SU1424123A1 - Shaft angle digitizing method - Google Patents

Shaft angle digitizing method Download PDF

Info

Publication number
SU1424123A1
SU1424123A1 SU864142143A SU4142143A SU1424123A1 SU 1424123 A1 SU1424123 A1 SU 1424123A1 SU 864142143 A SU864142143 A SU 864142143A SU 4142143 A SU4142143 A SU 4142143A SU 1424123 A1 SU1424123 A1 SU 1424123A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
analog signal
output code
signals
code
Prior art date
Application number
SU864142143A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Павлович Чибухчян
Original Assignee
Институт радиофизики и электроники АН АрмССР
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 Институт радиофизики и электроники АН АрмССР filed Critical Институт радиофизики и электроники АН АрмССР
Priority to SU864142143A priority Critical patent/SU1424123A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1424123A1 publication Critical patent/SU1424123A1/en

Links

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислитапьной технике и может быть использовано в системах программного управлени  станками, оптическими системами управлени  и радиотелескопами . Целью изобретени   вл етс  повьппение точности способа преобразовани  угла поворота вала в код. Дл  этого в способе преобразовани  угла поворота вала, основанном на преобразовании угла поворота вала в два аналоговых сигнала, формировании сигнала первого разр да выходного кода, формировании логического сигнала , формировании сигнала второго разр да выходного кода, преобразовании величины первого аналогового сигнала в сигналы остальных разр дов выходного кода, инвертируют первый аналоговый сигнал и его величину преобразуют в сигналы остальных разр дов выходного кода в интервале углов поворота вала от 90 до 180° и от 270 до 360°, а величину аналогового сигнала преобразуют в сигналы остальных разр дов выходного кода в интервале углов поворота вала от О до 90° и от 180 до 270°.. 2 ил. слThe invention relates to automation and computing technology and can be used in software systems for controlling machine tools, optical control systems and radio telescopes. The aim of the invention is to improve the accuracy of the method of converting the angle of rotation of the shaft into a code. To do this, in the method of converting the shaft rotation angle, based on converting the shaft rotation angle into two analog signals, generating the signal of the first bit of the output code, generating a logical signal, generating the signal of the second bit of the output code, converting the magnitude of the first analog signal into the signals of the remaining bits output code, the first analog signal is inverted and its value is converted into signals of the remaining bits of the output code in the interval of shaft rotation angles from 90 to 180 ° and from 270 to 360 °, and the value of the analog signal is converted into signals of the remaining bits of the output code in the interval of angles of rotation of the shaft from 0 to 90 ° and from 180 to 270 °. 2 Il. cl

Description

4four

гоgo

toto

0000

Изобретение относитс  к автома ;- ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управлени  станками, оптическими системами управлени  и радиотелескопами .The invention relates to automaton and computer technology and can be used in software systems for controlling machine tools, optical control systems and radio telescopes.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности способа преобразовани  угла поворота вала в код.The aim of the invention is to improve the accuracy of the method of converting the angle of rotation of the shaft into a code.

На фиг. 1 приведена структурна  схема преобразовател , реализующего способ преобразовани  угла поворота вала в код; на фиг. 2 - диаграммы, по сн кхцие принцип его работы.FIG. 1 shows a block diagram of a converter that implements a method for converting an angle of rotation of a shaft into a code; in fig. 2 - diagrams, according to the principle of its operation.

Преобразователь содержит измери- тапьный диск 1, индикаторный диск 2, источник 3 излучени , чувствительные элементы 4-7, дифференциальные усилители 8, 9, инвертирующий усилитель 10, коммутатор 11, компаратор 12, аналого-1щфровой преобразователь (АЦП) .13, регулируемые источники 14, 15 напр жений, коммутатор 16, компаратор 17 и сумматор 18 по модулю два.The converter contains measuring disk 1, indicator disk 2, radiation source 3, sensitive elements 4-7, differential amplifiers 8, 9, inverting amplifier 10, switch 11, comparator 12, analog-1 converter (ADC) .13, adjustable sources 14, 15 voltages, the switch 16, the comparator 17 and the adder 18 modulo two.

