信号细分与辩向电路
合集下载
测控电路课后答案(张国雄 第四版)第七章
Uj 滞后 Ud 时（图 7-14c） ，只有 DG2 有可能输出低电平 , Ud′是 Ud 的延时信号，也可起门槛
作用。调节电阻 R 和电容 C 可改变门槛的大小。 7-6 请说明图 7-19 中用 sinAα+cosAαtgBβ代替 sinθd=sin(Aα+Bβ)， 用 cosAα-sinAαtgBβ代 替 cosθd=cos(Aα+Bβ)，为什么不会带来显著误差？ 图 7-19 中把 180 °的相位角先按 α=18 °等分为 10 份，再把 18°按 β=1.8°等分为 10 份， 则 θd＝ Aα＋ Bβ。 A、 B 为 0～9 的整数。可写出 sin θd=sin( Aα+Bβ)=cos Bβ(sin Aα+cos AαtgBβ) cos θd=cos( Aα+Bβ)=cos Bβ(cos Aα-sin AαtgBβ) 因为 Bβ=(0～9）×1.8°=0°～16.2 °，cosBβ=1～0.963。正余弦激磁电压同时增大不影响平 衡位置，故可近似取 sinθd≈sinAα+cos AαtgBβ， cosθd≈cosAα-sin AαtgBβ 。
第七章
7-1
信号细分与辨向电路
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′、Uo1、Uo2 的波形。
A1Biblioteka &RDG1
A′ C
DG2
DG4
&
Uo1
1
DG3
&
B
题 7-1 图
Uo2
DG5
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。 相位跟踪细分常用于感应同步器和光栅的细分，由于在一个载波周期仅有一次比 相，因此对测量速度有一定的限制。相位跟踪细分电路较简单。 幅值跟踪细分主要应用于鉴幅型感应同步器仪器。 感应同步器是闭环系统的组成部 分，因而幅值跟踪系统实现了全闭环，而相位跟踪系统只实现半闭环（感应同步器在环 外） ， 这使幅值跟踪系统具有更高的精度和更好的抗干扰性能。 电路中函数变压器受温度、 湿度影响小、不易老化，稳定性好，但工艺复杂，技术要求高，体积重量大，也可采用 集成电路的乘法型 D/A 转换器代替函数变压器。 幅值跟踪细分比相位跟踪系统允许更高 的移动速度。但电路较复杂。 脉冲调宽型幅值跟踪细分也是一种幅值跟踪细分系统， 只是用数字式可调脉宽函数发 生器代替上一系统中的函数变压器和切换计数器。因此保留了幅值跟踪系统的优点，系 统有高精度和高抗干扰能力。数字式脉宽函数发生器体积小、重量轻、易于生产，有高 的细分数，且有高的跟踪能力。数字电路可以灵活地根据测速改变跟踪速度。军用的高 速动态测量系统多采用具有高速数字跟踪能力的脉冲调宽方案，它有位置、速度甚至加 速度跟踪能力。当然，电路相当复杂。
第7章 信号细分与辨向电路
例：若采用这种移相桥实现12细分，所有的电位器电阻值均为12KΩ，计 算第一象限的各电阻值分阻阻值。
Ecosωt
360 30 12
每个象限内相位差30°
0° ~90° 移相
R1
90° ~180° 移相
R2
0°:
arctan
R1 0 R2
R1 R2 12 K
Esinωt
根据上述原理，已制成集成电路C5194、C5191
A
1
&
A DG4
R DG1 C DG2
图为一单稳辨向电路，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、Uo1、Uo2的波形。
1
Uo1
DG3 B
&
Uo2 DG5
可见，当A导前B 90时，Uo1有输出，Uo2无输出，当B导前A 90时，Uo1无输出，Uo2有输出，实现辨向。
b） 卦限图
1、4、5、8卦限
2、3、6、7卦限
tan
A sin A cos
u1 u2
cot
A cos A sin
u2 u1
微机按照上表内容可判别信号所在的挂限，也就实现了8细分。
u1 u2
1
2
3
4
5
6
7
8
如果每个卦限细分数为N（如 N=25）则用N个存储单元固化 0°~ 45°间N个正切值,微机在此 表中查询与已计算的正切或者余 切值最接近的存储单元，如果该 存储单元是正切表的第K个单元， 则相位角的细分数x由以下公式决 定。
电阻链分相细分
测控电路
测控电路介绍测控系统主要由传感器、测量控制电路（简称测控电路）和执行机构三部分组成。
