[實用新型]低成本軸角傳感器模擬器

有效

• 申請號: 201720725903.5
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN206974408U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 張健;員玉良;李新成;孫學榮
• 申請（專利權）人: 青島農業大學
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 史文樊,劉曉

技術領域

本實用新型涉及智能儀表技術領域，具體涉及一種低成本軸角傳感器模擬器。

背景技術

軸角測量一直是工業控制領域需要解決的關鍵問題之一。目前，通常采用軸角傳感器進行軸角測量，常用的軸角傳感器有光電編碼器、旋轉變壓器和磁編碼器。針對從軸角傳感器輸出信號獲取高精度軸角信息的問題，許多專家學者提出了琳瑯滿目的算法。然而，衡量這些算法性能的優劣，需要基準的軸角信號。目前產生基準軸角信號的方式有兩種，一通過高性能可編程信號發生器產生，操作方便，但是價格昂貴；二是利用高精度光譜檢測獲取軸角真值，精度高，但是價格更加昂貴。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種軸角傳感器模擬器，成本低，精度高，方便科研人員衡量軸角解調算法的性能優劣。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：低成本軸角傳感器模擬器，包括上位機、通信模塊、液晶顯示器、微處理器、數/模轉換模塊、信號調理模塊I、磁編碼器信號接口、信號調理模塊II、乘法器、旋轉變壓器信號接口、信號發生模塊、信號調理模塊III、電平轉換模塊和光電編碼器信號接口，微處理器分別與液晶顯示器、數/模轉換模塊、信號發生模塊和電平轉換模塊電連接，數/模轉換模塊分別與信號調理模塊I和信號調理模塊II電連接，信號調理模塊I與磁編碼器信號接口電連接，信號發生模塊與信號調理模塊III電連接，信號調理模塊II和信號調理模塊III分別與乘法器電連接，乘法器與旋轉變壓器信號接口電連接，電平轉換模塊與光電編碼器信號接口電連接；上位機通過通信模塊與微處理器進行通信。

優選地，所述微處理器采用ATMEL公司ARM9處理器SAM91X25。

優選地，所述數/模轉換模塊采用16位并行數/模轉換芯片DA7664。

優選地，所述信號調理模塊I、所述信號調理模塊II和所述信號調理模塊III均為同相比例放大電路，所選用運放型號為TLC2274C。

優選地，所述信號發生模塊采用DDS芯片AD9832。

優選地，所述乘法器采用AD734模擬乘法器。

優選地，所述電平轉換模塊采用光電耦合器。

優選地，所述液晶顯示器采用TFT液晶顯示器。

優選地，所述通信模塊采用RS232串口通信。

本實用新型的積極效果在于：

(1)本實用新型的低成本軸角傳感器模擬器輸出信號針對軸角傳感器輸出信號形式而設計，可輸出光電編碼器、磁編碼器和旋轉變壓器信號，覆蓋面廣，涵蓋了當前主流軸角傳感器；

(2)本實用新型的低成本軸角傳感器模擬器通過上位機對輸出信號速度形式進行配置，更進一步的可配置為靜止、勻速、勻加速和自定義速度四種速度形式，使用靈活；

(3)本實用新型采用微處理器作為系統核心，外圍器件為通用器件，成本低，精度高，方便科研人員衡量軸角解調算法的性能優劣。

附圖說明

圖1為本實用新型的模塊結構示意圖；

圖2為本實用新型的流程圖；

圖3為信號調理模塊I的電路結構圖；

圖4為信號調理模塊II的電路結構圖；

圖5為信號調理模塊III的電路結構圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1

如圖1所示，本實用新型的低成本軸角傳感器模擬器，包括上位機、通信模塊、液晶顯示器、微處理器、數/模轉換模塊、信號調理模塊I、磁編碼器信號接口、信號調理模塊II、乘法器、旋轉變壓器信號接口、信號發生模塊、信號調理模塊III、電平轉換模塊和光電編碼器信號接口，微處理器分別與液晶顯示器、數/模轉換模塊、信號發生模塊和電平轉換模塊電連接，數/模轉換模塊分別與信號調理模塊I和信號調理模塊II電連接，信號調理模塊I與磁編碼器信號接口電連接，信號發生模塊與信號調理模塊III電連接，信號調理模塊II和信號調理模塊III分別與乘法器電連接，乘法器與旋轉變壓器信號接口電連接，電平轉換模塊與光電編碼器信號接口電連接；上位機通過通信模塊與微處理器進行通信。