CN201194019Y - 旋转变压器检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旋转变压器检测装置，包括电源模块、解码模块、步进模块、提示模块、数字信号处理模块，采用步进电机带动被测的旋转变压器旋转，利用旋转变压器为位置传感器，通过旋转变压器转子产生的正交模拟信号，并由解码模块对正交模拟信号进行正交解码，并将解码信号输入至数字信号处理电路，经过数字电路处理输出检测结果，并将结果输出由提示电路进行。本实用新型装置可以有效提高旋转变压器在检测过程中的测量精度，从而保证了旋转变压器符合设计要求。

Description

旋转变压器检测装置

技术领域

本实用新型涉及变压器检测领域，特别涉及一种旋转变压器检测装置。

背景技术

旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件，当励磁绕组通过一定频率的交流信号时其输出绕组输出的电压幅度与转子转角成正弦、余弦，通过解码芯片将采集得到的数据进行相关运算；对旋转变压器进行检测的现有做法主要是对旋转变压器转子的机械角度进行检测，仅对转子特定的机械角度进行检测，如0度，90度，180度，270度等，通过此种检测得参数，仅能测定旋转变压器在特定角度时的参数，在其角度周期中很难反映在检测周期内机械角度下的线性关系和测量准确性，因此也很难确定旋转变压器是否符合设计精度要求。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种旋转变压器测量装置，其目的之一是解决旋转变压器检测过程中测量精度不足，无法判断旋转变压器是否符合设计要求的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种旋转变压器检测装置，包括解码模块、数字信号处理模块、控制模块、步进电机、提示模块，其中控制模块控制步进电机，由步进电机驱动被检测旋转变压器，解码模块接收被检测旋转变压器输出的正交模拟信号，对所述正交模拟信号进行处理，通过数字信号处理模块处理，发送给提示模块，由提示模块输出检测结果。

所述解码模块，用于对输入的被检测旋转变压器转子正交模拟信号进行解码，生成电角度解码值，将电角度解码值，输入提示模块进行提示，同时还将电角度解码值转换成电角度数字信号，其中所述模拟信号电角度解码值还输入提示模块进行提示；

所述数字信号处理模块，用于存储电角度理论值、误差数据，并根据所述解码模块转换的电角度数字信号进行数字处理，输出处理结果；

所述控制模块，用于选择步进电机控制模式进行控制；

所述步进电机，用于驱动被检测旋转变压器转动，并执行控制模块发出的控制指令；

所述提示模块，用于提示数字信号处理模块输出的处理结果。

所述旋转变压器测量装置还包括电源模块，用于提供旋转变压器和数字信号处理模块工作电源，其中电源模块包括一变压器、一整流单元、第一电源单元和第二电源单元，变压器一端连接市电，另一端连接整流单元输入端，第一电源单元和第二电源单元一端并联分别接整流单元输出端，另一端分别连接检测的旋转变压器和数字信号处理模块，其中所述整流单元包括四个二极管，每两个二极管串联后再并联；

所述解码模块包括解码芯片、信号转换电路，其中解码芯片用于对正交模拟信号进行解码，生成电角度解码值输入信号转换电路，由信号转换电路将模拟信号电角度解码值转换成电角度数字信号，同时所述模拟信号电角度解码值还输入提示模块进行提示；

所述数字信号处理模块包括处理芯片、存储器，其中处理芯片将电角度数字信号处理生成电角度，再将电角度与存储器中理论电角度进行比较，确定电角度和理论电角度两值之间差值，并根据差值与存储器中存器的误差数据进行比较，输出处理结果；

所述控制模块包括控制器和控制按钮，控制按钮通过控制器与步进电机连接，其中控制器用于控制步进电机，控制按钮用于选择控制模式。

所述提示模块包括显示器、指示灯或轰鸣器，其中显示器、指示灯或轰鸣器分别与所述数字信号模块连接，显示器用于显示检测结果，指示灯或轰鸣器用于检测结果不符合设要求时提示。

本实用新型由步进电机带动被检测旋转变压器旋转，利用旋转变压器是位置传感器的特性，旋转变压器检测装置将被检测旋转变压器转子正交模拟信号输入解码模块，经过解码模块中的解码芯片进行正交信号解码，生成的模拟信号电角度解码值，由信号转换电路转换为电角度数字信号，输入数字信号处理模块进行处理，生成电角度与电角度理论值进行对较，并将电角度、机械角度等检测信息与所述电角度解码值一起，由提示模块进行提示。

