SU734773A1

SU734773A1 - Method of converting displacement into code

Info

Publication number: SU734773A1
Application number: SU772505580A
Authority: SU
Inventors: Виктор Дмитриевич Кравченко
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority date: 1977-07-05
Filing date: 1977-07-05
Publication date: 1980-05-15

Description

быть использована вследствие неодинакового ухода различных каналов преобраэо вател , образованных каждой пространств ,венно сдвинутой фазой). Целью изобретени вл етс повышение точности преобразовани , Это достигаетс тем, что сравнивают длительности пр моугольных импульсов между собой, и по результа-там сравнени измен ют фазы и уровни опорных напр жений относительно нул питающих, напр жений до услови равенства длительгности пр моугольных импульсов, сравнива ют пр моугольные импульсы различных пространственных фаз между собой, и по результатам сравнени формируют код гру бого отсчета, а код точного отсчета формируют из амплитуды огибающих напр жений в промежутках времени, соответствую щих квант кода грубого отсчета. Сущность изобретени по сн етс на примере устройства, реализующего предла гаемый способ. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы его работы . Дл простоты рассмотрено построение преобразовател с двум пространственно смещенными чувствительными элементами . Ротор 1 преобразовател св зан с кон ролируемым объектом (на фиг. 1 не показан ), Чувствительные элементы 2 преобразовател смещены на величину „( пор дковый номер где 1 -чувствительного элемента , число каналов преобразовател , угловой щаг. Соответстве1шо величине смещена пространственна фаза ф. сигнальных пр жений чувствительных элементов Uei . С блока 3 опорного напр жени напр жение Ц,, На фиг. 2 показано сигнальное напр жение Up. с выхода одного канала. Это напр жение поступает на вхо фазочувствительного усилител 4, где сравниваетс по фазе с onqDHbTM напр же нием Ц)1, При смещении ротсра 1 на угол ц ,„., (0-г ) мен етс ампл в пределах туда Ujj: от О до максимума, а при угле повсрота Q -т- мен етс электрической фазы спгнально1о напр жени .Н выходе фазочувствителыюго усилител 4 в моменты совпадени знаков фаз опорного и сигнального напр жений формируетс огибающа сигналов (а, Ь), нагфимер , положительного знака (см. фиг, 2), а при несовпадении знаков - другого (о-грицательного ) относительно нул питающего напр жени Е, На фиг. 2 электрические фазы напр жений и UQ имеют сдвиг ф., а так как фазочувствительный усилитель имеет выходную интегрирующую цепь, врем At) нахождени его результирующего сигнала А в положительной области при наличии фазового сдвига будет меньше, чем врем Д+, его нахождени в отрицательной. Соответственно этому и разнородные (1 и О) кодовые сигналы Uj-j, сформированные пороговым элементом о, будут различны по прот женности . Через коммутатор 6 данные сигналы поступают на измеритель 7 прот женности кодовых сигналов, который производит замер во времени i или по углу О прот женностей кодовых сигналов, передает результат в блок 8 пам ти и блок 9 управлени , который вы вл ет, какой из сигналов 1 или О больше по прот женности , и выдает регулирующее воздействие на фазосдвигатель Ю и регул тор 11 уровН оперного напр жени , воздействующие в свою очередь на блок 3 опорного напр жени . При изменении уровн опорного напр жени мен етс чувствительность фазочувствительного операционного усилител 4 по его опорному входу, а при изменении фазы подстраиваетс фаза U опорного напр жени () , Так как напр жени (jL ,Uo,Uort должны быть одной частоты, указаннз ю выше подстройку удобно производить в дискретной форме, а затем аналоговыми фильтрами производить выделение требуемых сигналов, подаваемых на блок 3 опорного напр жени и блок 12 питани чувствительных элементов 2. Так можно осуществл ть индивидуальную подстройку каждого из каналов, подключаемых поочередно коммутаторе 6; замер прот женностей кодовых сигналов, например, легко осуществить заполнением эталонной частотой соответствующ1{х временных интервалов с последующим подсчетом. Поспе осуществлени подстройки по всем каналам блок 9 управлени выдает команду на подключение блока 13 логической селекции. В его основу положено проведение логической операции неравнозначности над сигналами системы пространственпо сдвинутых кодов (см. фиг. 2) Up--UbUjb+y bU b,(2) гае , - выходные кодовые сигналы 1 канала, - выхош1ые кодовые сигналы Ц канала, выходные кодовые сигналы блока 13. Данные кодовые сигналы поступают в регистр 14 старших разр дов кода. Согласно этой информации блок 9 управлени осуществл ет через коммутатор 15 подключение к блоку 16 преобразовани амплитуды в код согласно пор дку i расположени чувствительных элементов 2 .