Значение отношения сигнал/помеха в данном виде преобразователя определяется как разбалансом моста, так и амплитудой высших гармонических составляющих. Последняя величина зависит от многих причин, наибольшее значение из которых имеет зазор между барабаном и чувствительными элементами; отсюда следуют высокие требования на эксентриситет и биения.
Если необходим преобразователь угла в код на число разрядов, большее восьми, то может быть использован серийно выпускаемый преобразователь ДП-2М, дающий 11-разрядный выходной код. Этот преобразователь состоит из двух отдельных индуктивных преобразователей угла в код, которые условно могут быть названы преобразователями точного и грубого отсчетов. Первый из преобразователей дает шесть двоичных разрядов, а второй – пять. Преобразователи соединены между собой редуктором, работающим на понижение (32:1) от преобразователя точного отсчета к преобразователю грубого отсчета. Оба преобразователя и редуктор помещены в один общий корпус. Редуктор выполнен так, чтобы люфт его выходной оси не превышал ±15°. При таком значении люфта согласование показаний грубого и точного преобразователей выполняется сравнительно просто. В табл. 1 приведены основные данные обоих упомянутых серийных преобразователей угла в код.
Из приведенных данных индуктивных преобразователей угла в код видно, что они обладают значительно более низкой разрешающей способностью, чем фотоэлектрические преобразователи. Кроме того, им свойственны сравнительно высокие моменты инерции и трения. Трудности, связанные с выполнением малого по размерам элементарного участка на дорожке младшего разряда кодирующего диска, приводят к ограничению числа разрядов в одном преобразователе (не более восьми). При необходимости получения большого числа разрядов применяют многоступенчатые преобразователи, как это сделано в ДП-2М. Следует отметить, что индуктивные преобразователи угла в код приспособлены для работы в тяжелых климатических условиях» Это является их большим достоинством.
Таблица 1.
Некоторые общие вопросы построения преобразователей угла в код, использующих метод считывания
При проектировании преобразователей угла в код, построенных, по методу считывания, независимо от физического явления, используемого в данном АЦП, возникает ряд вопросов, общих для всех преобразователей этой группы.
Первой задачей является исключение возможности возникновения ошибки неоднозначности считывания. В гл. 3 этот вопрос уже рассматривался и там указывалось, что при использовании отраженных кодов и, в частности, ОДК можно исключить возникновение этой ошибки. В этом случае кодирующий диск должен быть выполнен так, чтобы элементы, соответствующие 0 и 1, были расположены в соответствии с ОДК. Это приведет к некоторому упрощению конструкции кодового диска, так как у ОДК цикл изменения цифр в 2 раза больше, чем у ПДК, а следовательно, и размер элементарного участка в младшем разряде при использовании ОДК будет в 2 раза больше, чем при использовании ПДК. Однако в этом случае с выхода преобразователя будет сниматься ОДК и до передачи в ЦВМ необходимо выполнить преобразование его в ПДК. Для того чтобы обойтись без преобразования кодов, нужно, чтобы на кодовом диске был нанесен ПДК. Очевидно, что при этом необходимо использовать какие-то другие методы исключения ошибки неоднозначности считывания.
Широко применяется метод исключения ошибки неоднозначности считывания, основанный на использовании избыточной информации, получаемой при установке дополнительных чувствительных элементов на всех кодовых дорожках (разрядах), кроме младшей. Избыточная информация позволяет исключить считывание с того чувствительного элемента, который при данном значении угла поворота входной оси стоит на границе между двумя соседними делениями кодового диска.
Наиболее простым способом использования двух чувствительных элементов в каждом разряде, кроме младшего, является так называемый «метод двойной щетки». При этом методе (рис. 7, а) чувствительные элементы во всех разрядах, кроме младшего, сдвигаются вправо и влево относительно линии считывания, проходящей через чувствительный элемент младшего разряда, на половину элементарного участка в младшем разряде кодового диска. Считывание кода с чувствительных элементов производится в этом случае в следующем порядке: вначале считывается цифра в младшем разряде и в зависимости от ее значения (0 или 1) считывание производится с левой или правой группы чувствительных элементов. Для иллюстрации изложенного способа на рис. 7, а приведены два варианта, отличающиеся значением цифры, считываемой с чувствительного элемента в младшем разряде. Если в младшем разряде считывается 0, то неоднозначность может возникнуть только в том случае, если угол и соответственно код будут уменьшаться, так как при этом возникнет «сквозной заем» из младших разрядов к старшим. Чтобы избежать неоднозначности считывания, нужно во всех разрядах, кроме младшего, взять правую группу чувствительных элементов, т. е. группу, соответствующую большему углу и соответственно большему коду. Если же с младшего разряда считывается 1, то неоднозначность считывания может возникнуть при возрастании угла и кода, так как при этом может возникнуть сквозной перенос от младших разрядов к старшим. Для исключения такой возможности в этом случае берется левая группа чувствительных элементов, соответствующая меньшим углу и коду. Такая система считывания кода с выхода преобразователя не допускает появления какого-либо кода, кроме 0111 и 1000, т. е. кроме кодов, лежащих по обе стороны от линии считывания.
Недостатком метода «двойной щетки» является наличие одинакового для всех разрядов, кроме младшего, весьма малого интервала между чувствительными элементами, значение которого равно кванту (ширине интервала в младшем разряде). Это усложняет изготовление и юстировку кодирующих устройств. Преимуществом метода «двойной щетки» является возможность параллельного считывания кода со всех разрядов преобразователя, старше первого.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.