CN208026212U - 一种旋转变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种旋转变压器，包括速度转台、信号调理电路板和旋转变压器定子，所述速度转台的上表面固定安装有测角系统保护壳，所述测角系统保护壳的内壁轴向端轴向连接有主轴，所述主轴的下端轴向连接在速度转台的内壁上，所述主轴的下表面还轴向连接有旋转变压器定子，所述旋转变压器定子的上表面固定安装有旋转变压器转子，所述主轴的外表面还轴向连接有信号调理电路板，采用基于速率转台恒速转动与位置转动相结合的动静态组合标定方法，实现了利用计算机连续自动采样，准确得到测角系统0～360°的误差曲线和整体趋势，利用建模标定的方法补偿了各次谐波分量，测试方法简单，测试过程容易操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器技术领域，特别涉及一种旋转变压器。
背景技术
旋转变压器作为一种轴角传感器，广泛应用于各个领域，特别是对产品可靠性和测角精度要求都比较高的场合。
但是，由于制造和安装等方面的原因，基于旋转变压器的测角系统不可避免地会引入一定的角度测量误差，特别是对于多极正余弦旋转变压器组成的粗精组合双通道测角系统，会引入各种不同的谐波误差分量，标定工作尤为重要，从硬件上通过提高生产工艺和安装精度来提高整体的测角精度，需要投入大量的时间和物力，生产成本也将随之大幅度提高，因此并不是有效的解决办法。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种旋转变压器，采用基于速率转台恒速转动与位置转动相结合的动静态组合标定方法，实现了利用计算机连续自动采样，准确得到测角系统0～360°的误差曲线和整体趋势，利用建模标定的方法补偿了各次谐波分量，测试方法简单，测试过程容易操作，实验证明该方法大幅度的提高了旋转变压器的测角精度，且具有通用性，可以推广适用于各种测角系统的标定工作，这样可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种旋转变压器，包括速度转台、信号调理电路板和旋转变压器定子，所述速度转台的上表面固定安装有测角系统保护壳，所述测角系统保护壳的内壁轴向端轴向连接有主轴，所述主轴的下端轴向连接在速度转台的内壁上，所述主轴的下表面还轴向连接有旋转变压器定子，所述旋转变压器定子的上表面固定安装有旋转变压器转子，所述主轴的外表面还轴向连接有信号调理电路板，所述信号调理电路板的内部集成有单片机接口，所述单片机接口的输出端分别连接有第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻的另一端均串联连接有第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容连接点处直接接地，所述第一电阻哈连接有第三电阻，所述第三电阻的另一端连接有第一运算放大器的正相端，所述第一运算放大器的正相端处还并联连接有第四电阻和第三电容，所述第四电阻和第三电容的另一端直接接地；
所述第一运算放大器的反相端分别连接有第五电阻和第四电容，所述第五电阻和第四电容并联连接，所述第五电阻和第四电容的另一端反馈连接到所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的反相端还通过第六电阻与第二电阻相连接，所述第一运算放大器的输出端还连接有第七电阻，所述第七电阻的另一端分别连接有第八电阻和滤波电容，所述第八电阻的另一端分别连接有储能电容和第二运算放大器，所述第七电阻还通过滤波电容与第二运算放大器的反向端和输出端相连接。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第二运算放大器的输出端连接有变压器接口。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述测角系统保护壳的内壁上还集成有计算机接口电路。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述储能电容的另一端直接接地。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述信号调理电路板的上表面还固定安装有变压器数字转换器。
采用上述技术方案，采用基于速率转台恒速转动与位置转动相结合的动静态组合标定方法，实现了利用计算机连续自动采样，准确得到测角系统0～360°的误差曲线和整体趋势，利用建模标定的方法补偿了各次谐波分量，测试方法简单，测试过程容易操作，实验证明该方法大幅度的提高了旋转变压器的测角精度，且具有通用性，可以推广适用于各种测角系统的标定工作。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型信号调理电路板集成电路图。
图中，1-速度转台；2-旋转变压器定子；3-旋转变压器转子；4-测角系统保护壳；5-信号调理电路板；6-计算机接口电路；7-主轴。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种旋转变压器，包括速度转台1、信号调理电路板5和旋转变压器定子2，所述速度转台1的上表面固定安装有测角系统保护壳4，本文采用920型单轴速率位置转台1，所述测角系统保护壳4的内壁轴向端轴向连接有主轴7，所述主轴7的下端轴向连接在速度转台1的内壁上，所述主轴7的下表面还轴向连接有旋转变压器定子2，所述旋转变压器定子2的上表面固定安装有旋转变压器转子3，所述主轴7的外表面还轴向连接有信号调理电路板5，该旋转变压器内部的信号调理电路板5的信号输出调理与数字转换模块可以实时采集测角系统输出的旋转变压器信号，通过工控计算机内部的旋转变压器数字转换电路，转换成高精度的数字量读入，所述信号调理电路板5的内部集成有单片机接口T，所述单片机接口T的输出端分别连接有第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1和第二电阻R2的另一端均串联连接有第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1和第二电容C2连接点处直接接地GND，所述第一电阻R1连接有第三电阻R3，所述第三电阻R3的另一端连接有第一运算放大器S1的正相端，所述第一运算放大器S1的正相端处还并联连接有第四电阻R4和第三电容C3，所述第四电阻R4和第三电容C3的另一端直接接地GND；
