專(zhuān)利名稱(chēng)：一種旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及旋轉(zhuǎn)變壓器，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)變壓器是一種基于電磁耦合原理的位置傳感器，其本質(zhì)上是一種用作角度測(cè)量的小型交流電機(jī)。旋轉(zhuǎn)變壓器需要外加勵(lì)磁信號(hào)作為輸入信號(hào)，同時(shí)其輸出為兩路正交的模擬信號(hào)，因而必須通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換及運(yùn)算得到對(duì)應(yīng)位置的數(shù)字信號(hào)，方可輸入到控制芯片。目前，一些專(zhuān)用數(shù)字轉(zhuǎn)換(RDC)芯片例如:AD公司的AD2S1200或TAMAGAWA公司的AU6802等可完成旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì)磁信號(hào)的產(chǎn)生及輸出信號(hào)至數(shù)字式位置信號(hào)的轉(zhuǎn)換。但是這些芯片由于性能專(zhuān)一、用途特殊而導(dǎo)致其價(jià)格昂貴。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)，本實(shí)用新型降低了生產(chǎn)成本，滿(mǎn)足了實(shí)際應(yīng)用中的需要，詳見(jiàn)下文描述:一種旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)，包括:旋轉(zhuǎn)變壓器、數(shù)字信號(hào)控制芯片和信號(hào)調(diào)理電路；所述數(shù)字信號(hào)控制芯片調(diào)制輸出預(yù)設(shè)頻率的正弦激勵(lì)信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)控制芯片對(duì)所述正弦激勵(lì)信號(hào)調(diào)理，調(diào)理后作為所述旋轉(zhuǎn)變壓器的額定電壓；所述正弦激勵(lì)信號(hào)的過(guò)零時(shí)刻作為所述數(shù)字信號(hào)控制芯片的中斷信號(hào)；所述數(shù)字信號(hào)控制芯片的定時(shí)器以過(guò)零時(shí)刻作為時(shí)間基準(zhǔn)開(kāi)始計(jì)數(shù)，延時(shí)1/4周期后所述數(shù)字信號(hào)控制芯片采集所述旋轉(zhuǎn)變壓器正余弦信號(hào)的AD米樣；
所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)，所述信號(hào)調(diào)理電路對(duì)所述兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，獲取調(diào)理后模擬信號(hào)并傳輸至所述數(shù)字信號(hào)控制芯片；所述數(shù)字信號(hào)控制芯片對(duì)所述調(diào)理后模擬信號(hào)進(jìn)行同步采樣，獲取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果并輸出轉(zhuǎn)子位置角度值。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:通過(guò)兩相次級(jí)感應(yīng)繞組輸出的電壓獲取到旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子位置，該旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)省去了專(zhuān)用解算芯片，提高了控制系統(tǒng)集成度并降低了控制系統(tǒng)的成本，操作簡(jiǎn)單，滿(mǎn)足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的一種旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:1:旋轉(zhuǎn)變壓器；2:數(shù)字信號(hào)控制芯片；3:信號(hào)調(diào)理電路。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1和圖2，一種旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)包括:旋轉(zhuǎn)變壓器1、數(shù)字信號(hào)控制芯片(DSC) 2和信號(hào)調(diào)理電路3 ;數(shù)字信號(hào)控制芯片2調(diào)制輸出預(yù)設(shè)頻率的正弦激勵(lì)信號(hào)，數(shù)字信號(hào)控制芯片2對(duì)正弦激勵(lì)信號(hào)調(diào)理，調(diào)理后作為旋轉(zhuǎn)變壓器I的額定電壓；正弦激勵(lì)信號(hào)的過(guò)零時(shí)刻作為數(shù)字信號(hào)控制芯片2的中斷信號(hào)；數(shù)字信號(hào)控制芯片2的定時(shí)器以過(guò)零時(shí)刻作為時(shí)間基準(zhǔn)開(kāi)始計(jì)數(shù)，延時(shí)1/4周期后數(shù)字信號(hào)控制芯片2采集旋轉(zhuǎn)變壓器I正余弦信號(hào)的AD采樣；旋轉(zhuǎn)變壓器I輸出兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)，信號(hào)調(diào)理電路3對(duì)兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，獲取調(diào)理后模擬信號(hào)并傳輸至數(shù)字信號(hào)控制芯片2 ；數(shù)字信號(hào)控制芯片2對(duì)調(diào)理后模擬信號(hào)進(jìn)行同步采樣，獲取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果并輸出轉(zhuǎn)子位置角度值。
