[实用新型]低成本轴角传感器模拟器

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能仪表技术领域，具体涉及一种低成本轴角传感器模拟器。

背景技术

轴角测量一直是工业控制领域需要解决的关键问题之一。目前，通常采用轴角传感器进行轴角测量，常用的轴角传感器有光电编码器、旋转变压器和磁编码器。针对从轴角传感器输出信号获取高精度轴角信息的问题，许多专家学者提出了琳琅满目的算法。然而，衡量这些算法性能的优劣，需要基准的轴角信号。目前产生基准轴角信号的方式有两种，一通过高性能可编程信号发生器产生，操作方便，但是价格昂贵；二是利用高精度光谱检测获取轴角真值，精度高，但是价格更加昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴角传感器模拟器，成本低，精度高，方便科研人员衡量轴角解调算法的性能优劣。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：低成本轴角传感器模拟器，包括上位机、通信模块、液晶显示器、微处理器、数/模转换模块、信号调理模块I、磁编码器信号接口、信号调理模块II、乘法器、旋转变压器信号接口、信号发生模块、信号调理模块III、电平转换模块和光电编码器信号接口，微处理器分别与液晶显示器、数/模转换模块、信号发生模块和电平转换模块电连接，数/模转换模块分别与信号调理模块I和信号调理模块II电连接，信号调理模块I与磁编码器信号接口电连接，信号发生模块与信号调理模块III电连接，信号调理模块II和信号调理模块III分别与乘法器电连接，乘法器与旋转变压器信号接口电连接，电平转换模块与光电编码器信号接口电连接；上位机通过通信模块与微处理器进行通信。

优选地，所述微处理器采用ATMEL公司ARM9处理器SAM91X25。

优选地，所述数/模转换模块采用16位并行数/模转换芯片DA7664。

优选地，所述信号调理模块I、所述信号调理模块II和所述信号调理模块III均为同相比例放大电路，所选用运放型号为TLC2274C。

优选地，所述信号发生模块采用DDS芯片AD9832。

优选地，所述乘法器采用AD734模拟乘法器。

优选地，所述电平转换模块采用光电耦合器。

优选地，所述液晶显示器采用TFT液晶显示器。

优选地，所述通信模块采用RS232串口通信。

本实用新型的积极效果在于：

(1)本实用新型的低成本轴角传感器模拟器输出信号针对轴角传感器输出信号形式而设计，可输出光电编码器、磁编码器和旋转变压器信号，覆盖面广，涵盖了当前主流轴角传感器；

(2)本实用新型的低成本轴角传感器模拟器通过上位机对输出信号速度形式进行配置，更进一步的可配置为静止、匀速、匀加速和自定义速度四种速度形式，使用灵活；

(3)本实用新型采用微处理器作为系统核心，外围器件为通用器件，成本低，精度高，方便科研人员衡量轴角解调算法的性能优劣。

附图说明

图1为本实用新型的模块结构示意图；

图2为本实用新型的流程图；

图3为信号调理模块I的电路结构图；

图4为信号调理模块II的电路结构图；

图5为信号调理模块III的电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实用新型的低成本轴角传感器模拟器，包括上位机、通信模块、液晶显示器、微处理器、数/模转换模块、信号调理模块I、磁编码器信号接口、信号调理模块II、乘法器、旋转变压器信号接口、信号发生模块、信号调理模块III、电平转换模块和光电编码器信号接口，微处理器分别与液晶显示器、数/模转换模块、信号发生模块和电平转换模块电连接，数/模转换模块分别与信号调理模块I和信号调理模块II电连接，信号调理模块I与磁编码器信号接口电连接，信号发生模块与信号调理模块III电连接，信号调理模块II和信号调理模块III分别与乘法器电连接，乘法器与旋转变压器信号接口电连接，电平转换模块与光电编码器信号接口电连接；上位机通过通信模块与微处理器进行通信。