48. Преобразование унитарного кода импульсн.Датчика в двоичный код положения
Точность позиционирования измеряется допустимой абсолютной погрешностью ΔφD и относительной погрешностью δD= ΔφD/φmax, где φmax – наибольшая величина перемещения. В случае линейных перемещений все расчетные выражения аналогичны, поэтому рассматриваются только угловые перемещения.
При
выборе импульсного датчик по числу N
импульсов на оборот следует обеспечить
выполнение условия для абсолютной
погрешности:
.
Множитель k=0,1-0,5
необходим в качестве коэффициента
запаса, для учета других возможных в
системе источников погрешности.
Относительная погрешность определяется
выражением δ= Δφ/φmax,
а ее допустимое значение - δD=
ΔφD/φmax.
При определении количества разрядов k регистра, в котором предполагается сохранять двоичный код положения, следует учитывать допустимую относительную погрешность: 2k-1-1=1/(kδD).
Импульсный датчик вырабатывает две последовательности импульсов, сдвинутые друг относительно друга на четверть периода. Появление импульса в одной из последовательности сигнализирует о повороте объекта на угол: Δφ=2π/N, где N-число импульсов на оборот. Для считывания сигналов с выхода датчика требуется два бита во входном порту МК. Наличие двух сигналов позволяет определить как величину, так и знак углового перемещения.
Аппаратное и программное обеспечение МК должно обеспечить чтение датчика, определение знака углового перемещения и преобразование унитарного кода в двоичный код угла поворота.
Двоичный код xφ угла поворота формируется в специально отведенном для этого регистре, который должен инкрементироваться при поступлении каждого импульса, если вращение направлено вперед, и декрементироваться пр вращении назад.
49. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости.
Сигнал на выходе
импульсного датчика позволяет вычислить
скорость в режиме реального времени:
.
Существует 2 способа преобразования:
1.
;
,
-
измеряется таймером. В этом случае
таймер работает в качестве счетчика.
,
- позволяет судить о скорости.
- двоичный код
скорости,
.
2
.
,
,
.
- за фиксированное
время.
Чем больше интервал
времени
,
тем точнее можно измерить скорость,
если она постоянная. Время
измерения скорости ограничено требованиями
быстродействия. Поэтому этот способ
применяется при большой частоте импульсов
от датчика. В настоящее время выпускаются
датчики с
имп/об
– дорогостоящие.
Первый способ имеет преимущество при большой тактовой частоте и количестве разрядов.
,
.
При большом количестве разрядов и высокой частоте применение первого способа позволяет обойтись датчиком с небольшой N (500-4000). Фотонные датчики применяются в системах высокой точности отработки положения или стабилизации скорости, регулируемой в широком диапазоне. Поэтому величина N выбирается в зависимости от требуемой точности системы.
50. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММИРУЕМОГО ТАЙМЕРА В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭП.
П
рограммируемый
таймер предназначен для отсчета
интервалов времени и для времязадающих
функций (формирование последовательности
импульсов, импульсов модуляции, управл.
устройствами в функции времени). Функц.
схема:
Каждый канал таймера содержит 16-разр. счетчик. Перед использованием записывается в счетчик пропорциональное интервалу времени значение. Когда поступает на вход сигнал GATE (разрешение счета) счетчик декрементируется с каждым тактовым импульсом. Когда содержимое становится = 0 – на выходе формируется импульс. Существует 2 режима: режим таймера и режим счетчика. В режиме таймера формируется временной интервал. В режиме счетчика организовывается счет количества внешних импульсов, которые поступают на специальный внешний вход. В режиме счетчика можно определять длительность интервалов времени. При задании режима можно задать направление счета. Чтобы запрограммировать таймер он должен быть подключен к ЦПУ. После этого он может работать вместе с ЦПУ или как самостоятельное устройство. Чтобы он начал работать необходимо на вход «разрешение счета» подать импульс. Работу таймера можно показать на сл. диаграммах (в счетчике записано значение 7 и назначен режим таймера - декрементация):
Обычно таймер входит в состав микроконтроллера (2 и более).