[發明專利]一種CAN接口的數字化受信儀

有效

• 申請號: 201410553806.3
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104330098A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 王世凱;代普;王德強;王興梅;孔祥宣
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第二O二研究所
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明屬于一種角度傳感器產品，涉及隨動系統。

背景技術

隨動系統普遍采用的角度位置傳感器是受信儀。傳統的受信儀的工作原理是通過機械傳動將外部的轉角變化信號傳給受信儀，在受信儀內部將機械轉角變化量(或經過減速器進行速度變換)，傳送到自整角機(或旋轉變壓器)，轉換成3相(相位相同幅度不同)的交流模擬信號輸出，經過信號傳輸電纜傳給隨動控制器，隨動控制器通過SDC變換，將3相交流模擬信號變換成角度數字量信號。由于單個自整角機(或旋轉變壓器)精度不夠，需要2個旋轉變壓器用不同的轉速測量，然后再將這2個不同變比的角度數字量，在隨動控制計算機中進行粗精組合，得到完整的數字量角度信號，實現角度的實時測量。受信儀在工作時需要有單相400Hz激磁電源，其原理框圖如圖1所示，信號流圖如圖3所示。

傳統的受信儀，具有以下缺點：

1)自整角機(或旋轉變壓器)的激磁電源精度直接影響測角的精度，激磁電源線路過長，容易產生干擾影響精度。

2)輸出的3相交流模擬信號，由于輸出的模擬信號功率小，傳送距離遠，變形嚴重，影響精度。

3)通訊線路芯數多，一般方位受信儀采用粗精組合需要8芯信號線獨立一條電纜，高低受信儀需要8芯信號線獨立一條電纜，其外部接線圖如圖5所示。

4)需要在隨動控制器內部進行粗精組合計算，增加了隨動控制計算機的計算工作量。

5)粗精組合計算時需要粗精對零修正，增加了隨動控制計算機的調試工作量。每一個受信儀的修正數據都不同，修正數據需要存儲在隨動控制計算機上，更換受信儀時需要重新調試軟件數據。

6)受信儀只實現了傳感器的部分功能，精度檢驗驗收困難，計量困難。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種CAN接口的數字化受信儀。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：包括電源模塊、兩個自整角機、兩片SDC模塊、單片機和CAN總線驅動器模塊。

外部的機械轉角變化量傳送到第二自整角機，得到精通道交流模擬角度信號；外部的機械轉角變化量通過減速器傳送到第一自整角機，得到粗通道交流模擬角度信號；第一自整角機和第二自整角機的速比為1:32，粗通道交流模擬角度信號通過粗通道SDC模塊得到粗通道12位角度數字量，精通道交流模擬角度信號通過精通道SDC模塊得到精通道12位角度數字量；粗通道12位角度數字量和精通道12位角度數字量同時送到單片機，經過單片機的粗精組合運算，得到17位的受信儀位置數字量；受信儀位置數字量經由CAN總線驅動器模塊通過CAN數據總線傳輸至隨動控制器；電源模塊為SDC模塊、單片機和CAN總線驅動器模塊。

所述的粗精組合運算包括以下步驟：1)粗通道12位角度數字量與精通道12位角度數字量零位對齊；2)對粗通道12位角度數字量的末位數據P進行干擾位修正；3)將修正后的粗通道12位角度數字量的高5位作為受信儀位置數字量的高5位，取通道12位角度數字量為受信儀位置數字量的低12位。

所述的電源模塊、SDC模塊和CAN總線驅動器模塊集成到受信儀內部。

所述的電源模塊采用直流轉400Hz115V激磁電源模塊。

本發明的有益效果是：

1)取消外部激磁電源供電，改用內部獨立逆變電源模塊，無外部干擾對波形影響，因此激磁電源干擾對精度直接影響更小。

2)旋轉變壓器或自整角機輸出的3相交流模擬信號，就近進行SDC變換，無外部干擾對波形影響，保證了轉換精度。

3)通訊線路芯數減少，由原來的8+8＝16芯減少到4芯，電纜由2條減少到1條，外部接線圖6所示。

4)在隨動控制計算機直接讀取驅動目標的全角數字量，不需對SDC轉換器進行操作，不需要進行粗精組合、零位修正等計算，減少了隨動控制計算機的計算工作量。

5)粗精組合計算時需要的精通道零位修正量，在受信儀的部件調試時完成。每一個受信儀都是通用的，更換受信儀時隨動控制計算機不需要重新調試軟件數據，直接更換即可。減少了調試工作量，實現了受信儀的通用化。

6)受信儀的部件功能齊全，數字化輸出接口，檢驗驗收方便，計量方便。

附圖說明

圖1是傳統受信儀的硬件原理框圖；

圖2是CAN接口受信儀的硬件原理框圖；

圖3是傳統受信儀的信號流框圖；

圖4是CAN接口受信儀的信號流框圖；

圖5是傳統受信儀的外部接線圖；

圖6是CAN接口信儀的外部接線圖；