一种旋转变压器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种旋转变压器系统，数字信号控制芯片调制输出预设频率的正弦激励信号，调理后作为旋转变压器的额定电压；正弦激励信号的过零时刻作为数字信号控制芯片的中断信号；数字信号控制芯片的定时器以过零时刻作为时间基准开始计数，延时1/4周期后数字信号控制芯片采集所述旋转变压器正余弦信号的AD采样；旋转变压器输出两路正余弦调制模拟信号，信号调理电路对两路正余弦调制模拟信号进行调理，获取调理后模拟信号并传输至数字信号控制芯片；数字信号控制芯片对调理后模拟信号进行同步采样，获取AD转换结果并输出转子位置角度值。本实用新型专利技术省去了专用解算芯片，提高了控制系统集成度并降低了控制系统的成本。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及旋转变压器，尤其涉及一种旋转变压器系统。
技术介绍
旋转变压器是一种基于电磁耦合原理的位置传感器，其本质上是一种用作角度测量的小型交流电机。旋转变压器需要外加励磁信号作为输入信号，同时其输出为两路正交的模拟信号，因而必须通过模数转换及运算得到对应位置的数字信号，方可输入到控制芯片。目前，一些专用数字转换(RDC)芯片例如:AD公司的AD2S1200或TAMAGAWA公司的AU6802等可完成旋转变压器励磁信号的产生及输出信号至数字式位置信号的转换。但是这些芯片由于性能专一、用途特殊而导致其价格昂贵。
技术实现思路
本技术提供了一种旋转变压器系统，本技术降低了生产成本，满足了实际应用中的需要，详见下文描述:一种旋转变压器系统，包括:旋转变压器、数字信号控制芯片和信号调理电路；所述数字信号控制芯片调制输出预设频率的正弦激励信号，所述数字信号控制芯片对所述正弦激励信号调理，调理后作为所述旋转变压器的额定电压；所述正弦激励信号的过零时刻作为所述数字信号控制芯片的中断信号；所述数字信号控制芯片的定时器以过零时刻作为时间基准开始计数，延时1/4周期后所述数字信号控制芯片采集所述旋转变压器正余弦信号的AD米样；所述旋转变压器输出两路正余弦调制模拟信号，所述信号调理电路对所述两路正余弦调制模拟信号进行调理，获取调理后模拟信号并传输至所述数字信号控制芯片；所述数字信号控制芯片对所述调理后模拟信号进行同步采样，获取AD转换结果并输出转子位置角度值。本技术提供的技术方案的有益效果是:通过两相次级感应绕组输出的电压获取到旋转变压器的转子位置，该旋转变压器系统省去了专用解算芯片，提高了控制系统集成度并降低了控制系统的成本，操作简单，满足了实际应用中的需要。附图说明图1为现有技术中的旋转变压器的结构示意图；图2为本技术提供的一种旋转变压器系统的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下:1:旋转变压器；2:数字信号控制芯片；3:信号调理电路。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施方式作进一步地详细描述。参见图1和图2，一种旋转变压器系统包括:旋转变压器1、数字信号控制芯片(DSC) 2和信号调理电路3 ;数字信号控制芯片2调制输出预设频率的正弦激励信号，数字信号控制芯片2对正弦激励信号调理，调理后作为旋转变压器I的额定电压；正弦激励信号的过零时刻作为数字信号控制芯片2的中断信号；数字信号控制芯片2的定时器以过零时刻作为时间基准开始计数，延时1/4周期后数字信号控制芯片2采集旋转变压器I正余弦信号的AD采样；旋转变压器I输出两路正余弦调制模拟信号，信号调理电路3对两路正余弦调制模拟信号进行调理，获取调理后模拟信号并传输至数字信号控制芯片2 ；数字信号控制芯片2对调理后模拟信号进行同步采样，获取AD转换结果并输出转子位置角度值。其中，预设频率根据实际应用中的需要进行设定，通常为IOkHz正弦激励信号，该IOkHz正弦激励信号经调理到旋转变压器I输入励磁信号的额定电压，作为旋转变压器I的输入。其中，数字信号控制芯片2的ePWM定时器以ω t=0为时间基准开始计数，在延时1/4周期后(οη=π/2)启动旋转变压器I正余弦信号的AD采样转换，以此实现“峰值采样”的目的。旋转变压器I输出的两路正余弦调制模拟信号必须经过信号调理电路3的调理后方可送入数字信号控制芯片(DSC) 2的AD转换通道进行同步采样，其输入电压范围为0-3.3V(即经信号调理电路3调理后的信号需要满足数字信号控制芯片2的工作电压)。