Растровый преобразователь перемещения

)5 0 01 В 21/22 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛЬ ПЕ" еритель;повыше"., стровцй сдвинуГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 715935, кл. 6 01 В 21/00, 6 08 С 9/06,1977,Авторское свидетельство СССРМ 830475, кл, 6 01 В 9/00, 1979.(57) Изобретение относится к измной технике. Цель изобретения -ние разреаающей способности. Радатчик 1 формирует четыре сигнала,тце один относительно другого на 90, Нз вцходе блока 2 дифференциальных усилителей формируются два сигнала, сдвинутые один относительно другой на 900, Генератор 3 квадратурных сигналов формирует два сигнала несущей частоты, сдВикутые один относительно другого на 90 О. На выходе блоков 4, 5 перемножения сигналов Формируются сигналы, фазы которых связаны с величиной углового перемецяиия объекта, связанного с растровым датчиком 1. Блоки 6, 7 вычитания и суммирования осуществляют вычитание и суммирование сигналов. поступающих на их входы. Фазоизмерительное устройство 8 осуществляет измерение взаимного фазового сдвига сигналов, формируемых на выходах блоков 6, 7 вычитания и суммирования. 1 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано врастровых устройствах при измерении ли.нейных и угловых перемещений в различных областях приборостроения, 5Известен растровый преобразовательперемещения, в котором в функции угла поворота формируются два квадратурных сигнала, далее производится перемножениекаждого квадратурного сигнала с сигналом 10несущей частоты, перемноженные сигналысуммируют в двух разнополярно включенных ВС-цепочках и по разности фаз междусигналами, снимаемыми с двух ВС-цепочек,судят об угловом перемещении. 15Недостатком известного устройства является большая динамическая погрешностьпри изменении скорости вращения растрового датчика. Это связано с тем, что привращении подвижного растра с некоторой 20угловой частотой 2 муаровые полосы всопряжении растров перемещаются с частотой и= Й й, где Й - число штрихов наподвижном растре, что приводит к разбалансу плеч обеих ВС-цепочек, которые выбираются из условия обеспеченияравенства во ВС = 1 что, в свою очередь,приводит к неустранимой динамической погрешности ( во - частота сигнала опОрнойчастоты); 30Наиболее близким к изобретению техническим решением является растровый.преобразователь перемещения, содержащий растровый датчик, формирующий четыре сигнала, сдвинутые друг относительно 35друга на 90, блок дифференциальных усилителей, входы которого подключены к соответствующим выходам растрового датчика,генератор квадратурных сигналов, два блокаперемножения сигналов, входы которых подключены к. выходам блока дифференциальных усилителей и генератора квадратурныхсигналов, блок вычитания, входы которогоподключены к выходам блоков перемножения сигналоа, фазоиэмерительное устройство, первый вход которого подключен квыходу блока вычитания,В известном преобразователе измерение фазы а функции пространствейных перемещений может проводиться в широком 50дииамйческом диапазоне беэ возникновения ошибок. Однако рассматриваемоеустройство обладает недостаточной разреаающай способностью,Целью изобретения является повышение разрешающей способности.Указанная цель достигается тем, чторастровый преобразователь перемещения,содержащий растровый датчик, формирующий четыре сигнала, сдвинутые друг относительно друга на 90 о, блок дифференциальных усилителей, входы которого подключены к соответствующим выходам растрового датчика, генератор квадратурных сигналов, два блока перемножения сигналов, входы которых подключены к выходам блока дифференциальных усилителей и генератора квадратурных сигналов, блок вычитания, входы которого подключены к выходам блоков перемножения сигналов, фаэоизмерительное устройство, первый вход которого подключен к выходу блока вычитания, снабжен блоком суммирования, входы которого подключены к выходам блоков перемножения сигналов, выход блока суммирования соединен с вторым входом фаэоизмерительного устройства,На чертеже представлена функциональная схема преобразователя,Преобразователь содержит растровый датчик 1, блок 2 дифференциальных усилителей, генератор 3 квадратурных сигналов, блоки 4 и 5 перемножения сигналов, блок 6 вычитания, блок 7 суммированияи фазоиэмерительное устройство 8.Преобразователь работает следующим образом.. На выходе растрового датчика 1 при его угловых перемещениях формируется 4-фазная система измерительных сигналов:0 = Оо(1+ тзи 6),02- Оо(1+ псоз ,Оз =. Оо(1- гпзи 6),04 = Оо(1 - пзсоз б,где а - коэФфициент глубины модуляции,Эти сигналы попарно противофазно поступают иа входы блока 2 дифференциальных усилителей, где производится формирование квадратурных сигналов, лишенных постоянной составляющей Оо:05 = О - 03 = ОйзиО,06 = 02; 04 = Оасоз ОСигналы 05 и 06 поступают на первые входы блоков 4 и 5 перемножения сигналов иа вторые входы которых поступают квадратурные сигналы Ч 1 и Ч 2 с генератора 3 квад,ратуриых сигналов:Ч = Чази во т,Ч 2 = ЧВСОЗ СОо т,На выходе блоков 4 и 5 перемножения сигналов формируются балансно-модулированные сигналы соз шо т соз О.и зи во т зи О,1717960 которые после . выполнения операций ихвычитания и сложения в блоках 6 и 7 вычитания и суммирования преобразуются в информационные сигналы вида рода искажения информационного сигнала приводят к прямым погрешностям измерения.Таким образом, в изобретении по сравнению с известным преобразователем реализуется вдвое более высокая разрешающая способность преобразования. О - Ч 20 э - Ч 105 = Осоз( во т + 6), О 1= Ч 105+ Ч 206 = Осоэ (Сдоб- б) Составитель. Т, Айсин Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Л. ПатайЗаказ 869 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Разность фаз между информационными сигналами О и Оп измеряется фазоизмери тельным устройством 8 и равнар = - - Е = 2 О.Таким образом, при развороте вала растрового датчика 1 на угол, равный О, фазы сигналов 0 и Оп также изменяются на вели чину О, но во взаимно противоположные направления, в связи с чем разрешающая способность преобразователя увеличивается вдвое.Сигналы О и.Он имеют строго одинако вую форму. Поэтому, если в этих сигналах присутствуют какие-то искажения в виде высших гармоник, обусловленных, например, несинусоидальностью функции пропускания растрового сопряжения или присутст вием синхронных помех, то их влияние при измерении фазового сдвига между этйми сигналами полностью компенсируется,в то время как в известном преобразователе, где фаза выходного сигнала измеряет сяотносительно опорного сигнала, такого Формула изобретения Растровый преобразователь перемещения, содержащий растровый датчик,формирующий четыре сигнала, сдвинутые друг относительно друга на. 90, блок дифференциальных усилителей. входы которого подключены к соответствующим выходам растрового датчика, генератор квадратурных сигналов, два блока перемножения сигналов, входы которых подключены к выходам блока дифференциальных усилителей и генератора квадратурных сигналов, блок вычитания, входы которого подключены к выходам блоков перемножения сигналов, фаэоизмерительное устройство, первый вход которого подключен к выходу блока вычитания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, он снабжен блоком суммирования, входы которого подключены к выходам блоков перемножения сигналов, выход блока суммирования соединен с вторым входом фазоиэмерительного устройства.