[發明專利]旋轉變壓器模塊的數字信號與模擬信號轉換精度測試方法

無效

• 申請號: 201210529381.3
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103001635A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 黃月芳;趙硯博;胡志臣;張曉;王聰;畢碩
• 申請（專利權）人: 北京航天測控技術有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;高燕燕

技術領域

本發明涉及角度或位移量的模擬量與數字量相互轉換的技術領域，尤其涉及旋轉變壓器模塊的數字信號與模擬信號轉換精度測試方法。

背景技術

現代控制系統的一些控制裝置常常需要用到角度這個模擬量，角度測量在工業控制中應用十分廣泛，但是由于旋轉變壓器校準源等高精度角度測量儀器比較復雜、使用不方便，且體積大、成本高、通用性差等問題妨礙了這類設備的測試校準工作，因此開發一種使用通用測試儀器、操作方便的轉換精度測試方法對該領域的發展具有重要意義。

現有技術中，可以采用旋轉變壓器模塊完成數字信號至旋轉變壓器輸出模擬信號的轉換以及旋轉變壓器輸出模擬信號至數字信號的轉換。旋轉變壓器模塊主要包括虛擬儀器操作面、角度至數字轉換器（RDC）、數字至角度轉換器（DRC）；虛擬儀器操作面與RDC、DRC均相連，外部信號源與RDC、DRC均相連；虛擬儀器操作面包括數字到旋轉變壓器部分和旋轉變壓器到數字部分，如圖1所示，數字到旋轉變壓器部分的操作界面包括角度輸入框和角度輸出按鈕，旋轉變壓器到數字部分包括角度測量按鈕和角度顯示框；

數字信號至旋轉變壓器輸出模擬信號的轉換流程為：通過虛擬儀器操作面的角度輸入框輸入角度給DRC，DRC參考外部信號源的信號將輸入角度代表的數字信號轉換成模擬信號，通過DRC輸出電路的輸出端S1至S4輸出；S1與S3為A組信號量輸出，S2與S4為B組信號量輸出，A組信號量輸出正弦波，B組信號量輸出余弦波，二者相位相差90度；

旋轉變壓器輸出模擬信號轉換成數字信號的轉換流程為：通過RDC輸入電路的輸入端S1至S4接收外部模擬信號，并參考外部信號源的信號將模擬信號轉換成數字信號進行輸出，并顯示在虛擬儀器操作面的角度顯示框內。

但是現有技術中存在無法得到數字信號至旋轉變壓器輸出模擬信號以及旋轉變壓器輸出模擬信號轉換成數字信號的轉換精度的問題。

發明內容

本發明提供了一種數字到旋轉變壓器轉換精度測試方法，利用虛擬儀器操作界面和旋轉變壓器模擬信號輸出測量相結合的方法來驗證數字到旋轉變壓器轉換精度。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

一種旋轉變壓器模塊的數字信號與模擬信號轉換精度測試方法，所述旋轉變壓器模塊包括虛擬儀器操作面、角度至數字轉換器RDC和數字至角度轉換器DRC；虛擬儀器操作面與RDC、DRC均相連；

其特征在于，

步驟一：設置外部信號源的輸出為用戶要求的參考信號，將該參考信號連接到RDC和DRC；所述參考信號包括高壓信號RH和低壓信號RL；

步驟二：在虛擬儀器操作面的數字到旋轉變壓器部分的角度輸入框內，輸入待轉換的角度值A，根據輸入的角度值A進行以下測試：

將示波器的通道1的探針連接DRC的輸出端S1，探頭地連接DRC的輸出端S3，將示波器的通道2的探針連接DRC的輸出端S4，探頭地連接到DRC的輸出端S2將6.5位數字電壓表的兩個探針其中一個接DRC的輸出端S1，另一個接DRC的輸出端S3，然后將數字電壓表設置工作在交流電壓測量擋；然后點擊角度輸出按鈕，使DRC輸出角度值A的模擬量；讀取所述數字電壓表測量到的數值并記錄為U₁₃；

將所述數字電壓表的兩個探針其中一個接DRC的輸出端S4，另一個接DRC的輸出端S2，讀取所述數字電壓表測量到的數值并記錄為U₄₂，并讀取示波器上通道1和通道2波形相位是同相或反相；

步驟三：如果步驟二中示波器測量的通道1和通道2波形相位是同相，則按照下面公式計算實測輸出角度值θ：

θ＝arctan(U₁₃/U₄₂)

步驟四：如果步驟二中示波器測量的通道1和通道2波形相位是反相，則按照下面公式計算實測輸出角度值θ：

θ＝180-arctan(U13/U42)

步驟五：計算得到實測輸出角度值θ，根據實測輸出角度值θ與輸入角度值A的差值得到旋轉變壓器數字信號到模擬信號轉換精度；

步驟六：將DRC的輸出端S1至S4，與RDC輸入端S1至S4對應連接；

在虛擬儀器操作面的旋轉變壓器到數字部分，點擊角度測量按鈕，RDC將DRC輸出的模擬量轉換為數字量，虛擬主界面上角度顯示框內顯示出角度測量值B，然后將所述實測輸出角度值θ與角度測量值B比較計算差值得到測量誤差，進而得到旋轉變壓器模擬信號到數字信號的轉換精度。

本發明的有益效果：