[實用新型]一種感應同步器測角接口板卡

無效

• 申請號: 201020573359.5
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN201867171U
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 劉向東;陳振;賴志林;楊大鵬
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G08C19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及感應同步器測角技術領域，尤其涉及一種感應同步器測角接口板卡。?

背景技術

在轉臺、雷達、天線控制等伺服控制系統中，高精度角度測量是實現精確位置控制的前提。感應同步器作為一種檢測機械轉角和位移的電磁感應式傳感元件，具有測量精度高、運行速度快、工作穩定可靠等優點。同時，由于依靠電磁感應工作，沒有摩擦的影響，使用壽命幾乎可以無限長，并且對環境溫度、濕度、油污等狀況無特殊要求，因此在航空、航天、軍事和工業生產中有廣泛的應用。?

近年來，隨著微處理器的廣泛應用，感應同步器測角系統不僅在硬件電路上得到了很大的簡化、提高了測角系統的抗干擾性及可靠性，而且大大豐富了測角系統的功能，進一步提高了測量的精度。感應同步器測角系統輸出采取并行/串行數據輸出兩種形式。其中，串行數據輸出形式接線簡單，但傳輸速率較慢。因此，伺服控制系統中大多采用并行數據輸出的形式。?

在伺服控制系統中，特別是多軸伺服系統中，控制器大多采用工控機。工控機具有以下優點：實時在線檢測與控制能力強，實時性高；在復雜的工業環境下能長時間連續可靠運行；具有很強的輸入/輸出功能，能夠與工業現場各種檢測儀表和控制裝置相連接完成各種測量控制任務；應用軟件極為豐富，簡潔、方便。基于上述優點，工控機在多軸伺服控制系統中得到了廣泛應用。工控機可通過數字I/O接口卡接收感應同步器測角系統輸出的并行數據，但這種方式可能因并行數據線過長引起串擾。?

解決上述問題最直接的方法是研制感應同步器測角接口卡。目前，尚沒有此類專門應用于感應同步器測角的接口卡，也未見有相關文獻或專利公開。因此，研制感應同步器測角PCI板卡具有重要的現實意義和應用潛力。?

發明內容

本實用新型的目的是為了解決在伺服控制系統中，同時實現高精度角度測量以及感應同步器測角系統與工控機之間的數據傳輸問題，提出一種新的感應同步器測角接口板卡。?

本實用新型所采用的技術方案如下：?

一種感應同步器測角接口板卡，包括感應同步器勵磁模塊、感應同步器前置放大模塊、采樣及角度解算模塊、PCI總線接口模塊和電源。優選的，還包括一個濾波及放大模塊。?

其中，所述感應同步器勵磁模塊用于產生激勵感應同步器的勵磁信號。本實用新型中，采用正弦波作為勵磁信號，并采用單相勵磁、雙相輸出的鑒幅方式。?

所述感應同步器前置放大模塊用于將正余弦兩路信號放大成伏級信號。由于感應同步器同時輸出毫伏級正弦和余弦信號，因此必須通過前置放大將毫伏級信號放大成伏級信號，并對正、余弦信號的幅度進行調節，使二者的大小相等且在模數轉換器的輸入范圍內。優選的，可將放大后獲得的伏級信號直接通過濾波及放大模塊進一步放大及濾波處理，從而達到同樣日的。?

所述采樣及角度解算模塊用于對經過前置放大處理后的正余弦信號進行同步峰值采樣，并經解反三角函數得到機械角度。?

所述PCI總線接口模塊選用PCI總線橋接芯片(例如PCI9052)，所選芯片要求能夠實現符合PCI總線協議V2.1、33MHz主頻、32位數據寬度的PCI總線接口，并具有132MB/s的數據傳輸能力。同時，為橋接芯片連接一個數據存儲器，用于存儲板卡設備號、制造商號、子設備號、子制造商號、中斷號、設備類型號、局部空間基地址、局部空間大小及映射類型、局部空間描述、片選響應、中斷控制和狀態以及局部響應控制等信息。?

所述電源要求能夠提供外置±12V或±15V電壓，用于解決工控機內置電源功率不足的問題。?

上述組成部分的連接關系如下：?

感應同步器勵磁模塊輸出端同外部的感應同步器的勵磁輸入相連。感應同步器的輸出端與感應同步器前置放大模塊的輸入端相連，感應同步器前置放大模塊的輸出端與采樣及角度解算模塊的輸入端相連。采樣及角度解算模塊的輸?出端與PCI總線接口模塊中的橋接芯片相連。橋接芯片的輸出通過PCL總線與外部的工控機相連。電源分別同上述組成模塊相連。?

本接口板卡的工作過程如下：?

首先，感應同步器勵磁模塊產生正弦勵磁信號。之后，將該信號送感應同步器。感應同步器輸出毫伏級正弦及余弦信號。此毫伏級正弦及余弦信號經過感應同步器前置放大模塊，被放大成伏級信號，并對正、余弦信號的幅度進行調節，使二者的大小相等且在模數轉換器的輸入范圍內。之后，伏級信號經過采樣及角度解算模塊進行峰值采樣及解算，得到感應同步器轉過的機械角度。最后，PCI總線接口模塊把得到的角度數據通過PCI總線傳輸給工控機。?

有益效果?