其中，預(yù)設(shè)頻率根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要進(jìn)行設(shè)定，通常為IOkHz正弦激勵(lì)信號(hào)，該IOkHz正弦激勵(lì)信號(hào)經(jīng)調(diào)理到旋轉(zhuǎn)變壓器I輸入勵(lì)磁信號(hào)的額定電壓，作為旋轉(zhuǎn)變壓器I的輸入。其中，數(shù)字信號(hào)控制芯片2的ePWM定時(shí)器以ω t=0為時(shí)間基準(zhǔn)開(kāi)始計(jì)數(shù)，在延時(shí)1/4周期后(οη=π/2)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)變壓器I正余弦信號(hào)的AD采樣轉(zhuǎn)換，以此實(shí)現(xiàn)“峰值采樣”的目的。旋轉(zhuǎn)變壓器I輸出的兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)必須經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路3的調(diào)理后方可送入數(shù)字信號(hào)控制芯片(DSC) 2的AD轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行同步采樣，其輸入電壓范圍為0-3.3V(即經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路3調(diào)理后的信號(hào)需要滿(mǎn)足數(shù)字信號(hào)控制芯片2的工作電壓)。數(shù)字信號(hào)控制芯片2讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果并進(jìn)行反正切運(yùn)算，最終得到轉(zhuǎn)子位置角度值。上述器件的型號(hào)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要進(jìn)行選擇，只要能滿(mǎn)足上述功能的器件均可，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此不做限制。下面詳細(xì)的描述該旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)的工作過(guò)程，詳見(jiàn)下文描述:旋轉(zhuǎn)變壓器I正常工作時(shí)，初級(jí)勵(lì)磁繞組(R1-R2)外加頻率為10kHz、有效值為7V的正弦交流電壓(EK1_K2);兩相次級(jí)感應(yīng)繞組(S1-S3、S2-S4)輸出電壓(ES1_S3、ES2_S4)隨著轉(zhuǎn)子與初級(jí)勵(lì)磁繞組間的夾角Θ而變化。旋轉(zhuǎn)變壓器I的正弦勵(lì)磁電壓峰峰值為20V。由數(shù)字信號(hào)控制芯片2 (本實(shí)用新型實(shí)施例以TMS320F28335型號(hào)控制芯片為例進(jìn)行說(shuō)明，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要選擇芯片的型號(hào)，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此不做限制)的高精度脈寬調(diào)制(HRPWM)產(chǎn)生IOkHz正弦激勵(lì)信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理到旋轉(zhuǎn)變壓器I輸入0-20V峰值的電壓信號(hào)，作為旋轉(zhuǎn)變壓器I的輸入。盡可能利用數(shù)字信號(hào)控制芯片2的AD轉(zhuǎn)換量程經(jīng)過(guò)調(diào)理后的正余弦調(diào)制模擬信號(hào)為直流分量1.65V、最大幅值1.5V的電壓信號(hào)，其電壓范圍被限定在0.15V至3.15V之間，滿(mǎn)足ADC輸入電壓0-3.3V的范圍要求。將采樣值輸入到數(shù)字信號(hào)控制芯片2中計(jì)算使用，獲取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果并輸出轉(zhuǎn)子位置角度值。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的 任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)，其特征在于，包括:旋轉(zhuǎn)變壓器、數(shù)字信號(hào)控制芯片和信號(hào)調(diào)理電路； 所述數(shù)字信號(hào)控制芯片調(diào)制輸出預(yù)設(shè)頻率的正弦激勵(lì)信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)控制芯片對(duì)所述正弦激勵(lì)信號(hào)調(diào)理，調(diào)理后作為所述旋轉(zhuǎn)變壓器的額定電壓；所述正弦激勵(lì)信號(hào)的過(guò)零時(shí)刻作為所述數(shù)字信號(hào)控制芯片的中斷信號(hào)； 所述數(shù)字信號(hào)控制芯片的定時(shí)器以過(guò)零時(shí)刻作為時(shí)間基準(zhǔn)開(kāi)始計(jì)數(shù)，延時(shí)1/4周期后所述數(shù)字信號(hào)控制芯片采集所述旋轉(zhuǎn)變壓器正余弦信號(hào)的AD采樣；所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)，所述信號(hào)調(diào)理 電路對(duì)所述兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，獲取調(diào)理后模擬信號(hào)并傳輸至所述數(shù)字信號(hào)控制芯片； 所述數(shù)字信號(hào)控制芯片對(duì)所述調(diào)理后模擬信號(hào)進(jìn)行同步采樣，獲取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果并輸出轉(zhuǎn)子位置角度值。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)，數(shù)字信號(hào)控制芯片調(diào)制輸出預(yù)設(shè)頻率的正弦激勵(lì)信號(hào)，調(diào)理后作為旋轉(zhuǎn)變壓器的額定電壓；正弦激勵(lì)信號(hào)的過(guò)零時(shí)刻作為數(shù)字信號(hào)控制芯片的中斷信號(hào)；數(shù)字信號(hào)控制芯片的定時(shí)器以過(guò)零時(shí)刻作為時(shí)間基準(zhǔn)開(kāi)始計(jì)數(shù)，延時(shí)1/4周期后數(shù)字信號(hào)控制芯片采集所述旋轉(zhuǎn)變壓器正余弦信號(hào)的AD采樣；旋轉(zhuǎn)變壓器輸出兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)，信號(hào)調(diào)理電路對(duì)兩路正余弦調(diào)制模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，獲取調(diào)理后模擬信號(hào)并傳輸至數(shù)字信號(hào)控制芯片；數(shù)字信號(hào)控制芯片對(duì)調(diào)理后模擬信號(hào)進(jìn)行同步采樣，獲取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果并輸出轉(zhuǎn)子位置角度值。本實(shí)用新型省去了專(zhuān)用解算芯片，提高了控制系統(tǒng)集成度并降低了控制系統(tǒng)的成本。
文檔編號(hào)H01F38/18GK203151415SQ20132000165
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者黃雷, 茍毅彤 申請(qǐng)人:天津清源電動(dòng)車(chē)輛有限責(zé)任公司