高精度多极旋转变压器数字测角装置的研制及应用

将多极旋转变压器的高可靠性和单片机的快速数据处理能力相结合，实现了多极旋转变压器的轴角数字测量。该装置角速频率为２００Ｈｚ，测角精度高达０．０２２°，并已被成功地应用于电液位置伺服系统的模型参考自适应控制。     

旋转变压器数据融合与误差补偿的FPGA实现

为提高双通道多极旋转变压器测角系统的精度,提出了基于查表原理的粗、精通道测角数据融合方法。该方法降低了数据融合技术对粗通道旋转变压器原始测角精度的要求,并针对融合后测角误差曲线建立了基于三角函数拟合的误差补偿函数,在FPGA中实现了数据融合和误差补偿的快速计算,且搭建了双通道多极旋转变压器标定实验平台。     

高性能价格比多极旋转变压器单片机测角系统

抗干扰性、抗温漂等是多极旋转变压器数字测角系统的基本要求。本文提出的多极旋转变压器单片机数字式测角系统,采用晶振和EPROM等数字化技术来提高抗温漂和抗干扰能力;采用二分频等技术对基频分量作了处理,提高了测量精度;采用相位微调技术保证了激磁电源相位的正交性。采用该原理的多极旋转变压器数字测角系统具有线路简单,直流电源电压可在较大范围内波动,抗干扰性强等特点。经鉴定专家组和用户共同测试表明:该系统在60℃下无温度漂移误差、无重复定位误差且测量精度为均方根值0.0066°。已成功地应用于工业机器人、电视卫星接收站、大型卫星通讯地球站、军舰搜索雷达稳定平台上。     

低温漂,高精度多极旋转变压器数字测角原理与系统的研究

抗干扰性、抗温漂等是多极旋转变压器数字测角系统的基本要求。本文提出了一种新的能够较好地抗干扰、抗温漂的数字测角原理并详细讨论了其实现方法。经过在几个产品上的应用,效果相当满意。采用该原理的多极旋转变压器数字测角系统具有线路简单,直流电源电压可在较大范围内波动,抗干扰能力强,在60℃下及仪器分辩力范围内无温度漂移误差。与国外同类产品相比,性能价格比高出几十倍,现已成功地应用于工业机器人、大型卫星通讯地球站、军舰雷达稳定平台上。该原理还可应用于感应同步器数字测角系统及利用相移工作的其它系统。     

高精度角位移测量系统设计

采用双通道多极旋转变压器和AD2S83构成的测角系统可以实现角位置和角速度的高精度动态测量。该测角系统采用单片机实现角位置的动态监控,使用CPLD完成了AD2S83与DSP通信的接口逻辑设计,并采用DSP实现双通道角位置粗精耦合及测速算法。     

多极旋变轴角编码器的结构设计

本文介绍了高精度多极双通道旋转变压器－ＲＤＣ式轴角编码器的组成,并对该类轴角编码器的整机结构设计作了详细的论述。     

多极旋变轴角编码器数码纠正组合分析

本文介绍了高精度多极双通道旋转变压器—RDC式轴角编码器的组成,对该类轴角编码器解算电路中的数码精粗纠正组合作了详细的分析。     

双通道旋转变压器粗精组合轴角转换原理及应用

目前的旋转变压器大多采用粗精组合来提高其精度,粗精组合时的纠错问题是粗精组合系统的一个关键问题。基于双通道旋转变压器粗精组合轴角转换原理及纠错方法,研究设计了旋转变压器作为轴角转换器件的角度测试系统,包括:选用旋转变压器作为姿态角传感器和高低角传感器测试装置的测角元件;采用双通道旋转变压器粗精组合方式实时获取角度信息;通过与单片机的连接,选取旋转变压器数字转换器进行数字转换,完成角度信息的输出;在软件设计方案中,重点研究了粗精组合算法,采用余数比较法确定粗轴读数和精轴读数的组合关系,对粗、精轴读数进行组合纠错,提高了传感器的测角精度。     

多极旋转变压器信号的软件解调实现

针对多极旋转变压器信号采用软件进行解调实现时遇到的四个问题:相位漂移、噪声干扰、相位调整和实时性,给出了详细的分析和有效的解决办法,具有良好的工程应用价值。     

旋转变压器的角度误差校正系统设计

针对旋转变压器输出数据存在的角度误差问题,对旋转变压器校正方法进行了研究,设计并实现了旋转变压器角度误差校正系统。该系统充分利用了旋转变压器工作原理,发挥了光电编码器优势,采用了FPGA和ARM的优点,由同一电机带动光电编码器和被测旋转变压器,以FPGA+ARM组成的控制模块读出光电编码器和被测旋转变压器的角度,并进行比较分析,测量旋转变压器的非线性误差,建立误差分析表,提出了一种根据系数进行补偿的方式,对旋转变压器的误差进行了补偿。研究结果表明,该系统能对旋转变压器的输出数据进行校正,校正前旋转变压器的角度误差最大为21.2弧分,通过该系统校正后,测角误差最大为5.3弧分,系统校正速度较快且效果明显。     

双通道测角系统数字变换模块的设计

针对工业机器人中测量关节位置的粗精旋转变压器,设计了基于旋转变压器-数字转换芯片(RDC)AD2S90的粗精模数转换模块.为提高测角系统的可靠性,提出了中位值加限幅滤波的防干扰措施.实践证明,此数字变换系统具有较高的精度和可靠性高.     