Измерительпьй диск 1 содержит J3 мерительн мо дорожку, представл ющую собой равномерные прозрачные и непрозрачные участки с шагом W. На индикаторном диске 2 перед чувствительными элементаьш на есеиы щели, сдвинутые друг относит1зльно друга на угловую величину W(n+1/4), где п - целое число.The measuring disk 1 contains a J3 measuring track, which is a uniform transparent and opaque areas with a step W. On the indicator disk 2, in front of the sensitive elements, the slits are shifted relative to each other by an angular value W (n + 1/4), where - integer.

преобразователь, реализуклщй пред лагаем1.1й способ, работает следующим образом.The converter realizing the preposition1.11 method works as follows.

Пру перемещении измерительного диска 1 относительно индикаторного иска 2 излуче,1ше источника 3, модулированное измерительной дорожкой и щел ми, попадает на чувствительнь элементы 4-7, на выходах которых фор офуютс  электрические сигналы треугольной формы, сдвинутые друг от носигельно друга на 90°, причем на вь;::одах чувствительн,Ех элементов 4, Hi, 6 формируютс  противофазные сигналы треугольной формь.When the measuring disk 1 moves relative to the indicator suit 2, the radiation, 1 above the source 3, modulated by the measuring track and the slits, falls on the sensitive elements 4-7, the outputs of which are shaped by triangular electric signals shifted from each other by 90 °, on b1; :: odeh sensitive, Ex elements 4, Hi, 6 form antiphase signals of triangular forms.

Сигналы с выходов чувствительных элементов 4-7 поступают на входы дифференциальных усилителей 8, 9i на выходах которых формируютс  симметричные относительно нул  аналоговые сигналы Ц , Uj , сдви1гутые друг относительно друга на угол близкий к 90 (фиг. 2 а), сигнал U с помо0The signals from the outputs of the sensing elements 4-7 are fed to the inputs of differential amplifiers 8, 9i at the outputs of which are formed symmetrical about zero analog signals C, Uj, shifted relative to each other by an angle close to 90 (Fig. 2a), the signal U with help

5five

00

5five

00

5five

00

5five

--

щью инвертирующего усилител  10 преобразуют в противофазный.With the inverter amplifier 10 is converted into antiphase.

Пр мой и инвертирующий сигналы с выходов дифференциального 8 и инвертирующего 10 усилитачей поступают на входы коммутатора 11, на управл ющий вход которого поступает первый разр д (старший) выходного кода, сформированный компаратором 12 путем сравнени  сигнала Ц с нулевым уровнем (фиг. 2 б). Управление коммутатором 11 производитс  таким образом, чтобы на его выход проходил сигнал только положительной пол рности (фиг. 2 в), поступающий на вход АЦП 13, на выходе которого формируетс  код, пропорциональный входному напр жению.The direct and inverting signals from the outputs of the differential 8 and inverting 10 amplifiers arrive at the inputs of the switch 11, to the control input of which the first bit of the output code generated by comparator 12 is received by comparing the signal C with a zero level (Fig. 2b) . The switch 11 is controlled in such a way that its output passes a signal of only positive polarity (Fig. 2c), which is fed to the input of the A / D converter 13, at the output of which a code proportional to the input voltage is generated.

