Способ преобразования перемещений в фазу сигнала
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано , например, в растровых преобразователях при измерениях линейных и угловых величин в различных областях машинои приборостроения. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения масштаба преобразования. Сущность способа заключается в формировании п-фазной системы сигналов V ,V ,...,V несущей частоты, формировании h -фазной системы измерительных сигналов S ,S , .-. . ,S, фазы которыхимеют последовательно увеличивающиеся задержки от t до t через 2ТТ/П, соответствующие пространственной фазе в и -фазном растровом звене. Сигналы несущей частоты модулируются измерительными сигналами в двух каналах с последующим S суммированием модулированных сигналов на соответствуюодих сумматорах . Таким образом, получаются два сигнала Vj., V, S,+ V R,+.. . . Vla V, . . ., ,последний из которых используется в качестве опорного для первого сигнаtm ,A ла. 3 ил. Ю оо ч Од
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
m46 О1 В 21/00
1 1
Ф
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3958111/24-28 (22) 07.06.85 (46) 30.11.86. Бюл. У 44 (71) Московский ордена Ленина институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) В.А.Соломатин, В.А.Цилин и N.Ã.ßêóøåíêîâ (53) 531.777 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М- !033867, кл. G 01 В 21/00, 1981.
Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. Л.Н.Преснухина. M.: Машиностроение, 1974, с.211. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕ-!
11ЕН1Й В ФАЗУ СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в растровых преобразователях при измерениях линейных и угловых величин в различных областях машино- и приборостроения..Я0„„1273735 А 1
Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения масштаба преобразования.
Сущность способа заключается в формировании и-фаэной системы сигна— лов Ч,V,...,U несущей частоты, формировании -фазной системы измерительных сигналов 8,,8,...,8„, фазы которых имеют последовательно увеличивающиеся задержки от .„ до „ через 211/п, соответствующие пространственной фазе в н -фаэном растровом звене. Сигналы несущей частоты модулируются измерительными сигналами в двух каналах с последующим суммированием модулированных сигналов на соответствующих сумматорах. Таким образом, получаются два сигнала Ч, = Ч, S,+ Ч Б +...+V„h„
2 Я. и Vg<= Ч, S„+ Ч Б,+...+Ч„Б,,последний из которых используется в качестве опорного для первого сигнала. 3 ил.
1273735
15 а его фаза у ранна 9 = +6 .
35
{1+я. sin (g +P )), постоянная составляющая пропускания t --го элемента растрового звена; коэффициент глубины модуля40 ции q.
L где -„, о
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, н растровых преоб -. разователях при измерениях линейных и угловых величин н различных областях машино- и приборостроения.
Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения масштаба преобразования.
На фиг.l представлена схема, поясняющая способ; на фиг.2 — один из возможных вариантов устройства, реа— лизующего способ; на фиг.3 — диаграмма, поясняющая работу устройства.
Способ преобразования перемещеI ний в фазу сигнала заключается в следующем (фиг.l).
Формируют и-фазную систему сиг— налов V, несущей частоты.
В частности каждый из сигналов можно представить как:
V = V sin (u)t+,), где Ч вЂ” амплитуда сигнала;
3 — несущая частота;
У вЂ” фаза i-го сигнала, причем
2Tl — — -(i-l), i = 1,2,3,...,и о
Каждый из этих сигналов подвергается амплитудной модуляции в соот— ветствующем 1-ом элементе растрового сопряжения первого канала, имеющем пропускание
21Т
Р = (†-) (-1) п
6 — пространственная фаза растрового сопряжения.
Известно, что в этом случае суммар ный сигнал
VE =.ŠV. = — — V cos(Qt-C)
nm
1 1 2 l
Ф =1 а фаза этого сигнала Ч„-- -9 .
