信号细分与变相电路(1)


-Esinωt
36o ∞ -+ +N
108o ∞ -+ +N
18o ∞ -+ +N
0o ∞ -+ +N
162o ∞ -+ +N
90o ∞ -+ +N
54o ∞ -+ +N
72o ∞ -+ +N
144o ∞ -+ +N
126o ∞ -+ +N
1 =1 3
2
5 =1 4 6
13 = 1 11 12 9 =1
周 期 计
发生 减 数
器
器
计 数 锁 存 器
细 分 锁 存 器
逻辑控制器
只读存储细分
Y5 X
B DG5
A & ?1
B B &
A
UO2
&
A
B A &
B DG10
直传式细分电路
• 四细分辨向电路
A
A
B
B
A'
A'
B'
B'
A'
A'
B'
B'
Uo1
Uo1
Uo2
Uo2
直传式细分电路
• 电阻链分相细分
1 原理
将正余弦信号施加在电阻链 两端,在电阻链的节点上可 得到幅值和相位各不同的电 信号。这些信号经整形,脉 冲形成后,就能在正余弦信 号的一个周期内获得若干计 数脉冲,实现细分。
10 8 6 = 1
4 5 1
= 1 3 2
13 = 1 11 12
9 = 1 10 8
微型计算机细分
Asin Acos
过零 比较器
辨向电路
可逆计数器
∩/# ∩/#
数字计算机
显示电路
微型计算机细分
u1 u2
12345678
只读存储细分
Asin Acos
∩/#
X
只
读
存
∩/#
Y
储 器
加减 加 信号
u2 R2 uo R1
u1
u2
ER1 R1 R2
uo
ER2
u1
R1 R2
直传式细分电路
Esinωt
12kΩ
56kΩ 33k Ω 18k Ω 24k Ω
• 电阻链五倍频细分
电路
56kΩ 33k Ω
18kΩ 24kΩ
Ecosωt
12kΩ
56kΩ 18k Ω
24kΩ 33kΩ
33k Ω 24k Ω 18k Ω 56k Ω
• 细分电路的分类 直传式和平衡补偿式细分
直传式细分电路
• 直传式细分电路
x1
xi
K1 x1
K2
x2
Km
xo
直传式细分电路
• 四细分辨向电路
R1
DG3
&
A
C1
1
A DG1
R2
1
&
A C2 DG4
1
B DG6
DG2
DG8
&
B
R3
C3
R4
1
&
B
C4 DG9
DG7
B & ?1
A B &
A
UO1
A &
B A &
信号细分与变相电路
信号细分与辨相电路
• 什么是细分电路 信号细分电路又称插补器,是采用电路手段对周 期性的测量信号进行插值提高仪器分辨力的一种 方法。细分的基本原理是:根据周期性测量信号 的波形、振幅或者相位的变化规律,在一个周期 内进行插补,从而获得优于一个信号周期的更高 的分辨力。
• 细分电路的应用范围
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信号细分与辩向电路共36页文档

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信号细分与辩向电路
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
40、人类法律,事物有规律,这是不源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔

信号细分与辨向电路

信号细分与辨向电路
8
7.1 直传式细分电路
直传式细分电路由若干环节串联而成。
xi K1
x1
x1 K2
x2
Km
xo
输入量:来自位移传感器的周期信号,以一对正、余弦信 号或者相移为900的两路方波最为常见。
输出量:有多种形式,有时为频率更高的脉冲或模拟信号, 有时为可供计算机直接读取的数字信号。
中间环节完成从输入到输出的转换,常由波形变换电路、 比较器、模拟数字转换器和逻辑电路等组成。各环节依次向 末端传递信息——直传的意思。
信号细分与辨向电路
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概述
➢ 信号细ห้องสมุดไป่ตู้电路概念:
信号细分电路又称插补器,是采用电路的手段 对周期性的测量信号进行插值提高仪器分辨力。
3
概述
➢ 电路细分原因: 测量电路通常采用对信号周期进行计数的方法实现
对位移的测量,若单纯对信号的周期进行计数, 则仪器 的分辨力就是一个信号周期所对应的位移量。为了提 高仪器的分辨力,就需要使用细分电路。
4
概述
➢ 细分的基本原理: 根据周期性测量信号的波形、振幅或者相位的变
化规律,在一个周期内进行插值,从而获得优于一 个信号周期的更高的分辨力。
四细分辨向电路是最为常用的细分辨向电路。 输入信号:具有一定相位差(通常为90)的两路方波信号。 细分的原理:基于两路方波在一个周期内具有两个上升
沿和两个下降沿,通过对边沿的处理实现四细分。 辨向:根据两路方波相位的相对导前和滞后的关系作为

