测控电路 作者 张国雄 第7章 信号细分与辩向电路.ppt

* * * * * * umsin(?t+?j) ?d ?j-?d 移相脉冲 鉴相电路 放大 整形 移位脉冲门 显示电路 相对相位基准 分频器 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 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 3