数字信号控制芯片2读取AD转换结果并进行反正切运算，最终得到转子位置角度值。上述器件的型号根据实际应用中的需要进行选择，只要能满足上述功能的器件均可，本技术实施例对此不做限制。下面详细的描述该旋转变压器系统的工作过程，详见下文描述:旋转变压器I正常工作时，初级励磁绕组(R1-R2)外加频率为10kHz、有效值为7V的正弦交流电压(EK1_K2);两相次级感应绕组(S1-S3、S2-S4)输出电压(ES1_S3、ES2_S4)随着转子与初级励磁绕组间的夹角Θ而变化。旋转变压器I的正弦励磁电压峰峰值为20V。由数字信号控制芯片2 (本技术实施例以TMS320F28335型号控制芯片为例进行说明，具体实现时，根据实际应用中的需要选择芯片的型号，本技术实施例对此不做限制)的高精度脉宽调制(HRPWM)产生IOkHz正弦激励信号，经信号调理到旋转变压器I输入0-20V峰值的电压信号，作为旋转变压器I的输入。尽可能利用数字信号控制芯片2的AD转换量程经过调理后的正余弦调制模拟信号为直流分量1.65V、最大幅值1.5V的电压信号，其电压范围被限定在0.15V至3.15V之间，满足ADC输入电压0-3.3V的范围要求。将采样值输入到数字信号控制芯片2中计算使用，获取AD转换结果并输出转子位置角度值。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的 任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。权利要求1.一种旋转变压器系统，其特征在于，包括:旋转变压器、数字信号控制芯片和信号调理电路； 所述数字信号控制芯片调制输出预设频率的正弦激励信号，所述数字信号控制芯片对所述正弦激励信号调理，调理后作为所述旋转变压器的额定电压；所述正弦激励信号的过零时刻作为所述数字信号控制芯片的中断信号； 所述数字信号控制芯片的定时器以过零时刻作为时间基准开始计数，延时1/4周期后所述数字信号控制芯片采集所述旋转变压器正余弦信号的AD采样；所述旋转变压器输出两路正余弦调制模拟信号，所述信号调理 电路对所述两路正余弦调制模拟信号进行调理，获取调理后模拟信号并传输至所述数字信号控制芯片； 所述数字信号控制芯片对所述调理后模拟信号进行同步采样，获取AD转换结果并输出转子位置角度值。专利摘要本技术公开了一种旋转变压器系统，数字信号控制芯片调制输出预设频率的正弦激励信号，调理后作为旋转变压器的额定电压；正弦激励信号的过零时刻作为数字信号控制芯片的中断信号；数字信号控制芯片的定时器以过零时刻作为时间基准开始计数，延时1/4周期后数字信号控制芯片采集所述旋转变压器正余弦信号的AD采样；旋转变压器输出两路正余弦调制模拟信号，信号调理电路对两路正余弦调制模拟信号进行调理，获取调理后模拟信号并传输至数字信号控制芯片；数字信号控制芯片对调理后模拟信号进行同步采样，获取AD转换结果并输出转子位置角度值。本技术省去了专用解算芯片，提高了控制系统集成度并降低了控制系统的成本。文档编号H01F38/18GK203151415SQ20132000165公开日2013年8月21日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日专利技术者黄雷, 苟毅彤 申请人:天津清源电动车辆有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转变压器系统，其特征在于，包括：旋转变压器、数字信号控制芯片和信号调理电路；?所述数字信号控制芯片调制输出预设频率的正弦激励信号，所述数字信号控制芯片对所述正弦激励信号调理，调理后作为所述旋转变压器的额定电压；所述正弦激励信号的过零时刻作为所述数字信号控制芯片的中断信号；?所述数字信号控制芯片的定时器以过零时刻作为时间基准开始计数，延时1/4周期后所述数字信号控制芯片采集所述旋转变压器正余弦信号的AD采样；所述旋转变压器输出两路正余弦调制模拟信号，所述信号调理电路对所述两路正余弦调制模拟信号进行调理，获取调理后模拟信号并传输至所述数字信号控制芯片；?所述数字信号控制芯片对所述调理后模拟信号进行同步采样，获取AD转换结果并输出转子位置角度值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雷，苟毅彤，
申请(专利权)人：天津清源电动车辆有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：