信号细讲义分与辩向电路

信号细讲义分与辩向电路

u1
R1
u1
ER 2 R1 R2
不同相的输出电压信号经电压比较器整形为方波,然后经
逻辑电路处理即可实现细分。
测控电路
改变输入信号可改变象限:
Ⅰ: u1=Esin t,u2=Ecos t Ⅱ: u1=Ecos t ,u2=-Esin t Ⅲ: u1=-Esin t,u2=-Ecos t Ⅳ: u1=-Ecos t ,u2=Esin t
细分原理:对两路方波的突变沿进行处理(一个周期有两个突变沿),
提取四个突变沿,实现四细分。
辨向原理:根据两路方波相位的相对超前和滞后的关系作为判别依据。
Y B
O
VA’
VB
VB’
VA
W
BW
VA
VA
VB
VB
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测控电路
1 A
DG1
1 B
DG6
DG3 & A
R1
C1
A
& A
R2
C2 DG4
1
A
DG2
DG8
& B
R3
C3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
& B
C4 DG9 R4
1
B
DG7
B & ≥1 A B & A A & B A & B DG5
A & ≥1 B B & A A & B
& A B
DG10
-
UO1 图 7 2 单 稳 四 细 分 辨 向 电
UO2 路
测控电路
原理:利用单稳提取两路方波信号的边沿实现四细分
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测控的电路-信号细分和辩向第七章第一部分

测控的电路-信号细分和辩向第七章第一部分

细分电路的应用范围?
面向光栅, 感应同步器, 磁栅,容栅和激光干涉仪等 设备输出的周期信号
细分电路的分类?
•按工作原理分:直传式和平衡补偿式细分
•按处理信号分:调制信号和非调制信号细分
2
什么是辨向?为什么要辨向?
辨向:辨别机构的移动方向
A
B C D
E
位移传感器一般允许在正、反两个方向移动;
A'
B'
B'
Uo1 Uo2
Uo1 Uo2
正向运动(A超前B)
反向运动( B超前A ) 8
HCTL-20XX系列四细分辨向电路
• 该系列芯片具有细分与辨向功能; • 具有抗干扰设计; • 将可逆计数器设计在芯片上,芯片的集 成度高; • 简化外围电路的设计。
9
CLK
HCTL-2020具有的功能 CK 细分脉冲 计数方向 U/D 级联脉冲 CNT CAS CNTDECR
54o
= 1
3
33kΩ
24kΩ
18kΩ
56kΩ
72o
13 12
= 1
-Esinω t 144o
11
126o
10
UR
12
3+ 13
11+ 11’
13
电阻链分相细分优缺点
优点: 具有良好的动态特性,应用广泛 缺点: 细分数越高所需的元器件数目也成比例地 增加,使电路变得复杂,因此电阻链细分 主要用于细分数不高的场合。
1 2 3 4 5 6 7 8
19
微机量化细分的优缺点
优点:利用判别卦限和查表实现细分,相对 来说减少了计算机运算时间,若直接算反函 u1 / u2 )或 arc cot(u1 / u2 ) 要化更多的时 数arctan( 间;通过修改程序和正切表,很容易实现高 的细分数。 缺点:需要进行软件查表,细分速度慢,主 要用于输入信号频率不高或静态测量中。

