模块化轴角-数字转换器及转换系统设计

本文先介绍把同步机(Syn-chro,即自整角机)或分解器(resolve-r,即正余弦旋转变压器)输出的调幅交流信号直接转换成角度数据的模块化转换器的工作原理,然后讨论使用模块化转换器设计轴角-数字转换系统的若干主要问题。     

一种新型自整角机

自整角机和旋转变压器测角传感器广泛用于机床、机器人和军事装备等控制系统,其工作原理基于电磁感应,所以可通称     

基于虚拟仪器的可控转角信号源设计与实现

针对测控领域中可控转角信号复杂多变的特点,利用虚拟仪器技术设计并开发了可控转角信号源,该信号源包含控制式自整角机方式、力矩式自整角机方式和旋转变压器方式3个模块,能够根据需要生成高精度的控制式自整角机、力矩式自整角机和旋转变压器3种转角信号,满足现代工程测量的需要.     

数字/旋转变压器转换模块及其外围电路设计

简介了数字／旋转变压器转换模块的基本原理及其外围电路的设计方法。该模块可用于伺服机构、位置控制和检测系统中的旋转变压器信号给定,稍加改动也可用于自整角机信号给定。     

基于C8051 F340的自整角机轴角信息采集板卡设计

设计了一种由C8051F340单片机控制的自整角机/旋转变压器轴角信息采集板卡.该采集板卡能将自整角机/旋转变压器的轴角位置信号、角速度信号准确记录并保存下来.上位机可通过USB或RS485通信接口直接读取数据.该采集板卡硬件系统组成简单,扩展了通信接口,满足测量精度,降低了系统开发成本,而且提高了系统的可靠性.     

一种自整角机信号发生器设计

自整角机信号发生器将输入的数字角度信号转化为模拟量,驱动自整角机旋转,广泛应用于控制系统中。国外的自整角机信号发生器产品进口周期长,并且进行技术封锁,国内产品转换精度较差,转换速度较慢。针对国内外自整角机信号发生器存在的问题,介绍了一种以单片机为控制和处理核心的能够将自整角机信号数字角量转化为模拟角度的信号发生器的设计方案,分析了如何用单片机及D/A芯片实现将数字角量信号转化为自整角机所需的三路模拟信号,改善了转换速度和精度的问题,提高了稳定性和抗干扰性等性能。     

旋转变压器/数学转换模块及其ISA接口电路的设计

在航空、航天、雷达、火控系统及工业自动化领域中,经常需要对被控对象的角位移进行测量并加以控制。测角元件常采用旋转变压器、自整角机、光电码盘等。随着计算机技术的飞速发展,由计算机组成的数字控制系统将逐步取代传统的模拟控制系统。在设计数字控制系统或对原有的系统进行改造中,就需要将广泛采用的旋转变压器、自整角机的角度模拟星信号转换成计算机可以识别的数字量信号。因此,选择转换模块和设计接口电路就成为首先要解决的问题。我们在对中国卫星海上测控部两条测量船的大功率稳定平台的改造中,选用了中船716所生产的XSZ…     

基于AD2S82A的轴角信号处理和传输

提出了一种基于AD2S82A、单片机和旋转变压器的测角电路设计方案,通过单片机来控制信号的处理和传输.利用轴角数字转换芯片AD2S82A和旋转变压器,可以组成高精度的多通道测角系统,可以对两个轴进行高精度的动态测量,因此能同时把旋转变压器粗精通道的模拟信号转化为数字信号.该设计为完成数字信号处理和传输的目的,采用单片机来控制信号的采集并通过串口将数字信号依次发出.为AD2S82A控制信号的传输研究提供了理论探索.经试验测试,该方法可行.     

如何用VB编程来直接控制计算机的I／O端口

1 I／O端口介绍 信号采集与控制是工业控制的最重要组成部分。在工业控制中，通常采集到的信号有两类：一类是电压、电流或温度等模拟量信号；另一类是开关量（也称数字量）或数字脉冲信号（开关量和脉冲都属于数字信号）。检测出的信号如果是模拟量的话，通常必须经过放大、变换为0-10V（1-5V）电压或0-10mA（4～20mA）电流，这些模拟量必须经过模／数转换器（ADC-Analog-Digital Converter）转换成为数字量，才能被计算机所接受。同样输出的控制信号（数字信号），也得经过数／模转换器（DAC-Digital-Analog Converter），将数字信号转换成模拟量信号0～10V（或1～5V）或0-10mA（4-20mA）电流，再送入到控制器去控制生产设备的运行。     

基于自整角机的方位角测量系统

介绍了基于自整角机的方位角测量系统的组成结构及原理，针对自整角机的轴角数字转换，提出了分区间正余弦信号相比较编码和双峰采集的方法。系统测试结果表明所采用的方案能够达到较高的准确度。     

基于RD26的双通道旋转变压器位置解码设备的设计

双通道旋转变压器的解码问题一直是伺服控制闭环系统非常重要的一个问题,快速、准确的解码出伺服系统位置信息是闭环控制系统的关键。通过对某伺服系统闭环控制系统位置解码技术的研究,分析了RD26的解码过程及原理,设计一种基于RD26的双通道旋转变压器位置解码设备,此设备将双通道旋转变压器输出的信号与RD26相连,通过并口向FPGA发送数据,FPGA通过时序读取RD26信号,能将双通道旋转变压器粗机、精机的模拟电压信号转换成具有绝对位置的数字信号,不需要再进行纠错与粗精结合,解码精度可达到±2角分+1LSB。     

