本发明专利技术涉及一种双通道轴角转换和测量中粗精耦合的方法，包括以下步骤：１］分别采集粗、精两个通道的输出电压；２］将输出电压进行模数转换得到二进制粗通道数据和精通道数据；３］根据粗通道数据的最低有效位进行逻辑校正；４］经过逻辑校正后的粗通道数据和精通道数据耦合输出。本发明专利技术所采用的粗通道测角系统敏感元件为正余弦旋转变压器，精通道测角系统敏感元件为圆感应同步器。本发明专利技术采用软件和硬件结合的方式进行测量，具有测试精度高、分辨率高、电路结构简单的优点，分辨率最高为０．０３８６４角秒。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种双通道轴角转换和测量方法。技术背景对于惯性导航系统来说，360°全方位高精度轴角测量系统是必不可少的， 现在一般采用双通道测角系统采用电气上粗精双通道组合进行测量，即选用粗、 精两个独立的通道进行测量，粗通道测角范围为0° 360° ，精通道测角范围 为0° (360/N)° ;双通道测角系统主要有两种方式 一种是采用多极/双通道 旋转变压器作为粗、精两个通道测角系统的敏感元件，单对极的正余弦旋转变 压器作粗通道测角元件，N对极的正余弦旋转变压器作精通道测角元件另一种 是采用正余弦旋转变压器和圆感应同步器分别作为粗、精两个通道测角系统的 敏感元件。这两种测角系统所选角度传感元件均为通用测角器件，但现有轴角 转换和测量技术中，采用的是用硬件电路(如逻辑电路)进行粗精耦合，所以 电路结构复杂、体积大，而且测量精度和分辨率受到硬件电路的限制。另外， 粗、精通道输出的均为正余弦模拟量电压信号，需要经过轴角模数转换电路对 粗、精通道进行模数转换；然后用粗精耦合方式把转换的粗、精通道数字量衔 接成一个二进制码数值，这样才能提高轴角测量的精度和分辨率。但是，由 于角度传感器件的电气误差，以及粗精耦合电路的精度，可能使粗精两个通道 的最低位多计或少计一个数，从而带来新的误差。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种通过对耦合数据进行纠错和校正来提高测量精度的 双通道轴角转换和测量中粗精耦合方法，其解决了
技术介绍
双通道轴角转换和 测量方法中采用逻辑电路进行粗精耦合所带来的电路结构复杂、体积大、 测量精度和分辨率受限制、容易产生新的误差的技术问题。本专利技术的技术解决方案是，包括以下步骤 l]设精通道测角系统敏感元件的极对数为N，由N^i求出i;设粗精耦合 后二进制数据的有效长度为K位；2]分别采集粗、精两个通道测角系统敏感元件的输出电压； 3]将粗通道测角系统敏感元件的输出电压通过轴角模数转换电路进行模数 转换得到至少i + 2位二进制粗通道数据；将精通道测角系统敏感元件的输出电 压通过轴角模数转换电路进行模数转换得到K一i位二进制精通道数据；4]根据粗通道数据的第i+l位和第i+2位数据以及精通道数据第1位和第2位数据，对粗通道第i位数据进行逻辑校正如果粗通道数据第i+l位和第i+2位数据为"1"和"1"，且精通道数据第1位和第2位数据为"0"和"0"，则将粗通道数据的第i位数据加1;如果粗通道数据第i+l位和第i+2位数据为"0"和"0"，且精通道数据第 1位和第2位数据为"1"和"1"，则将粗通道数据第i位数据减1;如果粗通道数据第i+l位和第i+2位数据以及精通道数据第1位和第2位 数据为其他情况，则粗通道数据的第i位数据不变；5]从经过逻辑校正后的粗通道数据的i + 2位数据中提出前i位作为粗精耦合数据的第1位至第i位，将精通道数据的K一i位数据作为粗精耦合数据的第 i+l位至第K位。上述粗精通道测角系统敏感元件可为多极/双通道旋转变压器。 上述多极/双通道旋转变压器的极对数N=16。上述粗通道测角系统敏感元件可为正余弦旋转变压器，上述精通道测角系 统敏感元件可为圆感应同步器。上述圆感应同步器的极对数N=512。 本专利技术方法具有如下优点1、测试精度高。设粗、精两个通道分别经过K一i位(二进制)精度的高速 轴角模数转换，则本专利技术粗精耦合后的精度为K位(二进制)，现有双通道高 速轴角模数转换器件的耦合精度为K—i位，可以看出通过本专利技术方法实现粗 精耦合的精度比现有双通道高速轴角模数转换器件的精度高i位(二进制)。2、分辨率高。本专利技术粗精耦合的分辨率(单位角秒)为(360X3600) + (NX2(H))。例如精通道敏感元件采用512对极的圆感应同步器，粗精通道 分别进行16位的轴角模数转换，由N二2 i求出i=9，则可得到K=16 + i=25位精 度的二进制输出结果，分辨率为(360X3600)十(NX2 (k_i) )=0.03864角秒 =0. 00001072883605度。4、电路结构简单。