CN112350674A - 一种双通道多对极旋转变压器电路 - Google Patents

Abstract

一种双通道多对极旋转变压器电路，包括与旋转变压器信号接口连接的功率运算放大电路和带通滤波电路，所述功率运算放大电路和带通滤波电路均与数字信号转换电路连接，数字信号转换电路与解算电路连接，解算电路分别与同步信号接口和422通信接口连接。本发明可以实现旋转变压器的位置信息进行解析和传输，并且能够提供用户高精度时的随机、同步锁存功能。

Description

一种双通道多对极旋转变压器电路

技术领域

本发明涉及一种双通道多对极旋转变压器电路。

背景技术

旋转变压器具备极高的可靠性，优越的抗高温、湿冷、高振动冲击等恶劣环境能力，具备足够的测量精度，在许多角度测量和位置控制场所具备不可代替的地位，特别是航空、航天、航海等方面。现有双通道正、余弦旋转变压器的解算电路只完成模拟信号到数字信号转换，缺点是没有进行粗、精通道组合解算得到绝对的角度信息，无法提供422串口通信和高精度的随机、同步锁存功能等等，无法满足这些用户的使用要求。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种双通道多对极旋转变压器电路，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种双通道多对极旋转变压器电路，包括与旋转变压器信号接口连接的功率运算放大电路和带通滤波电路，其特征在于，所述功率运算放大电路和带通滤波电路均与数字信号转换电路连接，数字信号转换电路与解算电路连接，解算电路分别与同步信号接口和422通信接口连接；

所述数字信号转换电路输出的激磁信号经功率运算放大电路进行功率运算放大后再经旋转变压器信号接口输入旋转变压器，旋转变压器粗、精通道输出对应的正、余弦模拟信号经过带通滤波电路去除杂波干扰，得到准确的粗、精通道正、余弦模拟信号；所述数字信号转换电路将准确的粗、精通道正、余弦模拟信号转换为粗、精通道数字信号；所述解算电路将粗、精通道数字信号进行组合解算得到绝对位置信息；所述RS422通信接口将绝对角位置信息输入至用户的RS422接口；所述解算电路经同步信号接口根据用户同步信号的上升沿锁存当前的绝对角位置信息，再通过RS422通信接口输入至用户的RS422接口。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1、本发明可以解算多达2个双通道多对极旋转变压器的绝对位置信息；

2、本发明能够通过RS422串口传输绝对角位置信息，满足工业使用的环境；

3、 本发明能够提供高精度的随机、同步信号锁存位置信息功能。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明所述双通道多对极旋转变压器电路板信号流图；

图2为本发明中滤波电路结构原理图；

图3为本发明中DSP解算电路的结构原理图；

图4为本发明所述双通道多对极旋转变压器电路板结构的同步信号接口电路示意图；

图5 为本发明所述双通道多对极旋转变压器电路板结构的RS422通讯接口电路示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

一种双通道多对极旋转变压器电路，包括与旋转变压器信号接口1连接的功率运算放大电路2和带通滤波电路3，如图1所示，所述功率运算放大电路2和带通滤波电路3均与数字信号转换电路4连接，数字信号转换电路4与解算电路5连接，解算电路5分别与同步信号接口6和422通信接口7连接；

所述数字信号转换电路4输出的激磁信号经功率运算放大电路2进行功率运算放大后再经旋转变压器信号接口1输入旋转变压器，旋转变压器粗、精通道输出对应的正、余弦模拟信号经过带通滤波电路3去除杂波干扰，得到准确的粗、精通道正、余弦模拟信号；所述数字信号转换电路4将准确的粗、精通道正、余弦模拟信号转换为粗、精通道数字信号；所述解算电路5将粗、精通道数字信号进行组合解算得到绝对位置信息；所述RS422通信接口7将绝对角位置信息输入至用户的RS422接口；所述解算电路5经同步信号接口6根据用户同步信号的上升沿锁存当前的绝对角位置信息，再通过RS422通信接口7输入至用户的RS422接口。

本发明中，所述的功率运算放大电路将数字信号转换电路输出的激磁信号进行功率运算放大，以驱动旋转变压器粗、精通道产生正、余弦模拟信号；所述的带通滤波电路将旋转变压器粗、精通道输出的正、余弦模拟信号进行一阶带通滤波去除干扰和杂波得到准确的粗、精通道正、余弦模拟信号；所述的数字信号转换电路将粗、精通道正、余弦模拟信号分别转换成16位数字信号；所述的解算电路将粗、精通道数字信号进行组合解算得到绝对位置信息；所述的RS422通信接口将解算电路得到的绝对位置信息通过RS422通信传输到用户；所述的同步信号接口用于解算电路根据用户同步信号的上升沿锁存当前的绝对角位置信息。