测控电路07_信号细分和辩向电路 共35页

测控电路07_信号细分和辩向电路 共35页
为了辨向常需要两路信号
前进B在A 前面 u A
t u B
t 后退A在B 前面
第七章 信号细分与辨向电路
无法根据两路相位差0或180的信号辨向, 相位差90的两路信号最可靠。
第七章 信号细分与辨向电路
7.1 直传式细分电路
直传式细分直接利用位移信号进行细分,称其为直传式 是相对于跟踪式(平衡补偿式)而言的,也因为它可以 由若干细分环节串联而成。
第七章 信号细分与辨向电路
作用:细分电路实现对周期性的测量信号进 行插值,提高仪器的分辨率;辨向电 路实现对周期性信号极性的判断。
7.1 直传式细分电路(★) 7.2 平衡补偿式细分电路
测控电路
1
第七章 信号细分与辨向电路
信号细分电路概念: 信号细分电路又称插补器,是采用电路手段对
周期性的增量码信号进行插值提高仪器分辨力的一 种方法。
第七章 信号细分与辨向电路
什么是辨向:辨别机构的移动方向 为什么要辨向:
由于位移传感器一般允许在正、反两个方向移动,在进 行计数和细分电路的设计时往往要综合考虑辨向的问题。
A B CD E
由A前进至C与由A后退至B信号变化情况相同 由E前进与由D后退信号变化情况相同
难以根据单一信号辨向
第七章 信号细分与辨向电路
输出信号Uo1、Uo2可直接送入标准系列可逆计数集 成电路,实现辨向计数。
测控电路
17
7.1.2 电阻链分相细分
输入信号:相位差90的两路正余弦(正交)模拟信号。 工作原理:将正余弦信号施加在电阻链两端,由于两信号 的叠加作用,在电阻链的接点上得到幅值和相位各不相同 的电信号。这些信号经整形、脉冲形成后,就能在正余弦 信号的一个周期内获得若干计数脉冲,实现细分。 优点:具有良好的动态特性,应用广泛。 缺点:细分数越高所需的元器件数目也成比例地增加,使 电路变得复杂,因此电阻链细分主要用于细分数不高的场 合。

信号细分与辩向电路

信号细分与辩向电路

u2 R2 uo
E R1 R1 R2
u2
uo
arctan( R1 / R2 )
输出电压的幅值与相位都与R1 u1 和R2的比值有关。
R1

ER2 R1 R 2
u1
不同相的输出电压信号经电压比较器整形为方波,然后经 逻辑电路处理即可实现细分。
测控电路
改变输入信号可改变象限:
Ⅰ: Ⅱ: Ⅲ: Ⅳ: u1=Esin t,u2=Ecos t u1=Ecos t ,u2=-Esin t u1=-Esin t,u2=-Ecos t u1=-Ecos t ,u2=Esin t Ecos t φ=0 ° ~90 ° φ=90 ° ~180 ° φ=180 °~270° φ=270 ° ~360 °
72o
13 12
=
1
11
144o
126o
9 8
=
1
10
UR
图7-6
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测控电路
Esint
1 2 3 13 11 13 12 11 3 5 6 4
8
10 9 8 10
五 倍 频 细 分 电 路 的 波 形
4
测控电路
优点: 具有良好的动态特性,应用广泛 缺点: 细分数越高所需的元器件数目也成比例地增加,使电 路变得复杂,因此电阻链细分主要用于细分数不高的场 合。
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测控电路
细分的基本原理:
根据周期性测量信号的波形、振幅或者相位的变
化规律,在一个周期内进行插值,从而获得优于
一个信号周期的更高的分辨力。又称插补器。 信号的共同特点:
信号具有周期性,信号每变化一个周期就对应着空间 上一个固定位移量。

测控电路第七章习题

第七章 信号细分与辨向电路
7-1
图7-31为一单稳辨向电路,输入信号A 、B 为相位差90︒的方波信号,分析其辨向原理,并分别就A 导前B 90︒、B 导前A 90︒的情况,画出A '、
U o1、U o2的波形。

7-2
参照图7-6电阻链五倍频细分电路的原理,设计一电阻链二倍频细分电路。

7-3 若测得待细分的正余弦信号某时刻值为u 1=2.65V, u 2=-1.33V ,采用微机对信号进行200细分,
请判别其所属卦限,并求出对应的θ值和k 值。