所述第一运算放大器S1的反相端分别连接有第五电阻R5和第四电容C4，所述第五电阻R5和第四电容C4并联连接，所述第五电阻R5和第四电容C4的另一端反馈连接到所述第一运算放大器S1的输出端，所述第一运算放大器S1的反相端还通过第六电阻R6与第二电阻R1相连接，所述第一运算放大器S1的输出端还连接有第七电阻R7，所述第七电阻R7的另一端分别连接有第八电阻R8和滤波电容C5，所述第八电阻R8的另一端分别连接有储能电容C6和第二运算放大器S2，所述第七电阻R7还通过滤波电容C5与第二运算放大器S2的反向端和输出端相连接。
优选的是，所述第二运算放大器的输出端连接有变压器接口；所述测角系统保护壳的内壁上还集成有计算机接口电路；所述储能电容的另一端直接接地；所述信号调理电路板的上表面还固定安装有变压器数字转换器。
本实用新型的工作原理：具体使用时，旋转变压器的正弦交流励磁信号的频率由单片机内部的PWM7和PWM8接口产生，在信号调理电路板5的电路中励磁电压信号的频率为10kHz，PWM信号的频率为160kHz，励磁频率和PWM信号的频率可以通过软件进行修改，第1级运放THS4001构成的差分放大电路能过滤除PWM波的谐波信号，同时将单极性的PWM波转换成双极性的并进行功率放大，从而获得一个电压有效值为7V，频率为10kHz的正弦波，作为旋转变压器的励磁信号，第2级差分运放构成的低通滤波器可以进一步减少谐波失真，所述信号调理电路板5能够抑制共模干扰信号的作用，同时进行电压平移，使双极性的差分输出转变成单极性的，以符合TMS320F2812型单片机的A/D接口模拟输入(0～3V)范围，RC网络构成的低通滤波器起过滤噪音干扰的作用。该旋转变压器，采用基于速率转台恒速转动与位置转动相结合的动静态组合标定方法，实现了利用计算机连续自动采样，准确得到测角系统0～360°的误差曲线和整体趋势，利用建模标定的方法补偿了各次谐波分量，测试方法简单，测试过程容易操作，实验证明该方法大幅度的提高了旋转变压器的测角精度，且具有通用性，可以推广适用于各种测角系统的标定工作。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种旋转变压器，包括速度转台(1)、信号调理电路板(5)和旋转变压器定子(2)，其特征在于：所述速度转台(1)的上表面固定安装有测角系统保护壳(4)，所述测角系统保护壳(4)的内壁轴向端轴向连接有主轴(7)，所述主轴(7)的下端轴向连接在速度转台(1)的内壁上，所述主轴(7)的下表面还轴向连接有旋转变压器定子(2)，所述旋转变压器定子(2)的上表面固定安装有旋转变压器转子(3)，所述主轴(7)的外表面还轴向连接有信号调理电路板(5)，所述信号调理电路板(5)的内部集成有单片机接口(T)，所述单片机接口(T)的输出端分别连接有第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的另一端均串联连接有第一电容(C1)和第二电容(C2)，所述第一电容(C1)和第二电容(C2)连接点处直接接地(GND)，所述第一电阻(R1)连接有第三电阻(R3)，所述第三电阻(R3)的另一端连接有第一运算放大器(S1)的正相端，所述第一运算放大器(S1)的正相端处还并联连接有第四电阻(R4)和第三电容(C3)，所述第四电阻(R4)和第三电容(C3)的另一端直接接地(GND)；
所述第一运算放大器(S1)的反相端分别连接有第五电阻(R5)和第四电容(C4)，所述第五电阻(R5)和第四电容(C4)并联连接，所述第五电阻(R5)和第四电容(C4)的另一端反馈连接到所述第一运算放大器(S1)的输出端，所述第一运算放大器(S1)的反相端还通过第六电阻(R6)与第二电阻(R1)相连接，所述第一运算放大器(S1)的输出端还连接有第七电阻(R7)，所述第七电阻(R7)的另一端分别连接有第八电阻(R8)和滤波电容(C5)，所述第八电阻(R8)的另一端分别连接有储能电容(C6)和第二运算放大器(S2)，所述第七电阻(R7)还通过滤波电容(C5)与第二运算放大器(S2)的反向端和输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种旋转变压器，其特征在于：所述第二运算放大器(S2)的输出端连接有变压器接口(Us)。
3.根据权利要求1所述的一种旋转变压器，其特征在于：所述测角系统保护壳(4)的内壁上还集成有计算机接口电路(6)。
4.根据权利要求1所述的一种旋转变压器，其特征在于：所述储能电容(C6)的另一端直接接地(GND)。
5.根据权利要求1所述的一种旋转变压器，其特征在于：所述信号调理电路板(5)的上表面还固定安装有变压器数字转换器(8)。
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| CN110849258A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-28 | 武汉华之洋科技有限公司 | 一种基于感应同步器的角度编码器 |
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2018
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