный, множитель, равный примерно 40-80. С увеличением интерпол ционного множител возрастают схематические затраты дл интерпол тора и повышаютс требовани к первичным сигналам измерительной головки в отношении их формы, ста-Зильности амплитуды, фазового угла и посто нной составл ющей ..
В ДД-PS 128338 описываетс фаэоциклический , основанный на несущей частоте, способ интерпол ции, и устройство дл определени измер емой величины дл фотоэлектрических систем измерени пути и угла поворота. При этом квазисинусоидальные сигналы в первом кансше оцениВёцотс в момент прохождени иул , а во втором - оцениваетс значение фазы сигнала в данный момент, между двум точками прохождени нул . Грубые информационные вел гчины. первого канала оценки и точные ин- формациониые величины второго кана- ла оценки обрабатываютс совместно в каскеще оценки информации. Таким образом, создаютс услови дл модул ции несущего сигнала соответствующим первичньш сигналом измерительной головки не в измерительной головке, а в специальной след цей схеме. Это устройство применено дл фотоэлектрических измерительных систем, у которых , например, функции пути и угла получаютс с помощью проектирующей промежуточной ОПТИКИ дл образовани муара, и ко всем фотоприемннкам относитс одшн немодулированный общий источник света.
. Целью изобретени вл етс устранение недостатков уровн техники и уменьшение технических затрат дл измерительных фотоэлектрических систем высокой разрешающей способности .
В основу изобретени поставлена задача создани устройства дл выборки и интерпол ции на несущей частоте дл измерительных систем, которое должно обладать большим интерпол ционным множителем.
Согласно изобретению эта задача в устройстве дл выборки и интер пол ции на несущей частоте информации о пути и угле поворота объекта , состо щем из осветител , расположенных последовательно по ходу светового луча подвижного растрового экрана, неподвижного растрового экрана, содержащего четыре штриховых пол . Сдвинутых по отношению одно к другому на четверть посто нной решетки К, и фотоэлектрической воспринимающей головки, соето щей из четырех фотоприемииков, блока обработки сигналов, содержащего каналы грубого и точного отсчета , решаетс тем, что оно снабжено управл емым блоком ортогойалыш сигналов, содержащим генератор импульсов и соединенным с осветителем а канал точного отсчета блока обработки сигналов выполнен в виде разностных операционных усилителей, включенных после фотоприемников, избирательных фильтров и соединенных последовательно суммирукицего усилител , аналого-цифрового преоб- . разовател и блока оценки фазы, соединенного с генератором импульсов управл емого блока ортогональных сигналов.
При этом преимуществом вл етс то, что осветитель включает в себ не менее двух модулируекодх светодиодов .
Изобретение создает возможность получени высокой разрешающей способности на основе большого интерпол ционного множител (100) и, тем самым, разбиени грубого интервала .
Исключением промежуточной оптики между растровым экраном и измерителной головкой, а также незначительными схемными затратами. Получаетс проста конструкцн устройства.
На чертеже представлен пример схемного решени устройства.
Устройство дл выборки и интерпол ции на несущей частоте представл ет собой фoтoэлeктpнv lcкyю измерительную систему высокой разрешающей способности и состоит из осветител 1, подвижного растрового экрана 2 и фотоэлектрической воспринимащей головки 3. За воспринимающей головкой 3 установлен блок обработки сигнёшов. Осветитель 1 состоит из двух светодиодов 3 и 4 дл освещени растрового экрана 2, .которые управл ютс снимаемьлми с управл емого блока ортогональных сигналов (с генератором 5) сигналами sin LO t и
cos U; gt.
Здесь ш - кругова частота сигнала;
S кругова частота сигнала о пути или угле поворота объекта.
За четырьм сдвинутыми по отношению одно к другому на четверть посто нной решетки К растрового экрана 2 штриховыми пол ми неподвижного растрового экрану 6 размешены четыре фотоприемника 7-10, за котог рыми вк;шчены образующие разностный сигнал операционные усилители 11 и 12 и избирательные фильтры 13 и 1 дл образовани амплитудно-модулированных сигналов sinu/ t costDgt и slnWgt costo t.
