Meetsystemen

Meetsystemen: Meetgrootheden
Positiemeting
14.8 Systemen met meerdere snelheden bij digitale meting
Meerdere snelheden kunnen, zoals eerder vermeld, bekomen worden door de synchro's
mechanisch te koppelen of door gebruik te maken van meerpolige synchro's.
Het probleem van conversie van de analoge positie naar een digitale waarde is op te lossen door
gebruik te maken van meerdere omzetters. De overbrengingsverhouding tussen grof- en
fijnsynchro moet echter kleiner zijn dan wat principieel mogelijk is.
Voorbeeld: bij gebruik van een 10 bit omzetter op de grofsynchro en een 10 bit omzetter op de fijnsynchro
zou principieel een overbrenging van 2 10 = 1024 mogelijk zijn. In de praktijk zal echter een overbrenging
van bijvoorbeeld 2 8 = 256 gekozen worden (zie verder).
De minst beduidende bits van de grofsynchroconverter hebben in de globale digitale waarde een
te groot gewicht: de fout op het grofsynchro-LSB is immers van dezelfde grootte orde als de
totale waarde van het fijnsynchro-woord. Daarom is een overlapping tussen grof en fijnuitlezing,
door de overbrengingsverhouding kleiner te nemen, noodzakelijk.
Voorbeeld: Twee 10 bit omzetters en een overbrenging van 32:1 geven een overlapping van 5 bits (2 5 =32)
om te komen tot een 15 bit digitaal woord: de 10 bits van de fijnconverter en de 5 meest beduidende bits van
de grofconverter. 15° in de grofsynchro geeft 15° x 32 = 480° of 120° in de fijnsynchro. Dit geeft
bijvoorbeeld:
dig. uitgang grof : 0000101010
dig. uitgang fijn: 0101010101
dig. uitgang 15 bit: 000010101010101
Bij een binaire overbrengingsverhouding wordt de digitale uitgang van de fijnomzetter
verschoven over een aantal plaatsen (5 plaatsen bij 32 als overbrenging). De totale uitgang is
deze van de digitale-fijn-uitgang aangevuld met de niet-overlappende bits van de
digitale-grof-uitgang. De overbrengingsverhouding bepaalt hier dus het aantal bits die erbij
komen ten gevolge van de grofmeting. De overlapping is dan gelijk aan de woordlengte minus
het aantal extra bits.
Voor een niet binaire overbrenging is het probleem niet meer op te lossen door een zuivere
verschuiving. De synchronisatie en de deelfunctie nodig om twee digitale uitgangen te
combineren, kan opgelost worden door toepassing van speciale schakelingen, bijvoorbeeld de
TSL1612 van Memory Devices. De totale resolutie hangt dan af van:
de overbrengingsverhouding
de resolutie van de fijnconverter
Voorbeeld: Een overbrenging van 18:1 met een 14 bit converter voor de fijnsynchro geeft een resolutie van
14+4 = 18 bits. De "4" vinden we op de volgende wijze: 2 4 = 16, 16 is het grootste binair getal kleiner dan
18, met 18:1 de overbrengingsverhouding.
Figuur 3.21 geeft als voorbeeld een opstelling weer voor een positiemeting op drie snelheden, 2
resolvers en een roterende inductosyn. De overbrenging tussen resolver 1 en resolver 2 is 36:1.
Rekening houdend met het aantal cycli bij een inductosyn met 720 polen per omwenteling, is de
overbrenging tussen resolver 2 en de inductosyn 10:1.
__________ - III.20 -
Johan Baeten