Из-за технологических погрешностей изготовлени  индикаторного диска 2 и неточности его юстировки фазовый сдвиг между сигналами U, и и. отличен от 90° и имеет погрешность ( (фиг. 2 а), что соответственно приводит к погрешности преобразовани . Поэтому при углах, равных 90°, определ ют значени  сигнала и (Ulj и Uj) и регулировкой источников 14, 15 напр жений на их выходах устанавливают напр жени , равныеDue to technological errors in the manufacture of the indicator disk 2 and the inaccuracy of its adjustment, the phase shift between the signals U, and. is different from 90 ° and has an error ((Fig. 2a), which accordingly leads to a conversion error. Therefore, at angles equal to 90 °, the values of the signal and (Ulj and Uj) and the adjustment of sources 14, 15 are determined on their outputs set voltage equal to

и и и (фиг. 2 а) соответственно, которые поступают на входы коммутатора 16, на управл ющий вхоп которого поступает первьй разр д выходке: г, ко да. Управление коммутатором 16 производитс  таким образом, что при нали- на управл ющем входе кода О (т.е. дл  значени  U,70) на выход KoivfMyTaTopa 16 проходит напр жение и , а при наличии кода 1 (т.е. дл  значени  U, 0) на выход коммутатора 16 проходит напр жение U (фиг. 2 г;,and and (Fig. 2 a), respectively, which are fed to the inputs of the switch 16, to the control wrap of which the first discharge of the trick goes: g, code. The switch 16 is controlled in such a way that when the control input of an O code (i.e. for U value, 70) is applied, the KoivfMyTaTopa 16 output passes voltage, and if there is 1 code (i.e. for U value , 0) the output of the switch 16 passes the voltage U (Fig. 2 g ;,

Сигналы с выходов дифференциального усилител  9 и коммутатора 16 поступают ПС-. входы компаратора 17, на выходе которого формирус-.тс  ;тогический сигнал (фиг.2д) путем сравнени  сигнала и с напр жением U при значении кода первого разр да О и путем cpaBHeifflH Jo с напр же:-гиом U при значении кода первого разр да .The signals from the outputs of the differential amplifier 9 and switch 16 receive PS-. the inputs of the comparator 17, the output of which is a formrus-tc; togic signal (fig. 2d) by comparing the signal and with the voltage U at the code value of the first digit O and by cpaBHeifflH Jo with the voltage: -beacom U at the code value of the first discharge Yes .

Как видно из диаграммы (фиг. 2 д) срабатывание компаратора 17 происходит строго при 90 и 270.As can be seen from the diagram (Fig. 2 d), the operation of the comparator 17 occurs strictly at 90 and 270.

Логические сигналы с БЬКОДОВ ком-- параторов 12, 17 поступают на сумматор 18 по модулю два, на выходе которого формируетс  второй разр д выходLogic signals from BODYCASTERs of the parators 12, 17 are fed to an adder 18 modulo two, the output of which forms the second discharge output

1414

ного кода (фиг. 2 е), поступающий на управл клдий вход АЦП 13.code (Fig. 2 e), arriving at the control of the input of the ADC 13.

Так как в диапазоне углов 90 - 180, 270 - 360° треугольньй сигнал на входе АЦП 13 (рис. 2 в) спадает, то дл  того, чтобы выходной код преобразовател  линейно возрастал при перемещении измерительного диска 1 на один шаг, в этом диапазоне углов вькодной код АЦП 13 необходимо инвертировать . Поэтому управление АЦП 13 производитс  таким образом, что когда на управл кхцем входе присутствует код О, то на выход АЦП 13 проходит пр мой код, когда на управл кщем входе присутствует код 1, то на выход АЦП 13 проходит инвертированный код«Since in the range of angles 90–180, 270–360 °, the triangular signal at the input of the ADC 13 (Fig. 2c) decreases, so that the output code of the converter increases linearly when the measuring disk 1 moves by one step, in this range of angles The code for the ADC 13 must be inverted. Therefore, the ADC 13 is controlled in such a way that when the O code is present at the control input, then the direct code passes the output of the ADC 13, when code 1 is present at the control input, then the inverted code passes the output of the ADC 13

