一种可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置及方法，该方法不考虑接线关系的情况下，直接将双速旋转变压器输出信号线接入轴角解算模块；轴角解算模块解算出双速旋转变压器的精码和粗码数据；在配置模式下，按照用户规定的正方向旋转双速旋转变压器，修正逻辑单元对精码和粗码数据方向、相位进行修正，并将修正参数存储在存储模块中；工作模式下，修正逻辑单元直接调用修正参数对原始数据进行修正；纠错逻辑单元负责将修正后的精码和粗码数据进行精粗纠错和组合。采用本发明专利技术只需要进行一次简单的配置就可以自动整定修正参数，无需考虑接线关系，无需每次使用重新配置，且能实现自动纠错，提高了工作效率，减少了开发成本。发成本。发成本。

【技术实现步骤摘要】
一种可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置及方法


[0001]本专利技术属于电气
，主要为一种可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置及方法。

技术介绍

[0002]双速旋转变压器是利用电磁感应原理进行角度测量的一种装置，包含定子和转子，定子内有一组线圈作为原边，转子内包含极对数不同的两组线圈作为副边。在原边输入激磁信号，在副边感应出和角度相关的正弦和余弦信号。双速旋转变压器由于包含两组不同极对数的副边，可以同时输出精粗两组感应信号，经过对两组信号进行解算和纠错组合，可以得到一个更高精度的角度数据。双速旋转变压器由于其精度高，可靠性好，常被用于工业控制和军事领域。
[0003]双速旋转变压器在使用中常常遇到两个问题：一是双速旋转变压器有多对出线，在装配过程中常因和轴角转换装置之间接线错误导致不能解算出正确的数据；二是双速旋转变压器由于直接解算出的是精粗两组数据，需要通过纠错组合才能得到高精度的结果。
[0004]现有技术一(CN106707892A)提供了一种双速旋转变压器接线自动检测装置及方法，基本思想是在双速旋转变压器和轴角转换装置之间增加一个信号切换模块，采用枚举的方法列举各种可能的接线组合，主控模块对每一种组合解算结果进行判断，进而检测出正确的线序。该方法能够自动检测出旋转变压器的接线顺序，但此种方法有以下局限性：专利技术中没有解决精粗码方向相位修正，精粗码识别和组合纠错的问题；此方法需要添加信号切换模块硬件，增加了成本；采用枚举的方法检测时间较长；每次使用需要重新检测接线关系。
[0005]现有技术二(CN102879017B)提供了一种双速轴角数字转换器粗精组合的方法，基本思想是采用硬件电路搭建一个纠错电路，对双速旋转变压器解算出的粗精数据实现纠错组合，再通过三态锁存器输出。该方法具有纠错组合功能，但是存在以下局限性：此方法要求双速旋转变压器接线关系必须正确；只能针对特定的设备使用，精粗速比变化后，电路必须重新设计。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置。
[0007]实现本专利技术目的的技术方案为：一种可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置，包括轴角解算模块、控制模块、存储模块、状态指示模块、配置模块，所述轴角解算模块用于解算出双速旋转变压器的精码和粗码原始数据；所述配置模块用于将轴角转换装置设置为配置模式或工作模式，并向控制模块提供当前旋转变压器的精粗速比；在配置模式下，用户按照自己规定的正方向旋转双速旋转变压器，直到完成配置，控制模块计算配置参数并根据配置参数对精码和粗码原始数据进行修正，将修正后的数据进行纠错组合，获得组合角度数据，同时将配置参数存储在存储模块中；在工作模式下，控制模块直接调用存储模块中
的配置参数对精码和粗码原始数据进行修正，将修正后的数据进行纠错组合，获得组合角度数；状态指示模块用于反馈轴角转换装置是否完成配置。
[0008]优选地，所述控制模块包括修正逻辑单元和纠错逻辑单元，所述修正逻辑单元在配置模式下计算配置参数并根据配置参数对精码和粗码原始数据进行修正，在工作模式下，控制模块直接调用存储模块中的配置参数对精码和粗码原始数据进行修正；所述纠错逻辑单元用于对修正后的数据进行纠错组合，获得组合角度数。
[0009]优选地，当将轴角转换装置设置为配置模式时，控制模块计算配置参数的具体过程为：
