一种正余弦旋转变压器的检测电路及检测方法技术

本发明专利技术实施例提供的一种正余弦旋转变压器的检测电路及检测方法，该检测电路包括：精密全波整流求和电路用于接收正余弦旋转变压器的输出信号，并将正余弦旋转变压器的输出信号中的正弦信号与余弦信号，分别整流为正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波，并将正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波进行求和；与精密全波整流求和电路的输出相连的滤波电路，用于精密全波整流求和电路输出的交流模拟信号滤波成直流模拟信号。因此，减少了正余弦旋转变压器的检测电路的复杂程度。

【技术实现步骤摘要】
一种正余弦旋转变压器的检测电路及检测方法
本专利技术涉及检测
，特别是涉及一种正余弦旋转变压器的检测电路及检测方法。
技术介绍
正余弦旋转变压器是一种能够按正弦、余弦函数关系将转角转换为电信号输出的变压器，在自动控制系统中广泛应用，因此，检测正余弦旋转变压器是否故障变得尤为重要。正余弦旋转变压器的输出两组交流差分信号，交流差分信号包括正弦和余弦信号，正弦信号的包络和余弦信号的包络呈正交特性。现有技术中正余弦旋转变压器的检测电路是基于“SIN2+COS2＝1”的原理，将正弦信号和余弦信号分别进行滤波，通过滤波将正弦信号和余弦信号的包络提取出来，然后使用乘法器芯片分别对正弦信号和余弦信号的包络进行平方运算，使用运放搭建求和电路，将平方运算后的正弦信号和余弦信号的输入求和电路进行求和得到直流模拟信号，如果直流模拟信号的幅值变化在预定的范围内，则正余弦旋转变压器无故障，反之，则正余弦旋转变压器出现故障。由于现有技术中正余弦旋转变压器的检测电路必须使用乘法器芯片分别对正弦信号和余弦信号进行平方运算时，而乘法器芯片内部电路复杂度较高，因此使得现有技术中正余弦旋转变压器的检测电路的复杂度较高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种正余弦旋转变压器的检测电路及检测方法，检测正余弦旋转变压器是否故障。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种正余弦旋转变压器的检测电路，包括：精密全波整流求和电路及滤波电路，精密全波整流求和电路用于接收正余弦旋转变压器的输出信号，并将正余弦旋转变压器的输出信号中的正弦信号与余弦信号，分别整流为正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波，并将正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波进行求和，得到交流模拟信号；与精密全波整流求和电路的输出相连的滤波电路，用于将精密全波整流求和电路输出的交流模拟信号滤波成直流模拟信号。本专利技术第一方面实施例提供的精密全波整流求和电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一运算放大器N1B、第一二极管V1、第二二极管V2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二运算放大器N1C、第三二极管V3和第四二极管V4、第十一电阻R11、第十二电阻R12和第三运算放大器N1A；其中，第一电阻R1的第一端与正余弦旋转变压器的输出相连，接收正余弦旋转变压器输出信号中的正弦信号，第一电阻R1的第一端还与第四电阻R4的第一端相连，第一电阻R1的第二端分别与第三电阻R3的第一端、第一二极管V1的负极及第一运算放大器N1B的反向输入端相连，第二电阻R2的第一端与模拟电源地相连，第二电阻R2的第二端与第一运算放大器N1B的同向输入端相连，第三电阻R3的第二端分别与第二二极管V2的正极和第五电阻R5的第一端相连，第一二极管V1的正极分别与第一运算放大器N1B的输出端和第二二极管V2的负极相连，第一运算放大器N1B的正端与电源正端相连，第一运算放大器N1B的负端与电源负端相连，第五电阻R5的第二端分别与第四电阻R4的第二端、第九电阻R9的第二端、第十电阻R10的第二端、第十二电阻R12的第一端及第三运算放大器N1A的反向输入端相连；第六电阻R6的第一端与正余弦旋转变压器的输出端相连，接收正余弦旋转变压器输出信号中的余弦信号，第六电阻R6的第一端还与第九电阻R9的第一端相连，第六电阻R6的第二端分别与第八电阻R8的第一端、第三二极管V3的负极及第二运算放大器N1C的反向输入端相连，第七电阻R7的第一端与模拟电源地相连，第七电阻R7的第二端与第三运算放大器N1C的同向输入端相连，第八电阻R8的第二端分别与第四二极管V4的正极和第十电阻R10的第一端相连，第三二极管V3的正极分别与第二运算放大器N1C的输出端和第四二极管V4的负极相连，第二运算放大器N1B的正端与电源正端相连，第二运算放大器N1B的负端与电源负端相连；第十一电阻R11的第一端与模拟电源地相连，第十一电阻R11的第二端与第三运算放大器N1A的同向输入端相连，第十二电阻R12的第二端与第三运算放大器N1A的输出端相连，第三运算放大器N1A的正端与电源正端相连，第三运算放大器N1A的负端与电源负端相连，第三运算放大器N1A的输出端与滤波电路相连，第三运算放大器N1A的输出端输出交流模拟信号，并将交流模拟信号输入至滤波电路。本专利技术第一方面实施例提供的滤波电路包括：第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四运算放大器N1D、第一电容C1和第二电容C2，其中，第十四电阻R14的第一端与第三运算放大器N1A的输出端相连，第十四电阻R14的第一端接收第三运算放大器N1A的输出端输出的交流模拟信号，第十三电阻R13的第一端与模拟电源地相连，第十三电阻R13的第二端分别与第四运算放大器N1D的反向输入端和第十五电阻R15的第一端相连，第十四电阻R14的第一端还分别与第十二电阻R12的第二端、第一电容C1的第一端相连，第十四电阻R14的第二端分别与第四运算放大器N1A的同相输入端和第二电容C2的第一端相连，第二电容C2的第二端与模拟电源地相连，第十五电阻R15的第二端分别与第一电容C1的第二端、第十六电阻R16的第一端和第四运算放大器N1D的输出端相连，第十六电阻R16的第二端输出直流模拟信号。本专利技术实施例通过第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四运算放大器N1D、第一电容C1和第二电容C2共同构成滤波电路，本专利技术实施例中的滤波电路可以采用但是不限于二阶巴特沃斯滤波器对交流模拟信号进行滤波。本专利技术实施例所采用的精密全波整流求和电路为通用电路，计算简单，匹配电阻种类较少，且增益可调整范围较大，增益可调整范围大于1也可小于1，适用范围较宽，本专利技术实施例并且无需使用乘法器芯片，降低了电路复杂度和器件成本。本专利技术实施例中的滤波电路功能独立，参数调整灵活，提高了对交流模拟信号滤波的精度，同时交流模拟信号的时域及频率特性均得到优化。第二方面，本专利技术实施例提供的一种正余弦旋转变压器的检测方法，应用于第一方面的正余弦旋转变压器的检测电路，包括：接收正余弦旋转变压器的输出信号，并将正余弦旋转变压器的输出信号中的正弦信号与余弦信号，分别整流为正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波，并将正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波进行求和，得到交流模拟信号；其中，正余弦旋转变压器的输出信号是交流差分信号，将正余弦旋转变压器的输出信号中的正弦信号与余弦信号进行整流之前，需要使用差分转单端电路，将交流差分信号分别转为正弦信号和余弦信号的单端信号。将交流模拟信号滤波成直流模拟信号；其中，交流模拟信号的最大幅值为正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波在交汇处，正弦正半周的馒头波的幅值和余弦负半轴馒头波的幅值之和；交流模拟信号的最小幅值为正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波在零点处，正弦正半周的馒头波的幅值和余弦负半轴馒头波的幅值之和。本专利技术实施例提供的一种正余弦旋转变压器的检测电路，精密全波整流求和电路用于接收正余弦旋转变压器的输出信号，并将正余弦旋转变压器的输出信号中的正弦信号与余弦信号，分别整流为正弦正半周的馒头波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正余弦旋转变压器的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：精密全波整流求和电路及滤波电路，所述精密全波整流求和电路用于接收正余弦旋转变压器的输出信号，并将所述正余弦旋转变压器的输出信号中的正弦信号与余弦信号，分别整流为正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波，且将所述正弦正半周的馒头波和所述余弦正半周的馒头波进行求和，得到交流模拟信号；与所述精密全波整流求和电路的输出相连的滤波电路，用于将所述精密全波整流求和电路输出的所述交流模拟信号滤波成直流模拟信号。

