在旋转变压器信号转换装置及其方法中，将来自旋转变压器的正弦波输出放大并进行模拟－数字转换后，通过带通滤波器，将具有以励磁信号的频率为中心频率的、规定频带的频率成分取出，与基于所述励磁信号的参考信号同步进行采样，根据该采样的信号作成检测角度信号的正弦值。同样，根据来自旋转变压器的余弦波输出作成检测角度信号的余弦值，根据检测角度信号的正弦值和余弦值计算出检测角度。借助于此，消除输入的旋转变压器信号受到马达产生的磁场和PWM驱动引起的开关噪声等造成的干扰噪声的影响，因为运算处理不具有频率相关性，因此降低了检测角度的误差。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将从检测马达等的旋转角度的旋转变压器(resolver)输出的二相的旋转变压器信号的检测角度，转换为数字输出角度用的旋转变压器信号转换装置以及旋转变压器信号转换方法。
技术介绍
以往，旋转变压器用于检测马达等的旋转角度。旋转变压器具备励磁线圈和检测线圈，对励磁线圈提供交流电时，相应于定子与转子的相对角度在检测线圈上产生交流电压。该交流电压用连接于检测线圈的电压表检测，向旋转变压器一数字转换器(RD转换器) 输出。该RD转换器将输入的旋转变压器信号中含有的检测角度转换为数字角度数据输出。 这样，旋转变压器和RD转换器组合使用。旋转变压器通常配置于马达近旁。因此，旋转变压器受到马达产生的磁场的强烈影响，旋转变压器信号中重叠有受马达产生的磁场的影响而产生的噪声。在马达旋转时，由于马达产生的磁场为与其旋转同步的磁场，因马达产生的磁场的影响而重叠的噪声为低频噪声。又，近年来，马达往往用PWM (脉冲宽度调制；Pulse Width Modulation)控制的电压进行驱动。这样的PWM驱动的马达上具备的旋转变压器受开关噪声的影响。这种开关噪声不限于低频，还有分布到高频的情况。这样，输入到RD转换器的旋转变压器信号上有干扰噪声重叠时，RD转换器的工作受其影响，从RD转换器输出的数字角度输出中包含有干扰噪声引起的角度误差。对此，在专利文献1中提出了能够去除由马达产生的磁场的影响而导致的噪声的 RD转换器。该RD转换器在角度运算回路内参照励磁信号进行同步检波的同步检波电路与控制数字角度输出使该同步检波电路的输出为0的控制器之间，具备去除在旋转变压器信号上重叠的低频噪声成分的带阻滤波器。又，该带阻滤波器设定为，能够去除以励磁频率 IOkHz为中心频率并且频带宽度为2kHz以上的频带内的频率。专利文献1 日本特开2009 - 150826号公报。
技术实现思路
以专利文献1中所述的RD转换器为例的一般的RD转换器，对输入角度反馈输出角度，采用使输入角度与输出角度之差总是为0地工作的跟踪回路。具备这样的跟踪回路的RD转换器由于有在某特定频率增益增加的频率特性，因此有时候会因频率的关系而导致实际角度与输出的角度有误差产生。鉴于上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种旋转变压器信号转换装置以及旋转变压器信号转换方法，该装置由于运算处理不具有频率相关性，且能够降低输入的旋转变压器信号中因马达产生的磁场等导致的干扰噪声的影响，因此能够降低旋转变压器的检测角度的误差。本专利技术的旋转变压器信号转换装置，具备设计为使以作为来自旋转变压器的正弦波输出的第一旋转变压器信号的频率成分中的励磁信号的频率为中心频率的规定频带能够通过的第一带通滤波器、使通过所述第一带通滤波器的所述第一旋转变压器信号与基于所述励磁信号的参考信号同步地进行采样，根据该采样的旋转变压器信号作成检测角度信号的正弦值的第一采样同步整流部、设计为使以作为来自所述旋转变压器的余弦波输出的第二旋转变压器信号的频率成分中的所述励磁信号的频率为中心频率的规定频带能够通过的第二带通滤波器、使通过所述第二带通滤波器的所述第二旋转变压器信号与所述参考信号同步地进行采样，根据该采样的旋转变压器信号作成所述检测角度信号的余弦值的第二采样同步整流部、以及根据所述检测角度信号的正弦值和余弦值计算出检测角度的角度运算部。