[发明专利]自整角机/旋转变压器的数字角转换方法

说明书

本发明公开了一种自整角机/旋转变压器的数字角转换方法，该方法首先采集自整角机或旋转变压器两路电压信号和一路激磁信号；然后利用两路电压信号与轴角的三角函数关系，通过激磁信号简化公式，得到只有轴角为未知变量的三角函数关系；最后通过求反三角函数，得到最终的数字化轴角。本发明具有转换过程简单、易于实现、精度高、实时性强、适用场合广泛、成本低、稳定可靠等优点。

技术领域

本发明涉及数字角转换方法，特别是一种自整角机/旋转变压器的数字角转换方法。

背景技术

自整角机通常应用在自动控制系统中需要指示位置、角度的数值或者远距离调节执行机构的速度等场合，需要一根或多根轴随着另外的与其无机械连接的轴同步转动。旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测装置，适用于所有使用旋转编码器的场合，特别是高温、严寒、潮湿、高速、高震动等旋转编码器无法正常工作的场合。

自整角机/旋转变压器作为角度测量器件，在各种工业领域得到了广泛的应用，为适应工业现代化的需求，工业控制现场的网络化、智能化逐步发展，需要将自整角机/旋转变压器输出的相电压瞬时信号转化为数字量轴角。

美国ADI公司的自整角机/旋转变压器数字转换器AD2S44，集成了输入调节器、高速sin/cos乘法器、误差放大器、相敏调节器、积分器、压控振荡器、可逆计数器和输出锁存器，结构复杂，成本高昂。国内201所推出的ADI产品的原位替代品，如10、11、14ZSZ/XSZ系列，虽简化了ADI产品SDC/RDC 1702、1700、1704系列的部分结构，但精度也随之下降，成本仍然高昂。

申请号为201310186444.4的发明专利公开了一种自整角机/旋转变压器的数字转换器转换方法，该方法很大程度上解决了现有技术的成本问题，但该发明的转换方法多次进行近似，累加误差导致其精度较低，且使用单片机进行一系列的乘除和加减运算，实时性难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自整角机/旋转变压器的数字角转换方法。

实现本发明目的的技术方案为：一种自整角机/旋转变压器的数字角转换方法，包括以下步骤：

步骤1，采集自整角机或旋转变压器两路电压信号和一路激磁信号；

步骤2，利用两路电压信号与轴角的三角函数关系，通过激磁信号简化公式，得到只有轴角为未知变量的三角函数关系；

步骤3，通过求反三角函数，得到最终的数字化轴角。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：

本发明的自整角机/旋转变压器数字角转换方法具有转换过程简单、易于实现、精度高、实时性强、适用场合广泛、成本低、稳定可靠等优点。

附图说明

图1为本发明的自整角机/旋转变压器数字角转换方法流程图。

图2为本发明实施例的原理框架图。

具体实施方式

结合图1，一种自整角机/旋转变压器的数字角转换方法，包括以下步骤：

步骤1，采集自整角机或旋转变压器两路电压信号和一路激磁信号；

步骤2，利用两路电压信号与轴角的三角函数关系，通过激磁信号简化公式，得到只有轴角为未知变量的三角函数关系；

步骤3，通过求反三角函数，得到最终的数字化轴角。

进一步的，对于自整角机，数字角转换方法具体为：

自整角机的线电压瞬时值为

e₁＝E₀sin(wt)sinθ