本专利技术方法可采用软件结合硬件的方法来实现，将现有 逻辑电路省略，结构简单，体积减小。附图说明图l为本专利技术电路原理图；图2为本专利技术粗通道数据、精通道数据以及粗精耦合数据位置关系示意图。具体实施方式本专利技术的电路原理及数据处理流程见图1，粗通道和精通道分别敏感轴角并 输出相应电压值，通过轴角模数转换电路转换成相应的二进制数值，然后进行 粗精耦合，最后输出耦合后的二进制数值。首先根据精通道测角元件的极对 数N求出i,则粗通道的二进制数值有效位为i位(高i位)，精通道的二进制 数值位全部是有效位，再根据粗通道二进制数值有效位之后的两位数据的真值 与精通道二进制数值位最高两位的真值进行逻辑判断，确定粗通道二进制数值 的第i位真值。最终得到K位二进制数码作为测角通道的输出结果。其中粗通 道二进制数值的第i位真值判别见表1:表l<table>table see original document page 5</column></row><table> 表2粗精通道位数和权值表<table>table see original document page 6</column></row><table>当精通道感应元件为512对极的圆感应同步器时，N二512，则1=9，均采用 16位轴角模数转换电路进行模数转换，则粗精耦合就是利用粗通道的高9位与精通道的全部16位加权处理，同时对粗通道的最低有效位进行纠错和校正。粗通道与精通道的速度比是512，由表2可见精通道输出全1状态时对应粗通道转 角是0.70313° ，精通道的最高位对应转角是0.35156° 。而0. 70313°对应于 粗通道的第9位，该位是粗通道的最低有效位，从第10位以后的全部数码被精 通道所替代。粗通道第10位和第11位分别用CIO、 Cll表示，精通道第1位和第2位用 Dl、 D2表示。当01=02=1，且C10《11^，说明精通道已转过270。不允许粗通 道向C9进位，但C9已经有进位，显然粗通道已发生多计数，必须在C9位减1。 当D^D2二0，且C10《1K，说明精通道转角小于90。允许粗通道向C9进位， 但C9没有进位，显然粗通道发生少计数，必须在C9位加1。其他情况，不需要 对C9位进行纠错和校正。通过对粗通道的10、 11位和精通道的1、 2位进行判断比较后得到粗通道 真实的第9位，由粗通道的高9位和精通道的16位，最终得到25位二进制数 码作为测角通道的输出结果，具体可参见图2。权利要求1. ，其特征在于所述方法包括以下步骤1]设精通道测角系统敏感元件的极对数为N，由N＝2i求出i；设粗精耦合后二进制数据的有效长度为K位；2]分别采集粗、精两个通道测角系统敏感元件的输出电压；3]将粗通道测角系统敏感元件的输出电压通过轴角模数转换电路进行模数转换得到至少i+2位二进制粗通道数据；将精通道测角系统敏感元件的输出电压通过轴角模数转换电路进行模数转换得到K-i位二进制精通道数据；4]根据粗通道数据的第i+1位和第i+2位数据以及精通道数据第1位和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双通道轴角转换和测量中粗精耦合的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤： １］设精通道测角系统敏感元件的极对数为Ｎ，由Ｎ＝２↑［ｉ］求出ｉ；设粗精耦合后二进制数据的有效长度为Ｋ位； ２］分别采集粗、精两个通道测角系统敏感元件的输出电压； ３］将粗通道测角系统敏感元件的输出电压通过轴角模数转换电路进行模数转换得到至少ｉ＋２位二进制粗通道数据；将精通道测角系统敏感元件的输出电压通过轴角模数转换电路进行模数转换得到Ｋ－ｉ位二进制精通道数据； ４］根据粗通道数据的第ｉ＋１位和第ｉ＋２位数据以及精通道数据第１位和第２位数据，对粗通道第ｉ位数据进行逻辑校正： 如果粗通道数据第ｉ＋１位和第ｉ＋２位数据为“１”和“１”，且精通道数据第１位和第２位数据为“０”和“０”，则将粗通道数据的第ｉ位数据加１； 如果粗通道数据第ｉ＋１位和第ｉ＋２位数据为“０”和“０”，且精通道数据第１位和第２位数据为“１”和“１”，则将粗通道数据第ｉ位数据减１； 如果粗通道数据第ｉ＋１位和第ｉ＋２位数据以及精通道数据第１位和第２位数据为其他情况，则粗通道数据的第ｉ位数据不变； ５］从经过逻辑校正后的粗通道数据的ｉ＋２位数据中提出前ｉ位作为粗精耦合数据的第１位至第ｉ位，将精通道数据的Ｋ－ｉ位数据作为粗精耦合数据的第ｉ＋１位至第Ｋ位。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程再新，
申请(专利权)人：中国航天时代电子公司第十六研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。