CN106647505A - 一种rvdt信号处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种RVDT信号处理系统及方法，该系统包括：控制器，信号输出处理电路，信号输入处理电路；所述控制器，用于获取指定的频率值和峰值，及RVDT传感器接线模式信息，确定与指定的频率值和峰值对应数字激励信号并输出，接收模拟差分信号相应的数字信号，根据RVDT传感器接线模式对应的角位移解算算法，确定与所述数字信号对应的角位移；信号输出处理电路，用于将所述数字激励信号转换为模拟激励信号；信号输入处理电路，用于采集模拟差分信号，将模拟差分信号转换为相应的数字信号，并输入控制器。本发明实施例可兼容不同接线模式的RVDT的角位移计算，并且灵活、便捷的输出频率、峰值可配置的激励信号。

Description

一种RVDT信号处理系统及方法

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种RVDT信号处理系统及方法。

背景技术

RVDT(Rotary Variable Differential Transformer，旋转可变差动变压器)传感器属于角位移传感器的一种，RVDT传感器可以将机械位移信号转换成电信号输出；RVDT传感器可应用于球阀阀位、液压泵、叉车、机器人、风机等设备的传动和反馈控制，特别是在飞机等航天器中具有广泛应用。

RVDT的信号处理系统可给RVDT传感器的初级线圈输入激励信号，并通过采集RVDT传感器的次级线圈输出的差分信号，将差分信号进行调理、转化，计算出RVDT传感器所感应的机械部件的角位移。

由于针对不同接线模式的RVDT(一般分为二线制、三线制、四线制接线模式的RVDT)根据差分信号计算角位移的算法不同，目前一般是为各种接线模式的RVDT，分别设置相应的硬件电路进行RVDT信号调理和角位移的计算，这导致针对不同接线模式的RVDT，需要分别设置不同的硬件电路来进行角位移的计算，计算成本较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种RVDT信号处理系统及方法，以兼容不同接线模式的RVDT的角位移计算，便捷的计算不同接线模式的RVDT的角位移。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种RVDT信号处理系统，包括：控制器，信号输出处理电路，信号输入处理电路；

所述控制器，用于获取指定的频率值和峰值，及RVDT传感器接线模式信息；确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号，输出所述数字激励信号；接收与RVDT传感器输出的模拟差分信号相应的数字信号，根据RVDT传感器接线模式对应的角位移解算算法，确定与所述数字信号对应的角位移；

