Оптоэлектронные аналого-цифровые преобразователи перемещений временного типа

• Автор: Потомский, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1. Общая характеристика существующих типов АЦП перемещений.

2. Общая характеристика преобразователей перемещений фазового типа

3. АЦП перемещений с преобразованием временного интервала в код

4. Оптоэлектронные преобразователи перемещений

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО АНАЛОГОЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ФАЗОВОГО ТИПА
1. Вывод выражения функции преобразования многомодуляторного оптоэлектронного АЦП перемещений фазового типа.

2. Определение источников погрешностей устройства.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ

1. Метод непосредственного преобразования перемещения во временной интервал.

2. Оптоэлектронный преобразователь перемещения во временной интервал. .

3. Способы обеспечения свойств оптоэлектронного преобразователя перемещений во временной интервал, учитывающие специфические особенности его функционирования.
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ АНАЛОГОЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ВРЕМЕННОГО ТИПА.
1. Классификация одномодуляторных оптоэлектронных аналогоцифровых преобразователей перемещений временного типа.
2. Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлектронного аналогоцифрового преобразователя перемещений временного типа последовательного считывания с синфазированием сигналов и постоянными частотами
3. Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлектронного АЦПП временного типа последовательного считывания с постоянными фазами и синхронизацией частот с помощью делителя частоты
4. Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлектронного АЦПП временного тина последовательного считывания с синфазированием сигналов и с синхронизацией частот с помощью умножителя частоты
5. Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлсктронного АЦПП временного типа последовательного считывания с синфазированием сигналов и синхронизацией частот с помощью делителя частоты
6. Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлектронного АЦПП временного тина параллельного считывания с синхронизацией частот и постоянными фазами
7. Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлектронного АЦПП временного типа параллельного считывания с синхронизацией частот посредством умножителей частоты без устройства синфазирования сигналов
8 Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлектронного АЦПП временного типа параллельного считывания с синхронизацией частот с помощью делителя частоты с синфазированием сигналов
9 Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлекгронного АЦПП временного типа параллельного считывания со стабильными частотами с синфазированием сигналов.
Разработка и исследование одномодуляторного оптоэлектронного АЦПП временного типа параллельного считывания с коррекцией частотной погрешности методом автоподстройки.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1. Описание макета преобразователя.
2.Принцин работы устройства
3. Описание устройства позиционирования задатчика
4. Основная задача эксперимента
5. Идентификация закона распределения результатов измерений в точке Х. мкм.
6. Идентификация закона распределения результатов измерений в точке
Х5. мкм.
7. Идентификация закона распределения результатов измерений в точке
Х0. мкм.
8. Определение рабочих характеристик устройства.
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Принципиальное отличие одномодуляторных ОЭПП от многомодуляторных заключается в том, что в них измерительнопреобразующий узел растровый модулятор представляет собой лишь одно растровое модуляторное звено, состоящее из источника излучения, измерительного и индикаторного растров и фотоприемника. При этом одномодуляторные ОЭПП свободны от недостатков многомодуляторных схем, что является их преимуществом перед последними. По способу введения сигнала несущей частоты различают ОЭПП с введением сигнала несущей частоты в цепь источника излучения и в электронную часть схемы. По числу фаз питающего напряжения ОЭПП делят на однофазные и многофазные. Сигналы несущей частоты могут быть как непрерывными, так и импульсными. Амплитудную модуляцию светового потока перемещением X в ОЭПП осуществляют с помощью растровых, дифракционных и интерференционных модуляторных звеньев. При этом по способу растрового сопряэсения различают обтюрационные, муаровые и нониусные РМ ,. В обтюрационном растровом сопряжении измерительный и индикаторный растры имеют равные шаги и одинаковое направление прозрачных и непрозрачных участков. В нониусном растровом сопряжении в отличие от обтюрационного измерительный и индикаторный растры имеют разные шаги. При этом направление штрихов у обоих сопрягаемых растров также одинаковое. Наиболее часто на практике используется муаровое растровое сопряжение, при котором штрихи индикаторного растра повернуты на некоторый, сравнительно малый, угол относительно штрихов измерительного растра. При этом обычно оба растра имеют равные шаги. Одним из наиболее перспективных направлений в разработке ЛЦПП является разработка оптоэлектронных АЦПП с преобразованием входной измеряемой величины во временной интервал. В общем комплексе фазовых преобразователей перемещений наилучшими характеристиками обладают оптоэлектронные АЦПП фазового типа ОЭ ФПП, в которых измеряемая величина линейное или угловое перемещение преобразуется в фазовый сигнал, который может быть преобразован в цифровой код. В таких преобразователях главным преобразующим элементом является оптоэлсктронный фазовращатель ,,,. Принцип построения таких ОЭФПП основан на амплитудной модуляции световых потоков при прохождении их через систему измерительного и индикаторного растров растрового модулятора РМ. Конструктивно РМ состоит из системы линз, и растров одного измерительного растра, который непосредственно связан с подвижным объектом, и п индикаторных неподвижных растров. Далее световые потоки преобразуются в электрические сигналы с помощью фотоприемников ФП, которыми с помощью модуляторов М модулируют сигналы несущей частоты ФСН с последующим суммированием этих сигналов. При этом фаза выходного сигнала линейно зависит от измеряемой величины х. К основным недостаткам данной схемы следует отнести относительную сложность оптикомеханической части схемы за счет следующих факторов большого числа в общем случае п растровых модуляторных звеньев, которые должны быть строго ориентированы в пространстве относительно друг друга неидентичность этих звеньев и неточность их взаимного расположения приводят к появлению соответствующих погрешностей большого числа фотоприемников изменение темновых напряжений которых вносит погрешность или источников излучения неидентичность параметров которых также вносит погрешность определенной сложности оптической системы, состоящей из нескольких конденсоров или фокусирующих линз в общем случае п. Погрешность работы оптоэлектронного АЦПП фазового типа, в основном определяется погрешностью работы фазовращателя. Эта погрешность, как правило, определяет основную погрешность устройства. Очевидно, что погрешность аналогоцифрового преобразования может быть уменьшена исключением данного этапа преобразования. Оптоэлектронные АЦПП временного типа без этапа преобразования перемещениефаза с непосредственным преобразованием перемещения во временной интервал выгодно отличаются от ОЭАЦПП фазового типа, т. ОЭ АЦПП временного типа. АЦП перемещений с непосредственным преобразованием измеряемой величины во временной интервал с нелинейным первичным элементом, обеспечивающий высокую точность преобразования. АЦП перемещений временного типа и провести его экспериментальное исследование.