一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元及方法技术

本发明专利技术属于测角系统数据采集技术领域，具体涉及一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元及方法。本发明专利技术利用数字电位计调整感应同步器输出信号幅值，能够弥补传统机械式电位计线性度差，误差大，不耐振动冲击的缺点，能够方便地实现在线编程，并且能够在恶劣环境中保持感应同步器测角系统的稳定，提高测角精度。

An amplitude adjustment unit and method to improve the angle measurement accuracy of induction synchronizer

The invention belongs to the technical field of data acquisition in the angle measuring system, and in particular relates to an amplitude adjustment unit and method to improve the angle measuring precision of the induction synchronizer. The invention uses digital potentiometer to adjust the amplitude of the output signal of the induction synchronizer, can make up for the traditional mechanical potentiometer linearity, large error, no vibration and shock resistant shortcomings, can easily realize the online programming, and can keep the inductosyn angle measuring system is stable in the harsh environment, to improve measuring accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元及方法
本专利技术属于测角系统数据采集
，具体涉及一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元及方法。
技术介绍
目前，采用感应同步器组成的测角系统已经得到了广泛应用。在感应同步器测角系统中，需要对感应同步器输出的SIN、COS信号进行预处理，将两路信号的峰峰电压值调整为一致，才能保证系统的测角精度。而传统的调整方法大都采用机械式电位计，这种方法在调整过程中无法定量调整电阻值，且调整后容易受环境影响产生漂移，使测角系统产生误差。因此如何快速、精确地调整两路信号幅值，且在恶劣环境下保持高可靠性显得十分必要。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提出一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元及方法，以解决如何提高感应同步器测角精度的技术问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元，该幅值调整单元包括仪表放大器、数字电位计和FPGA；其中，仪表放大器，用于对感应同步器输出的SIN、COS信号峰峰电压幅值进行调整，并将调整后的SIN、COS信号峰峰电压幅值传输至角度解算模块；其中，仪表放大器的增益调整输入端与数字电位计的输出端相连；数字电位计，用于对仪表放大器的增益进行调整；其中，数字电位计的时序控制信号输入端与FPGA相连；FPGA，用于通过编程控制数字电位计的输出，进而调整仪表放大器的增益。进一步地，仪表放大器为INA2128。进一步地，数字电位计为AD5162。进一步地，FPGA为XC6SLX9-2TQG144I。此外，本专利技术提出一种提高感应同步器测角精度的方法，该方法中采用上述幅值调整单元；其中，该方法包括如下步骤：由FPGA编程控制数字电位计的输出，并用数字电压表测量仪表放大器输出的SIN、COS信号峰峰电压幅值大小；修改FPGA向数字电位计输出的时序信号，调整SIN、COS信号峰峰电压幅值，使得SIN、COS信号峰峰电压幅值大小调整一致；将幅值调整好的SIN、COS信号峰峰电压幅值输出至角度解算模块，完成高精度角度解算。进一步地，SIN、COS信号峰峰电压幅值大小调整一致时，误差绝对值≤5mv。(三)有益效果本专利技术提出的提高感应同步器测角精度的幅值调整单元及方法，利用数字电位计调整感应同步器输出信号幅值，能够弥补传统机械式电位计线性度差，误差大，不耐振动冲击的缺点，能够方便地实现在线编程，并且能够在恶劣环境中保持感应同步器测角系统的稳定，提高测角精度。附图说明图1为本专利技术实施例幅值调整单元组成示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。本实施例提出一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元，如图1所示，该幅值调整单元包括仪表放大器、数字电位计和FPGA。仪表放大器用于对感应同步器输出的毫伏级SIN、COS信号峰峰电压幅值进行调整，并将调整后的SIN、COS信号峰峰电压幅值传输至角度解算模块；其中，仪表放大器的增益调整输入端与数字电位计的输出端相连。仪表放大器能够最大限度地消除共模噪声，提高信噪比。由于需要同时对两路信号进行放大，因此本实施例中仪表放大器优选双通道的仪表放大器INA2128。数字电位计用于对仪表放大器的增益进行调整；其中，数字电位计的时序控制信号输入端与FPGA相连。本实施例中数字电位计选用AD5162，由于它是数字集成器件，不存在传统机械式电位计的机械接触结构，因此温漂很小，可靠性高。FPGA用于通过编程控制数字电位计的输出，进而调整仪表放大器的增益。FPGA与数字电位计的接口为SPI接口，接口控制时序简单，易于实现。本实施例中FPGA选用XC6SLX9-2TQG144I。采用上述幅值调整单元，能够实现一种提高感应同步器测角精度的方法，该方法包括如下步骤：由FPGA编程控制数字电位计的输出，并用数字电压表测量仪表放大器输出的SIN、COS信号峰峰电压幅值大小；修改FPGA向数字电位计输出的时序信号，调整SIN、COS信号峰峰电压幅值，使得SIN、COS信号峰峰电压幅值大小调整一致，误差绝对值≤5mv；将幅值调整好的SIN、COS信号峰峰电压幅值输出至角度解算模块，完成高精度角度解算。本实施例提出的提高感应同步器测角精度的幅值调整单元，与现有技术相比具有如下有益效果：(1)通过精确调整两路SIN、COS信号峰峰电压幅值，提升了测角精度(精度可提升至±1″)，且电路实现简单；(2)可通过FPGA编程在线调整两路信号峰峰电压幅值大小，使用灵活方便；(3)在恶劣环境下仍能可靠使用，具有低温漂，抗振动能力强的特点，特别适合航空、航天等外场环境的使用。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元，其特征在于，所述幅值调整单元包括仪表放大器、数字电位计和FPGA；其中，所述仪表放大器，用于对感应同步器输出的SIN、COS信号峰峰电压幅值进行调整，并将调整后的SIN、COS信号峰峰电压幅值传输至角度解算模块；其中，所述仪表放大器的增益调整输入端与所述数字电位计的输出端相连；所述数字电位计，用于对所述仪表放大器的增益进行调整；其中，所述数字电位计的时序控制信号输入端与所述FPGA相连；所述FPGA，用于通过编程控制所述数字电位计的输出，进而调整所述仪表放大器的增益。

【技术特征摘要】
1.一种提高感应同步器测角精度的幅值调整单元，其特征在于，所述幅值调整单元包括仪表放大器、数字电位计和FPGA；其中，所述仪表放大器，用于对感应同步器输出的SIN、COS信号峰峰电压幅值进行调整，并将调整后的SIN、COS信号峰峰电压幅值传输至角度解算模块；其中，所述仪表放大器的增益调整输入端与所述数字电位计的输出端相连；所述数字电位计，用于对所述仪表放大器的增益进行调整；其中，所述数字电位计的时序控制信号输入端与所述FPGA相连；所述FPGA，用于通过编程控制所述数字电位计的输出，进而调整所述仪表放大器的增益。2.如权利要求1所述的幅值调整单元，其特征在于，所述仪表放大器为INA2128。3.如权利要求1所述的幅值调整单元，其特征在于，所述数字电位计为AD51...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉良，宋秋冬，
申请(专利权)人：天津津航技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12