所述信号输出处理电路，用于将所述控制器输出的所述数字激励信号转换为，可输入所述RVDT传感器的模拟激励信号；

所述信号输入处理电路，用于采集RVDT传感器输出的模拟差分信号，将所述模拟差分信号转换为相应的数字信号，并输入所述控制器。

可选的，所述控制器还用于，从预置的各接线模式的RVDT传感器对应的角位移解算算法中，确定与所述RVDT传感器接线模式相对应的角位移解算算法。

可选的，所述控制器，用于确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号，具体包括：

确定与所述频率值相应的频率控制字，及与所述峰值相应的幅度系数；

根据所述频率控制字，从波形查找表中查找相应的波形值；所述波形查找表记录有标准激励信号对应的波形值；

将所述波形值与所述幅度系数相结合，确定数字激励信号。

可选的，所述控制器，用于确定与所述频率值相应的频率控制字，具体包括：

确定系统时钟频率，波形查找表的查找表地址位数；

根据所述系统时钟频率，所述查找表地址位数及所述频率值，确定频率控制字。

可选的，所述控制器，用于根据所述频率控制字，从波形查找表中查找相应的波形值，具体包括：

确定上一时钟查找表地址；

将所述频率控制字与所述上一时钟查找表地址相结合，确定当前时钟查找表地址；

从所述波形查找表中查找与所述当前时钟查找表地址相应的波形值。

可选的，所述控制器，用于确定与所述峰值相应的幅度系数，具体包括：

确定所述输出处理电路中的功率放大电路的放大倍数；

根据所述放大倍数和所述峰值，确定所述幅度系数。

可选的，所述信号输出处理电路包括：数模DA转换电路，滤波电路，功率放大电路；

所述DA转换电路，用于对所述数字激励信号进行数模转换，得到模拟激励信号；

所述滤波电路，用于对所述DA转换电路转换后的模拟激励信号进行滤波处理；

所述功率放大电路，用于对所述滤波电路滤波处理后的模拟激励信号，进行功率放大处理，输出可输入RVDT传感器的模拟激励信号。

可选的，所述信号输入处理电路包括：信号调理电路，模数AD转换电路；

所述信号调理电路，用于对RVDT传感器输出的模拟差分信号进行调理处理，将所述模拟差分信号的电压，调理到所述AD转换电路的输入电压范围；

所述AD转换电路，用于对所述信号调理电路调理后的模拟差分信号进行模数转换，得到相应的数字信号。

本发明实施例还提供一种RVDT信号处理方法，包括：

获取指定的频率值和峰值，及RVDT传感器接线模式信息；

确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号，输出所述数字激励信号；

接收与RVDT传感器输出的模拟差分信号相应的数字信号，根据RVDT传感器接线模式对应的角位移解算算法，确定与所述数字信号对应的角位移。

可选的，所述方法还包括：

从预置的各接线模式的RVDT传感器对应的角位移解算算法中，确定与所述RVDT传感器接线模式相对应的角位移解算算法；

所述确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号包括：

确定与所述频率值相应的频率控制字，及与所述峰值相应的幅度系数；

根据所述频率控制字，从波形查找表中查找相应的波形值；所述波形查找表记录有标准激励信号对应的波形值；

将所述波形值与所述幅度系数相结合，确定数字激励信号。

基于上述技术方案，本发明实施例中，控制器在接收RVDT传感器输出的模拟差分信号相应的数字信号后，可以依据RVDT传感器接线模式选取对应的角位移解算算法，确定对应的角位移；对于二线制、三线制、四线制不同接线模式的RVDT传感器，控制器可依据RVDT的接线模式的不同，相应调取当前的接线模式对应的角位移解算算法，实现角位移计算，从而实现不同接线模式的RVDT的角位移计算的兼容。同时，在指定频率、峰值的情况下，通过控制器以数据处理方式，生成与指定的频率、峰值相应的数字激励信号；该指定的频率、峰值可以被调整，并在调整时，控制器可以数据处理方式，生成与调整后频率、峰值相应的数字激励信号，实现不同频率、峰值的激励信号的便捷生成。本发明实施例针对不同接线模式的RVDT实现兼容，除可实现不同接线模式RVDT信号调理和角位移的计算功能，降低角位移测量成本；还可根据不同指定的频率值和峰值，生成不同信号参数的数字激励信号，灵活、便捷的输出频率、峰值可配置的激励信号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的RVDT信号处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的RVDT信号处理方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的确定数字激励信号的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的RVDT信号处理系统的另一结构示意图；

图5为本发明实施例提供的RVDT信号处理系统的再一结构示意图；

图6为生成数字激励信号的过程中，信号变化示意图；

图7为控制器生成数字激励信号的处理示意图；

图8本发明实施例提供的计算角位移的方法流程图；

图9为本发明实施例提供的RVDT信号处理系统的又一结构示意图；

图10为本发明实施例提供的RVDT信号处理系统的又另一结构示意图；

图11为计算角位移的处理示意图；

图12为计算角位移的另一处理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的RVDT信号处理系统的结构示意图，参照图1，该RVDT信号处理系统可以包括：控制器10，信号输出处理电路20，信号输入处理电路30。

进一步，该RVDT信号处理系统还可以与RVDT传感器40相配合；具体的，信号输出处理电路20可将控制器10确定的数字激励信号转换为相应的模拟激励信号，并输入RVDT传感器40；如向RVDT传感器的初级线圈输入所述模拟激励信号；