一种新型的旋转变压器测角误差标定技术

提出了一种新的基于速率转台恒速转动和位置转动相结合的旋转变压器测角误差动静态组合标定方法,准确得到了0~360°测角误差曲线.采用周期项与趋势项相结合的方法对得到的误差曲线进行建模,并利用傅里叶谐波分析和最小二乘拟合法对误差的各次项进行补偿.实验证明该方法大幅度的提高了旋转变压器的测角精度,且测试方法简单,操作过程容易,解决了计算机连续自动采样和复杂谐波分量下的补偿等问题,大大提高了标定效率.     

数字式旋转变压器轴角传感器

提出了一种由单片机直接对旋转变压器进行激磁，并测量输出感应电势来获得轴角的方法。根据该方法设计的数字式旋转变压器轴角传感器电路简单，工作可靠；测量结果以RS-232串口输出，便于使用；采用插值算法，可提高旋转变压器的测量精度。     

旋转变压器电气参数综合检测平台的开发

搭建及开发了一种高效、高精度旋转变压器电气参数综合检测平台。该平台以旋转变压器的国家标准规定的技术为准则，基于高精度和高效的角度识别电机及数据处理核心PICO5442DMSO示波器硬件架构，在MATLAB平台下，实现了旋转变压器的电气角度误差、零点误差、变压比、阻抗、相位移、谐波分量等参数的实时检测。该平台具有高效、高精度和高稳定性，可广泛适用于旋转变压器的研究、开发、生产的环节。     

旋转变压器用高精度编码器的设计

本文介绍了一种提高旋转变压器测角精度的方法,采用硬件补偿型编码器电路,可将数字精度由１３位提高到１５位,并且这种补偿方法具有一定的推广价值。     

机载光电跟踪成像消旋高精度测角系统研究

本文介绍了光电跟踪成像消旋系统的基本原理,利用旋转变压器和轴角数字转换器(RDC),设计完成了一套高精度测角系统。系统采用去脉冲干扰滑动平均值法进行实时滤波,完成消旋系统在两轴两框架内任意位置的角度测量;采用信号变换的方法,成功解决了因旋转变压器安装位置的不同可能导致系统失控的问题。系统的成功运用显著提高了光电跟踪成像消旋系统的调试和生产的工作效率。     

高分辨率的电机绝对式多极磁编码器设计与研究

为了提高电机绝对式磁编码器的分辨率,提出了一种偏心结构的新型多极磁编码器。该多极磁编码器仅由1个偏心旋转的多极磁体和4个霍尔传感器组成,结构简单、成本低。通过结合查找表和最小二乘法来计算绝对偏移量,能够在使用多极磁体提高分辨率的同时,通过磁铁偏心旋转区分的4个信号计算出绝对角度。此外,由于可以计算正交信号,因此可以使用传统方法来配置转换器,通用性较强。编码器样机测试结果表明:所设计的磁编码器能够计算出绝对角度,并达到了0.08°的角度精度和12 bits的分辨率。     

变压器油箱含缺陷角焊缝疲劳寿命分析

变压器油箱箱体遍布焊缝，在振动工况下，油箱疲劳破坏常发生于角焊缝内部缺陷位置处。为分析角焊缝缺陷对变压器油箱疲劳寿命影响，建立了变压器油箱箱体有限元模型，根据油箱振动测试数据在nCode软件中对油箱整箱侧壁角焊缝进行疲劳分析，得到无缺陷情况下变压器油箱整箱侧壁角焊缝的疲劳寿命。取整箱侧壁角焊缝疲劳最危险角焊缝，进一步建立局部含缺陷角焊缝模型，分析含气孔、夹渣缺陷时变压器油箱角焊缝的疲劳寿命的影响规律。最终发现：对于夹渣缺陷，夹渣弹性模量与焊缝弹性模量相差越大，越容易造成疲劳破坏，且软夹渣较硬夹渣更为危险；气孔缺陷尺寸的增大会造成疲劳寿命的减少，而气孔位置越靠近焊根，疲劳寿命越小；且气孔缺陷较夹渣缺陷更容易造成疲劳破坏。     

旋转变压器的工作原理及应用

分析了旋转变压器的结构和工作原理，分析了旋转变压器的鉴相和鉴幅两种工作方式，通过在鉴相和鉴幅工作方式下测量输出电压的相位和幅值均可测出转子的角位移。     

旋转变压器轴角数字转换系统的误差分析

本文分析了以旋转变压器为角度传感元件,跟踪型轴角数字转换器为角度测量元件的测角系统的静态和动态误差,指出了导致测量误差的各种因素以及误差的具体表达式。分析表明角度传感元件的某些误差可以通过适当调整轴角数字转换器的参数予以补偿,从而提高整个测角系统的测量精度。