[發明專利]旋轉變壓器角度檢測電路功能測試系統

有效

• 申請號: 201210513134.4
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103018656A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 陳波
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王江富

技術領域

本發明涉及自動化測試技術，特別涉及一種旋轉變壓器角度檢測電路功能測試系統。

背景技術

旋轉變壓器（resolver/transformer）是一種電磁式傳感器，又稱同步分解器。它是一種測量角度用的小型交流電動機，用來測量旋轉物體的轉軸角位移和角速度，由定子和轉子組成。其中定子繞組作為變壓器的原邊，接受勵磁電壓，轉子繞組作為變壓器的副邊，通過電磁耦合得到感應電壓。

旋轉變壓器的工作原理和普通變壓器基本相似，區別在于普通變壓器的原邊、副邊繞組是相對固定的，所以輸出電壓和輸入電壓之比是常數，而旋轉變壓器的原邊、副邊繞組則隨轉子的角位移發生相對位置的改變，因而其輸出電壓的大小隨轉子角位移而發生變化。

永磁同步電機在工業得到廣泛應用，為了能方便的對永磁同步電機進行控制、監視、調速，有必要對永磁同步電機的轉速進行測量，從而提高自動化程度。

對永磁同步電機轉速進行檢測的方法有使用光電解碼器和旋轉變壓器(Resolver)。

旋轉變壓器轉速檢測系統，如圖1所示，包括旋轉變壓器、微處理器MCU、旋轉變壓器角度檢測電路；

所述旋轉變壓器角度檢測電路，包括激勵輸出模塊、返回輸入模塊、解碼集成芯片；

所述解碼集成芯片，包括通信接口、激勵輸出接口、sin輸入接口、cos輸入接口、角度寄存器、故障寄存器；

所述sin輸入接口，用于同返回輸入模塊的sin輸出端連接；

所述cos輸入接口，用于同返回輸入模塊的cos輸出端連接；

所述解碼集成芯片，通過通信接口同微處理器MCU通信，接收微處理器MCU發送的激勵輸出參數或復位指令；

所述解碼集成芯片，依照激勵輸出參數，通過激勵輸出接口輸出內部激勵信號到所述激勵輸出模塊；

所述解碼集成芯片，根據sin輸入接口及cos輸入接口輸入的信號，診斷得到返回輸入模塊的故障狀態，并根據sin輸入接口及cos輸入接口輸入的信號計算得到的轉子角度；

所述解碼集成芯片，當接收到復位指令時進行復位，使角度寄存器、故障寄存器恢復到初始狀態；

所述角度寄存器，用于保存所述解碼集成芯片當前計算得到的轉子角度；

所述故障寄存器，用于保存所述解碼集成芯片診斷得到的返回輸入模塊的故障狀態；

所述激勵輸出模塊，用于對所述解碼集成芯片的激勵輸出接口輸出的內部激勵信號進行轉換，輸出外部激勵信號到旋轉變壓器的原邊線圈；

所述返回輸入模塊，包括sin返回輸入端、cos返回輸入端、sin輸出端、cos輸出端；sin返回輸入端、cos返回輸入端用于接旋轉變壓器的副邊線圈；sin輸出端接所述解碼集成芯片的sin輸入接口，cos輸出端接所述解碼集成芯片的cos輸入接口；

所述返回輸入模塊，用于對sin返回輸入端、cos返回輸入端輸入的信號（旋轉變壓器的副邊線圈兩端的信號）進行轉換，輸出到所述解碼集成芯片。

所述微處理器MCU，用于發送激勵輸出參數或復位信號到所述解碼集成芯片，并從所述解碼集成芯片的角度寄存器讀取轉子角度，根據轉子角度變化計算得到電機轉速。

使用旋轉變壓器轉速檢測系統檢測永磁同步電機轉速時，如圖2所示，旋轉變壓器的副邊（轉子繞組）安裝于電機傳動軸上，當電機轉動時，旋轉變壓器副邊（轉子繞組）與電機傳動軸同步轉動，并通過原邊（定子繞組）輸入電信號和副邊（轉子繞組）輸出電信號，旋轉變壓器角度檢測電路根據發送到旋轉變壓器的定子繞組的激勵信號，及從旋轉變壓器的轉子繞組接收的返回信號，解析出轉子角度，微處理器MCU根據轉子角度變化計算得到電機轉速。

圖3所示，為激勵信號及旋轉變壓器的副邊輸出的sin信號、cos信號示意圖。

影響旋轉變壓器轉速檢測系統的轉速檢測準確性的因素，主要是激勵輸出模塊輸出的外部激勵信號、返回輸入模塊輸入到解碼集成芯片兩路旋波信號、解碼集成芯片解析轉子角度的準確度、MCU計算電機轉子轉速的精確度，由于MCU是根據軟件算法計算電機轉子轉速，因此通常只需要對旋轉變壓器角度檢測電路的功能進行檢測。

現有的旋轉變壓器角度檢測電路功能測試系統，如圖4所示，包括旋轉變壓器測試臺架、一計算機PC；

旋轉變壓器測試臺架，包括旋轉變壓器、轉子驅動裝置；