在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。
测控系统乃至整个机器和生成系统的性能在很大程度上取决于测控电路。
测控电路主要包括信号放大电路、信号调制解调电路、信号分离电路、信号运算电路、信号转换电路、信号细分与辨向电路、电量测量电路、连续信号控制电路、逻辑与数字控制电路等。
实际上，测控电路是模拟电子技术和数字电子技术的进一步延伸与扩展，主要讨论一些典型常见的电路。
因此学好模电和数电是基础，其中运算放大器是测控电路的一个核心部件。
网址:从50年代的“尺寸自动检测仪器”，到80年代的“精密仪器电路”，再到今天的“测控电路”，“测控电路”课程经历了半个世纪的发展历程。
测控技术是现代生产和高科技中的一项必不可少的基础技术。
“测控电路”课程主要介绍工业生产和科学研究中常用的测量与控制电路。
包括测控电路的功用和对它的主要要求、测控电路的类型与组成、信号放大电路、信号调制解调电路、信号分离电路、信号运算电路、信号转换电路、信号细分与辨向电路、逻辑控制与连续信号控制电路、测控电路中的抗干扰技术，最后通过若干典型测控电路对电路进行分析。
本课程不是一般意义上电子技术课程的深化与提高，而要着重讲清如何在电子技术与测量、控制之间架起一座桥梁，使学员熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务，实现测控的总体思想，围绕精、快、灵和测控任务的其它要求来选用和设计电路。
本课程选用的教材是由天津大学精仪学院张国雄教授主编的《测控电路》。
该书是根据1996年10月全国高等学校仪器仪表类教学指导委员会第一次会议的决定，作为测控技术及仪器专业的规划教材，并根据随后拟定的教学大纲编写的。
该教材可供测控技术及仪器专业各专业方向和机械工程类其它专业选用。
2002年，该书获全国优秀教材二等奖，并被列为国家“十五”规划教材。
第七章 细分电路解读
• 1、原理
–输入信号
• SIN、COS信号
–将SIN、COS信号施加在电阻链两端
• 在电阻链接点上得到不同相位与幅度的信号
–整形
• 在输入信号的一个周期中得到若干计数脉冲信号
u2
R2
uo u1
R1
u2
R2
u2
uo
uo
u1
R1
ER1 R1 R 2
φ u1
a）原理图
ER 2 R1 R 2
b）矢量图
设电阻链由电阻R1和R2串联而成，电阻链两端加有交流电压u1、 u2，其中，u1=Esint，u2=Ecost
uo R2 E sin t /( R1 R2 ) R1 E cost /( R1 R2 )
2 U om E R12 R2 /( R1 R2 )
arct an( R1 / R2 ) uo U om sin(t )
概述
• 信号细分电路概念： 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。 • 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。 • 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。
第七章
信号细分与辨向电路
功能
• 提高分辨力
• 对周期性测量信 号进行插值
§7.1 直传式细分电路
–四细分辨向电路 –电阻链分相细分 –微型计算机细分 –只读存储器细分
• 识别运动方向
• 识别测量信号的 相位
§7.2 平衡补偿式细分
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
返回
上一页
下一页
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
下一页
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
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。
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
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
信号细分与辩向电路
选题的两种类型