[0010]步骤1.1，按顺序采集来自轴角解算模块的4组粗码原始数据DataH1，DataH2，DataH3，DataH4和4组精码原始数据DataL1，DataL2，DataL3，DataL4，判断采集的粗码数据是否满足：DataH1>DataH2>DataH3>DataH4或者DataH1<DataH2<DataH3<DataH4；精码数据是否满足DataL1>DataL2>DataL3>DataL4或者DataL1<DataL2<DataL3<DataL4，如果满足执行下一步，如果不满足，自动重新采集数据；
[0011]步骤1.2，如果DataH1>DataH2>DataH3>DataH4，则对粗码方向进行修正，修正后粗码DataH1
’
＝(2
k
‑
1)
‑
DataH1,DataH2
’
＝(2
k
‑
1)
‑
DataH2,DataH3
’
＝(2
k
‑
1)
‑
DataH3，DataH4
’
＝(2
k
‑
1)
‑
DataH4；采用同样的方法，得到修正后的精码DataL1
’
，DataL2
’
，DataL3
’
，DataL4
’
；k为精粗码二进制数据位数；
[0012]步骤1.3，如果(DataH2
’‑
DataH1
’
)>(DataL2
’‑
DataL1
’
)，则精码和粗码进行交换，得到的新的粗码数据DataH1”＝DataL1
’
，DataH2”＝DataL2
’
，DataH3”＝DataL3
’
，DataH4”＝DataL4
’
；采用同样的方法，得到修正后的精码DataL1”，DataL2”，DataL3”，DataL4”；
[0013]步骤1.4，根据精粗机的极对数之比n和精粗速比X之间的关系2
n
＝X得到精粗机的极对数之比n；
[0014]将DataH1”使用二进制法表示为H1H2H3H4H5H6H7…
H
k
，DataL1”使用二进制法表示为L1L2L3L4L5L6L7…
L
k
，其中H1和L1为最高位，根据粗码中的H
n+1
H
n+2
和精码中L1L2，得到精粗码相位之差，具体为：
[0015]根据H
n+1
H
n+2
＝(L1L2+f)，确定f的值；
[0016]当f＝0，精码和粗码相位相差0
°
；
[0017]当f＝1，精码和粗码相位相差90
°
；
[0018]当f＝2，精码和粗码相位相差180
°
；
[0019]当f＝3，精码和粗码相位相差270
°
；
[0020]步骤1.5，利用步骤1.4中的f值检验DataH2”和Data本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置，其特征在于，包括轴角解算模块、控制模块、存储模块、状态指示模块、配置模块，所述轴角解算模块用于解算出双速旋转变压器的精码和粗码原始数据；所述配置模块用于将轴角转换装置设置为配置模式或工作模式，并向控制模块提供当前旋转变压器的精粗速比；在配置模式下控制模块进行精粗码识别，对精码和粗码数据方向、相位进行修正，将修正后的数据进行纠错组合，获得组合角度数据，同时将修正过程获得的配置参数存储在存储模块中；在工作模式下，控制模块直接调用存储模块中的配置参数对精码和粗码原始数据进行修正，将修正后的数据进行纠错组合，获得组合角度数；状态指示模块用于反馈轴角转换装置是否完成配置。2.根据权利要求1所述的可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置，其特征在于，所述控制模块包括修正逻辑单元和纠错逻辑单元，所述修正逻辑单元在配置模式下进行精粗码识别，对精码和粗码数据方向、相位进行修正，在工作模式下，控制模块直接调用存储模块中的配置参数对精码和粗码原始数据进行修正；所述纠错逻辑单元用于对修正后的数据进行纠错组合，获得组合角度数。3.根据权利要求1所述的可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置，其特征在于，当将轴角转换装置设置为配置模式时，控制模块计算配置参数的具体过程为：步骤1.1，按顺序采集来自轴角解算模块的4组粗码原始数据DataH1，DataH2，DataH3，DataH4和4组精码原始数据DataL1，DataL2，DataL3，DataL4，判断采集的粗码数据是否满足：DataH1>DataH2>DataH3>DataH4或者DataH1<DataH2<DataH3<DataH4；精码数据是否满足DataL1>DataL2>DataL3>DataL4或者DataL1<DataL2<DataL3<DataL4，如果满足执行下一步，如果不满足，自动重新采集数据；步骤1.2，如果DataH1>DataH2>DataH3>DataH4，则对粗码方向进行修正，修正后粗码DataH1