Суммирующий усилитель 15 предназначеи дл образовани суммарной функции sin ( . Дл получени сигнала информации о пути и угле поворота объекта, пропорщюнального абсолютному значению фазы, путем сравнени преобразованной в цифровую форму суммарной функции sin х xfWy+u t с функцией несущей sin за суммирующим усилителем 15 включаетс аналого-цифровой преобразователь 16 и цифровой блок 17 оценки фазы.
Устройство работает следующим образом.
Четьфе фотоприемника 7-10, установленные соответственно за четырьм сдвинутыми по отношению одно к другому на К/4 штриховыми пол ми подвижного растрового экрана 6, получают сигналы информации о пути и угле поворота.
При этом фотопрнемники 7 и 8 освещаютс светодиодрм 3, а фотоприемники 9 и 10 - светодиодом 4. От высокочастотного генёратрра 5, частота f которого выбираетс соответственно разрешающей способноетн дл измер емой величины в канале точного отсчета, через цифровые делтели 18 и 19 частоты и через фильтры 20 и 21 Образуютс сигналы sincUft и cosiuyt, по которым управл ютс светодиоды 3 и 4. Фотоприемники 7-10 вьфабатывают переменные фототоки , которые определ ютс наложением высокочастотного светового сигнала осветител 1 соответствую щей частоты f и низкочастотной составл ющей соответствующей частоты fg, котора вл етс результатом движени растрового экрана 2 по от шению к растровому экрану 6.
Между штриховыми пол ми, лежащими напротив фотоприемников 7 и 8, и штриховьши пол ми, лежащими напротив фотоприемников 9 и10 имеет с геометрическое смещение на шаг растра, равное К/2. Поэтому это сме щение между фотоприемниками 7,9 и 8, 10 составл ет К/4,
В к аждом из этих фотоприемников возникает нелинейный искаженный сигнал , состо щий из посто нной составл ющей (составл ющих несущей и низкой частоты), а также из их высших гармоник и произведени . «cos Wgt. или siniUgt-cos.. После отстройки сигналов фотоприемников 7 и 10 и сигнала посто нной составл ющей посредством последующего образовани сигналов пар фотоприемников 7 и- 8 или 9 и 10 в операционны усилител х 11 и 12 и избирательной фильтрации в избирательных фильтрах 13 и 14 вьщел ютс амплитудномодулированные функции sinw coswg и л н S in u)gt; cos .
Эти два амплитудно-модулированных сигнала подаютс на су лмирующий усилитель 15, где и образуетс суммарна функци sin {Шу+ш) t.
Член tOgt пропорционален пути, пройденному растровым экраном 2. Ваношого-цифровом преобразователе 16 суммарный сигнал преобразуетс - в цифровую форму и в блоке 17 оценки ; фазы сравниваетс с преобразованньам в цифровую форму сигналом sinuj t, а в счетчике 22 рассчитываетс в цифровой форме фазовое пространство согласно требуемой разрушающей способности .,
Получение точных величин в течение одного интерпол ционного периода производитс в канале точного отсчета посредством цифрового измерени абсолютной величины Фазы. Каждому мгновенному значению функции пути sinujgt или cosuigt соответствует определенное значение фазы , которое воспроизводимо независимо от помех в течение интерпол ционного периода.
Грубые величины (интерпол ционны периоды) в соответствии с sinwgt или созюД. получаютс в блоке 23 из смеси частот наложенных сигналов посредством фильтрации или .демодул ци и после обработки и преобразовани в цифровую форму в канале грубого отсчета подаютс в счетчик 22 дл св зи с точными величинами.
Можно предусмотреть также в ос-; ветителе 1четыре модулированных светодиода, причем по два из зтих светодиодов модулируютс одинаковыми сигналами или. cosuj t.