本实用新型提供一种旋转变压器检测装置可以精确地对旋转变压器进行检测，从而保证被检测旋转变压器符合设计要求。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例电路原理框图；

图2是本实用新型第一实施例控制流程图；

图3是本实用新型实施例电角度与理论电角度解码值关系曲线图；

图4是本实用新型实施例电角度与电角度解码值关系曲线图；

图5是本实用新型第二实施例电路原理框图；

图6是本实用新型第二实施例电源示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提出第一实施例，旋转变压器检测装置包括控制模块11、步进电机12、解码模块13、数字信号处理模块14、提示模块15，其中220V市电输入控制模块11，由控制模块11控制步进电机12，由步进电机12驱动被检测旋转变压器16，解码模块13接收被检测旋转变压器16输出的正交模拟信号，对所述正交模拟信号进行处理，通过数字信号处理模块14处理，发送给提示模块15，由提示模块15输出检测结果。

所述解码模块13包括解码芯片、信号转换电路，其中解码芯片用于对正交模拟信号进行解码，生成电角度解码值，输入信号转换电路，由信号转换电路将模拟信号电角度解码值转换成电角度数字信号，同时所述模拟信号电角度解码值还输入提示模块15进行提示，所述电角度解码值为模拟信号；

所述数字信号处理模块14包括处理芯片、存储器，其中处理芯片将所述电角度数字信号处理生成电角度，再将电角度与存储器中理论电角度进行比较，确定电角度和理论电角度两值之间差值，并根据差值与存储器中存器的误差数据进行比较，输出处理结果；

所述控制模块11包括控制器和控制按钮，控制按钮通过控制器控制步进电机12，其中控制器用于控制步进电机12，控制按钮用于选择控制模式；

所述步进电机12，用于驱动被检测旋转变压器16转动，用户根据需要，通过控制按钮选择控制模式，执行控制指令；

所述提示模块15，用于提示解码模块所生成的电角度解码值和数字信号处理模块14输出的处理结果。

根据测量精度和被测旋转变压器的特点，步进电机可选取连续脉冲频率模式和单步脉冲频率模式，本实施例选取单步脉冲频率模式。

当步进电机12选用0.5度步距角单步脉冲频率模式步进输入时，步进电机12驱动被检测旋转变压器16转动，由于被检测旋转变压器16本身是位置传感器，在不同的位置时会输出与其位置相应的正交模拟信号。被检测旋转变压器16转子的正交模拟信号输入到解码模块13中的解码芯片，由解码芯片对正交模拟信号进行正交解码，生成电角度解码值，由提示模块15进行提示，同时还通过解码模块13中的信号转换电路将电角度解码值变换成电角度数字信号，传输给数字信号处理模块14，由其对所述电角度数字信号进行数字化处理，生成电角度，并将电角度与存储在数字信号处理模块14中理论电角度进行比较，确定电角度和理论电角度两数值之间差值，并根据差值再确定该差值是否在存储器设定的误差范围内，若差值在设定误差范围内时，被检测旋转变压器16为符合设计要求，由提示模块15对电角度、机械角度、电角度解码值等信息进行提示，若差值不在设定误差范围时，则被检测旋转变压器为不符合设计要求，由提示模块15对电角度、机械角度、电角度解码值以及不符合设计的出错信息进行提示。

所述步进电机12步进角度可以设为1度、2度等，本实施例被检测旋转变压器检测精度由所设置的步进电机步进角度大小确定，本实施例电角度解码值误差设为正负1.1％，在误差范围内被检测旋转变压器16符合设计要求，其中电角度解码值误差范围根据实际需要进行设置。

如图3和图4所示，分别为本实施例电角度与理论电角度解码值、电角度与电角度解码值曲线图。

本实用新型实施例检测控制过程如图2所示：

该流程开始于步骤S101；

S102，对控制模块进行初始化；

S103，根据上述步骤由控制模块读取步进电机控制模式；

S104，根据检测要求，选择连续脉冲频率模式控制步进电机；

S105，根据检测要求，选择单步脉冲频率模式控制步进电机；

S106，根据上述步骤S104或S105启动步进电机驱动被检测旋转变压器16旋转；

S107，由解码模块13对被检测旋转变压器16转子的正交模拟信号进行解码，生成电角度解码值，同时由信号转换电路将电角度解码值转换成电角度数字信号，并由数字信号处理模块14进行处理；

