SU885803A1 - Устройство дл преобразовани фазового сдвига в цифровой код - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА В ЦИФРОВОЙ КОД

1

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и может быть использовано в системах программного управлени  металлорежущими станками, в геодезических приборах, в навигационных приборах дл  преобразовани  угловых перемещений в цифровой код.

В этих преобразовател х угловое перемещение входного вала преобразуетс  во временной фазовый сдвиг одного (информативного ) сигнала относительно другого (опорного ) сигнала. Этот сдвиг затем преобразуетс  в цифровой код.

Известно устройство дл  преобразовани  , фазового сдвига в цифровой код с промежуточным преобразованием фазового сдвига в посто нное напр жение, работающее по логике «фазовый сдвиг - интервал временипосто нное напр жение - код 1J.

Недостатком этого устройства  вл етс  необходимость периодической калибровки фазометра в процессе измерени , что существенно усложн ет его использование в автоматических комплексах.

На.иболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство,

работающее по счетно-импульсному способу 2.

Однако дл  достижени  высокой разрещающей способности фазометра возникает необходимость формировани  фронтов импульсов весьма малой длительности (пор д ка дес тков наносекунд), высокой точности фиксации перехода через нуль напр жений (пор дка единиц мВ), высокой частоты заполн ющих импульсов, что ограничивает число разр дов из-за недостаточного быстро10 действи  счетчика.

Цель изобретени  - повыщение точн ости преобразовани  угловых перемещений в цифровой код.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее растровый фазо 5 вращатель и преобразователь временного интервала в цифровой код, введены два синхронных фильтра, причем выходы растрового фазовращател  подключены ко входам синхронных фильтров, а выходы синхронных фильтров подключены ко входам преоб разовател  временного интервала в цифровой код.

На чертеже показано предлагаемое устройство .

Устройство содержит растровый фазовращатель (РФВ) 1, синхронные фильтры (СФ) 2 и 3, преобразователь 4 временного интервала в цифровой код, тактовые генераторы 5 и 6, генераторы 7 и 8 коммутирующих импульсов, фазовые детекторы 9 и 10, конденсаторы 11 - 18, резисторы 19 и 20 и ключи ,

Устройство работает следующим образом .

Информативный сигнал UH с выхода фазовращател  I сдвинут по фазе по отнощению к опорному сигналу Uo на величину, пропорциональную углу поворота ci- входного вала. Эти сигналы подаютс  на входы синхронных фильтров 2 и 3, состо щих из резисторов 19 и 20 и конденсаторов II -18, подключенных к общему проводу ключами.

Длительность коммутирующего импульса равна , где Т -V- период повторени  импульсов, п - число 1 оммутирующих конденсаторов , (в данном случае п 4), fo- частота следовани  коммутирующих импульсов . Коммутирующие импульсы, формируемые генераторами 7 и 8, сдвинуты по фазе последовательно на 360°/п. Генераторы 7 и 8 управл ютс  тактовыми генераторами 5 и 6, создающими частоту импульсов пр моугольной формы nfo-

Синхронные фильтры 2 и 3 действуют таким образом, что амплитуда сигнала на их выходе (точки а и а ) максимальна, когда частота на их входе (частота сигналов UoH Uj,) равна частоте коммутации f. При неравенстве этих частот амплитуда выходного сигнала (в точках а и а ) уменьшаетс  и возникает фазовый сдвиг между входным сигналом и сигналом от генераторов 7 и 8. Этот сдвиг выдел етс  фазовыми детекторами 9 и 10 и служит управл ющим сигналом дл  тактовых генераторов 5 и 6, которые подстраивают частоту коммутирующих импульсов таким образом, чтобы компенсировать возникающий фазовый сдвиг. Поэтому начальна  фаза сигналов с тактовых генераторов 5 и б определ етс  начальной фазой .соответствующего входного сигнала Uo или Ur,, т. е. в системе обеспечиваетс  фазова  автоподстройка частоты. Но частота сигна 1ов тактовых генераторов 5 и 6 в п раз выше частоты входного сигнала (Uo или Uf,). Поэтому, если

разность ф;3.9Сип)-7(Ц1)й|,то разность фаз ( - происходит фазовое усиление в п раз. Сигналы с тактовых генераторов 5 и 6 UTTH подаютс  на преобразователь 4 временного интервала в цифровой код, который может быть построен по

любой известной схеме.

Таким образом, чувствительность преобразовател  увеличиваетс  в п раз.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  преобразовани  фазового сдвига в цифровой код, содержащее растровый фазовращатель и преобразователь временного интервала в цифровой код, отличающеес  тем, что с целью повышени  точности преобразовани , в него введены два синхронных фильтра, причем выходы растрового фазовращател  подключены ко входам синхроннь1х фильтров, а выходы синхронных ,фильтров подключены ко входам преобразовател  временного интервала в цифровой код.

   Источники ин(|Лрмацни. прин тые во внимание при экспертизе 1. Смирнов П. Т. Цифровые фазометры. Л., «Энерги , 1974.
2. 2. Преснухин Л. Н. Фотоэлектрические преобразователи информации. М., «Маишностроение , 1974, с. 228.