Во втором канале каждый из сигналов
V; подвергается амплитудной модуляции в j-ом элементе растрового сопряжения, пропускание которого равно
6; = 1я t 1+m .. sin (9+6. )) . причем (2 1Т вЂ” 2П (j 1) / n|
j = 1,2,3...,и, или . = . (1+тч.sin(8+ 2_#_- ---" — — ))
2П (-1) о 2
В идеальном случае, когда у . =6; „=->, 11 + m sin (9 — p;)), тогда суммарный сигнал во втором канале можно представить как
nm
V p = — — Vm cos (u)t +В)
Разность фаз сигналов в первом и втором каналах равна т (@
Устройство, реализующее предлагаемый способ (фиг.2), содержит растровое звено 1, осветительную систему
2, приемники излучения 3 — 6, ключи
7 и 7, подсоедиеннные к выходу
t приемника излучения 3, ключи 8 и 8, подсоединенные к выходу приемника
Г излучения 4, ключи 9 и 9, подсоединенные к выходу приемника излуче1 ния 5, ключи 10 и 10, подсоединенные к выходу приемника излучения 6, генератор 11 q -фазной системы импульсных электрических сигналов, упранляющих ключами, сумматоры !2 и 13, входы которых соединены с вы( ходами ключей 7-10 и 7 -10 соответственно, фильтры !4 и 15 и фазоиз меритель 16.
Устройство работает следующим образом.
На выходах приемников 3-6 излучения формируется и-фазная система сигналов S — h (фиг.2 и 3), амплитуды которых определяются положением (перемещением) растрового звена 1, а начальные фазы смещены последовательно на величины 2П/и. Приемники излучения коммутируются генератором 11и -фазного импульсного напряжения Ч вЂ” V одновременно по двум
4 каналам. В первом сигналы Я вЂ” Я комД мутируются в последовательности 1,2, 3 4, а но втором — в последовательности 4,3,2.,1. Это обеспечивается поподключением сигнала 1„ одновременно к ключа"- 7 и 10,V — к ключам
2
1 — к ключам 9 и 8
1 ,к ключам 10 и 7 . На сумматор 12 поступают сигналы, модулированные
3 1 следующим образом: V — сигналом
S,,U — сигналом Я, Ч вЂ” сигналом
2 з
Я, V сигналом Sд . Ha сумматор
13 поступают сигналы, модулированйые в обратном порядке: V„ — сигналом S Ч вЂ” сигналом Я, Ч вЂ” сигналом S u V — сигналом S . На
4 1 фиг.3 показаны сигналы на выходах сумматоров для двух положений растрового звена: g= О и о = <Х. Видно, что при перемещении на ц фазы сигналов Чу, VS изменяются на равные, .1 2 ,но взаимно противоположные по знаку величины, соответствующие
После выделения фильтрами 14 и 15 первых гармоний этих сигналов (фиг.2) помощью фазоизмерителя 16 измеряют их разность фаз, соответствующую величине 2 с, т.е. чувствитель— ность преобразователя увеличивается вдвое за счет увеличения масштаба преобразования.
273735 4
Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я
Способ преобразования перемещений в фазу сигнала, заключающийся в том, что формируют и -разную систему сигналов Ч,, Ч,...,Ч„ несущей частоты, формируют tl--фазную систему измерительных сигналов S, S, е ° ° ю фазы которых имеют последоваh тельно увеличивающиеся задержки от . до через 21Г/ь,соответствую— щие пространственной фазе в -фаз-ном растровом звене, перемножают соответствующие измерительные сигналы и сигналы несущей частоты V S
15 V Sz Ч.Я„ су мируют перемноженные сигналы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, сигналы несущей частоты
U,,V,...,V„ oäíoâðåìåííà перемножа20 ют на соответствующие измерительные сигналы S„,S„ „ ...,S,,ïðîèçâåäåíèÿ
Ч„ Я„, Ч Я„„,...,V S суммируют, а получившийся суммарный сигнал используют в качестве опорного при измерениях.
1273735
1Ф
0 т
s,ар
$ ДХ
Sy ОХ
0
4 tubs g4
0с
Составитель Ю.Петраковский
Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник
Заказ 6466/37 Тираж 670
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
lI3Î35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4