S108，将所述电角度解码值和经数字信号处理模块14进行处理的结果由提示模块15进行提示。

本实施例中，所述步进电机16为精密细步距角步进电机，解码模块13中的解码芯片为AD2S1200，数字信号处理模块14中的处理芯片为DSP2812。

本实施例工作过程是：由步进电机12带动被检测旋转变压器16旋转，利用被检测旋转变压器16为位置传感器特性，旋转变压器测量装置将被检测旋转变压器转子正交模拟信号输入解码模块13中的解码芯片，经过解码芯片进行正交信号解码，生成电角度解码值，并将电角度解码值转换为电角度数字信号，输入数字信号处理模块14进行处理，生成电角度、机械角度，并将电角度与电角度理论值进行对较，如果比较差值在误差在正负1.1％范围内，本实用新型装置判断该被检测旋转变压器符合设计要求，并将电角度、机械角度、电角度解码值等检测结果输入提示模块15进行提示。

在第一实施例的基础上提出第二实施例，如图5所示，旋转变压器检测装置提示模块15包括显示器150和指示灯151，其中指示灯用于电角度和理论电角度差值不在设定的范围时起提示作用，显示器150选用液晶显示器或LED，显示器150、指示灯151与数字信号处理模块14连接，显示器150还与解码模块13连接，用于显示电角度解码值，电源模块17分别与数字信号处理模块14和被检测旋转变压器16连接，其他电路结构以及工作过程不变，其中所述指示灯还可以用轰鸣器替换，所述电角度解码值为模拟信号。

所述电源模块17如图7所示，包括变压器170、整流单元171、第一电源单元172和第二电源单元173，变压器170一端连接220V市电，另一端连接整流单元171输入端，第一电源单元172和第二电源单元173一端并联分别接整流单元171输出端，另一端分别输入被检测旋转变压器16和数字信号处理模块14，其中整流单元171包括四个二极管，每两个二极管串联后再并联。由变压器170将市电220V交流电转换成12V交流电，输入整流单元171，经过整流将交流电转换成直流电，输给第一电源单元172和第二电源单元173，再由第一电源单元172输出15V直流电，给被检测旋转变压器16提供工作电源，第二电源单元173输出5V直流电，给数字信号处理模块14，提供本实用新型装置工作电源。

本实施例工作过程与第一实施例相比，若电角度与电角度理论值误差在设定的正负1.1％范围内，被检测旋转变压器16为符合设计要求，由提示模块15中的显示器150对电角度、机械角度、电角度解码值等检测结果进行显示，若差值不在设定误差范围时，则被检测旋转变压器为不符合设计要求，由提示模块15中的显示器150对电角度、机械角度、电角度解码值进行显示，由指示灯闪烁151指示不符合设计的出错信息，其中所述指示灯可以是轰鸣器。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种旋转变压器检测装置，其特征在于，包括解码模块、数字信号处理模块、控制模块、步进电机、提示模块，其中控制模块控制步进电机，由步进电机驱动被检测旋转变压器，解码模块接收被检测旋转变压器输出的正交模拟信号，对所述正交模拟信号进行处理，通过数字信号处理模块处理，发送给提示模块，由提示模块输出检测结果。

2.根据权利要求1所述的旋转变压器检测装置，其特征在于，所述提示模块包括显示器和指示灯或轰鸣器，其中显示器和指示灯或轰鸣器与所述数字信号处理模块连接，显示器还与解码模块连接，根据所述数字信号处理模块发出的检测结果发出提示。

3.根据权利要求2所述的旋转变压器检测装置，其特征在于，所述显示器为液晶显示器或LED。

4.根据权利要求1或2所述的旋转变压器检测装置，其特征在于，所述旋转变压器检测装置还包括电源模块，其中所述电源模块包括一变压器、一整流单元、第一电源单元和第二电源单元，其中第一电源单元一端和第二电源单元一端并联连接在所述整流单元输入端，另一端分别连接被检测旋转变压器和数字信号处理模块。

5.根据权利要求4所述的旋转变压器检测装置，其特征在于，所述整流单元包括四个二极管，其中每两个二极管串联后再并联。

6.根据权利要求5所述的旋转变压器检测装置，其特征在于，所述第一电源单元和第二电源单元分别输出15V、5V直流电，其中第一电源单元与被检测旋转变压器连接，第二电源单元输与数字信号处理模块连接。

7.根据权利要求1或2所述的旋转变压器检测装置，其特征在，所述步进电机为精密细步距角步进电机。

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