同样，本专利技术的旋转变压器信号转换方法，包括用设计为使作为来自旋转变压器的正弦波输出的第一旋转变压器信号能够通过以励磁信号的频率为中心频率的规定频带的第一带通滤波器进行滤波的步骤、使通过所述第一带通滤波器的所述第一旋转变压器信号与基于所述励磁信号的参考信号同步地进行采样，根据该采样的旋转变压器信号作成检测角度信号的正弦值的第一采样同步整流步骤、用设计为使作为来自所述旋转变压器的余弦波输出的第二旋转变压器信号能够通过以所述励磁信号的频率为中心频率的规定频带的第二带通滤波器进行滤波的步骤、使通过所述第二带通滤波器的所述第二旋转变压器信号与所述参考信号同步地进行采样，根据该采样的旋转变压器信号作成所述检测角度信号的余弦值的第二采样同步整流步骤、以及根据所述检测角度信号的正弦值和余弦值计算出检测角度的步骤。如果采用所述旋转变压器信号转换装置或方法，则通过用第一或第二带通滤波器对旋转变压器信号进行滤波，可以不必对旋转变压器信号通过模拟信号处理期间的偏移误差进行修正，能够减小检测角度的误差。又，通过用第一或第二带通滤波器对旋转变压器信号进行滤波，也能够使旋转变压器信号中的干扰噪声频率成分衰减。而且在同步整流中不将旋转变压器信号乘以参考信号，因此参考信号的高谐波和干扰噪声不会被放大，能够减少这些因素对检测角度信号的影响。而且在旋转变压器信号的处理中不存在跟踪回路，因此不具有频率相关性。因此如果采用这种旋转变压器信号转换装置和旋转变压器信号转换方法，则能够减小旋转变压器的检测角度的误差。 也可以在所述旋转变压器信号转换装置中，所述第一及第二采样同步整流部形成如下所述结构，即能够在所述参考信号的振幅在正侧和负侧分别为最大的时刻提取所述第一或第二旋转变压器信号；在所述参考信号的振幅在正侧的情况下将所述提取的旋转变压器信号原封不动加以记录，同时在所述参考信号的振幅在负侧的情况下将所述提取的旋转变压器信号的符号正负反转加以记录；或者，在所述参考信号的振幅在负侧的情况下将所提取的旋转变压器信号原封不动加以记录，同时在所述参考信号的振幅在正侧的情况下将所提取的旋转变压器信号的符号正负反转加以记录；将这些记录按时间序列排列，作成所述检测角度信号。 同样，也可以在所述旋转变压器信号转换方法中，包含用设计为使作为来自旋转变压器的正弦波输出的第一旋转变压器信号能够通过以励磁信号的频率为中心频率的规定频带的第一带通滤波器进行滤波的步骤、使通过所述第一带通滤波器的所述第一旋转变压器信号与基于所述励磁信号的参考信号同步地进行采样，根据该采样的旋转变压器信号作成检测角度信号的正弦值的第一采样同步整流步骤、用设计为使作为来自所述旋转变压器的余弦波输出的第二旋转变压器信号能够通过以所述励磁信号的频率为中心频率的规定频带的第二带通滤波器进行滤波的步骤、使通过所述第二带通滤波器的所述第二旋转变压器信号与所述参考信号同步地进行采样，根据该采样的旋转变压器信号作成所述检测角度信号的余弦值的第二采样同步整流步骤、以及根据所述检测角度信号的正弦值和余弦值计算出检测角度的步骤。如果采用上面所述手段，则能够以参考信号的频率的2倍的采样周期对旋转变压器信号采样。由于使得采样周期加倍，能够提高响应速度(数据更新周期)。也可以在所述旋转变压器信号转换装置中，具备以预测的相位延迟量修正所述励磁信号，将其作为所述参考信号提供的相位修正部。如果采用这样的结构，则由于提供在基于励磁信号的电流被提供给旋转变压器之前或被输入到旋转变压器信号转换装置后到达采样同步整流部之前的时间里产生的相位延迟得到补偿的参考信号，因此能够进一步提高检测精度。而且也可以在所述旋转变压器信号转换装置中，还具备根据所述检测角度的各采样的差分计算出旋转速度的差分运算部、以及根据所述检测角度与所述旋转速度，计算出修正因通过所述第一或第二带通滤波器引起的相位延迟的修正后的检测角度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田昌启，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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