一种基于CORDIC算法的自整角机信号解码研究

自整角机是一种用于角度测量的微型电机,其输出包含角度的模拟信号经过简单处理和A/D变换后再通过CORDI算法解码。CODIC算法具有精度灵活可调、运算速度快、硬件实现简单等优点;通过对CORDC算法角度及对自整角机输出信号的象限修正,设计了一种基于CORDIC算法流水线技术的自整角机解码算法,并以FPGA为平台进行模拟和仿真,验证其准确性及可行性。     

自整角机轴角测量模块的设计

自整角机由于具有结构简单、工作可靠和精度高等特点,经常用于轴角的测量。但目前自整角机轴角测量模块都比较复杂,使用不方便,且价格较高。提出一种由单片机发出方波信号,经滤波放大后得到标准正弦波信号,用于自整角机转子激磁,然后,再由单片机测量定子绕组输出的感应电势来获得轴角的方法。根据该方法设计的轴角测量模块电路简单、工作可靠;测量结果以RS232串口输出,便于使用;测量精度高、实用性强。     

基于锁相环跟踪算法的高精度轴角-数字变换系统研究

针对传统高精度集成轴角-数字变换系统外围电路复杂、成本高的特点,提出一种基于锁相环跟踪算法的全数字式轴角-数字变换系统方案。利用TMS320F2812的PWM模块产生旋转变压器激磁信号,根据该激磁信号,旋转变压器输出差分正、余弦信号,采用高精度的外围独立采样模块AD7606采样该差分正、余弦信号,依据采样的差分正、余弦信号,基于TMS320F2812设计的锁相环跟踪算法计算电机磁极位置。将该轴角-数字变换系统应用于一台安装有电气误差为±10′的单极对旋转变压器的伺服同步电机,对其进行了实验研究。研究结果表明,该轴角-数字变换系统外围硬件电路简单、成本低,角度测量误差小于10.66′,实现了高精度的轴角-数字变换。     

一种基于FPGA的高速自整角机数字解算方法

自整角机是广泛应用于轴角测量系统中一种非常重要的测量元件,现场可编程逻辑门阵列(FP-GA)技术近几年的发展使得利用硬件描述语言实现信号的快速实时处理成为可能。设计采用Spartan-3系列的XC3S400芯片,根据自整角机输出信号的特点和角度测量原理,利用Verilog HDL语言编程完成控制逻辑和自整角机角信息的解算。应用坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法在FPGA中实现了反正切函数的计算,并引入改进的CORD IC算法以提高运算速度,节省硬件资源。经过测试,达到0.01°的轴角解算精度,角度解算区间达到[-360°,360°],并且,在不同的角度偏移量和不同的轴初始位置情况下都能获得满意的结果。     

自整角机/旋转变压器-数字变换技术及发展

详细阐述了自整角机/旋转变压器-数字变换技术、国内外现状及发展,对我国在该领域的技术和产业发展提出了建议.     

交流力矩式自整角机仪表的微机控制方法

利用微机接口输出的直流电信号，经直流放大器放大后直接驱动交流力矩式自整角机仪表工作，是一种新方法。采用这种方法实现微机控制交流力矩式自整角机仪表工作，电路简单，工作可靠，经济实用。     

一种可输出A、B、Z三相脉冲信号的旋转变压器解码装置

旋转变压器作为一种精密角度传感器,可应用在环境恶劣的军工及高端工业领域,目前旋转变压器测角系统未能输出与光栅编码器兼容的ABZ三相脉冲接口信号,这限制了其应用。本文提出一种新型解码装置,以AD2S1210芯片构建传感处理单元与旋转变压器匹配后实现激励及模数信号的转换,随后再通过基于stm32微处理器的主控单元对模数转换后的数字信号进行融合处理成角度值,最后再经由基于逻辑门电路以及AM26LS31芯片构成的脉冲转换单元将角度值转换为可与光栅编码器兼容的ABZ三相脉冲接口信号,从而大幅提升旋转变压器测角系统的市场竞争力。     

EEC 检测系统􀀁2 及􀀂sp测试研究

根据自整角机的构造、工作原理和输入输出信号特性,提出了一种新型的硬件测角方法,并应用于EEC检测系统发动机试车模块.根据相关函数测角原理,设计了数字转换电路及其信号调制适配电路.适配电路中的多级并联放大电路、带通滤波器对试车过程中的随机干扰信号,尤其是振动引起的噪声具有很强的抑制作用.结果表明,该方法可以高精度地跟踪自整角机的角度变化,这对于研究某型涡扇发动机α通道的控制规律及其检查排故具有重要的工程意义.     

一种基于数字解调的陀螺仪轴角测量方法

分析了基于自整角机和旋转变压器的陀螺仪轴角测量原理,针对其信号特点,提出了一种利用模数转换的数字信号直接解调旋转角度的软件算法.首先采用整周期的最小二乘正弦拟合方法,计算粗精两通道内各组调制信号的幅值与相位,再根据幅值与相位信息计算对应的粗精角度,最后对粗精角度进行融合得到最终角度.实验与误差分析表明:所采用的算法能极大抑制误差的影响,提高测量精度.与传统的模拟式比对实验,测量结果相差不超过±2′.