выход ных сигналов фаэочувствительиых усилите лей ,т,е. огибающих с различными пространственными фазами. Выходной код блока 16 поступает в регистр 17 мласьших разр дов. Так как пространстЬенные фазы огибающих сдвинуты согласно вьфа . женшо (1), преобразование амплитуды будет осуществл тьс в одном и том же диа пазоне, тем меньшем, чем больше число п пространственных фаз. Данное обсто тельство позвол ет значительно упростить блок 16 преобразовани амплитуды посто ЯШ1ОГО напр жени в код и получить боль )шую точность преобразовани . На основе предлагаемого способа может быть осуществлено кодирование перемещени с точностью нри использовании бескштактиого индуктосина до 1О угловы секунд при быстродействии выдачи информации до сотен килогерц при существующей технологии и интегральных элементах , выпускаемых отечественной промышленностью . 773 мула изобретени Способ преобразовани перемещ Ни в код, основанный на преобразовании перемещени в сдвинутые по пространственным фазам сигнальные напр жени , сра&нении фазы сигнального напр жени с фазой опорного напр жени и выделении огибающих напр жений, формировании пр моугольных импульсов соответственно пол рности огибающих напр жений, отличающийс тем, что, с целью повыи ни точности преобразовани , сравнивают длительности пр моугольных импульсов между собой и по результатам сравнени измешпот фазы и уровни спорных напр жений относительно нул питающих напр жений до услови равенства длительности пр моугольных импульсов, сравнивают пр моугольные импульсы различных пространств венных фаз между собой и по результатам сравнени формируют код грубого отсчета, а код точного отсчета формируют из амплитуды напр жений в промежутках времени, соответствующих кванту кода отсчета. Истощ1ики информации, прин тые во BHiSvfaHHe при экспертизе 1.Авторское-Свидетельство СССР по за вке № 2305434/18-24, л. Q 08 С 9/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 570078, кл. Q ОБ С 9/04, 1973 прототип).be used due to the unequal withdrawal of the various channels of the transducer formed by each of the spaces shifted in phase). The aim of the invention is to improve the accuracy of the conversion. This is achieved by comparing the durations of rectangular pulses with each other, and according to the results of the comparison, the phases and levels of the reference voltages change relative to the zero supply, the voltages to the condition that the rectangular pulses are equal, coarse readings of different spatial phases are formed between each other, and, based on the results of the comparison, a coarse reference code is formed, and an accurate reference code is formed from the amplitude of the envelope voltages in the interval x times corresponding to the quantum of the rough counting code. The invention is illustrated by the example of a device implementing the proposed method. FIG. 1 shows a block diagram of the device; Fig, 2 - diagrams of his work. For simplicity, the construction of a transducer with two spatially shifted sensitive elements is considered. The transducer rotor 1 is connected with the object to be monitored (not shown in Fig. 1), the transducer sensing elements 2 are shifted by the value "(the sequence number is where 1 is the sensitive element, the number of transducer channels is angular). The spatial phase f is displaced. signal voltages of sensitive elements Uei. From the unit of the reference voltage, voltage C ,, .. Fig. 2 shows the signal voltage Up. from the output of one channel. This voltage is fed to the input of the phase-sensitive amplifier 4, where In the case of onqDHbTM voltage C) 1, when the rotsra 1 is displaced by an angle q, n, (0-g), the ampl varies within the range Ujj: from O to the maximum, and at angle of increase Q phase of the negative voltage. On the output of the phase-sensitive amplifier 4, at the moments of coincidence of the signs of the phases of the reference and signal voltages, an envelope of the signals (a, b), a positive sign (see Fig. 2) is formed, and if the signs are different, another g) from zero to the supply voltage E, FIG. 2, the electrical phases of the voltages and UQ have a phase shift, and since the phase-sensitive amplifier has an output integrating circuit, the time At) its resultant signal A in the positive region in the presence of a phase shift will be less than the time D +, it will be in the negative one. Accordingly, heterogeneous (1 and O) code signals Uj-j, formed by the threshold element o, will be different in length. Through the switch 6, these signals are sent to the meter 7 of the code signals, which measures the time i or the angle O of the code signals, transmits the result to the memory block 8 and the control block 9, which shows which of the signals 1 or O is longer in length and gives out a regulating effect on