171002. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés koordinátaértékek digitális mérésére
9 171002 10 Az UE jel fáziseltolódásának digitális mérését a 2. ábra alapján ismertetjük. Az ábra a találmány szerinti tábla x irányú kétfázisú tekercseléséhez csatlakoztatott digitalizáló áramkör tömbvázlatát mutatja. Az ábrán a digitalizáló 10 táblán csak az 5 x koordinátairányú finom rendszerhez tartozó kétfázisú kiterített tekercselés Uj és U2 feszültségeket szolgáltató 11 kimenetet tüntettük fel. A 10 táblán 12 letapogató mozgatható, amelyben a gerjesztőtekercs van elhelyezve. A 12 letapogató a 10 pontos pozicionálás megkönnyítésére fonálkereszttel van ellátva. A 12 letapogatót 14 erősítőn és aluláteresztő 16 szűrőn át 18 számláló legnagyobb helyiértékű bináris kimenete táplálja. A 18 számlálót 20 órajelgenerátor impulzusai, előnyösen azok 15 felfutó élei hajtják meg. A 10 tábla Ui és U2 feszültséget szolgáltató 11 kimenete 22 fázistoló áramkörön át 24 összegező áramkörre vannak csatlakoztatva. Az összegező áramkör kimenete szolgáltatja az UE feszültséget, amelynek a gerjesztő U G 20 feszültséghez viszonyított fázishelyzete hordozza az x koordinátaértékre vonatkozó információt. A fázishelyzet digitalizálása 26 fázishelyzet-digitális átalakítóval történik, amely az UE feszültséget szolgáltató 24 összegező áramkörhöz csatlakoztatott 28 25 komparátort, 30 kapuáramkört és 32 tárolót, valamint a 32 tároló párhuzamos bemenetére csatlakoztatott 18 számlálót tartalmazza. A 28 komparátor az UE jel nullaátmeneténél komparái, és a kimenetén lévő jel a 30 kapuáramkörön át a 32 30 tároló beírójeleként szolgál. A 30 kapuáramkör biztosítja, hogy a beírójel csak a 20 órajelgenerátor óraimpulzusainak előnyösen lefutó éleivel egyidőben kerülhessen a 32 tárolóra. A 32 tárolóba ilyen módon beírt bináris jel az x koordináta értékét 35 reprezentálja, és az a párhuzamos 34 kimeneten kiolvasható. A digitalizáló áramkör 32 tárolójába a fentiek szerint beírt digitális jel csak abban az esetben adná meg pontosan az x koordináta értékét, ha a rendszerben nem lépnének fel egyéb 40 fázistolások. A valóságban azonban az UE jelnél minden esetben fellép a konstrukciótól és a választott gerjesztőjel frekvenciától függő közel állandó fáziskésés, amelyet kompenzálni kell ahhoz, hogy az ne "okozzon hibát. Ez a kompenzálás egy ál- 45 landó értékű késleltetés beiktatásával történhet, például analóg késleltető elemmel, amit akár az érzékelő ágba, akár a gerjesztő ágba lehet beiktatni. Megvalósítható a kompenzálás digitális úton is, például úgy, hogy a gerjesztőjel alapjául szolgáló 50 négyszögjelet a 18 számláló megfelelő kimeneteinek kapuzásával késleltetjük a kívánt mértékben. Az ismertetett digitalizáló áramkörben a fázistolást előnyösen úgy valósítjuk meg, hogy az egyik, például az Ui jelet 45° -kai késleltetjük, a 55 másik, ez esetben az U2 jelet 45°-kal siettetjük. Ezt a találmány szerint a 3. ábrán szemléltetett kapcsolással foganatosíthatjuk, amely kapcsolás egyben az összegezést is elvégzi. A fázistoló és összegező 23 áramkör sorbakapcsolt Rí ellenállást, 60 Ct kondenzátort, R 2 ellenállást és C 2 kondenzátort tartalmaz, ahol R! =R2 =R és C^ =C 2 =C. Az időállandót úgy kell megválasztani, hogy az wRC=l teljesüljön, ahol co a gerjesztő UG feszültség körfrekvenciája. A fázistoló és összegező 65 23 áramkör a 2. ábra szerinti digitalizáló áramkörben a 22 fázistoló áramkört és a 24 összegező áramkört helyettesítheti. A fentiekből kitűnik, hogy az 1. ábra A vagy A' tekercselése biztosítja a letapogató egy tekercselési L cikluson belüli x irányú koordinátájának digitális meghatározását. A letapogatót x irányban mozgatva a digitális értékek ciklusonként ismétlődnek. A találmány szerint például a B, C és D huroksorokból álló, kódolt elhelyezésű hurokrendszer segítségével határozzuk meg, hogy a letapogató melyik ciklusban van. Ez a kódolt elhelyezésű hurokrendszer képezi a kisebb felbontóképességű durva rendszert. Az ábrázolt hurokrendszer bináris az I. táblázat szerinti Gray-kódolással van kialakítva, a három B, C és D huroksor három bitnek felel meg. Egységnyi távolságú kódrendszer, például a szemléltetett Gray-kód azért előnyös, mert általa ±1 értékre csökkenthető a kódátmeneteknél fellépő bizonytalanság. I. táblázat D c B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 ' 1 1 0 1 1 0 0 Látható, hogy a B, C és D huroksorok alkotta hurokrendszer az A, illetve A' tekercseléshez képest a tekercselés negyedciklusával -j- el van tolva. Ennek okát a későbbiekben még részletesen ismertetjük. A rajzból az is látható, hogy a hurokrendszer egy egységnyi mérete a tekercselés félciklusával 4 egyenlő, így a hurokrendszer, azaz a durva rendszer által szolgáltatott bináris koordinátaérték legkisebb helyiértékű bitje és a tekercselés, azaz a finom rendszer által szolgáltatott bináris koordinátaérték legnagyobb helyiértékű bitje egymással redundánsak. A rajzon a tekercselés négy, 0—3 ciklusára a hurokrendszer nyolc, 0-7 értéke esik. Ezt a redundanciát a találmány szerint szándékosan építjük be a berendezésbe, és ezt használjuk ki a durva rendszer által szolgáltatott digitális jel korrigálására. Eme korrekció eredményeképp a finom rendszer digitális jeléből és a durva rendszer korrigált digitális jeléből képzett, a koorrdináta-5