同时，信号输入处理电路30可采集RVDT传感器输出的模拟差分信号，并转换为相应的数字信号；如可采集RVDT传感器的次级线圈输出的模拟差分信号。

在本发明实施中，控制器10可以是具有数据处理能力的元器件，如数据处理芯片、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)控制器等。

区别于现有技术为各种接线模式的RVDT，分别设置相应的硬件电路进行RVDT信号调理和角位移的计算，导致信号采集、测量成本较大的情况，本发明实施例可在控制器中预置各接线模式的RVDT传感器对应的角位移解算算法，从而通过配置RVDT传感器接线模式信息(RVDT传感器接线模式信息指示有当前RVDT传感器的接线模式)，根据RVDT传感器接线模式信息指示的RVDT传感器接线模式选取对应的角位移解算算法，进行角位移的计算，以兼容不同接线模式的RVDT的角位移计算，便捷的计算不同接线模式的RVDT的角位移；

同时，区别于现有技术生成不同频率、峰值的激励信号，需要更换外围硬件电路中电阻、电容等元件的方式，导致不同频率、峰值的激励信号生成过程较为麻烦的情况，本发明实施例可指定激励信号的频率、峰值，从而根据指定的频率、峰值，由控制器10生成相应的数字激励信号，并由信号输出处理电路20将该数字激励信号转换为可输入RVDT传感器的模拟激励信号，实现输入到RVDT传感器40中的激励信号的生成，以便捷的实现不同频率、峰值的激励信号生成。

可选的，信号输出处理电路20可以配置有DA(模数)转换电路，以便将控制器生成的与指定的频率、峰值相应的数字激励信号，转换为模拟激励信号；

可选的，信号输出处理电路20还可以配置有滤波电路，功率放大电路等。

可选的，信号输入处理电路30可以配置有AD(模数)转换电路，以便将采集的RVDT传感器输出的模拟差分信号，转换为相应的数字信号；

可选的，信号输入处理电路30还可以配置有信号调理电路等。

下面对控制器在指定频率、峰值，及确定RVDT传感器接线模式的情况下的RVDT信号处理方法进行介绍；该方法可应用于控制器，参照图2，该方法可以包括：

步骤S100、获取指定的频率值和峰值，及RVDT传感器接线模式信息。

可选的，频率值和峰值可根据实际的信号处理需求由用户指定，用户可通过上位机指定当前需生成的激励信号的峰值及频率值，并通过上位机将指定的频率值和峰值传输至控制器，以使得控制器获取到当前需生成的激励信号指定的频率值和峰值。

可选的，用户可通过上位机调整指定的频率值和峰值，并将调整后的指定的频率值和峰值传输给控制器。

可选的，RVDT传感器接线模式信息可以由用户通过上位机传输给控制器；用户在明确RVDT传感器接线模式后，可通过上位机将携带RVDT传感器接线模式的信息(即RVDT传感器接线模式信息)，传输给控制器。

可选的，如果控制器选用FPGA控制器，所获取的接线模式信息，可以锁存在FPGA的寄存器中，并在使用不同接线模式的RVDT传感器时，调整寄存器中相应锁存的RVDT传感器接线模式信息。

步骤S110、确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号，输出所述数字激励信号。

可选的，本发明实施例可通过所述频率值确定相应的频率控制字，通过所述峰值确定相应的幅度系数；进而根据所述频率控制字，从记录有标准激励信号的波形值的波形查找表中，查找相应的波形值，并将所述波形值与所述幅度系数相结合，确定出数字激励信号；

控制器在确定出与指定的频率值和峰值对应的数字激励信号后，可输出至信号输出处理电路，由信号输出处理电路将所述数字激励信号转换为，可输入所述RVDT传感器的模拟激励信号。