【技术特征摘要】
1.一种正余弦旋转变压器的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：精密全波整流求和电路及滤波电路，所述精密全波整流求和电路用于接收正余弦旋转变压器的输出信号，并将所述正余弦旋转变压器的输出信号中的正弦信号与余弦信号，分别整流为正弦正半周的馒头波和余弦正半周的馒头波，且将所述正弦正半周的馒头波和所述余弦正半周的馒头波进行求和，得到交流模拟信号；与所述精密全波整流求和电路的输出相连的滤波电路，用于将所述精密全波整流求和电路输出的所述交流模拟信号滤波成直流模拟信号。2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述精密全波整流求和电路包括：第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一运算放大器(N1B)、第一二极管(V1)、第二二极管(V2)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第二运算放大器(N1C)、第三二极管(V3)和第四二极管(V4)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)和第三运算放大器(N1A)；其中，所述第一电阻(R1)的第一端与所述正余弦旋转变压器的输出相连，接收所述正余弦旋转变压器输出信号中的正弦信号，所述第一电阻(R1)的第一端还与所述第四电阻(R4)的第一端相连，所述第一电阻(R1)的第二端分别与所述第三电阻(R3)的第一端、第一二极管(V1)的负极及所述第一运算放大器(N1B)的反向输入端相连，第二电阻(R2)的第一端与模拟电源地相连，第二电阻(R2)的第二端与所述第一运算放大器(N1B)的同向输入端相连，所述第三电阻(R3)的第二端分别与所述第二二极管(V2)的正极和所述第五电阻(R5)的第一端相连，所述第一二极管(V1)的正极分别与所述第一运算放大器(N1B)的输出端和第二二极管(V2)的负极相连，所述第一运算放大器(N1B)的正端与电源正端相连，所述第一运算放大器(N1B)的负端与电源负端相连，所述第五电阻(R5)的第二端分别与所述第四电阻(R4)的第二端、所述第九电阻(R9)的第二端、所述第十电阻(R10)的第二端、所述第十二电阻(R12)的第一端及所述第三运算放大器(N1A)的反向输入端相连；所述第六电阻(R6)的第一端与所述正余弦旋转变压器的输出端相连，接收所述正余弦旋转变压器输出信号中的余弦信号，所述第六电阻(R6)的第一端还与所述第九电阻(R9)的第一端相连，所述第六电阻(R6)的第二端分别与所述第八电阻(R8)的第一端、第三二极管(V3)的负极及所述第二运算放大器(N1C)的反向输入端相连，所述第七电阻(R7)的第一端与模拟电源地相连，所述第七电阻(R7)的第二端与所述第三运算放大器(N1C)的同向输入端相连，所述第八电阻(R8)的第二端分别与所述第四二极管(V4)的正极和所述第十电阻(R10)的第一端相连，所述第三二极管(V3)的正极分别与所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王满达，王琦，
申请(专利权)人：西安联飞智能装备研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61