Çözümleyici faz kayması kodlamasına dayalı "Çözümleyici" mühendislik tasarımı ve uygulaması
0 Önsöz
Çok çeşitli şaft açısı kodlayıcıları vardır.Bu makale, çözücünün kaba ve ince çift kanallarına dayanan bir faz kaydırıcı kodlama mühendisliği tasarımıdır ve başarıyla uygulanmıştır.
1 Faz kaydırmalı kodlayıcı prensibine genel bakış
1.1 İlke ve açıklama
Bu çözüm, şaft açısı sensörünün mekanik dönüş açısı olarak, faz yer değiştirmesini orantılı olarak dönüştürmek için bir çözücü kullanır. İlk olarak, uyarı sinyali sayaç tarafından sayılan kapı açma sinyali olarak kullanılır ve faz kaydırma ağı üzerinden mekanik dönüş açısıyla orantılı olan faz kaydırma sinyali, karşı kapı kapama sinyali olarak kullanılır. Kapı açık sinyali sayacın saymaya başlamasını sağlar ve kapı kapama sinyali sayacın saymayı durdurmasını sağlar. Şu anda, sayaçta kaydedilen dijital boyut, mekanik köşeye karşılık gelen dijitaldir.
1.2 Blok şeması
1.3 Ulaşılabilir teknik göstergeler
Kaba ve ince çift kanallı kombinasyon kullanarak, kaba: ince = 20: 1. Hem kaba hem de ince sayaçlar 10 basamak kullanır, kaba tam aralık 6000 basamaktır ve ince tam ölçek 300 basamaklıdır. 210 = 1024, yani 360 ° 'de karşılık gelen sayı 1024'tür. Açıktır ki, sayaçtaki bir rakama karşılık gelen kalın ve yoğun rakamlar arasında bir fark vardır. Karşılık gelen hassas rakamlar.
Her açıda dönüşüm sonucunun hatası 1 ila 2 darbedir, yani fark 0,3 ila 0,6 yoğunluktur.
1.4 Faz kaydırma ağı prensibi
Resolver çıktısının iki fazlı voltajı birbiriyle 90 ° dir: direnç-kapasitans ağına us = Asintsin, uc = Asintcos added eklenir ve belirli koşullar altında, dönme açısı with ile doğrusal olan çıkış fazı elde edilebilir. Bu, aşağıdaki formül türetilmesiyle kanıtlanabilir. resim 2'de gösterildiği gibi.
RC = 1 koşulu altında, faz kaydıran ağın çıkış voltajının genliğinin sabit, dönme açısından bağımsız olduğu ve çıkış voltajının fazının dönme açısı ile doğrusal bir ilişkiye sahip olduğu görülebilir. Bununla birlikte, çıkış voltajı fazı ile uyarma voltajı fazı arasındaki faz farkı, yani, faz kaydırmalı şebeke çıkış voltajı fazı ile ikaz voltajı fazı arasındaki faz farkı sıfır ise, çözücünün çıkış voltajı direnç kapasitans ağına eklenmelidir. Aşama. Bu bağlamda, faz kaydırmalı kodlayıcı sisteminin sıfır konumunu ayarlarken, ikisinin arasındaki faz farkı sıfır olsa bile, faz değiştiren ağın çıkış voltajının aynı fazını ve uyarma voltajının fazını elde etmek için çözücünün stator sargısı döndürülmelidir.
2 Faz kaydırmalı kodlayıcının hata analizi
Temel hataya ek olarak, faz kaydırmalı kodlayıcının hatası, alıcının izleme hatası, 400 döngülü vericinin hatası, faz kaydıran ağın hatası ve karşılaştırma devresinin hatası gibi birçok faktörden oluşur. Aşağıdakiler ayrı ayrı incelenecektir:
2.1 Faz değiştiren ağın parametrelerinin etkisi
Faz kayması ağ parametreleri, giriş sinyalinin direnci R, kapasitans C ve frekansı ile ilgilidir. Direnç R ve kapasitör C, tasarımda hassas bileşenler kullansa da, faz kaydırma ağının çıkış voltajının ilk faz formülü şöyledir:
Faz kaydırmalı şebekenin çıkış geriliminin faz hatasının sadece kendi parametrelerinin değişmesiyle değil, aynı zamanda dönme açısının boyutuyla da ilişkili olduğu görülebilir. Aynı parametrelerin etkisi altında:
Açıkçası: en küçük hata olduğunda.
Yani, faz kaydırma ağında direnç R ve kapasitör C üzerinde akım yoktur, bu nedenle şu anda R ve C'nin değişimi faz kaydıran ağın çıkış voltajının fazını etkilemeyecektir.
Maksimum hata olduğunda.
Yani, faz kayan ağdaki direnç R ve kapasitör C maksimum akıma sahiptir, bu nedenle şu anda R ve C'nin değişimi, faz kaydıran ağın çıkış voltajının fazı üzerinde en büyük etkiye sahip olacaktır.
n = 0, 1, 2 ...