步骤S120、接收与RVDT传感器输出的模拟差分信号相应的数字信号。

RVDT传感器的初级线圈接收到，信号输出处理电路输入的模拟激励信号后，RVDT传感器的次级线圈将输出相应的模拟差分信号；信号输入处理电路可采集该模拟差分信号，并转换为相应的数字信号；信号输入处理电路将该数字信号输入所述控制器，则所述控制器可接收到与RVDT传感器输出的模拟差分信号相应的数字信号。

步骤S130、根据RVDT传感器接线模式对应的角位移解算算法，确定与所述数字信号对应的角位移。

可选的，控制器可预置有各接线模式的RVDT，对应的角位移解算算法；控制器可根据所获取的RVDT传感器接线模式信息，选取出与RVDT传感器接线模式对应的角位移解算算法；进而根据RVDT传感器接线模式对应的角位移解算算法，确定与所述数字信号对应的角位移，实现RVDT传感器所感应的机械部件的角位移的确定。

可见，本发明实施例实现兼容不同接线模式的RVDT的角位移计算，便捷的计算不同接线模式的RVDT的角位移关键在于，摒弃现有为各种接线模式的RVDT，分别设置相应的硬件电路进行角位移的计算方式，通过在控制器中预置各接线模式的RVDT传感器对应的角位移解算算法，在接收RVDT传感器输出的模拟差分信号相应的数字信号后，以RVDT传感器当前的接线模式对应的角位移解算算法，确定对应的角位移；当被测RVDT传感器为其他接线模式类型时，可相应调取与被测RVDT的接线模式对应的角位移解算算法，实现角位移计算，实现不同接线模式的RVDT的角位移计算的兼容；

同时，本发明实施例实现不同频率、峰值的激励信号的生成的关键在于，摒弃现有通过调整外围硬件电路中电阻、电容等元件，来调整所生成的激励信号的频率、峰值的方式；在指定频率、峰值的情况下，通过控制器以数据处理方式，生成与指定的频率、峰值相应的数字激励信号；该指定的频率、峰值可以被调整，并在调整时，控制器可以数据处理方式，生成与调整后频率、峰值相应的数字激励信号，实现不同频率、峰值的激励信号的便捷生成。

可选的，图3示出了本发明实施例确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号的方法流程，该方法可应用于控制器，参照图3，该方法可以包括：

步骤S200、获取指定的频率值和峰值。

步骤S210、确定与所述频率值相应的频率控制字，及与所述峰值相应的幅度系数。

可选的，控制器中可设置波形查找表，波形查找表可以记录标准激励信号对应的波形值，且波形查找表可以通过建立查找表地址与波形值的关系，实现对激励信号的生成。可选的，波形查找表记录的激励信号，可以是峰值为1V(伏)的基准正弦波。

频率控制字可以用来确定当前需生成的激励信号的波形值，在波形查找表中对应的查找表地址；频率控制字具体可以根据系统时钟频率，波形查找表的查找表地址位数，指定的频率值确定；

相应的，控制器可确定系统时钟频率，波形查找表的查找表地址位数，从而根据所述系统时钟频率，所述查找表地址位数及所述指定的频率值，确定频率控制字；

可选的，若设系统时钟频率为Fclk，查找表地址位数为m，指定频率值为Freq，频率控制字为N，则可通过公式N＝Freq×2^m/Fclk，确定与指定的频率值相应的频率控制字。

幅度系数可以用来确定当前需生成的激励信号的波形幅度；幅度系数具体可以根据信号输出处理电路中的功率放大电路的放大倍数，及指定的峰值确定；

相应的，控制器可确定后级的输出处理电路中的功率放大电路的放大倍数，根据所述放大倍数和所述峰值，确定与所述峰值相应的幅度系数；

可选的，若设功率放大电路的放大倍数为K1，指定的峰值为A，幅度系数为K，则可通过公式K＝A/(2K1)，确定与指定的峰值相应的幅度系数。

步骤S220、根据所述频率控制字，从波形查找表中查找相应的波形值。

在确定出频率控制字后，可根据频率控制字确定当前时钟查找表地址，将当前时钟查找表地址作为需查找的查找表地址，从波形查找表中查找到与当前时钟查找表地址相应的波形值。

可选的，本发明实施例可确定上一时钟查找表地址，将频率控制字与上一时钟查找表地址相结合，确定出当前时钟查找表地址；如将频率控制字与上一时钟地址查找表相加，确定出当前时钟查找表地址；

