[發明專利]一種四通道快速高精度旋變角度轉換電路

在審

• 申請號: 201310312002.X
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103335591A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 曹俊;陳智會;許家勤
• 申請（專利權）人: 中船重工中南裝備有限責任公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明屬于伺服控制技術領域，涉及一種應用于伺服控制系統的四通道的快速高精度旋變角度轉換電路。?

背景技術

在現代伺服控制系統中，經常需要實時檢測轉動的角度位置信息。常用的測量角度的技術有機械式、電磁式、光學測角方法等，適用于不同的場合。旋轉變壓器作為一種電磁式測角元件，由于具有體積小、精度高、堅固耐用等特點，而被廣泛的應用。然而旋轉變壓器輸出的是包含有角度位置信息的模擬電壓信號，必須要把它轉化為數字信號才能輸入到計算機或DSP等系統中進行控制處理。傳統的旋變角度轉換電路的轉換速度慢、且還不能同時接多路轉換通道，由此引起了數據錯誤率高、精度低、可靠性、實時性差等問題，不能滿足日新月異的伺服控制系統需求。

綜上分析，為滿足伺服控制技術發展要求，開發應用于伺服控制系統中，能夠提供數據錯誤率低、高精度、高可靠性以及實時性好的旋變角度轉換電路已成為了伺服控制技術領域中的迫切需求。?

發明內容

本發明的目的是為了克服數據錯誤率高、精度低、可靠性、實時性差等弊端，提供一種應用于伺服控制系統的四通道的快速高精度旋變角度轉換電路。

本發明采用如下技術方案：

一種應用于伺服控制系統的四通道的快速高精度旋變角度轉換電路，該電路由控制器芯片、信號處理芯片、方位粗機軸角轉換芯片、方位精機軸角轉換芯片、俯仰粗機軸角轉換芯片、俯仰精機軸角轉換芯片、方位激磁電路、俯仰激磁電路、方位雙通道旋轉變壓器以及俯仰雙通道旋轉變壓器組成，其特征在于：

方位激磁電路分別與方位雙通道旋轉變壓器、方位粗機軸角轉換芯片以及方位精機軸角轉換芯片連接，向它們提供方位激磁信號；

方位雙通道旋轉變壓器分別與方位粗機軸角轉換芯片、方位精機軸角轉換芯片相連，向它們提供采集到的方位電機角度位置信號，其中方位雙通道旋轉變壓器將方位粗機正余弦模擬信號發送到方位粗機軸角轉換芯片，將方位精機正余弦模擬信號發送給方位精機軸角轉換芯片；

俯仰激磁電路分別與俯仰雙通道旋轉變壓器、俯仰粗機軸角轉換芯片和俯仰精機軸角轉換芯片，向它們提供俯仰激磁信號；

俯仰雙通道旋轉變壓器分別與俯仰粗機軸角轉換芯片、俯仰精機軸角轉換芯片相連，向它們提供采集到的俯仰電機角度位置信號，其中俯仰雙通道旋轉變壓器將俯仰粗機正余弦模擬信號發送到俯仰粗機軸角轉換芯片，將俯仰精機正余弦模擬信號發送給俯仰精機軸角轉換芯片；

控制器芯片，用于控制方位粗機軸角轉換芯片和方位精機軸角轉換芯片對方位粗精機正余弦模擬信號進行AD軸角轉換，轉換為16位精度的粗精機數字信號，控制俯仰粗機軸角轉換芯片和俯仰精機軸角轉換芯片對俯仰粗精機正余弦模擬信號進行AD軸角轉換，轉換為16位精度的粗精機數字信號；

信號處理芯片由鎖存模塊、數據融合糾錯模塊組成，鎖存模塊接收并鎖存來自方位粗機軸角轉換芯片和方位精機軸角轉換芯片的轉換后的16位精度的粗精機數字信號，以及來自俯仰粗機軸角轉換芯片和俯仰精機軸角轉換芯片的轉換后的16位精度的粗精機數字信號，并在控制芯片的控制下將鎖存的16位精度的粗精機數字信號發送給數據融合糾錯模塊，數據融合糾錯模塊將融合后的數據發送給控制器芯片。

優選的，控制器芯片采用TMS320F28335。

優選的，信號處理芯片采用EPM7256AETI144。

優選的，軸角轉換芯片采用AD2S82A。

本發明所采用的關鍵技術以及取得的技術效果：

1、四路旋變轉換通道實時控制技術。通過芯片TMS320F28335和芯片EPM7256AETI144的聯合控制，滿足了對四路旋變轉換通道實時控制的功能要求。而且芯片EPM7256AETI144通過在線編程的方式在芯片自身集成了四片74LS373芯片的功能，簡化了整體電路的設計，提高了系統可靠性。?

2、粗精機數據融合技術。根據高精度雙通道旋轉變壓器的參數特性，通過對芯片EPM7256AETI144粗精機數據融合模塊進行合理的編程，實現了粗精機的數據融合。

3、粗精機數據糾錯技術。根據高精度雙通道旋轉變壓器的粗精機數據產生錯誤的原理，通過對芯片EPM7256AETI144粗精機數據糾錯模塊進行合理的編程，完成了對融合數據在出錯情況下的修正。

經過在研項目實驗證明，在實時性高、多通道旋變轉換通道同時控制、要求高精度、數據錯誤率低的情況下，使用本發明專利中的四通道快速高精度旋變轉換電路可靠性高，是一種很實用的方案。

附圖說明