如何巧妙追突发热点之二：巧妙借势 运营研究社作为一个互联网科技类的 公众号 ，赵丽 颖和冯 绍峰官 宣结婚 这个热 点能不 能追呢 ？
√
举例：赵丽颖和冯绍峰
不要强行追热点，但也不要轻易放过任何一个热点。只要你能从目标用 户感兴趣的角度切入，那就是可以追的。
选题的两种类型
如何巧妙追突发热点之三：抢时间
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
Dx1
xi
K1
x1
K2
x2
xo Km
系统总的灵敏度Ks为各个环节灵敏度Kj (j=1~m)之积，
如果个别环节灵敏度Kj发生变化，它势必引起系统总的 灵敏度的变化。
典型的细分电路 ☆ 四细分辨向电路 ☆ 电阻链分相细分 ☆ 微型计算机细分
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。
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。
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。
项目三 内容创作
任务3.1 选题是打造爆款内容第一步
01 选题的灵感来源 02 选题的两种类型 03 选题的评判标准
第6页
任务导图
学习目标
知识目标
了解选题灵感来源的方法 了解选题的评判标准
&
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 3π
2
( X 128, Y 128)
π arctg Y 128 X 128
( X 128)
0
128
255 X
图7-10 模/数转换结果与对应角度的关系
返回
上一页
下一页
测控电路
7.2 平衡补偿式细分电路
平衡补偿式细分电路广泛应用于标尺节距大的感应同步
器，也用于磁栅、光栅式仪器中。这种细分方法可实现高 的细分数，例如2000，甚至10000。
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
A
单稳
A’
A
单稳
A’
B
单稳
B’
异或
四细分输出
B
单稳
B’
A
01
1
1
DG1
DG3 0 1&
0-1 1-0
0
0 R1 C1
A
1-0
返回
上一页
下一页
测控电路
B & ≥1
A
B &
⑤确定实际位移量：X
NX 0
y 200
X0
其中： X0——1个周期对应的实际位移 N——可逆计数器得到的周期数
思考
返回
上一页
下一页
测控电路
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，若直接算反函数，要化更多的时间； 通过修改程序和正切表，很容易实现高的细分数。
缺点：这种细分方法由于还需要进行软件查表，细分速 度慢，主要用于输入信号频率不高或静态测量中。
. . .
器
D0
逻辑控制器
返回
图7-9 只读存储器细分原理图
上一页
下一页
测控电路
Y
255
a2rπctgaYXrctg112Y288 128
( X 128, Y 128) ( X 128, Y 128)
128
π
X 128 ( X 128, Y 128)
返回
上一页
下一页
测控电路
第一节 四细分辨向电路
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
（10单元）tg20.250＝0.369，
（11单元）tg22.50＝0.414，
（12单元）tg24.750＝0.461，
（13单元）tg27.0＝0.510，
（14单元）tg29.250＝0.560，
（15单元）tg31.50＝0.613，
（16单元）tg33.750＝0.668，
（17单元）tg36.0＝0.727，
卦限 u1的极性 u2的极性 |u1|、|u2|大小
1
+
+
2
+
+
3
+
4
+
5
6
7
+
8
+
|u1|〈|u2| |u1|〉|u2| |u1|〉|u2| |u1|〈|u2| |u1|〈|u2| |u1|〉|u2| |u1|〉|u2| |u1|〈|u2|
返回
上一页
下一页
测控电路
单个卦限内的细分：
Ecos t
φ＝0 ° ～90 ° φ＝90 ° ～180 ° φ＝180 °～270° φ＝270 ° ～360 °
－Esin t
Esin t
返回
－Ecos t
上一页
下一页
