, використовуючи значення сигналів у момент зчитування координат. Алгоритм інтерполяції можна пояснити наступним чином. Нехай періодичні сигнали S a ( t) і S 6 ( t), зсунуті відносно один одного на чверть кроку, мають стабільну однакову форму, будучи парними функціями щодо осей, що проходять через екстремуми, і непарними щодо осей, що проходять через нульові значення сигналів. Відмінність цих функцій від моделей у вигляді синусоїди або кусочно-лінійної функції не має принципового значення, важлива стабільність їх форми. Розіб'ємо чверть кроку шкали на п рівних інтервалів і позначимо через S - верхні межі цих інтервалів (Рис.2.7, б). Тоді, як видно з малюнка, абсолютне значення поправки Пѓх при знятті відліку переміщення в момент часу t 0 можна розрахувати за формулою
(2.6)
Індекс и в (2.6) вибирається так, щоб S t найменшим чином відрізнялося від S a ( t 0 ). Знак прирощення визначається напрямком переміщення, знайденого на основі аналізу послідовності перетинань сигналами нульового рівня.
Апаратно поправка може обчислюватися різними способами, наприклад шляхом аналого-цифрового перетворення сигналу S a ( t) або шляхом формування імпульсів при кожному переході сигналами рівнів С алгоритмічної точки зору це не має значення.
Форма сигналів індуктосінов більш стабільна, тому для них величина п може досягати сотень. Для фотоелектричних датчиків п зазвичай не перевищує 5.10. Однак, враховуючи істотно менший крок їх лінійок, вони забезпечують істотно меншу дискретність відліку переміщень.
З опису алгоритму роботи вторинних перетворювачів для датчиків з квадратурними сигналами випливає, що ці перетворювачі можуть працювати тільки в динамічному режимі. Інформація про переміщення кареток при вимкнених датчиках повністю втрачається. Тому після включення датчика повинна проводитися встановлення нуля для координати шляхом проходження через нуль-мітку, входить до складу датчика, або торкання точки з відомою координатою.
Раніше до складу вторинних перетворювачів входили аналогові пристрої, що компенсують нелінійність датчиків. Проте в даний час лінеаризація найчастіше проводиться цифровими обчислювальними пристроями. Це може бути центральна ЕОМ, а іноді і спеціалізовані мікропроцесорні пристрої, що вбудовуються у вторинний перетворювач.
Елементною базою вторинних перетворювачів є електронні компоненти широкого застосування. У цьому випадку кожен ВІП являє собою друковану плату, що містить до декількох десятків елементів. Для деяких широко застосовуваних датчиків розроблені і серійно випускаються спеціалізовані мікросхеми. Такі мікросхеми існують для індуктивних і растрових перетворювачів переміщення, для термопар, тензорезисторів, для датчиків тиску, перетворювачів Холла і деяких інших. Ці мікросхеми забезпечують виконання всіх функцій вторинних перетворювачів. Наприклад, мікросхема для роботи з індуктивними датчиками містить бруківку схему, генератор для її живлення, фазовий детектор і підсилювач. Причому, хоча ця мікросхема розроблена для індуктивних перетворювачів, в принципі вона може використовуватися і для ємнісних і резистивних датчиків.
Використання спеціалізованих мікросхем призводить до суттєвого здешевлення та спрощення конструкції, оскільки в цьому випадку ВІП містить одну спеціалізовану мікросхему і кілька дискретних елементів (резисторів, конденсаторів, дроселів), використовуваних для завдання частоти, масштабних коефіцієнтів і т.п. При цьому підвищуються практично всі технічні показники: точність, стабільність, надійність та ін
Аналого-цифрові перетворювачі (АЦП), незалежно від галузі їх застосування, характеризуються такими основними показниками:
число розрядів видається коду п;
діапазон преутворених напруг U v ;
ціна молодшого розряду Пѓ U;
час перетворення t пр .
Очевидно, що перші три показника взаємопов'язані: U v = 2 n Пѓ U.
До АЦП як до частини вимірювального каналу пред'являється особлива вимога - стабільність ціни молодшого розряду в усьому діапазоні преутворених напруг, оскільки вона безпосередньо впливає на похибку вимірювань.
Вище ми вже торкалися аналого-цифрового перетворення, здійснюваного у вторинних перетворювачах, що використовують лічильники імпульсів. Однак найбільше застосування знаходять серійно випускаються інтегральні АЦП - одні з найбільш часто використовуваних універсальних електронних компонентів. У цих АЦП використовуються в основному три способи перетворення. p> 1) Перетворення напруги в частоту з подальшим вимірюванням частоти. <...
