Sau khi ta đã chuyển đổi tín hiệu đo thành tín hiệu đIện áp , nghĩa là mỗi dịch chuyển 0,01 của đồng hồ so thành một chu kỳ tín hiệu sin . Cùng với việc chuyển tín hiệu đo thành tín hiệu đIện áp ta sẽ biến tín hiệu đIện áp thành tín hiệu đếm . Bộ đếm sẽ thực hiện phép đếm từng chu kỳ tín hiệu. Nh vậy, nếu đồng hồ dịch chuyển 0,01mm thì bộ đếm sẽ nhảy một đơn vị đếm. Để tín hiệu điện áp chuyển thành tín hiệu đếm, ta cần phải chuyển đổi tín hiệu đIện áp thành tín hiệu xung. Bộ đếm đợc thiết kế dựa trên cơ sở đếm sờn xung nên. Mỗi một chu kỳ tín hiệu sẽ chỉ có một thời điểm xung lên do đó việc đếm xung sẽ không hề bị lỗi trong cùng một chu kỳ.
Hình 3.1:Tín hiệu điện áp chuyển thành tín hiệu xung
Quá trình tạo xung đợc biểu diễn dới dạng sơ đồ mạch đIện nh sau.
Khoa cơ khí _ ĐHBKHN 27 10K +5V 0V 104 10K +5V IC TL 17339
Hình III.2
IC TL 17339 là một bộ so sánh kiểu logic rất phù hợp với tín hiệu biến thiên có chu kỳ, nó cho điện áp ra ở hai mức điện áp 0 và 5V tơng ứng ở hai trạng thái 0 va 1. Nh vậy tại một thời điểm bất kỳ , tín hiệu điện áp sẽ ở một trong hai trạng thái 0 va 1 va trạng thái ở điện áp ra của IC sẽ tơng ứng là 0 hoặc 5V.
Nguyên lý tạo xung của IC nh sau:
Hình 3.3:Nguyên lý tạo xung của ICTL
Tín hiệu sin nh hình vẽ ở trên đối xứng nhau qua đờng đIện áp trung bình với mức điện áp luôn ở Vtb. Khi biên dạng tín hiệu đều nhau thì ta coi mỗi một lần điện áp tín hiệu đi qua mức điên áp Vtb đó là một lần tín hiệu chuyển trạng thái thì bộ so sánh sẽ thực hiện bớc nhẩy ( lật trạng thái) 0,1 và tín hiệu ra ở dạng điện áp sẽ có các mức điện áp tơng ứng là 0,5V. Một cách ngắn gọn để hiểu quá trình tạo xung của IC nh sau:
Vtb tb +5V 0 t Bộ so sánh + - Điện áp chuẩn để so sánh Điện áp vào thayđổi
Điện áp ra phụt thuộc trạng thái
Hình 3.4: Sơ đồ thuật toán tạo xung bằng ICTL 17339
+. Vị trí (-) của bộ so sánh là vị trí mà tại đó ta đa điện áp chuẩn đúng bằng điện áp Vtb của tín hiệu bằng việc sử dụng một cầu trở chứ một biến trở điều chỉnh nh hình vẽ dới đây:
Hình 3.5: sơ đồ thuật toán tạo xung bằngICTL17339
+. Điện trở hồi tiếp 1M giúp đẩy nhanh quá trình tạo xung bằng cách bù điện áp .
+.Điện áp treo +5V làm cho xung ra luôn ổn định và đề phòng đợc sự sụt áp +.Vị trí (+) của bộ so sánh là vị trí mà tại đó tín hiệu điện áp đợc cấp vào . Tín hiệu điện áp này luôn thay đổi đều trên đờng điện áp trung bình. Do đó, điện áp chuẩn để so sánh trong IC chính là điện áp Vtb, diện áp ra sẽ tuỳ thuộc vào mức trạng thái nh sau:
Khi điện áp của tín hiệu bắt đầu thay đổi ( tăng ), giả sử lúc này điện áp đang ở mức cực tiểu thì điện áp ra sẽ giữ nguyên ở mức trạng thái cho đến khi điện áp của tín hiệu bắt đầu vợt qua ngỡng của điện áp chuẩn thì điện áp ra của tín hiệu sẽ chuyển trạng thái từ 0 đến 5V và sẽ giữ nguyên ở trạng thái đó cho đến khi điện áp của tín hiệu lên đến cực đại rồi bắt đầu giảm đến mức điện áp Vtb thi điện áp ra sẽ chuyển trạng thái từ 5V xuống 0V và sẽ giữ ở mức trạng thái đó cho đến khi tín hiệu điện áp xuống cực tiểu và bắt đầu tăng lên đến mức điện áp 0V thì tin hiệu đi hết một chu kỳ.
Khoa cơ khí _ ĐHBKHN 29 V OV 100K +5V 5V Vtb T
Hình 3.6 : Nguyên tắc tạo xung trong một chu kỳ
Nhận xét về phơng pháp tạo xung bằng IC TL 17339.
+Ưu điểm : Phơng pháp tạo xung này có u điểm không phụ thuộc vào
độ lớn của biên độ tín hiệu, tín hiệu dù là nhỏ nhng biến đổi đều và điện áp Vtb =const thì cho dù sự biến thiên tín hiệu trong phạm vi ± 20mV ta vẫn đảm bảo nhận đợc tín hiệu xung ra ứng với từng chu kỳ tín hiệu sin.
+ Nhợc đIểm : Ta thấy rằng trong thực tế đIện áp trung bình của tín hiệu sẽ không phảI là hằng số do đĩa chia độ không đều hay tâm quay của đĩa không trùng với tâm quay của trục gá hoặc trong quá trình chuyển động đĩa bị đảo. Do đIện áp so sánh khi ta đIều chỉnh là một hằng số trùng với đIện áp trung bình của một hay một vàI chu kỳ của dãy tín hiệu đầu tiên, nếu vì một lý do nào đó, đ ờng đIện áp trung bình của tín hiệu thay đổi sẽ gây ra hiện tợng mất xung ảnh hởng đến sai số của phép đo.