测控电路第5版李醒飞电子课件测控电路第7章节信号细分与辨向电路.pptx

信号细分与辨向电路7.1 直传式细分电路 7.2 平衡补偿式细分信号细分与辨向电路为什么要细分？ 提高分辨力信号细分电路又称插补器，是采用电路手段对周期性的增量码信号进行插值提高仪器分辨力的一种方法。细分的基本原理是：根据周期性测量信号的波形、幅值或者相位的变化规律，在一个周期内进行插补，从而获得优于一个信号周期的更高的分辨力。 高分辨力是高精度的必要条件。341256信号细分与辨向电路激光干涉仪亮暗亮信号细分与辨向电路主光栅W指示光栅受工艺和造价等限制光栅测量装置W=2mmW滑尺信号细分与辨向电路受工艺和允许电流限制定尺需要读出一个周期内的移动量:细分感应同步器信号细分与辨向电路ADECB由A前进至C与由A后退至B信号变化情况相同由E前进与由D后退信号变化情况相同难以根据单一信号辨向什么是辨向？ 辨向：辨别机构的移动方向前进B在A 前面uAtuBt后退A在B 前面信号细分与辨向电路为了辨向常需要两路信号信号细分与辨向电路无法根据两路相位差0°或180 °的信号辨向，相位差90 °的两路信号最可靠。信号细分与辨向电路7.1 直传式细分电路 7.2 平衡补偿式细分7.1 直传式细分电路 Dx 1 xx x x2 i1o K K K2 1m系统总的灵敏度Ks为各个环节灵敏度Kj (j=1~m)之积，如果个别环节灵敏度Kj发生变化，它势必引起系统总的灵敏度的变化。 直传式细分直接利用位移信号进行细分，称其为直传式是相对于跟踪式（平衡补偿式）而言的，也因为它可以由若干细分环节串联而成 DG2A?A?A1BARCDG17.1.1 四细分辨向电路细分：利用两路相位差90 ° 的信号的4个跳变沿，利用单稳态触发电路在一个周期内输出4个脉冲。单稳A?A?AABB后退前进7.1.1 四细分辨向电路辨向：如果A′出现在B为负的半周期，则A滞后于B，正向运动；如果A′出现在B为正的半周期，则A超前于B，反向运动。AABB后退前进7.1.1 四细分辨向电路反向：B ?出现在A为负的半周期A?出现在B为正的半周期B ?出现在A为正的半周期A?出现在B为负的半周期正向：A?出现在B为负的半周期B ?出现在A为正的半周期A?出现在B为正的半周期B ?出现在A为负的半周期 DG3 ≥1￠A ￠B R1 CA1 ￠B 1A U￠A O1 ￠ A A DRDCG1 2 BG4 2 ￠A 1 B DG5 DDG2 G8 ￠B ≥1 A R3 C￠B3 ￠B 1 A U￠B O2 B ￠ADDG6 CG9 4 B R￠ 4 A 1 BDG10 DG7 7.1.1 四细分辨向电路 A A B B A A BB AA BBU U o1o1UUo2o2 7.1.1 四细分辨向电路 u2 uoR2uo?R1u17.1.2 电阻链细分为了实现更大的细分数，需要生成具有不同相位的多个信号。将正余弦信号施加在电阻链两端，在电阻链的节点上可得到相位各不同的电信号。这些信号经整形，脉冲形成后，就能在正余弦信号的一个周期内获得若干计数脉冲，实现细分。a) 原理图b)相量图oo 00 ∞o 367.1.2 电阻链细分-+ +N 1 ∞=o 1 3108-2+ +N ∞o 12k Ω18-5 = 1 + 4 ΩEsint ΩωΩΩ6 +N56k33k18k24ko36∞-13 o= 118+11 +N o12 54oo∞72162-9 = 110+ 还需要解决辨向问题，采取形成以72°为周期的两路方波信号的办法 +N ΩΩΩΩ8 18k56k33k24k12k Ωo90o ∞90 t-ΩEcos ΩωΩΩ￠6 = ￠ 1 4+ 24k56k18k33k+N o ￠1085o∞o 16254- ￠1+o =1441 ￠3+No126 ￠2 ∞o 72ΩΩΩΩ-33k24k56k18k+ ￠13+N= 1 ￠11o180-Esint ω ￠12∞o 144-+ +N ￠9= 1 ￠10∞o126- ￠8+ +N UR电阻链五倍频细分电路 w Esint 36o1108o5+61+28+9230o1312+131172o￠13144o￠1212 +13￠￠￠111 +2￠￠￠318o5162o6490o81054o￠9126o￠8￠108 +9￠￠￠45 +6￠￠1+21+21+27.1.2 电阻链细分电阻链五倍频细分电路 通过一定逻辑组合，获得五倍频正余弦信号，送入四细分辨向电路，实现20 细分辨向 w Esint 36o1108o1+25+68+9230o1312+1312￠13144o￠1212