Meetsystemen

amrishbachasingh
from amrishbachasingh More from this publisher
11.06.2015 Views

Meetsystemen: Meetgrootheden Positiemeting Met de pulsenscheider kunnen de vier kanalen gesynchroniseerd worden op verschillende tijdstippen. Voor ieder kanaal is er: een D-flipflop die de stijgende flank van het ingangssignaal registreert een D-flipflop die synchroniseert op een taktpuls een poort om het gesynchroniseerde signaal door te takten met behulp van een andere taktpuls. Dit doortakten zal eveneens de registratie flipflop resetten. De gesynchroniseerde signalen worden met OF-poorten zodanig gecombineerd dat: de optellijn van de teller bediend wordt vanuit REF.R of MEETW.L de aftellijn bediend wordt vanuit REF.L of MEETW.R. De vier mogelijke pulsen worden dus in de tijd verschoven en kunnen nauwkeurig bijgehouden worden in de teller. Figuur 3.11.b toont tenslotte het tijdschema voor een puls op REF.R en REF.L. Ref.R FF1 FF2 O1 Ref.L FF3 FF4 D1 Takten T1 T2 T3 T4 T1 T2 Figuur 3.11.b: Tijdschema van enkele meet- en referentiesignalen. Opmerking: De positieregeling (alles-of-niets of proportioneel) kan natuurlijk ook gebeuren met behulp van digitale absolute positiemeetsystemen. Hierbij is geen pulsenscheiding meer nodig. De op/af-teller wordt hier immers vervangen door een vergelijkingselement dat op elk ogenblik het verschil maakt tussen gewenste en gemeten (absolute) positie. __________ - III.11 - Johan Baeten

Meetsystemen: Meetgrootheden Positiemeting 14.5 Digitale verwerking van (absolute) analoge positiemeetsignalen: Numerieke fasemeting Synchro's, resolvers en inductosyns leveren analoge signalen welke de meetinformatie of meetpositie bevatten. Voor digitale verwerking van deze signalen met digitale logica of met een microprocessor moeten deze omgezet worden in digitale hoek- of lengte-informaties. Deze omzetting kan volgens verschillende principes gebeuren. Figuur 3.12 geeft een schakeling gebaseerd op een eenvoudige RC-faseverschuiving, weer. Vx Vy Vref R VA C Vx 45° Fasevoorijling Vref45 Nuldoorgangs detector (2X) (Schmitt-trigger) VA Vref45 s r Bistabiele Multivibrator Klok pulsen Teller θ digitaal ---Resolver--- Vy Tijd θ Vref Pos. Figuur 3.12: Numerieke fasemeting bij resolver met behulp van een RC-kring. Indien ωRC = 1, zal de faseverschuiving tussen V a en V ref gelijk zijn aan θ - 45°, waarbij θ de hoekstand van de resolver is. Dit volgt uit: of i = V x − V A R V A = = V A − V y 1/jωC Vsinωt (cos θ+jωRC.sinθ) 1 + jωRC met V x = V.sinωt.cosθ en V y = V.sinωt.sinθ Indien ωRC = 1, is de hoek van de teller gelijk aan θ en de hoek van de noemer 45°. De ongewenste faseverschuiving van 45° in de noemer wordt gecompenseerd door een fasenaijlingsnetwerk zoals aangeduid in figuur 3.12. De Schmitt-triggers (of nuldoorgangsdetectors) sturen een bistabiele multivibrator. De settijd van deze vibrator is evenredig met de faseverschuiving θ. Gedurende de settijd worden klokpulsen geteld. Het resultaat van de teller is rechtstreeks het digitaal equivalent van de analoge hoek θ. De nauwkeurigheid van dit systeem is afhankelijk van de stabiliteit van de frequentie van de draaggolf V ref en van de stabiliteit en nauwkeurigheid van C en R, omwille van de voorwaarde ωRC = 1. Bij gebruik van een dubbel RC-netwerk, zoals in figuur 3.13, is een fasevoorijling van 90° nodig. De nauwkeurigheid zal echter minder afhankelijk zijn van de draaggolffrequentie of van de condensatoren. Ook zullen de eventuele driftfouten op de hoek θ volledig gecompenseerd worden. De numerieke fasemeting wordt nu toegepast op de spanningen V A en V B . Het gemeten interval is een maat voor 2θ. Nadelig is wel de halvering van het bereik. We krijgen nu immers dezelfde digitale uitgang bij de hoek θ en de hoek (θ+180°). __________ - III.12 - Johan Baeten

<strong>Meetsystemen</strong>: Meetgrootheden<br />

Positiemeting<br />

Met de pulsenscheider kunnen de vier kanalen gesynchroniseerd worden op verschillende<br />

tijdstippen. Voor ieder kanaal is er:<br />

een D-flipflop die de stijgende flank van het ingangssignaal registreert<br />

een D-flipflop die synchroniseert op een taktpuls<br />

een poort om het gesynchroniseerde signaal door te takten met behulp van een andere<br />

taktpuls. Dit doortakten zal eveneens de registratie flipflop resetten.<br />

De gesynchroniseerde signalen worden met OF-poorten zodanig gecombineerd dat:<br />

de optellijn van de teller bediend wordt vanuit REF.R of MEETW.L<br />

de aftellijn bediend wordt vanuit REF.L of MEETW.R.<br />

De vier mogelijke pulsen worden dus in de tijd verschoven en kunnen nauwkeurig bijgehouden<br />

worden in de teller. Figuur 3.11.b toont tenslotte het tijdschema voor een puls op REF.R en<br />

REF.L.<br />

Ref.R<br />

FF1<br />

FF2<br />

O1<br />

Ref.L<br />

FF3<br />

FF4<br />

D1<br />

Takten<br />

T1 T2 T3 T4 T1 T2<br />

Figuur 3.11.b: Tijdschema van enkele meet- en referentiesignalen.<br />

Opmerking: De positieregeling (alles-of-niets of proportioneel) kan natuurlijk ook gebeuren met<br />

behulp van digitale absolute positiemeetsystemen. Hierbij is geen pulsenscheiding meer nodig.<br />

De op/af-teller wordt hier immers vervangen door een vergelijkingselement dat op elk ogenblik<br />

het verschil maakt tussen gewenste en gemeten (absolute) positie.<br />

__________ - III.11 -<br />

Johan Baeten

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!