Кроме того, можно разместить напротив фотоприемников 7-10 растровый экран,с посто нной К и разместить его со сдвигом К/4 по отношению к растровому экрану 2 дл получани в воспринимающей головке четырех сдвинутых на 90 о сигналов, причем К представл ет собой посто нную решетки растрового экрана 2.
Claims (2)
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРКИ И ИНТЕРПОЛЯЦИИ НА НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЕ информации о пути и угле поворота объекта, состоящее из осветителя, расположенных последовательно по ходу светового луча подвижного растрового экрана, неподвижного растрового экрана, содержащего четыре Штриховых поля, сдвинутых по отношению одно к другому на четверть постоянной решетки К, и фотоэлектрической воспринимающей головки, состоящей из четырех фотоприемников, блока обработки сигналов, содержащего каналы грубого и точного отсчета, отличающееся тем, что оно снабжено управляемым блоком ортогональных сигналов, содержащим генератор 5 импульсов и соединенным с осветителем 1, а канал точного отсчета блока обработки сигналов выполнен в виде разностных операционных усилителей 11 и 12, включенных после фотоприемников 7-10 избирательных фильтров 13 и 14 и соединенных последовательно суммирующего усилителя 15, аналого-цифрового преобразователя 16 и блока 17 оценки фазы, соединенного с генератором 5 импульсов управляемого блока ортогональных сигналов.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что осветитель 1 включает в себя не менее двух модулируемых светодиодов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU797770961A SU1065687A1 (ru) | 1979-12-05 | 1979-12-05 | Устройство дл выборки и интерпол ции на несущей частоте |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU797770961A SU1065687A1 (ru) | 1979-12-05 | 1979-12-05 | Устройство дл выборки и интерпол ции на несущей частоте |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1065687A1 true SU1065687A1 (ru) | 1984-01-07 |
Family
ID=21616344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU797770961A SU1065687A1 (ru) | 1979-12-05 | 1979-12-05 | Устройство дл выборки и интерпол ции на несущей частоте |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1065687A1 (ru) |
-
1979
- 1979-12-05 SU SU797770961A patent/SU1065687A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4595991A (en) | Position measuring method and apparatus | |
US4841225A (en) | Capacitive sensor for measuring a displacement | |
US3351768A (en) | Apparatus for detecting and indicating the extent of relative movement | |
US3856400A (en) | Apparatus for no-contact measurement having a multi-colored grating | |
US5644514A (en) | Interpolation circuit for measuring device | |
US3218559A (en) | Synchronizing circuit maintaining loop signals as an integer product and equal amplitude | |
DE4009737C2 (ru) | ||
SU1065687A1 (ru) | Устройство дл выборки и интерпол ции на несущей частоте | |
US3867035A (en) | Photoelectric step marker | |
US4472629A (en) | Optical encoder improvement | |
US7291832B2 (en) | Optical encoders for position measurements | |
US3052843A (en) | Frequency measuring and phase measuring systems | |
US4462687A (en) | Apparatus for spectral analysis of a broad beam of radiation using a dispersive element interposed between two modulators | |
GB2061523A (en) | Measuring an Incrementally Subdivided Path or Angle Digitally | |
Czarske et al. | Quadrature demodulation: a new LDV burst-signal frequency estimator | |
US3134022A (en) | Signal detector for use with radiation sensor | |
GB2043387A (en) | Optical velocity measurement | |
SU1208476A1 (ru) | Способ измерени перемещений | |
US8693002B2 (en) | Fourier transform spectrometer system | |
RU2066462C1 (ru) | Радиолокатор с зондирующим двухполосным линейно-частотно-модулированным сигналом | |
NL7908706A (nl) | Inrichting voor het draagfrequent aftasten en inter- poleren. | |
SU789792A1 (ru) | Способ измерени амплитуды синусоидального напр жени | |
SU480102A1 (ru) | Фазовый фотоэлектрический преобразователь углового перемещени | |
RU2003989C1 (ru) | Осциллографический фазометр | |
JPS636418A (ja) | エンコ−ダ |