[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)變壓器全角度測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110070702.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112945288B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡曉飛;孟凡強(qiáng);張振華;那波;吳長(zhǎng)安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北漢光重工有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01D18/00
• 分類號(hào): G01D18/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 高會(huì)允

1.一種旋轉(zhuǎn)變壓器全角度測(cè)量裝置，其特征在于，包括CPLD芯片、激勵(lì)電路、同步跟蹤電路、信號(hào)調(diào)理電路、旋轉(zhuǎn)變壓器、AD采集芯片以及DSP芯片；

所述CPLD芯片上電后，產(chǎn)生連續(xù)的旋轉(zhuǎn)變壓器所需頻率的數(shù)字正弦波，送入所述激勵(lì)電路；

所述激勵(lì)電路接收到所述數(shù)字正弦波后，產(chǎn)生正弦模擬信號(hào)作為正弦激勵(lì)，所述激勵(lì)電路輸出兩路所述正弦激勵(lì)，其中一路送入所述同步跟蹤電路，另外一路送入所述信號(hào)調(diào)理電路；

所述同步跟蹤電路產(chǎn)生與所述正弦激勵(lì)同頻率的跟蹤方波信號(hào)T1，所述跟蹤方波信號(hào)T1送入所述CPLD芯片；

所述信號(hào)調(diào)理電路產(chǎn)生旋變的正弦模擬信號(hào)和旋變的余弦模擬信號(hào)送入所述旋轉(zhuǎn)變壓器；

所述旋變輸出正弦反饋信號(hào)ASin和余弦反饋信號(hào)Acosθ；

所述CPLD芯片檢測(cè)所述跟蹤方波信號(hào)T1，選取采集點(diǎn)，在采集點(diǎn)處發(fā)送轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)即Convst信號(hào)送入所述AD采集芯片；所述AD采集芯片接收到所述Convst信號(hào)后，開(kāi)始采集所述旋變的正余弦反饋信號(hào)ASinθ和Acosθ；所述AD采集芯片采集完成后，所述CPLD芯片在所述跟蹤方波信號(hào)T1的下降沿發(fā)送DSP中斷信號(hào)INT信號(hào)送入所述DSP芯片；

所述AD采集芯片將采集的所述旋變的正余弦反饋信號(hào)ASinθ和Acosθ送入所述DSP芯片；

所述DSP芯片針對(duì)所述旋變的正余弦反饋信號(hào)ASinθ和Acosθ，根據(jù)ASinθ和Acosθ的符號(hào)進(jìn)行四象限的定位，根據(jù)ASinθ和Acosθ的絕對(duì)值比值的大小進(jìn)行八區(qū)域劃分；所述八區(qū)域?yàn)閷⒚總€(gè)象限根據(jù)對(duì)角線相應(yīng)的劃分出兩個(gè)區(qū)域；再根據(jù)兩個(gè)旋變的正余弦反饋信號(hào)ASinθ和Acosθ絕對(duì)值的比值大小進(jìn)行歸一化信號(hào)處理，得到反正切函數(shù)單調(diào)區(qū)間內(nèi)的角度α，根據(jù)所在象限進(jìn)行角度的平移，得到平移角度β＝α+iπ/2；其中i表示平移系數(shù)，由θ所在區(qū)域確定；

所述旋轉(zhuǎn)變壓器固定在單軸轉(zhuǎn)臺(tái)上，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變壓器全角度θ＝kβ+δ的精確測(cè)量；其中，δ表示旋轉(zhuǎn)變壓器修正值，k表示旋轉(zhuǎn)變壓器線性系數(shù)；

所述DSP芯片接收到所述INT信號(hào)之后中斷。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述CPLD芯片檢測(cè)所述跟蹤方波信號(hào)T1，選取采集點(diǎn)，在采集點(diǎn)處發(fā)送轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)即Convst信號(hào)送入所述AD采集芯片，具體為：

以T1的上升沿作為采集點(diǎn)，將采集點(diǎn)加上延時(shí)Δt作為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)即Convst信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，Δt＝(T1×1/2-T2)/2；T1為所述旋轉(zhuǎn)變壓器的旋變周期；T2為AD采集芯片的采樣周期。

4.如權(quán)利要求1～3任一所述的裝置，其特征在于，所述八區(qū)域具體為：將每個(gè)象限根據(jù)對(duì)角線相應(yīng)的劃分出兩個(gè)區(qū)域，即第I象限由第1區(qū)域和第2區(qū)域構(gòu)成，依次類推，第IV象限由第7區(qū)域和第8區(qū)域構(gòu)成；

所述角度α為：α＝Arcctg|Sinθ|/|Cosθ|；i的取值為，若θ在第1區(qū)域則i＝0；若θ在第2、3區(qū)域，則i＝1；若θ在第4、5區(qū)域，則i＝2；若θ在第6、7區(qū)域，則i＝3；若θ在第8區(qū)域，則i＝4。