电阻细分桥（12细分） 测控电路
电阻链五倍频 细分电路
Esinω t 5 6 k 3 3 k 1 8 k 2 4 k Ω Ω ΩΩ
A A &
UO1
B
A & B
DG5
A
B
A'
B'
A'
B’
Uo1
Uo2
正向时
返回
上一页
A B A' B' A' B’ Uo1 Uo2
下一页
B & ≥1 A B &
A A &
UO2
B A & B
向原理：
正向：Uo1有4细分脉冲输出，Uo2始终为高电平 反向：Uo1始终为高电平，Uo2有4细分脉冲输出
u2 u1
cot
（ 令A＝计算结果）
③用查表程序查出A值落入第几单元（即得到K值）
④确定（0°～360°）范围内的实际数值y：
第1卦限： y＝K
第2卦限：y＝50－K
第3卦限： y＝50+K
第4卦限：y＝100－K
第5卦限： y＝100+K
第6卦限：y＝150－K
第7卦限： y＝150+K
第8卦限：y＝200－K
返回
上一页
下一页
测控电路
练习1、在光栅式位移测量系统中采用微机对其进行200细分 。在某时刻测得两路正余弦信号输入信号为U1＝－1.35V， U2＝2.67V，计数锁存器中的计数值为240。
求：这一时刻对应的实际位移量X。
已知：光栅节距为W （1单元）tg1.80＝0.03，（2单元）tg3.60＝0.06，（3单元）tg5.40＝0.09， （4单元）tg7.20＝0.13，（5单元）tg90＝0.16， （6单元）tg10.80＝0.19， （7单元）tg12.60＝0.22，(8单元)tg14.40＝0.26，（9单元）tg16.20＝0.29， （10）tg180＝0.32， （11）tg19.80＝0.36， （12）tg21.60＝0.40， （13）tg23.40＝0.43， （14）tg25.20＝0.47， （15）tg270＝0.51， （16）tg28.80＝0.55， （17）tg30.60＝0.59， （18）tg32.40＝0.64， （19）tg34.20＝0.68， （20）tg360＝0.73， （21）tg37.80＝0.78， （22）tg39.60＝0.83， （23）tg41.40＝0.88， （24）tg43.20＝0.94， （25）tg450＝1.00
R2
u2 uo
ER1
arctan(R1 / R2)
uo
R1 R2
输出电压的幅值与相位都与R1 和R2的比值有关。
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
①先固化tan表：（0°～45°）间的25个正切值（等分）
tan 0° tan 1.8° tan 3.6° …… tan θ
…… tan 43.2°
第1单元 第2单元
第3单元
第K单元
第25单元
②采集输入信号u1和u2，判断卦限：
若为1、4、5、8卦限则计算
u1 u2
tan
；若2、3、6、7卦限则计算
第七章 信号细分与辨向电路
第一节 四细分辨向电路 第二节 电阻链分相细分 第三节 微型计算机细分 第四节 只读存储器细分 第五节 平衡补偿式细分电路 思考题
返回
上一页
下一页
测控电路
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。
（18单元）tg38.250＝0.788，
（19单元）tg40.50＝0.854，
（20单元）tg42.750＝0.924 】
返回
上一页
下一页
测控电路
第四节 只读存储器细分
Asin Acos
∩/# Y
只
读
存
∩/#
储 X器
加减 加
周 期
计
信号
计
数
.
发生
数
锁
.
器减 器
存
.
器
DD89
细
DD67
分 锁 存
Uo1
＋可 逆
计
Uo2
数
—器
实际位移情况
返回
上一页
下一页
测控电路
第二节 电阻链分相细分
输入信号：两路正余弦交流信号。
（频率相同但相位不同）
工作原理：将正余弦信号施加在电阻链两端，在电阻链的各接 点上得到幅值和相位各不相同的电信号， 经处理后（整形 、脉冲形成、逻辑组合电路），在一个周期内获得若干计 数脉冲，实现细分。
注：【（1单元）tg0.0＝0， （2单元）tg2.250＝0.039， （3单元）tg4.50＝0.079，
（4单元）tg6.750＝0.118， （5单元）tg9.0＝0.158， （6单元）tg11.250＝0.199，