Інтелектуальний кутовий сенсор для антенних систем та його метрологічний аналіз
No Thumbnail Available
Date
2015
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавництво Львівської політехніки
Abstract
Запропонована електронно-оптична схема, конструкція та алгоритм функціонування оптоелектронного
сенсора абсолютних кутових положень з функціями виявлення та компенсації низки похибок, що виникають
у механічних вузлах обертового механізму, за допомогою опрацювання інформації мікроконвертором у самому
сенсорі. Виконано метрологічний аналіз сенсора й оцінку джерел похибок за результатами моделювання та
експериментальних досліджень. Інтелектуальний сенсор орієнтований на використання у системах
керування наведенням антенних комплексів космічного зв’язку. Предложена электронно-оптическая схема, конструкция и алгоритм функционирования оптоэлектронного
сенсора абсолютных угловых положений с функциями обнаружения и компенсации ряда погрешностей,
возникающих в механических узлах вращающегося механизма, путем непосредственной обработки
информации микроконвертором в самом сенсоре. Проведен метрологический анализ сенсора и оценка
источников погрешностей по результатам моделирования и экспериментальных исследований. Сенсор
ориентирован на использование в системах управления наведением антенных комплексов космической связи. The design and electron-optical scheme of intelligent opto-electronic sensor of absolute angular position are proposed.
The sensor is completed by microconverter for data processing to implement the detection and compensation a number
of errors that caused by mechanical nodes of rotating mechanisms.
The principle of the operation of proposed angle sensor are based on themethod of determining the absolute angular position
using a code disk with one track. Pseudorandom code sequence of track is composed of different widths sectors. The code reading
and processing is realised by means of two single-line photo-matrices located at the ends of the chord of the disk. The code
sequence is constructed so that any fragment of sectorswhen projected on photo-matrix is unique and occurs only once in
passing the code sequence on the disk. To accurately determine the angular position the algorithm of the sub-pixel processing
image is used. It allows determine the distance to the edges of the sectorswith resolution ability higher than half of the pixel
width, that is equal of 2 micrometer. The resolution ability in the angle determination by sensor is increased to 16 bits.
Due to the sensor design features, such as usage of two opto-electronic channels and software implementation of
algorithms for processing information from photo-lines, errors caused by mechanical nodes of sensor via disk offset and
eccentricity are minimized. Measuring at the proposed scheme also avoids the influence of random displacement sensor
axis due to backlash in the bearings. The resolution ability of the designed sensor is 20 arcseconds.
Based on simulation results and experimental studies metrological analysis of sensor and evaluation of error sources
are given. Intelligent sensor in design and functionality was designing for the usage in control systems in particular in
the pointing and tracking the antenna of the space communication systems with a narrow directional diagram.
Description
Keywords
кутовий сенсор, антенна система, інструментальні похибки, система керування, дистанційне зондування Землі, оптична лінійка, угловой сенсор, антенная система, инструментальные погрешности, система управления, дистанционное зондирование Земли, smart sensor, оптическая линейка, antenna station, control system, encoder, optoelectronic, mechanical constructions, instrumental errors
Citation
Паламар М. Інтелектуальний кутовий сенсор для антенних систем та його метрологічний аналіз / Михайло Паламар, Андрій Чайковський, Анатолій Лупенко // Вимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник / відповідальний редактор Б. І. Стадник. – Львів : Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2015. – Випуск 76. – С. 126–131. – Бібліографія: 10 назв.