基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码电路及方法技术

本申请实施例公开了一种基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码电路及方法，所述方法包括：单片机发送第一控制信号至解码芯片，以使所述解码芯片从第一解码精度降低至第二解码精度；接收所述解码芯片处于第一解码精度时发送的粗机角度；发送第二控制信号至所述解码芯片，以使所述解码芯片从所述第二解码精度升高至所述第一解码精度；接收所述解码芯片处于第二解码精度时发送的精机角度；根据组合算法，计算所述粗机角度和所述精机角度，得到编码角度。采用本申请实施例，可以缩短切换粗机和精机时产生的阶跃响应的时长，提升解码角度的精度。的精度。的精度。

【技术实现步骤摘要】
基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码电路及方法


[0001]本申请涉及电子控制领域，具体涉及一种基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码电路及方法。

技术介绍

[0002]现代军用火炮控制系统工作环境非常苛刻，例如冲击震动和温湿度变化等。在如此苛刻工作条件下，普通类型的角轴位置、速度传感器，例如光电传感器，很容易损坏。旋转变压器由于其坚固耐用，可靠性高的特点，广泛应用在工作环境苛刻的系统之中。
[0003]旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测装置，具有灵敏度高、抗干扰能力强等特点，在控制系统中，旋转变压器可作为结算元件，主要用于坐标变换、三角函数运算等。
[0004]为了提高旋转变压器的解码精度，出现了双通道的旋转变压器，双通道旋转变压器包含粗机和精机两个旋转变压器，通过解码的粗精组合来提高解码的精度，对双通道旋转变压器的解码通常使用两个解码芯片，分别对双通道旋转变压器的粗机和精机进行解码。
[0005]为了节约成本，可采用一个解码芯片同时对双通道旋转变压器的粗机和精机进行解码，但是在解码芯片进行解码的过程中，需要切换粗机和精机发送的信号，此时会产生一个时间较长的阶跃响应，对计算解码角度的精度影响较大。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码电路及方法，可以缩短切换粗机和精机时产生的阶跃响应的时长，提升解码角度的精度。
[0007]在本申请的第一方面提供了一种基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码电路，所述电路包括双通道旋转变压器、单片机、模拟开关以及解码芯片，其中：所述双通道旋转变压器的输入端与所述解码芯片的激励输出端相连接，所述双通道旋转变压器的精机输出端与所述模拟开关的精机输入端相连接，所述双通道旋转变压器的粗机输出端与所述模拟开关的粗机输入端相连接；所述模拟开关的控制输入端与所述单片机的第一端相连接，所述模拟开关的信号输出端与所述解码芯片的信号输入端相连接；所述解码芯片的第一端与所述单片机的第二端相连接。
[0008]采用上述技术方案，通过单片机控制模拟开关的切换，只需一个解码芯片便能接收到双通道旋转变压器输出的精机信号和粗机信号，相比于现有技术采用两个解码芯片分别对双通道旋转变压器输出的精机信号和粗机信号进行解码，节约了电路成本。
[0009]在本申请的第二方面提供了一种基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码方法，所述方法包括：单片机发送第一控制信号至解码芯片，以使所述解码芯片从第一解码精度降低至第二解码精度；
接收所述解码芯片处于第一解码精度时发送的粗机角度；发送第二控制信号至所述解码芯片，以使所述解码芯片从所述第二解码精度升高至所述第一解码精度；接收所述解码芯片处于第二解码精度时发送的精机角度；根据组合算法，计算所述粗机角度和所述精机角度，得到编码角度。
[0010]采用上述技术方案，在解码芯片接收粗机反馈信号之前，通过单片机发送第一控制信号至解码芯片，控制解码芯片降低解码精度，当控制模拟开关使得解码芯片接收精机信号之后，通过单片机发送第二控制信号至解码芯片，控制解码芯片升高解码精度。在切换粗机和精机前后，降低解码芯片的解码精度，减少计算量，从而减少了粗机和精机切换时产生的阶跃响应时间，进而提升了解码角度的精度。
[0011]可选的，所述发送第一控制信号至解码芯片之前，还包括：所述单片机发送起始信号至所述解码芯片；所述解码芯片接收所述起始信号，上电作业，产生激励信号，并将所述激励信号发送至所述双通道旋转变压器；所述双通道旋转变压器接收所述激励信号，上电作业。
[0012]采用上述技术方案，通过单片机发送起始信号至解码芯片，同时为解码芯片提供工作电压，使得解码芯片工作，在解码芯片工作时会产生激励信号传输至双通道旋转变压器中，使得双通道旋转变压器上电作业。
[0013]可选的，所述接收所述解码芯片处于第一解码精度时发送的粗机角度之前，还包括：所述单片机发送第一开关信号至模拟开关；所述模拟开关接收所述第一开关信号，接收粗机反馈信号，并将所述粗机反馈信号传输至所述解码芯片；所述解码芯片接收并解码所述粗机反馈信号，得到粗机角度。
