测控电路张国雄第7章.ppt

7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 (二）相对相位基准和移相脉冲门 a) 时钟脉冲 b) 正常分频 c) 减脉冲 d) 使?d延后 e) 加脉冲 f) 使?d前移 减脉冲 加脉冲 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 (二）相对相位基准和移相脉冲门 Ux=0: DF正常二分频 Ux=1: DF不工作，输出1 Fx=0: DG2关闭，减脉冲 Fx=1: DG2开启，脉冲数加倍 Ux n/2分频器 相对相位基准 移相脉冲门 Ms 去数显电路 DF DG1 DG3 DG2 Ux Ud S R D C f0 Fx Uc 二分频器 n/4分频器 去鉴相器 Ud Ux Uc Uj Ud DG1 Uc Uj DG2 DG3 DG4 DG5 Fx Fx Uj ′ Ud ′ R R C C 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 (三）测量速度 由于在一个载波周期仅有一次比相，动态测量时（指在部件移动过程中就要读出它的位移），为使测量速度引起的误差不超过一个细分脉冲当量，就要求在一个载波周期内相位角的变化不超过一个细分脉冲当量，即 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 (三）测量速度 静态测量时（指移动部件停止运动后才读数），尽管在传感器位移时会发生超过一个脉冲当量的误差，但是，一旦传感器在测量位置停下，经过一段时间，就能读得合乎精度要求的测量数据。传感器反向运动时，Ud 超前于Uj，相对相位基准停止进脉冲，?d-?j多大，Ux脉宽就多宽，使相对相位基准少进相应的脉冲数，使Ud后延，直到达到?d=?j。故反向运动时系统有很强的跟踪能力。 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 Uj Ux ?? ??/2 Uj Ux 没跟踪Ud ?? 无脉冲进入，等待 跟踪后Ud 与Uj同时翻转 跟踪后Ud 加倍进脉冲 停止进脉冲，仍落后??/2 Uj滞后 Uj超前 没跟踪Ud Ux n/2分频器 相对相位基准 移相脉冲门 Ms 去数显电路 DF DG1 DG3 DG2 Ux Ud S R D C f0 Fx Uc 二分频器 n/4分频器 去鉴相器 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 (三）测量速度 正向运动时Ud滞后于Uj，在Ux=1期间以加倍的速度进脉冲，只用一半的时间就提前翻转，一个周期内只能使?? ＝?j-?d减小至?? /2。第二周期又产生??，相位差扩大为(??/2)+??，经跟踪留下(??/2+??)/2；第三周期又产生??，经跟踪留下??+(??/2+??)/2；最终相位差扩大为 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 Uj Ud Uc DG1 DG2 Ux Fx 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.1 相位跟踪细分 本鉴相器根据相位差输出落在Uc的高电平还是低电平辨向，鉴相范围为?/2 ?? 超过鉴相器的鉴相范围?/2就要将Uj超前误判为滞后，从而丢失整个节距，即失步。为此要求 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.2 幅值跟踪细分 W W=2mm 余弦绕组 定尺 正弦绕组 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.2 幅值跟踪细分 鉴幅辨 控制电路 显示电路 切换 计数器 函数 发生器 θj θd e 调幅脉冲 向电路 放大滤 波电路 感应 同步器 e超出门槛电平就改变θd，使减小， θd跟踪θj的变化 感应同步器供电电压的变化靠函数变压器实现 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.2 幅值跟踪细分 为了实现n细分，变压器需要n个抽头。为减少抽头简化供电方式。采用变形正余弦激磁电压后后半周期，输出信号e变号，需要在辨向中注意。 7. 信号细分与辨向电路 7.2 平衡补偿式细分 7.2.2 幅值跟踪细分 0 0 180 180 360 360 θd/(?) θd/(?) us uc uc us c)变形正弦 a)正弦信号 0 0 180 180 360 360 θd/(?) θd/(?) b)余弦信号 d)变形余弦 前半周期 后半周期 为进一步减少抽头，把180?先按?=18?等