’
＝(2
k
‑
1)
‑
DataH1,DataH2
’
＝(2
k
‑
1)
‑
DataH2,DataH3
’
＝(2
k
‑
1)
‑
DataH3，DataH4
’
＝(2
k
‑
1)
‑
DataH4；采用同样的方法，得到修正后的精码DataL1
’
，DataL2
’
，DataL3
’
，DataL4
’
；k为精粗码二进制数据位数；步骤1.3，如果(DataH2
’‑
DataH1
’
)>(DataL2
’‑
DataL1
’
)，则精码和粗码进行交换，得到的新的粗码数据DataH1”＝DataL1
’
，DataH2”＝DataL2
’
，DataH3”＝DataL3
’
，DataH4”＝DataL4
’
；采用同样的方法，得到修正后的精码DataL1”，DataL2”，DataL3”，DataL4”；步骤1.4，根据精粗机的极对数之比n和精粗速比X之间的关系2
n
＝X得到精粗机的极对数之比n；将DataH1”使用二进制法表示为H1H2H3H4H5H6H7…
H
k
，DataL1”使用二进制法表示为L1L2L3L4L5L6L7…
L
k
，其中H1和L1为最高位，根据粗码中的H
n+1
H
n+2
和精码中L1L2，得到精粗码相位之差，具体为：根据H
n+1
H
n+2
＝(L1L2+f)，确定f的值；当f＝0，精码和粗码相位相差0
°
；当f＝1，精码和粗码相位相差90
°
；当f＝2，精码和粗码相位相差180
°
；当f＝3，精码和粗码相位相差270
°
；步骤1.5，利用步骤1.4中的f值检验DataH2”和DataL2”，DataH3”和DataL3”，DataH4”和DataL4”，判断是否满足使H
’
n+1
H
’
n+2
＝(L
’1L
’2+f)，H
’
n+1
H
’
n+2
为DataH2”、DataH3”用二进制法
表示的第n+1和第n+2位，L
’1L
’2为DataH3”和DataL3”用二进制法表示的第1位和第2位；如果不满足，则返回步骤1.1，如果满足，进行下一步；步骤1.6，将步骤1.2～1.5得出的配置参数存储到存储模块中。4.根据权利要求3所述的可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置，其特征在于，所述配置参数包括：精粗码方向是否修正；精粗码是否交换；精粗码精粗速比；精粗码相位差。5.根据权利要求1所述的可自整定的双速旋转变压器轴角转换装置，其特征在于，纠错逻辑单元对修正逻辑单元修正后的数据进行纠错组合，获得组合角度数的具体方法为：步骤2.1，纠错逻辑单元接收修正逻辑单元送来的修正后数据DataH和DataL；步骤2.2，纠错逻辑单元接收配置模块送来的精粗速比X，根据精粗机的极对数之比n和X之间关系2
n
＝X得到n；将DataH使用二进制法表示为H1H2H3H4H5H6H7…
H
k
，DataL使用二进制法表示为L1L2L3L4L5L6L7…
L
k
，其中H1和L1为最高位，k为精粗码二进制数据位数；根据粗码中的H
n+1
H
n+2
和精码中L1L2状态来进行纠错，具体纠错判断过程如下：如果H
n+1
H
n+2
＝11，L1L2＝00，则纠错后组合码高位部分为(H1H2H3…
H
n
+1)，假设计算结果为H
’1H
’2H
’3…
H
’
n
，组合后数据为H
’1H
’2H
’3…
H
’
n L1L2L3L4L5L6L7…
L
k
；如果H
n+1
H
n+2
＝00，L1L
27
＝11，则纠错后组合码高位部分为(H1H2H3…
H
n
‑
1)，假设计算结果为H
’1H
’2H
’3…
H
’
n
，组合后数据为H
’1H
’2H
’3…
H
’
n L1L2L3L4L5L6L7…
L
k
；如果H
n+1
H
n+2
＝00，L1L
27
＝00，则纠错后粗码高位部分H1H2H3H4H5无需更改，组合后数据为H1H2H3…
H
n L1L2L3L4L5L6L7…
L
k
；如果H
n+1
H
n+2
＝1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德军，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：