[實用新型]軸角信號轉換裝置

有效

• 申請號: 201721384285.9
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN207473345U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 吳浩;李武君;李興鶴;金辛海;程祥
• 申請（專利權）人: 上海辛格林納新時達電機有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01D5/14
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本實用新型涉及信號處理技術領域，公開了一種軸角信號轉換裝置。該裝備包括：處理單元、數字轉換單元、放大倍數可調的激勵信號調理單元以及降壓比例可調的后級降壓單元；激勵信號調理單元用于對數字轉換單元生成的激勵信號放大后輸出至旋轉變壓器；后級降壓單元用于對旋轉變壓器的反饋信號降壓后輸出至數字轉換單元；激勵信號調理單元以及后級降壓單元均連接處理單元，處理單元用于調整激勵信號調理單元的放大倍數以及后級降壓單元的降壓比例；數字轉換單元連接處理單元，處理單元還用于調整數字轉換單元生成的激勵信號的頻率。本實施方式可靈活適應不同的旋轉變壓器，降低了軸角信號轉換裝置的使用復雜度，并提高其備貨靈活度。

技術領域

本實用新型涉及信號處理技術領域，特別涉及一種軸角信號轉換裝置。

背景技術

在電機驅動行業，軸角編碼器的應用非常廣泛，常被應用于電機的閉環控制和運動長度的計量。旋轉變壓器作為其中的一種，通常被用于反饋旋轉機構的角度和速度。例如可將旋轉變壓器安裝在電機軸上，用于檢測電機的旋轉速度和轉子電角度，變頻器通過讀取這些信息進行電機控制。旋轉變壓器具有精度較高、穩定可靠、抗震等級高、環境適應強等優點，廣泛應用在機床、港口機械和汽車電子等領域。由于旋轉變壓器輸出的是模擬量電壓信號，所以需要軸角編碼成數字信號才能被使用。軸角編碼主要有兩種方法：一是結合硬件調理電路，利用單片機或FPGA(Field-Programmable Gate Array，簡稱FPGA，現場可編程門陣列)運行軸角轉換算法計算軸角；另外一種是直接使用專用旋轉變壓器數字轉換(Resolver-Digital Converter，簡稱RDC)芯片。第一種方法成本低廉、實施靈活、實用性強，但存在轉換精度不高、開發周期長和電路復雜等缺點。RDC芯片精度較高、外圍電路簡單，因此廣泛應用于軸角編碼。

發明人發現現有技術中至少存在如下問題：一款RDC芯片不能適用不同的旋變，必須調整激勵信號的頻率、調理幅值以及調整次級繞組幅值，否則影響角度和速度精準度，另外，長時間超過RDC規定的次級反饋電壓，將會導致RDC芯片過熱甚至損壞。因此，針對不同電壓、變比和頻率的旋轉變壓器需要單獨配置不同的升降壓電路，大大增加了硬件備貨以及現場應用的復雜程度。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種軸角信號轉換裝置，使得軸角信號轉換裝置的激勵信號的頻率、初級繞組以及次級繞組幅值等可調，從而可靈活適應不同的旋轉變壓器，降低了軸角信號轉換裝置的使用復雜度，并提高其備貨靈活度。

為解決上述技術問題，本實用新型的實施方式提供了一種軸角信號轉換裝置，用于將旋轉變壓器的反饋信號轉換成數字軸角位置信息，所述軸角信號轉換裝置包括：處理單元、數字轉換單元、放大倍數可調的激勵信號調理單元以及降壓比例可調的后級降壓單元；所述數字轉換單元連接所述激勵信號調理單元，所述激勵信號調理單元用于對所述數字轉換單元生成的激勵信號放大后輸出至所述旋轉變壓器；所述后級降壓單元連接所述數字轉換單元，所述后級降壓單元用于對所述旋轉變壓器的反饋信號降壓后輸出至所述數字轉換單元；所述激勵信號調理單元以及所述后級降壓單元均連接所述處理單元，所述處理單元用于調整所述激勵信號調理單元的放大倍數以及所述后級降壓單元的降壓比例；所述數字轉換單元連接所述處理單元，所述處理單元還用于調整所述數字轉換單元生成的所述激勵信號的頻率。

本實用新型實施方式相對于現有技術而言，由于處理單元能夠控制數字轉換單元提供不同頻率的激勵信號，所以使得軸角信號轉換裝置能夠向不同的旋轉變壓器輸出不同頻率的激勵信號，且處理單元能夠調整激勵信號調理單元的放大倍數，從而使得軸角信號轉換裝置能夠向不同的旋轉變壓器提供不同幅值(初級繞組幅值)的激勵信號，并且處理單元能夠調整后級降壓單元的降壓比例，從而使得軸角信號轉換裝置能夠適應具有不同幅值(次級繞組幅值)的反饋信號的旋轉變壓器，因此，本實施方式的軸角信號轉換裝置可以適用需要不同電壓(激勵信號的頻率、幅值)以及反饋信號(次級繞組幅值)的旋轉變壓器，進而避免了現有技術中需要根據不同的旋轉變壓器設計對應的升壓電路等的麻煩，降低了軸角信號轉換裝置使用的復雜度，為軸角信號轉換裝置的備貨等提供了極大的便利。