设上一时钟查找表地址为Addr(n-1)，则当前时钟查找表地址Addr(n)＝N+Addr(n-1)，在得到当前时钟查找表地址Addr(n)后，可将当前时钟查找表地址Addr(n)作为需查找的查找表地址，从波形查找表中查找到与Addr(n)相应的波形值。

步骤S230、将所述波形值与所述幅度系数相结合，确定数字激励信号。

可选的，设从波形查找表中查找到的波形值为A0，则可将所述波形值与所述幅度系数相乘，得到数字激励信号；设数字激励信号为D，则D＝K*A0；

所得到的数字激励信号可通过信号输出处理电路进行处理，得到符合输入RVDT传感器要求的模拟激励信号。

可选的，图4示出了具有信号输出处理电路一种可选的细化结构的RVDT信号处理系统，参照图4，该系统中信号输出处理电路20可以包括：DA转换电路21，滤波电路22，功率放大电路23；

其中，DA转换电路21可用于，对控制器10输出的数字激励信号进行数模转换，得到模拟激励信号；

滤波电路22可用于，对DA转换电路21所转换后的模拟激励信号进行滤波处理；可选的，滤波电路22可以通过低通滤波形式，对模拟激励信号进行滤波处理；

功率放大电路23可用于，对滤波电路22滤波处理后的模拟激励信号进行功率放大处理。

可选的，功率放大电路23可以通过配置信号同相放大电路231和信号反相放大电路232，对滤波处理后的模拟激励信号进行功率放大处理，如图5所示；信号同相放大电路231可对模拟激励信号进行同相放大处理，输出高通道的模拟激励信号，信号反相放大电路232可对模拟激励信号进行反相放大处理，输出低通道的模拟激励信号；

高通道的模拟激励信号和低通道的模拟激励信号形成一对，与指定的频率、峰值相应的差分模拟激励信号，并输入到RVDT传感器，作为RVDT传感器的激励信号使用。

可选的，图4和图5所示出的信号输出处理电路的结构仅是本发明实施例可选的，信号输出处理电路的主要作用是对控制器输出的数字激励信号进行模数转换，并处理成符合输入RVDT传感器的模拟激励信号；除通过图4和图5所示信号输出处理电路的结构，对数字激励信号进行模数转换，并处理成符合输入RVDT传感器的模拟激励信外，本发明实施例也可支持其他形式的具有相同作用的信号输出处理电路结构。

以图5所示信号输出处理电路为例，如图6所示，控制器输出的数字激励信号D，将被DA转换电路转换成模拟激励信号E1，并经过滤波电路的低通滤波处理，转换成模拟激励信号E2，功率放大电路的信号同相放大电路对模拟激励信号E2进行同相放大处理，输出高通道的模拟激励信号EXCH，EXCH＝K1×E2，EXCH的峰值为A/2；功率放大电路的信号反相放大电路对模拟激励信号E2进行反相放大处理，输出低通道的模拟激励信号EXCL，EXCL＝-K1×E2，EXCL的峰值为A/2；高通道的模拟激励信号EXCH，与低通道的模拟激励信号EXCL幅度相同、相位相反，从而EXCH，EXCL形成一对输出峰值为A，频率为Freq的差分模拟激励信号，作为输入RVDT传感器的激励信号。