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Способ преобразовани  угла поворота вала в код, основанный на преобразовании угла поворота вала р два аналоговых сигнала, период следовани  которых равен шагу квантовани  углов поворота вала и которые сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол, близкий к iF/l, одновременном инвертировании первого аналоThe method of converting the angle of rotation of the shaft into a code based on the conversion of the angle of rotation of the shaft p two analog signals, the period of which is equal to the quantization step of the angles of rotation of the shaft and which are out of phase relative to each other by an angle close to iF / l, simultaneously inverting the first analog 234234 гового сигнала, формировании сигнала первого разр да выходного кода путем сравнени  величины первого аналогового сигнала с нулевым уровнем, формировании логического сигнала, формировании сигнала второго разр да выходного кода путем суммировани  по модулю два сигнала первого разр да выходного кода с логическим сигналом , отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности способа , в нем логический сигнал формируют путем сравнени  величины второго аналогового сигнала со значением второго аналогового сигнала в моменты, когда фаза первого аналогового си1- нала равна и 3/2 , преобразуют первый аналоговый сигнал в интервалах фазы от О до гГ/2 и от F до З/ в сигналы остальных разр дов выходного кода, а в остальных интервалах фазы первого аналогового сигнала в остальные разр ды выходного кода преобразуют инвертированный первый аналоговый сигнал путем инвертировани  пр мого кода, соответствующего величине инвертированного первого аналогового сигнала.the first signal of the output code by comparing the magnitude of the first analog signal with a zero level, the formation of a logical signal, the formation of a signal of the second discharge of the output code by summing modulo two signals of the first bit of the output code with a logical signal, characterized in that In order to improve the accuracy of the method, in it a logical signal is formed by comparing the magnitude of the second analog signal with the value of the second analog signal at the moments when the phase ne analog signal equal to and 3/2, convert the first analog signal in the phase intervals from O to gG / 2 and from F to C / in the signals of the remaining bits of the output code, and in the remaining intervals of the phase of the first analog signal in the remaining bits the output code converts the inverted first analog signal by inverting the direct code corresponding to the value of the inverted first analog signal. .f.f tpujt. 1tpujt. one а.2a.2
SU864142143A 1986-11-04 1986-11-04 Shaft angle digitizing method SU1424123A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864142143A SU1424123A1 (en) 1986-11-04 1986-11-04 Shaft angle digitizing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864142143A SU1424123A1 (en) 1986-11-04 1986-11-04 Shaft angle digitizing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1424123A1 true SU1424123A1 (en) 1988-09-15

Family

ID=21265593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864142143A SU1424123A1 (en) 1986-11-04 1986-11-04 Shaft angle digitizing method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1424123A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1182672, кл. Н 03 М 1/24, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1311023, кл. Н 03 М 1/24, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1424123A1 (en) Shaft angle digitizing method
EP0199826B1 (en) Method of detecting position
GB1464003A (en) Unbalance correction
EP0257100B1 (en) Pulse distribution type position detector
SU1238236A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
JPH05240631A (en) Optical encoder
Kiryanov et al. Algorithms of interpolation of quadrature signals for high-resolution encoders of linear and angular displacements
SU1478332A1 (en) Shaft encoder
SU1262729A1 (en) Shaft turn angle-to-digital functional converter
SU1320902A1 (en) Shaft angle position-to-time digital converter
SU1249699A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU1098021A1 (en) Shaft turn angle encoder
RU2692965C1 (en) Quadrature signals phase recording method
SU1088044A2 (en) Shaft turn angle encoder
RU1777240C (en) Displacement-to-code converter
SU1234969A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU926703A1 (en) Converter of angular displacement to code
SU1184092A1 (en) Shaft position-to-digital converter
SU1640816A1 (en) Angle-to-number converter
SU754398A1 (en) Shaft angular positin-to-code converter
SU645190A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1119051A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU862164A1 (en) Converter of shaft turn to code
SU1241473A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU1711328A1 (en) Method of conversion of shaft rotation angle into code and device