Synchro till NMEA omvandlare
SSC100 Omvandlar analoga signalen från
gyrokompass till digitalt format enligt NMEA 0183 standarden.
SSC-100 med display.
Ett synchro är en vinkelgivare som används i vissa typer av gyrokompasser. Synchrot är
uppbyggt på samma sätt som en synkronmotor, med tre statorlindningar och en rotorlindning.
För anslutning till den rörliga rotorlindningen används släpringar och borstar. Insignalen
till synchrot, REF, är vanligen en växelspänning med frekvensen 400Hz och spänningen 115
eller 26Volt. Utsignalen från synchrot är tre spänningar, S1 S2 och S3, som var och en
antigen är i fas med inspänningen (+) eller fasförskjuten 180 grader i förhållande till
inspänningen (-). De tre utspänningarnas relativa amplitud är ett mått på rotorns vinkel
i förhållande till de fasta statorlindningarna. Se Fig 2a & 2b.
Fig 2a. Utsignaler från synchro vid rotorvinkel 0 grader.
|
Fig 2b. Utsignaler från synchro vid rotorvinkel 60 grader.
|
Traditionell Synchro till Digital Omvandlare
Sedan mitten av förra seklet har Synchro till Digital Omvandlare byggt på principen
’tracking converter’, som är en Typ II servo loop. Denna omvandlare har en intern
vinkelräknare som hela tiden jämförs med vinkeln från synchosignalen, skillnaden mellan
dessa vinklar förstärks och integreras (LP-filtreras) och ger då en spänning (VELOCITY)
som är proportionell mot avvikelsen mellan de två vinklarna. Denna spänning styr en
spänningsstyrd oscillator som får den interna vinkelräknaren att närma sig synchrots vinkel.
Fig 3. Blockschema över Traditionell Syncro till Digital Omvandlare.
SSC100 – Modern Synchro till Serie Omvandlare
SSC100 är en mikroprocessorstyrd omvandlare som med hög precision kontinuerligt
omvandlar signalen från ett synchro till seriell data som sänds ut via ett isolerat RS485
gränssnitt. Omvandlaren strömförsörjs från referenssignalen och behöver därför ingen separat
anslutning till spänningskälla.
SSC100 har ingen Scott-T transformator på S-ingångarna och därigenom är den största felkällan
eliminerad. Full isolation mellan in och utgångar erhålls med optokopplare på utgångssidan.
Fig 4. Blockschema över SSC100.
SSC100 – Data format (NMEA)
Data skickas ut som meddelanden formaterade enligt den internationella standarden IEC 61162-1.
Ett meddelande kan innehålla upp till 20st ASCII-tecken, se Tabell 1.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20
|
$ | H | E | H | D | T | , | 3 | 5 | 9 | . | 7 | 8 | , | T | * | hh | hl | CR | LF
|
Tabell 1. Meddelandeformat.
Tabellen ovan visar det ett meddelande (NMEA frame) från SSC100, med 2 decimaler och checksumma.
Om endast en decimal är vald kommer fält 13 ej att skickas, och om checksumma ej är vald skickas
inte fälten 16 17 och 18.
Fälten 17 och 18 innehåller ’checksumman’ för fälten 2 till 15. Denna är exklusiv-eller funktionen
av ASCII-koden för alla de tecken som skickats i de aktuella fälten. hh och hl är ASCII-tecknet
för den mest respektive minst signifikanta hexadecimala siffran i checksumman.
SSC100 – Teknisk specifikation
Synchro REF & POWER input
Parameter | Symbol | Unit | Min | Typ | Max | Condition/Notes
|
---|
Input voltage | VIN | Volt | 60 | 115 | 130 | 115/90V units
| Input voltage | VIN | Volt | 14 | 26 | 30 | 26/11.8V units
| Input power | PIN | W | | 1.8 | 3.6 |
| Frequency | fIN | Hz | 360 | 400 | 440 |
| Crest Factor | CF | | 1.2 | 1.4 | 1.6 | VPEAK/VRMS
| Form Factor | FF | | 0.9 | 1.1 | 1.3 | VRMS/VAVG
|
Synchro Signal (S1 S2 S3) input
Parameter | Symbol | Unit | Min | Typ | Max | Condition/Notes
|
---|
Diff Input voltage | DVIN | Volt | 45 | 90 | 108 | 115/90V units
| Diff Input Impedance | DZIN | kΩ | | 124 | | 115/90V units
| Diff Input voltage | DVIN | Volt | 5.9 | 11.8 | 14 | 26/11.8V units
| Diff Input Impedance | DZIN | kΩ | | 48 | | 26/11.8V units
| Phase shift rel REF | PS | deg | -20 | 0 | +20 |
| Crest Factor | CF | | 1.2 | 1.4 | 1.6 | VPEAK/VRMS
| Form Factor | FF | | 0.9 | 1.1 | 1.3 | VRMS/VAVG
|
Synchro to Serial Converter
Parameter | Symbol | Unit | Min | Typ | Max | Condition/Notes
|
---|
Inaccuracy | Error | deg | | | 0.05 | -xxx4 units
| Internal resolution | IRES | bits | | 19 | |
| Output resolution | ORES | deg | 0.1 | | 0.01 |
| Tracking rate | TR | rps | | 20 | | OFR=40Hz
| Output frame rate | OFR | Hz | 1 | | 40 |
| Output bit rate | OBR | bps | 4800 | | 115200 |
|
Serial RS485/RS422 (NMEA) output
Parameter | Symbol | Unit | Min | Typ | Max | Condition/Notes
|
---|
Driver rise/fall time | tD3RF | ns | 667 | 1320 | 2500 | RDIFF=54Ω
| Diff Driver Output | VOD1 | Volt | | | 5.1 | No Load
| Diff Driver Output | VOD2 | Volt | 3.0 | | | RDIFF=300Ω
| Diff Driver Output | VOD3 | Volt | 2.0 | | | RDIFF=54Ω
|
Physical properties
Parameter | Symbol | Unit | Min | Typ | Max | Condition/Notes
|
---|
Module height | h | mm | | 76 | | Excluding contact pins
| Module length | l | mm | | 79 | |
| Module width | w | mm | | 36 | |
| Module weight | m | g | | 200 | |
| Total height | hTOT | mm | | | 104 | Including socket
| Total width | wTOT | mm | | | 38 | Including socket
| Total weight | mTOT | g | | | 260 | Including socket
|
Ovanstående specifikationer kan komma att ändras utan föregående meddelande.
|