Способ интерполирования интерференционных сигналов

(71) Институт электроники АН БелоРУсской ССР(83) 831.777 (088,8)(56) 1, Преснухин П, ЯШаньгин В, фШаталов Ю, А,Муаровые, растровые датчики положения и их применение,М., Машиностроение", 1969,.с. 67-71.2. Зилитинкевич И. С. Интерполяция.отсчета в прецеав периоца. аналого цифрового преобразователя Иакопительнж о.,типа. Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 1969, М 8,с. 21-24 (прототип). ГОСУААРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С:М 5) СОХа НВВФчисю, , НИЯ ИНТЕРФЕРЕНБИОННЫХ; СИГНА ЛОВ, заключаощийся в фарщиреэаиаи двух сдвинутых по фазе иа 90 гармоне ческих сигналов, йваитовааиа ай ао уров ними формировании прямоугощаых имп 3 аьсов и определении доли порядка интерфе рвщин, о тл и ч а в щ и й с я тем, что, с келью повьицеащ разреаа 3 эшей спо ий, и ии аии ВеР те Вам ВЗШполученные сигналы вычиВают, Мъ, раз последовательно осуаэствляют выпряы-: ление раЭйостного сигнала и исзциочение его постоянною о уровня с еаааремеииым усилением и доля иоряцВЙ 3 йищ 1 ферэи" ., я щии р 2 ассчитывается по формуае . 4 т " 2", где щ число уровней иванто1 10338Изобретение относится к измерительнойтехнике, в частности к интерполированиюинтерференционных сигналов при измерении линейных перемещений и углов,Известен способ интерполированияинтерференционных сигналов, по которому,формируют два сдвинутых по фазе на 900гармонических сигнала, по нулевомууровню обоих сигйалов формируют двепрямоугольных импупьосов, прямоугольные импульсы дифференцируют Г 13.Недостатком способа является невысокая разрешающая способность,вследствие невозможности регистрации величвны, меньшей, чем четвертая, часть порядка интерференции,ГНаиболее близким к изобретениюявляется способ интерполирования интерференционных сигналов, заключающийсяв формировании двух сдвинутых по фаэе на 90 гармонических сигналов, кванотовании по уровням, формированиипрямоугольных импульсов и определении доли порядка интерференции Г 2. 25Этот способ имеет недостаточнуюразрешающую способность, ограниченную числом уровней квантования, раэность напряжений между ближайшимииз которых должна быть больше двойнойыаксимальной амплитуды шума. Кромеэтоготочность способа снижена поррешностями, связанными с непинейностьюучастка сигнала, подлежащего квантованию, с нес мбильностью постояннойсоставляющей сигналов.Цель изобретения - повьпцение фразрешающей способности.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу интерполированияиитерференционных сигналов, заключающемуся. в формировании двух сдвинутых по фазе на .90 гармонических сасизлов квантовании их по уровням фсдфмвровании прямоугольных импульсов иопределении доли порядка интерференции,перед квантованием по уровням выпрямпяют гармонические сигналы, полученныесигналы вычитают, л раз последовательно осуществляют выпрямпение разностно .го сигнала и исключением его постоянно ффго уровня с одновременным усилением,а доля порядка. интерференции рассчитывается по формуле МФ 2+2, где;вчисло уровней квантования.На фиг. 1 приведены временные диарраммы, поясняющие преобразования надсигналами; на фиг. 2 - блок-схема усуройства, реализующего способ,67 2Устройство содержит фотоприемныеблоки 1 и 2, состеакие из фотоприемников 3 и 4, схем 5 и 6 автоматичеокой регулировки усиления и схем 7 и 8выпрямлении, дифференционный увилитель 9, попупериодные инверторы 1012, усилители 13 и 14 с емкостнойсвязью, блок 15 квантования, включающий два триггера 16 и 17 Шмидта,схему 18 форверования масштабныхимпульсов, состоящую иэ инверторов" .19и 20, одновибраторов 21 - 24 и элемента 25 ИЛИ.Способ осущес гвляется следующимобразом,Устройс гво формирует два сдвинутыхпо фазе иа 90 гармонических сигнала(фиг.1, диаграммы О. и О посредствомфотоприемных блоков 1 и 2, в которыхфотоприемники 3 и 4 регистрируют светФфвне потоки, пространственно сдвинутыедруг относительно друга на четверть ши врины интерференционной полосы, а схемы 5 и 6 автоматической регулировкиусиления поддерживают постоянной амплЭйтуду сигналов. Полученные гармонические сигналы выпрямляют при помощисхем 7 и 8 выпрямления (фиг. 1, диаг;.раммы О и Щ. Выпрямленные сигналывычитают дифференциальным усилителем 9,с выхода которого получают разностныйтреугольный сигнал, имеющий нулевойпостоянный уровень (фиг. 1, диаграм-мы О), п раэ последовательно выпрямляют раэностный сигнал и исключают егопостоянный уровень с одновременным усилением посредством полупериодных инверторов 10 - 12 и усилителей 13 и 14 семкостной связью.После выпрямления получают сигнал,имеющий также треугольную форму, нообладающий постоянной составляющей(фиге 1 ф диаграммы О,ОвиО ). Исключение постояиной составляющей сигналас одновременным усилением делает егосимметричным относитещно нулевогоуровня (фиг. 1 диаграммы 0 и 09)Последовательность этих операций даетвозможность в 2 раз уменьшить перв.Иод сигнала.Период сигнала после выполненияэтих операций. (фиг. 1, диаграммы 0)в 22 раз меньше периода гармоничес-ких сигналов, хащкФериэующего порядокИнтерференции, т,е,т: т(тКвантуют подученный треугольныйсигнал по уровням в блоке 16 квантоаа13 1033867 4ния посредством триггеров 16 и 17: меньшей, чем порядок интерфвреициовай,Шмидта, С аызхаов блока 15 снимают побосы (период интерференционио о сигдие поавдоватебьности прямоугольных нала), Кроме того, в способе подбэжатимпубьсов (фиг. 1, диаграммы О. квантованию треугольные импульсы, вВ О) е ФОрмируют короткие прямоугоб 3связи с чем искбючены погрешностииые импульсы: (фщ. 1,. диаграммы 0) . связанные с небинейностыо кващуемого. при.помошйсхемы. 18 формирования участка сигнала, а всбедствне того,масштабщ,ц,импубьсов. Импульсы с ббо что находят ревностный санаб от. ка квантования подают иа одноэибрато- выирямбяемых гармоническик сааабов,ры 22 и. 23 непосредственно, а на од о практивски сведены к нуае погрешностиновибраторы 21 и 24 - череэ инверто- нестабильности постоащой составляющейры 19 и 20, Одйовибраторы формируют сигналов.короткие импульсы по фронтам поступаюмав импульсов. Они йсступают на эбе Таким обраэом, и раэремент 25 ИЛИф с выхсда кОторого спица 5 фаюшая сцособностьемают импубьСЫ, пЕРиод сбадонания ко- ИспобЬЭциание способа, ще сьеме и., торых характериэует долю порядка ин- обработке информации о качестве, втерференциие частности, ,. микросхем поэвобит попамЦредбагаемый. способ позволяет полу- чать годовой экономический аффект окобЬчать импульсы с ценой в Е 2 д+ раз рр 90 тыс. руб,Составитель Е. Глаз адактор П. Макаревич Техреду В.Далекорей Ъ Подписно екав 608/43 ЯВИВШИ Гссуда ио делам 113038, Мос