本发明具体实施时，旋转变压器信号通过旋转变压器信号接口1连接到本发明所述电路；RS422通信接口7与用户RS422通信接口互连；用户的同步锁存信号连接到同步信号接口6，如图1所示。

第一、将数字信号转换电路4输出的频率为2000HZ激磁信号输入功率运算放大器（OPA548）进行功率放大处理，放大后的激磁信号经旋转变压器信号接口输入旋转变压器，旋转变压器粗、精通道输出对应的正、余弦模拟信号，该模拟信号经旋转变压器信号接口进入带通滤波电路，滤波频率为1kHZ-3kHZ一阶有源带通滤波器，滤波电路采用轨对轨运算放大器（ADA4177-2），其电路原理图如图2，去除高低频干扰后，得到准确的粗、精通道正、余弦模拟信号；

第二、准确的粗、精通道正、余弦模拟信号输入数字转换电路得到粗、精通道16位二进制数字信号，该电路采用单芯片数字转化器（AD2S1210）；

第三、解算电路将粗、精通道16位二进制数字数转化单精度浮点型数，并将粗、精通道角度信息进行组合解算，修正判断得到绝对位置信息。高精度有源晶振分频得到1ms的时统信号，该信号通过DSP(DSP28335)的IO引脚触发DSP外部中断；DSP外部中断被触发后，读取解算电路解析得到的绝对位置信息，其电路原理图如下图3所示；

第四、用户的随机同步锁存信号通过同步信号接口电路，如图4所示，经过高速光耦隔离和信号电平转换后输入到解算电路，如图1所示；

第五、随机同步锁存信号的上升沿触发解算电路锁存当前的绝对位置信息，并更改锁存状态寄存器。DSP在1ms时统信号触发中断后，读取锁存状态寄存器，如果锁存状态为假则只读取解算电路解算的绝对位置信息，否则还要读取锁存的绝对位置信息；在读取锁存信息之后，锁存状态寄存器自动清除；RS422通信接口电路，如图5所示，解算电路将绝对位置信息传输给用户。

本发明将数字信号转换电路输出激磁信号经功率运算放大电路运算放大后输入旋转变压器，旋转变压器粗、精通道输出对应的正、余弦模拟信号，该信号经过带通滤波电路去除杂波干扰，得到准确的粗、精通道正、余弦模拟信号；由数字信号转换电路将准确的粗、精通道正、余弦模拟信号分别转换数字信号，解算电路将粗、精通道数字信号进行组合解算得到绝对位置信息，解算电路通过RS422通信以1ms/祯的通信速率将绝对角位置信息输入至用户的RS422接口，解算电路根据同步信号的上升沿锁存当前的绝对角位置信息通过RS422通信输入至用户的RS422接口。可以实现旋转变压器的位置信息进行解析和传输，并且能够提供用户高精度时的随机、同步锁存功能。

Claims (1)

1.一种双通道多对极旋转变压器电路，包括与旋转变压器信号接口（1）连接的功率运算放大电路（2）和带通滤波电路（3），其特征在于，所述功率运算放大电路（2）和带通滤波电路（3）均与数字信号转换电路（4）连接，数字信号转换电路（4）与解算电路（5）连接，解算电路（5）分别与同步信号接口（6）和422通信接口（7）连接；

所述数字信号转换电路（4）输出的激磁信号经功率运算放大电路（2）进行功率运算放大后再经旋转变压器信号接口（1）输入旋转变压器，旋转变压器粗、精通道输出对应的正、余弦模拟信号经过带通滤波电路（3）去除杂波干扰，得到准确的粗、精通道正、余弦模拟信号；

所述数字信号转换电路（4）将准确的粗、精通道正、余弦模拟信号转换为粗、精通道数字信号；

所述解算电路（5）将粗、精通道数字信号进行组合解算得到绝对位置信息；

所述RS422通信接口（7）将绝对角位置信息输入至用户的RS422接口；

所述解算电路（5）经同步信号接口（6）根据用户同步信号的上升沿锁存当前的绝对角位置信息，再通过RS422通信接口（7）输入至用户的RS422接口。

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