the phase shifter U and the level 11 regulator of the operating voltage, which in turn affect the block 3 of the reference voltage. When the level of the reference voltage changes, the sensitivity of the phase-sensitive operational amplifier 4 is changed by its reference input, and when the phase changes, the phase U of the reference voltage is adjusted (). Since the voltage (jL, Uo, Uort must be the same frequency as indicated above it is convenient to produce in discrete form, and then using analog filters to make the selection of the required signals supplied to the block 3 of the reference voltage and the block 12 of the power supply of the sensitive elements 2. Thus, it is possible to carry out an individual adjustment of each of the channels connected alternately to the switch 6; measuring the lengths of the code signals, for example, is easy to fill with a reference frequency corresponding to 1 {x time intervals followed by counting. After the adjustment is performed on all channels, the control unit 9 issues a command to connect the logical selection unit 13. the basis is the logical inequality operation over the signals of a system of spatially shifted codes (see FIG. 2) Up - UbUjb + y bU b, (2) hei, - output channel 1 code signals, - output channel signals D of the channel, output code signals of block 13. These code signals go to register 14 of the highest code bits. According to this information, the control unit 9, via the switch 15, connects to the unit 16 amplitude-to-code conversion according to the order i of the arrangement of the sensitive elements 2. Output signals of the photoelectric amplifiers, t, e. envelopes with different spatial phases. The output code of block 16 enters the register of 17th least bits. Since the spatial phases of the envelopes are shifted according to the curve. Gen- eral (1), the amplitude conversion will be carried out in the same range, the smaller the larger the number n of spatial phases. This circumstance makes it possible to significantly simplify the amplitude conversion unit 16 of constant voltage into code and to obtain greater conversion accuracy. On the basis of the proposed method, movement can be encoded with an accuracy when using contactless inductosin up to 1O angular seconds with a speed of outputting information up to hundreds of kilohertz with the existing technology and integrated elements manufactured by domestic industry. 773 of the invention Способ Movement conversion method No to a code based on the conversion of the movement into signal voltages shifted in spatial phases, compression of the phase of the signal voltage with the phase of the reference voltage and the selection of envelopes, the formation of rectangular pulses according to the polarity of the envelopes characterized in that, in order to improve the accuracy of the conversion, the durations of the rectangular pulses are compared with each other and according to the results of the comparison, the phase shift and the levels are controversial voltages with respect to zero supply voltages up to the condition of equality of the duration of rectangular pulses, compare rectangular pulses of different spatial phases with each other and, based on the results of the comparison, form a rough reference code, and the exact reference code is formed from the voltage amplitude in time intervals corresponding to the code quantum countdown. Istoschiki information taken in BHiSvfaHHe in the examination 1. Authors-Certificate of the USSR for application number 2305434 / 18-24, l. Q 08 C 9/00, 1975. 2. The USSR author's certificate 570078, cl. Q OB C 9/04, 1973 prototype).

. .... . ....

..., .-..., .-

r / / :: /:: r / / :: / ::

00

0Г™0Г ™

e,te, t

.2.2

Claims

Claim

A method of converting movement to a code based on converting movement into spatial-phase-shifted signal voltages, comparing the phase of the signal voltage with the phase of the reference voltage and isolating the envelope voltages, generating rectangular pulses corresponding to the polarity of the envelope voltages, characterized in that, in order to increase the accuracy of the conversion, compares the duration of the rectangular pulses with each other and according to the results of the comparison change the phases and levels of disputed stresses relative but zero supply voltages up to the condition that the duration of rectangular pulses is equal, rectangular pulses of different spatial phases are compared with each other and, based on the results of the comparison, form a coarse reference code, and the exact reference code is formed from the amplitude of the envelope of voltages in time intervals corresponding to the quantum of the coarse reference code.