可选的，如果需要调整生成的激励信号的频率及峰值，用户可通过上位机调整指定的频率值和峰值，并传输至控制器，控制器获取调整后的指定的频率值和峰值后，可通过图3所示生成数字激励信号的方法，实现与调整后的频率及峰值相应的数字激励信号的生成；后级的信号输出处理电路处理控制器输出的调整频率及峰值的数字激励信号，将实现调整频率及峰值的模拟激励信号的生成，实现输入RVDT传感器的激励信号的频率及峰值的便捷调整。

可选的，本发明实施例可在控制器中以软件形式构建出具有波形配置功能的波形配置器，以软件形式构建出相位累积器、乘法器，并以软件形式构建出具有波形查找功能的波形查找器；如图7所示，控制器在获取到上位机传输的由用户配置的指定频率值Freq，及峰值A后，波形配置器根据波形配置信息，可计算出与频率值Freq相应的频率控制字N，及与峰值A相应的幅度系数K；

具体的，波形配置器预置波形查找表的查找表地址位数m，功率放大电路的放大倍数K1，并确定系统时钟频率Fclk，若波形查找表存储峰值为1V的基准正弦波，则波形配置器可计算频率控制字N＝Freq×2^m/Fclk，幅度系数K＝A/(2K1)；

所计算的频率控制字N将导入相位累积器中，相位累加器根据上一次计算的上一时钟查找表地址Addr(n-1)，可累加出当前时钟查找表地址Addr(n)＝N+Addr(n-1)；

所计算出的当前时钟查找表地址Addr(n)将导入波形查找器，波形查找器从波形查找表中，查找出与当前时钟查找表地址Addr(n)相应的波形值A0；

波形值A0将和幅度系数K导入乘法器中，通过乘法器的乘法计算，得到数字激励信号D＝K*A0；数字激励信号D将导入信号输出处理电路中进行处理，形成模拟激励信号。

设输入RVDT传感器的初级线圈的激励信号为VEXC＝A*sinωt，该激励信号的幅度为A，频率为Freq，则RVDT传感器的次级线圈输出与激励信号频率相同，幅值随角位移变化的差分信号，通过对该差分信号进行计算，可得到RVDT传感器所感应的角位移；

可选的，图8示出了控制器计算角位移的方法流程图，该方法可应用于控制器，参照图8，该方法可以包括：

步骤S300、获取RVDT传感器接线模式信息。

步骤S310、从预置的各接线模式的RVDT对应的角位移解算算法中，确定与RVDT传感器接线模式，对应的角位移解算算法。

步骤S320、根据所确定的角位移解算算法，确定与信号输入处理电路输入的数字信号对应的角位移。

步骤S320确定与信号输入处理电路输入的数字信号对应的角位移，实质确定的是，与RVDT传感器输出的差分信号对应的角位移，实现RVDT传感器所感应的机械部件的角位移的确定。

可选的，控制器可接收信号输入处理电路30输入的数字信号，从而根据所确定的角位移解算算法，确定与RVDT传感器输出的差分信号对应的角位移。

可选的，结合图4所示，图4所示信号输入处理电路30的结构可以如图9所示，参照图9，该信号输入处理电路可以包括：信号调理电路31，AD(模数)转换电路32；

其中，信号调理电路31可以对RVDT传感器输出的模拟差分信号进行调理处理；具体的，可对RVDT传感器输出的模拟差分信号进行衰减，将模拟差分信号的电压，调理到AD转换电路的输入电压范围；

AD转换电路32可对信号调理电路31调理后的模拟差分信号进行模数转换，得到数字信号。

可选的，信号调理电路31可以设置双路调理电路，AD转换电路32也可以设置双路AD转换电路；具体的，如图10所示，信号调理电路31可以包括：第一信号调理电路311，第二信号调理电路312；AD转换电路32可以包括：与第一信号调理电路311相连接的第一AD转换电路321，与第二信号调理电路312相连接的第二AD转换电路322；

