[發(fā)明專(zhuān)利]一種旋轉(zhuǎn)變壓器的數(shù)據(jù)采集裝置以及解碼方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211064106.9
• 申請(qǐng)日: 2022-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115494758A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭贊;周志宇;何成昭;王超;陳孟君;周勇;彭韜;胡惇;周倞;梁文超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株洲變流技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 鄭哲琦;吳昊

本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N旋轉(zhuǎn)變壓器的數(shù)據(jù)采集裝置以及解碼方法，屬于變流電機(jī)控制領(lǐng)域，所述裝置包括：電機(jī)速度轉(zhuǎn)換電路、雙激勵(lì)正余弦差分輸出電路、雙正余弦差分信號(hào)輸入電路。所述方法包括：生成正余弦激勵(lì)信號(hào)；將所述正余弦激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換為正余弦差分信號(hào)，所述正余弦差分信號(hào)作為旋轉(zhuǎn)變壓器的輸入；接收旋轉(zhuǎn)變壓器產(chǎn)生的正余弦差分信號(hào)；將旋轉(zhuǎn)變壓器產(chǎn)生的正余弦差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)速度轉(zhuǎn)換電路能夠識(shí)別的轉(zhuǎn)換為正余弦響應(yīng)信號(hào)；根據(jù)所述正余弦激勵(lì)信號(hào)以及正余弦響應(yīng)信號(hào)，得到電機(jī)角度；根據(jù)所述電機(jī)角度得到電機(jī)速度。本申請(qǐng)的裝置代替了專(zhuān)用旋變解碼芯片，硬件裝置通用性強(qiáng)，降低了硬件開(kāi)發(fā)周期和成本，并且提高了采樣精度和計(jì)算精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于變流電機(jī)控制領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)變壓器的數(shù)據(jù)采集裝置以及解碼方法。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)變壓器簡(jiǎn)稱(chēng)旋變，是一種采集電機(jī)位置速度的傳感器，也被稱(chēng)為編碼器。旋轉(zhuǎn)變壓器相比光電技術(shù)的編碼器而言，具有耐熱、耐震動(dòng)、耐沖擊、耐油污耐腐蝕等惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力，在很多大型工廠變頻器電機(jī)控制領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。目前針對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集都是采用國(guó)外廠家專(zhuān)用集成芯片或帶有專(zhuān)用旋變解碼集成的MCU接口，通過(guò)軟件對(duì)專(zhuān)用旋變集成芯片進(jìn)行寄存器配置，從而讀取寄存器內(nèi)速度和位置數(shù)據(jù)。這種專(zhuān)用的集成芯片經(jīng)常斷供并且價(jià)格普遍較高；目前市場(chǎng)上旋轉(zhuǎn)變壓器類(lèi)型多種多樣，有一對(duì)單激勵(lì)差分信號(hào)輸入，兩對(duì)正余弦差分信號(hào)輸出；也有兩對(duì)雙激勵(lì)正余弦差分輸入，兩對(duì)正余弦差分信號(hào)輸出；還有兩對(duì)雙激勵(lì)正余弦差分輸入，一對(duì)差分信號(hào)輸出。而采用不同專(zhuān)用旋變解碼集成芯片，會(huì)導(dǎo)致其硬件采集裝置差異性較大，從而增加硬件的開(kāi)發(fā)周期和成本，不利于硬件的通用性要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N旋轉(zhuǎn)變壓器的數(shù)據(jù)采集裝置以及解碼方法。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N旋轉(zhuǎn)變壓器的數(shù)據(jù)采集裝置，包括：電機(jī)速度轉(zhuǎn)換電路、雙激勵(lì)正余弦差分輸出電路、雙正余弦差分信號(hào)輸入電路；

所述電機(jī)速度轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述雙激勵(lì)正余弦差分輸出電路的輸入端相連接，所述雙激勵(lì)正余弦差分輸出電路的輸出端與旋轉(zhuǎn)變壓器的輸入端相連接，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出端與雙正余弦差分信號(hào)輸入電路的輸入端相連接，所述雙正余弦差分信號(hào)輸入電路的輸出端與電機(jī)速度轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接；

所述電機(jī)速度轉(zhuǎn)換電路用于產(chǎn)生正余弦激勵(lì)信號(hào)，同時(shí)接收所述雙正余弦差分信號(hào)輸入電路輸出的正余弦響應(yīng)信號(hào)，并根據(jù)所述正余弦激勵(lì)信號(hào)以及正余弦響應(yīng)信號(hào)，得到電機(jī)角度，根據(jù)所述電機(jī)角度得到電機(jī)速度；

所述雙激勵(lì)正余弦差分輸出電路用于將所述正余弦激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換為正余弦差分信號(hào)，所述正余弦差分信號(hào)作為所述旋轉(zhuǎn)變壓器的輸入；

所述雙正余弦差分信號(hào)輸入電路用于將旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正余弦差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述電機(jī)速度轉(zhuǎn)換電路能夠識(shí)別的正余弦響應(yīng)信號(hào)。

所述旋轉(zhuǎn)變壓器的數(shù)據(jù)采集裝置，還包括通訊電路，用于主控制器與所述電機(jī)速度轉(zhuǎn)換電路之間的通訊。

所述旋轉(zhuǎn)變壓器的數(shù)據(jù)采集裝置，還包括信號(hào)隔離電路，用于在所述雙激勵(lì)正余弦差分輸出電路與旋轉(zhuǎn)變壓器之間、以及所述雙正余弦差分信號(hào)輸入電路與旋轉(zhuǎn)變壓器之間進(jìn)行信號(hào)隔離。

所述雙激勵(lì)正余弦差分輸出電路包括：數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、推挽驅(qū)動(dòng)電路、單端轉(zhuǎn)差分電路；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路第一輸出端與所述推挽驅(qū)動(dòng)電路第一輸入端相連接，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路的第一輸出端與所述單端轉(zhuǎn)差分電路第一輸入端相連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路第二輸出端與所述推挽驅(qū)動(dòng)電路第二輸入端相連接，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端與所述單端轉(zhuǎn)差分電路第二輸入端相連接，所述單端轉(zhuǎn)差分電路第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端以及第四輸出端分別與所述信號(hào)隔離電路的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端以及第四輸入端相連接；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路用于將所述正余弦激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；