2.2 Karşılaştırıcının etkisi
Herhangi bir tip karşılaştırıcının belirli bir ofset voltajı vardır Teorik olarak, bu ofset voltajı küçük bir faz değişikliğine neden olacaktır. Ancak bu tasarımda, kapı açık karşılaştırıcısı ve kapı kapalı karşılaştırıcısı aynı tip karşılaştırıcıyı kullanır. Bu şekilde, çözücünün stator sargısı döndürülerek dakika faz değişimi ortadan kaldırılabilir. Bu nedenle, bu tür faktörlerin etkisi göz ardı edilmektedir.
2.3 Uyarma geriliminin etkisi
Uyarma geriliminin çeşitli performans göstergeleri, faz kaydırmalı kodlayıcının doğruluğunu doğrudan etkileyecektir. Özellikle uyarma voltajının sıfır noktasında bir çapak artışı varsa (Şekil 3'te gösterildiği gibi), 3000 yoğun nokta görünecektir.
Faz kaydırmalı kodlayıcının kapı açık sayma ve kapalı durdurma sayma sinyallerinin tümü yükselen kenar tarafından tetiklenir. Açıktır ki, uyarma geriliminin sıfır noktasında bir çapak varsa (Şekil 3'te gösterildiği gibi), kapının 400 hafta içinde iki kez açılmasına veya kapanmasına neden olacak ve 3000 yoğun noktaya neden olacaktır. Bu problemle ilgili olarak, karşılaştırıcının eşik seviyesi tasarımda 56 mV'den 360 mV'ye yükseltildi (Şekil 4'te gösterildiği gibi), bu da sıfır noktası aksaklık girişimini ± 360 mV'nin altına bastırdı. Bu temelde 3000 yoğun nokta fenomenini çözer.
3 Faz kaydırmalı kodlayıcının hata ayıklama yöntemi
Kaba ve ince retikül sıfır hizalaması. Önce çözücünün elektriksel sıfır konumunu ayarlayın, yani sin sargı çıkışı sıfırdır ve cos sargı çıkışı en büyüktür. Daha sonra çözücü stator sargısı döndürülür. Faz kaydırmalı kodlayıcının sayacındaki sayıyı 0 yoğun yapın, böylece faz kaydırmalı kodlayıcının sistem sıfır konumu ayarlanır. Göre: Maksimum bir hata olduğunda, yani buradaki R ve C değişimi, faz kaydıran ağın çıkış voltajının fazı üzerinde en büyük etkiye sahiptir. Açıktır ki, faz kayması ağ parametrelerinin RC = 1 olacak şekilde ayarlanması her yerde yapılmalıdır.Yalnızca burada ayarlayarak 360 ° içinde doğruluk sağlanabilir ve ayarlanan sistem sıfır konumunu etkilemeyecektir. Bu nedenle, faz kaydırmalı kodlayıcıyı ayarlarken, çözücü rotor sargısını döndürmeden önce faz kaydırmalı kodlayıcının sistem sıfır konumu ayarlanmalıdır.Bu anda, faz kaydırmalı kodlayıcı sayacını yapmak için faz kaydırmalı ağdaki potansiyometreyi ayarlayın İçindeki sayı 1500 sırdır. Bu şekilde, tüm faz kaydırmalı kodlayıcı ayarlanır.
4 Faz kaydırmalı kodlayıcının güvenilirlik analizi
Kullanılan cihazlar
Entegre çip: 37 adet 10-8; Diyot: 15 adet 10-7; Potansiyometre: 18 adet 10-6; Direnç: 105 adet 10-8; Kapasitörler; 107 adet 10-7; Konektörler: 2 adet 10-5 ; Lehim noktası: 50010-7
Bunlar arasında: b temel başarısızlık oranı; E çevresel faktörler; A uygulama faktörleri; Q kalite faktörleri.
Seçilen askeri cihaz seçilir: 2'dir, A 1'dir, Q 1.5'tir
Yukarıdaki parametreleri ile değiştirerek şunu elde edin:
Bunlar arasında: i'nin belirli bir bileşeninin sayısı; i'nin belirli bir bileşeninin başarısızlık oranı. Tüm bileşenlerin büyüklüğünü ve başarısızlık oranını olarak değiştirerek şunu elde ederiz:
Arızalar arasındaki ortalama sürenin güvenilirliği için gereksinimler:
(1) Askeri bileşenleri seçin ve daha düşük kaliteli bileşenler için kesinlikle eleme ve eskitme işlemi yapın.
(2) Konektörler askeri gereksinimlere göre güçlendirilmelidir.
(3) Basılı pano yapma, baskılı tahta işleme, kaynak ve montaj işlemlerinin tamamı askeri gerekliliklere uygun olarak işlenmelidir.
(4) Kesinlikle beş test yapın.
5. Sonuç
Bu makale, saf mühendislik prensibi tasarımı için bir referans makaledir.Teorik türetme doğrudur ve hata analizi mevcuttur.Mühendislik teknisyenleri ve okul öğretimi tarafından kullanılabilir ve güçlü pratik uygulama değerine sahiptir.
