第七章_信号细分与辨向电路.pdf
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1、产七章信号细分与辨向电路-概述第一节 直传式细分电路第二节 平衡补偿式细分电路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3。概述信号的共同特点: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。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。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
2、高的分辨力。概述辨向: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。4概述分类:按工作原理,可分为直传式细分 和平衡补偿式细分。按所处理的信号可分为调制信号 细分电路和非调制信号细分电路。第一节直传式细分电路A%西西一修 K;2 兀一-.-图7-1Ks=KK2K3.Km4X。=Ks,+fKjx jj=i餐一%对斗的灵敏度,Ks=Kj+v.Km-由于人的变化和X的存在会使达到相同%所需的匹值发生斐化,即使细分点的位 置发生变化。-缺点:直传系统抗干扰能力较差,其精 度低于平衡补偿系统。-优点:直传系统没有反馈比较过程,电 路结构简单、响应速
3、度快,有着广泛的 应用。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只读存储器细分四细分辨向电路-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 后的关系作为判别依据&单稳四细分辨向电路-原理:利用单稳提取两路方波信号的边 沿实现四细分Dg7a)n n nB,n n n n n n n n uiUo2 _ n n nB,n n n n n n n nUi _U2LnLnLnLmnLnLnLRnLn图7 3b)CTL-20XX系列四细分辨向
4、电路图7-4 HCTL-20XX系列集成电路细分原理图&电阻链分相细分-主要实现对正余弦模拟信号的细分-工作原理:将正余弦信号施加在电阻链 两端,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,实现细分电阻链分相细分.原理设甩阻链由电阻昭和此串联而成,电阻链两端加有交流电压 1、%,其中,uEsinat,u2=E cos cotu2 o1 oRi为ou0R+R?图7-5电阻链分相细分 a)原理图b)矢量图8+N2.电阻链五倍颦细分电路 颉力给汕地范18QEcOS 3t4 22 c-SB24QCH 2 3 s56Q56
5、Q3S18QQ 12k361108016272126。Ur19054。144 OO+N OO+N OO+N OO+NOO+N 8+N OO+N OO+N8二 i二 i OO+N图7-6电压比较器一般接成施密特触发电路的形式,使其上升沿和下降沿的触发点具有不同的触发 电平,这个电平差称为回差电压。让回差电压 大于信号中的噪声幅值,可避免比较器在触发 点附近因噪声来回反转,回差电压越大,抗干 扰能力越强。但回差电压的存在使比较器的触 发点不可避免地偏离理想触发位置,造成误差,因此回差电压的选取应该兼顾抗干扰和精度两 方面的因素。电阻链分相细分图7.7I电阻链分相细分优点:具有良好的动态特性,应用广
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