[0014]采用上述技术方案，通过单片机发送第一开关信号控制模拟开关接收信号的种类，当模拟开关接收到第一开关信号后，将粗机反馈信号传输至双通道旋转变压器的粗机反馈信号并传输至解码芯片。
[0015]可选的，所述接收所述解码芯片处于第二解码精度时发送的精机角度之前，还包括：所述单片机发送第二开关信号至所述模拟开关；所述模拟开关接收所述第二开关信号，接收精机反馈信号，并将所述精机反馈信号传输至所述解码芯片；所述解码芯片接收并解码所述精机反馈信号，得到精机角度。
[0016]采用上述技术方案，通过单片机发送第二开关信号控制模拟开关接收信号的种类，当模拟开关接收到第二开关信号后，将精机反馈信号传输至双通道旋转变压器的精机反馈信号并传输至解码芯片。
[0017]可选的，所述根据组合算法，计算所述粗机角度和所述精机角度，得到编码角度之前，还包括：所述单片机判断是否达到稳定条件；
若达到所述稳定条件，则将达到稳定条件之后计算得到的所述编码角度作为最终编码角度。
[0018]采用上述技术方案，在稳定条件前的编码角度可能存在精度转换造成的误差，通过判断是否达到稳定条件，将稳定条件之后计算得到的编码角度作为最终编码角度，可以提高结果的准确性。
[0019]可选的，所述判断是否达到稳定条件，包括：所述单片机判断接收所述精机角度之后是否达到第一时长；若接收所述精机角度之后达到第一时长，确认为达到稳定条件。
[0020]采用上述技术方案，单片机接收到精机角度后，可能还存在精度转换造成的误差，通过判断是否达到第一时长，以此判断是否达到稳定条件，进而将达到稳定条件之后的精机角度，结果更为准确。
[0021]可选的，所述根据组合算法，计算所述粗机角度和所述精机角度，得到编码角度，包括：所述单片机取所述粗机角度的整数部分以及所述精机角度的小数部分进行组合，得到编码角度。
[0022]采用上述技术方案，通过将粗机角度和精机角度结合计算得到编码角度。
[0023]可选的，所述单片机取所述粗机角度的整数部分以及所述精机角度的小数部分进行组合，得到编码角度之后，还包括：对所述编码角度进行纠错，得到精确的编码角度。
[0024]采用上述技术方案，由于双通道旋转变压器存在传动误差以及轴角变换误差，导致最后计算得到的编码角度不准确，通过对编码角度进行纠错，可进一步提高编码角度的精度。
[0025]在本申请的第三方面提供了一种位置编码器，所述位置编码器包括：基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码和通讯芯片，所述通讯芯片与所述基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码电路相连接。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：1、在解码芯片接收粗机反馈信号之前，单片机发送第一控制信号至解码芯片，控制解码芯片降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码电路，其特征在于，包括双通道旋转变压器、单片机（40）、模拟开关（20）以及解码芯片（30），其中：所述双通道旋转变压器的输入端与所述解码芯片（30）的激励输出端相连接，所述双通道旋转变压器的精机输出端与所述模拟开关（20）的精机输入端相连接，所述双通道旋转变压器的粗机输出端与所述模拟开关（20）的粗机输入端相连接；所述模拟开关（20）的控制输入端与所述单片机（40）的第一端相连接，所述模拟开关（20）的信号输出端与所述解码芯片（30）的信号输入端相连接；所述解码芯片（30）的第一端与所述单片机（40）的第二端相连接。2.一种基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的基于单解码芯片（30）的双通道旋转变压器的解码电路，所述方法包括：所述单片机（40）发送第一控制信号至所述解码芯片（30），以使所述解码芯片（30）从第一解码精度降低至第二解码精度；接收所述解码芯片（30）处于第一解码精度时发送的粗机角度；接收所述解码芯片（30）处于第二解码精度时发送的精机角度；发送第二控制信号至所述解码芯片（30），以使所述解码芯片（30）从所述第二解码精度升高至所述第一解码精度；根据组合算法，计算所述粗机角度和所述精机角度，得到编码角度。3.根据权利要求2所述的基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码方法，其特征在于，所述发送第一控制信号至解码芯片（30）之前，还包括：所述单片机（40）发送起始信号至所述解码芯片（30）；所述解码芯片（30）接收所述起始信号，上电作业，产生激励信号，并将所述激励信号发送至所述双通道旋转变压器；所述双通道旋转变压器接收所述激励信号，上电作业。4.根据权利要求2所述的基于单解码芯片的双通道旋转变压器的解码方法，其特征在于，所述接收所述解码芯片（30）处于第一解码精度时发送的粗机角度之前，还包括：所述单片机（40）发送第一开关信号至模拟开关（20）；所述模拟开关（20）接收所述第一开关信号，接收粗机...

【专利技术属性】
技术研发人员：权双坡，张宝，雷斯杰，
申请(专利权)人：上海莘汭驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：