在二线制的RVDT传感器下，第一信号调理电路可以获取RVDT传感器的第一次级线圈输出的模拟差分信号，第二信号调理电路可以获取输入RVDT传感器的模拟激励信号；

在三、四线制的RVDT传感器下，第一信号调理电路可以获取RVDT传感器的第一次级线圈输出的模拟差分信号，第二信号调理电路可以获取RVDT传感器的第二次级线圈输出的模拟差分信号。

以二线制的RVDT传感器情况下的，角位移计算为例，如图11所示，控制器可获取上位机通知的RVDT传感器的当前接线模式为二线制的通知信息，并从预置的各接线模式的RVDT对应的角位移解算算法中，调取出与二线制对应的角位移解算算法；

同时，第一信号调理电路可获取RVDT传感器的次级线圈A输出的模拟差分信号VA，第二信号调理电路可获取输入RVDT传感器的模拟激励信号VEXC；第一AD转换电路，对模拟差分信号VA进行模数转换后，得到的数字信号VA将输入到控制器中；第二AD转换电路，对模拟激励信号VEXC进行模数转换后，得到的数字激励信号VEXC将输入到控制器中；控制器根据二线制对应的角位移解算算法，依据数字信号VA和数字激励信号VEXC计算相应的角位移θ。

以三线制的RVDT传感器情况下的，角位移计算为例(四线制的RVDT传感器情况下的角位移计算，与三线制情况相同，可相互参照)，如图12所示，控制器可获取上位机通知的RVDT传感器的当前接线模式为三线制的通知信息，并从预置的各接线模式的RVDT对应的角位移解算算法中，调取出与三线制对应的角位移解算算法；

同时，第一信号调理电路可获取RVDT传感器的第一次级线圈A输出的第一模拟差分信号VA，第二信号调理电路可获取RVDT传感器的第二次级线圈B输出的第二模拟差分信号VB；第一AD转换电路，对第一模拟差分信号VA进行模数转换后，第一数字信号VA将输入到控制器中；第二AD转换电路，对第二模拟差分信号VB进行模数转换后，第二数字激励信号VB将输入到控制器中；

其中，第一次级线圈A输出的第一模拟差分信号VA可以为VA＝A1*sinωt，第二次级线圈B输出的第二模拟差分信号VB可以为VB＝A2*sinωt，A1为第一次级线圈A的信号峰值，A2为第二次级线圈B的信号峰值，A1和A2随角位移的变化而变化，当A1增大时A2减小，当A1减小时A2增大，且满足A1+A2＝TrA为常量(Tr为变压比)；

控制器根据三线制对应的角位移解算算法，依据第一数字信号VA和第二数字激励信号VB计算相应的角位移θ。

可选的，当调用二线制对应的角位移解算算法进行角位移计算时，控制器可禁用三或四线制对应的角位移解算算法；当调用三或四线制对应的角位移解算算法进行角位移计算时，控制器可禁用二线制对应的角位移解算算法。

可选的，在本发明实施例中，控制器也可控制AD转换电路的工作，控制对模拟差分信号的进行模数转换的过程。

可选的，控制器中可以预置有各种接线模式的RVDT传感器的角位移解算算法，并根据RVDT传感器的接线模式，调取相应的角位移解算算法，计算RVDT传感器输出的差分信号对应的角位移(包含上述描述的二线制的计算情况，及三或四线制的计算情况)，针对不同接线模式的RVDT的角位移计算实现兼容。

可选的，在本发明实施例中，控制器除可实现计算角位移的功能，针对不同接线模式的RVDT的角位移计算实现兼容；还可根据不同指定的频率值和峰值，生成不同信号参数的数字激励信号，摆脱调整外围硬件电路中的元件来调整所生成的激励信号的信号参数的约束，灵活、便捷的输出频率、峰值可配置的激励信号。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的核心思想或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种RVDT信号处理系统，其特征在于，包括：控制器，信号输出处理电路，信号输入处理电路；

所述控制器，用于获取指定的频率值和峰值，及RVDT传感器接线模式信息；确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号，输出所述数字激励信号；接收与RVDT传感器输出的模拟差分信号相应的数字信号，根据RVDT传感器接线模式对应的角位移解算算法，确定与所述数字信号对应的角位移；