7-4 在图7-9所示只读存储器256细分电路中,请计算第A000(十六进制)单元的存储值。

图7-9
7-5 在图7-14a 所示鉴相电路中为什么要设置门
槛,门槛电路是如何工作的?
7-6 请说明图7-19中用sin A α+cos A αtg B β代替
sin θd =sin(A α+B β),用cos A α-sin A αtg B β代替cos θd =cos(A α+B β),为什么不会带来显著误差?
G5U o1
U o2
题7-1图
A sin θA cos θD 0
6 7 8 9 . . . . . . F X
X
图7-19
7-7 请比较相位跟踪细分、幅值跟踪细分和脉冲调宽型幅值跟踪细分的优缺点。

cosθsinθ d
N
1
N
2
E cos
-E
图7-6。

测控电路信号细分和辩向电路60页PPT

测控电路信号细分和辩向电路
11、获得的成功越大,就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因, 节制使 人枯萎 。 12、不问收获,只问耕耘。如同种树 ,先有 根茎, 再有枝 叶,尔 后花实 ,好好 劳动, 不要想 太多, 那样只 会使人 胆孝懒 惰,因 为不实 践,甚 至不接 触社会 ,难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕,不悔(虽然只有四个字,但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己, 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体, 我用智 慧知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米,如 果他不 曾希望 它长成 种籽; 单身汉 不会娶 妻,如 果他不 曾希望 有小孩 ;商人 或手艺 人不会 工作, 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

信号的细分与辨向电路实验设计


光栅输 出的信号经跟随器跟随,起到阻抗匹配 的作用 ,s i n信号经反相 器得 到 一s i 号 ,并将 n信 s , 一 i,CS i n s n O 3路信号输人集 成 5细分 芯片 ,5
细分后 输 出 2路 相 位相 差 9 。 0 的方 波 , 由于 5细分
芯片输 出高电平 为 1 2V,为了与后 面 4细分 电路 在电平上达到统一 ,须在 5细分后加上 电平转换 电 路 ,将 1 2V转换为5V 。信号经4细分细分后输出
Ab ta t h i u t o in ls b i i o n i ci n d s r n t n i o e w d l s d p e ie cr u t I se d o h n e r td s r c :T e cr i f rsg a u d vs n a d d r t c mi a i s n i ey u e r c s ic i n ta ft e i tg ae c i e o i i o . c i sf rf e—s b iiin ,t e d s r t l me t ae u e h x e me tt d c h o t hp v o i u dv s s h ic e ee ns r s d i t e e p r n o r u e te c s,Me n h l , i r e oma e te r — o e n i e aw i e n o d rt k h e s t r i il d e s e o o s re,t e sg a e e ao s d t rd c i u od i a , i u smo vsb e a a irt b e v e n h i l g n r tri u e o p o u a sn s i a sg l wh c h n c a g d i t o n s e l n ihi te h e oac — s n n

(完整版)测控电路课后习题答案

第一章绪论1- 1 测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用?传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。

在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。

测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。

1- 2 影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意?影响测控电路精度的主要因素有:(1)噪声与干扰;(2)失调与漂移,主要是温漂;(3)线性度与保真度;(4 )输入与输出阻抗的影响。

其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。

1- 3 为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节,它体现在哪些方面?为了适应在各种情况下测量与控制的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力,这些工作通常由测控电路完成。

它包括:(1)模数转换与数模转换;(2)直流与交流、电压与电流信号之间的转换。

幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换;(3)量程的变换;(4)选取所需的信号的能力,信号与噪声的分离,不同频率信号的分离等;(5)对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等。

1- 4 测量电路的输入信号类型对其电路组成有何影响?试述模拟式测量电路与增量码数字式测量电路的基本组成及各组成部分的作用。

随着传感器类型的不同,输入信号的类型也随之而异。

主要可分为模拟式信号与数字式信号。

随着输入信号的不同,测量电路的组成也不同。

图X1-1 是模拟式测量电路的基本组成。

传感器包括它的基本转换电路,如电桥,传感器的输出已是电量(电压或电流)。

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