7.5.2. Формирование цифрового кода на выходе фазовращателя

В фазовращателях гониометрического типа результат измерения перемещения представляется в виде временного фазового сдвига выходного сигнала относительно опорного.

Наиболее распространенным способом представления временного фазового сдвига в цифровой код является счётно-импульсный способ, когда временной интервал, пропорциональный фазовому сдвигу, заполняется счётными импульсами, количество которых подсчитывается счётчиком.

На рис. 7.12 показана схема формирования цифрового кода на выходе фазовращателя счётно-импульсным способом.

Напряжение , снимаемое с выхода фазовращателя гониометрического типа сдвинуто по фазе относительно опорного напряженияна величину, пропорциональную измеряемому перемещению. Моменты перехода синусоидальных напряженийичерез нуль от отрицательных значений к положительным фиксируется соответственно нуль-органами НО1 и НО2, формирующими в этим моменты управляющие импульсы УИ1 и УИ2.

Импульс УИ1 проходит через нормально открытый вентиль В1 на триггере Tr1 и устанавливает его в состояние «1». При этом вентиль В2 открывается. Одновременно этот же импульс устанавливает Tr2 в состояние «0», запирая вентиль В1. открытый вентиль В2 пропускает на счётчик импульсы от генератора счётных импульсов ГСИ стабильной частоты.

Импульс УИ2 устанавливает триггер Tr1 в первоначальное (нулевое) состояние, вентиль В2 запирается и подсчёт импульсов от ГСИ прекращается. В счётчике фиксируется число, пропорциональное временному интервалу между импульсами УИ1 и УИ2. Это число импульсов может быть выдано потребителю информации.

После этого поступает импульс сброса, который устанавливает счётчик в исходное состояние и через линию задержки (ЛЗ) переводит триггер Tr2 в состояние «1». При этом В1 открывается, подготавливая схему для нового цикла кодирования.

Рис.7.12 Формирование кода счетно-импульсным способом.

Недостатки:

- очень малое время нахождения информации в счётчике;

- необходимость применения высокостабильных по частоте блоков питания ФВ и ГСИ.

7.5.3. Фазовый следящий интерполятор

Схема имеет вид представленный на рис. 7.13.

ГИ, делитель частоты, фазорасщепитель и ФВ работают, как в обычной схеме фазовращателя гониометрического типа.

С реверсивного счётчика код N сравнивается с периодически изменяющимся кодом делителя частоты – сумматором. Со старшего разряда сумматора выходит меандр, фаза которого по отношению к опорной частоте задержана, пропорционально коду реверсивного счётчика.

Этот меандр коммутирует фазочувствительный выпрямитель ФЧВ, на выходе которого будет напряжение пропорциональное синусу угла рассогласования напряжения с фазовращателя и .

Напряжение управления подается на ГУН, а тот в свою очередь так изменяет код реверсивного счётчика, чтобы свести разность ик нулю.

Рис. 7.13. Фазовый следящий интерполятор.

Данная схема проще в реализации, чем амплитудная, однако амплитудная схема компенсации имеет питание фазовращателя от сети и его напряжение, снимаемое с обмоток и, может быть использовано в синхронно-следящих аналоговых системах. В фазовом следящем интерполяторе это сделать можно, но сложней, так как фазорасщепитель, питающий датчик, маломощный.

Динамические параметры преобразователя определяются параметрами цифро-аналогового следящего контура.

Достоинство. Интерполяторы следящего типа обладают высокими динамическими показателями, так как ГУН может генерировать с частотой от 0 до 1МГц, что дает возможность даже для преобразователей с разрешающей способностью иметь скорость вращения до, что является очень большой величиной. Возможно применение ФОП для повышения точности преобразования.

Недостаток. Невозможность работы в многоканальном режиме.