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