所述信号输出处理电路，用于将所述控制器输出的所述数字激励信号转换为，可输入所述RVDT传感器的模拟激励信号；

所述信号输入处理电路，用于采集RVDT传感器输出的模拟差分信号，将所述模拟差分信号转换为相应的数字信号，并输入所述控制器。

2.根据权利要求1所述的RVDT信号处理系统，其特征在于，所述控制器还用于，从预置的各接线模式的RVDT传感器对应的角位移解算算法中，确定与所述RVDT传感器接线模式相对应的角位移解算算法。

3.根据权利要求1所述的RVDT信号处理系统，其特征在于，所述控制器，用于确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号，具体包括：

确定与所述频率值相应的频率控制字，及与所述峰值相应的幅度系数；

根据所述频率控制字，从波形查找表中查找相应的波形值；所述波形查找表记录有标准激励信号对应的波形值；

将所述波形值与所述幅度系数相结合，确定数字激励信号。

4.根据权利要求3所述的RVDT信号处理系统，其特征在于，所述控制器，用于确定与所述频率值相应的频率控制字，具体包括：

确定系统时钟频率，波形查找表的查找表地址位数；

根据所述系统时钟频率，所述查找表地址位数及所述频率值，确定频率控制字。

5.根据权利要求3所述的RVDT信号处理系统，其特征在于，所述控制器，用于根据所述频率控制字，从波形查找表中查找相应的波形值，具体包括：

确定上一时钟查找表地址；

将所述频率控制字与所述上一时钟查找表地址相结合，确定当前时钟查找表地址；

从所述波形查找表中查找与所述当前时钟查找表地址相应的波形值。

6.根据权利要求3所述的RVDT信号处理系统，其特征在于，所述控制器，用于确定与所述峰值相应的幅度系数，具体包括：

确定所述输出处理电路中的功率放大电路的放大倍数；

根据所述放大倍数和所述峰值，确定所述幅度系数。

7.根据权利要求1所述的RVDT信号处理系统，其特征在于，所述信号输出处理电路包括：数模DA转换电路，滤波电路，功率放大电路；

所述DA转换电路，用于对所述数字激励信号进行数模转换，得到模拟激励信号；

所述滤波电路，用于对所述DA转换电路转换后的模拟激励信号进行滤波处理；

所述功率放大电路，用于对所述滤波电路滤波处理后的模拟激励信号，进行功率放大处理，输出可输入RVDT传感器的模拟激励信号。

8.根据权利要求1所述的RVDT信号处理系统，其特征在于，所述信号输入处理电路包括：信号调理电路，模数AD转换电路；

所述信号调理电路，用于对RVDT传感器输出的模拟差分信号进行调理处理，将所述模拟差分信号的电压，调理到所述AD转换电路的输入电压范围；

所述AD转换电路，用于对所述信号调理电路调理后的模拟差分信号进行模数转换，得到相应的数字信号。

9.一种RVDT信号处理方法，其特征在于，包括：

获取指定的频率值和峰值，及RVDT传感器接线模式信息；

确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号，输出所述数字激励信号；

接收与RVDT传感器输出的模拟差分信号相应的数字信号，根据RVDT传感器接线模式对应的角位移解算算法，确定与所述数字信号对应的角位移。

10.根据权利要求9所述的RVDT信号处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

从预置的各接线模式的RVDT传感器对应的角位移解算算法中，确定与所述RVDT传感器接线模式相对应的角位移解算算法；

所述确定与所述指定的频率值和峰值对应数字激励信号包括：

确定与所述频率值相应的频率控制字，及与所述峰值相应的幅度系数；

根据所述频率控制字，从波形查找表中查找相应的波形值；所述波形查找表记录有标准激励信号对应的波形值；

将所述波形值与所述幅度系数相结合，确定数字激励信号。