同步機(jī)及旋轉(zhuǎn)變壓器二級(jí)軸角編碼糾錯(cuò)方法
張俊科（國(guó)防科技大學(xué)）
【摘 要】介紹同步機(jī)及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變壓器二級(jí)軸角編碼糾錯(cuò)方法。這種方法可適于任何二級(jí)數(shù)字系統(tǒng)。
【主題詞】同步電機(jī)，旋轉(zhuǎn)變壓器，軸角編碼，糾錯(cuò)
1 粗精組合提高精度
利用粗精組合提高精度是廣泛使用的方法。便如常見(jiàn)鐘表的時(shí)針及分針，時(shí)針是粗測(cè)，分針是精測(cè)；游標(biāo)卡尺洌量，主尺是粗測(cè)，游標(biāo)尺是精測(cè)。在數(shù)字控制系統(tǒng)中，利用旋轉(zhuǎn)變壓器及同步機(jī)的粗精組合機(jī)構(gòu)如圖1所示。
圖1中n為傳速比，以前傳速比多為20～30，現(xiàn)在傳速比已提高，如326d等。傳速比n-20．其意思是粗軸轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，精軸轉(zhuǎn)過(guò)20。粗軸轉(zhuǎn)過(guò)一圈時(shí)，精軸轉(zhuǎn)過(guò)20圈。
粗精組合的基本思想是利用傳速比放大，而后繼續(xù)測(cè)量達(dá)到提高精度的目的。最后粗精讀數(shù)合為一體時(shí)，粗級(jí)編碼只測(cè)得精級(jí)軸角的整圈數(shù)。因精級(jí)轉(zhuǎn)一圈。故
·粗讀數(shù)為11×18。=198。
·精讀數(shù)為17.3。
。組合讀數(shù)為198。+17.3。=215.3。
可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)粗精組合，測(cè)量的精度提高了。
2粗精紐合的糾錯(cuò)
粗精組合法可以達(dá)到提高精度的目的。但是這里要有一個(gè)條件，即要保證粗讀整數(shù)不能有差錯(cuò)，因?yàn)橐坏┐肿x整數(shù)有錯(cuò)，精讀小數(shù)再準(zhǔn)確也是無(wú)意義的。
但是由于種種原因，例如旋轉(zhuǎn)變壓器、同步機(jī)誤差，編碼電路的誤差等均會(huì)使粗讀整數(shù)產(chǎn)生一個(gè)單位的讀數(shù)誤差。這種誤差發(fā)生于粗讀整數(shù)在二個(gè)刻度的邊界狀態(tài)下，這種誤差或者使粗讀整數(shù)多了一個(gè)“l(fā)”，或者少了一個(gè)“j”。
在傳速比n：20的情況下，粗讀整數(shù)差的這個(gè)1．就是l8度的誤差。顯然這是****不能容許的。通過(guò)下面分析可知．盡管編碼器中各個(gè)元器與電路的精度再高，這種誤差也是無(wú)法****避免的，它們屬于原理性的誤差，因此必須研究這種誤差是怎樣產(chǎn)生的及其糾正方法。
2.1粗讀整數(shù)
設(shè)粗精軸的傳逮比為1：20，這表示將粗級(jí)軸角分為20個(gè)刻度，因傳速比為l：20，故粗級(jí)軸角每轉(zhuǎn)18度，精級(jí)軸角轉(zhuǎn)過(guò)360度。圖2示出了粗軸
角與精軸角嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的1青況。粗軸轉(zhuǎn)一大格，精軸轉(zhuǎn)一圈。若將粗級(jí)的每一大格又等分四小格，則小格與粗級(jí)的1／d圓周對(duì)應(yīng)，圖2中用箭頭表示軸角位置。(a)為粗軸轉(zhuǎn)過(guò)正好三大格又一小格時(shí)；(b)為粗軸轉(zhuǎn)過(guò)了三大格二小格時(shí)，精軸位于1 80度時(shí)的情況；(c)為粗軸轉(zhuǎn)過(guò)三大格三小格時(shí)，精軸位于270度時(shí)的情況；(d)為粗軸正轉(zhuǎn)過(guò)四大格．精軸位于360度時(shí)的情況。
如圖3(a)所示。
應(yīng)該注意到，因?yàn)榇志g是靠傳速比來(lái)聯(lián)系的．而粗精軸編碼數(shù)是獨(dú)立的，由于實(shí)際設(shè)備精度受限，編碼中各部分總免不了有一微小誤差，只要有一誤差就有可能產(chǎn)生圖3(b)中的情況。即實(shí)際粗讀整數(shù)為3，其效果如圖3的軸位，這種情況叫做整數(shù)少了一個(gè)1相當(dāng)于有1 8度的誤差。
換言之，粗讀整數(shù)應(yīng)而實(shí)際讀3
這種情況下，正確讀數(shù)時(shí)，粗讀整數(shù)本應(yīng)為3，但由于粗讀整數(shù)非常接近于d，只要有一微小誤差，就會(huì)使粗讀數(shù)變?yōu)閐，這樣真正軸角本應(yīng)為3×18p，而實(shí)際讀數(shù)為4×18度，這就相差了18度，如圖d所示，這種情況叫做多了一個(gè)1。
由上述分析容易看出，這種誤差是原理性的誤差，依靠提高器件電路及電機(jī)的精度來(lái)達(dá)到避免這種誤差是不可能的。器件電路及電機(jī)精度的提高只會(huì)減少產(chǎn)生這種誤差的概率。
所謂糾錯(cuò)就是判斷粗讀整數(shù)是否有錯(cuò)，如有錯(cuò)，應(yīng)加以糾正。
2.2余數(shù)比較法
設(shè)粗精傳速比為n，n-20，****糾錯(cuò)能力。討論的前提是各種因素所造成的****誤差不得大于土1.5度。若大于士1.5 |
