[发明专利]一种自整角机信号角度的测量方法

说明书

本发明是一种自整角机信号角度的测量方法，利用现场直接测量出的自整角机不同信号线之间的电压值，根据自整角机信号表达式或电子SCOTT变压器的传递函数，推导出含有该电压值的反正切函数的求角公式，依据自整角机信号函数图像的分布规律，对测量的自整角机信号间的电压值进行象限的判别，然后针对自整角机信号所处的不同象限，对求角公式进行变换，实现在0°～360°全角度范围内的角度测量。该测量方法具有测量的电压及频率范围宽，测量精度高等特点；同时，该测量方法可以通过软件算法实现，能够安装在各种智能手机上，具有外出携带方便，特别适合外场保障，尤其是舰船等保障环境的使用。

技术领域

本发明是属于轴角传感器的角度测量技术领域，本发明涉及一种自整角机信号角度的测量方法。

背景技术

自整角机信号是现代轴角变换技术中的常见传输信号，在航空、航天、舰船、雷达及工业自动化领域广泛应用。目前，国内常见的自整角机信号角度的测量均是基于复杂的硬件电路而实现的，一种是基于大量的运算放大器、模拟开关、精密电阻等元件，采用跟踪型原理实现的角度位置测量装置；另一种是基于运算放大器、AD转换芯片、单片机或DSP等元件，通过DSP处理实现的角度测量装置。这两种测角装置均需要复杂的电路元件支撑，产品价格高，体积庞大，外出携带不便；特别是在进行角度测量时，测量设备必须与信号实时连接，在技术保障中无法及时实现远程的技术支持及排故。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种自整角机信号角度的测量方法，该方法无需额外硬件电路支撑，可以通过软件算法加以实现，从而实现自整角机信号角度的自动测量。解决测角设备外出携带不便及无法实现远程诊断问题，实现测角方法的软件化、便携化。

实现本发明目的技术解决方案为：利用现场直接测量出的自整角机不同信号线之间的电压值，根据自整角机信号表达式或电子SCOTT变压器的传递函数，推导出含有该电压值的反正切函数的求角公式，依据自整角机信号函数图像的分布规律，对测量的自整角机信号间的电压值进行象限的判别，然后针对自整角机信号所处的不同象限，对求角公式进行变换，实现在0°～360°全角度范围内的角度测量。

以上所述的一种自整角机信号角度的测量方法，进一步优选的技术方案或技术特征为：根据电子SCOTT变压器的传递函数或自整角机信号的传递函数表达式，推导出利用自整角机的三个线电压值表示的反正切函数，该函数即为自整角机信号的求角公式：式中：

V_(s3-s1)：表示自整角机信号s3端与s1端之间的电压有效值；

V_(s1-s2)：表示自整角机信号s1端与s2端之间的电压有效值；

V_(s2-s3)：表示自整角机信号s2端与s3端之间的电压有效值。

以上所述的一种自整角机信号角度的测量方法，进一步优选的技术方案或技术特征为：求角公式实现角度范围内的角度计算，自整角机信号实际的象限位置，需要根据线电压与激磁的相位关系进行判定，判别方法为线电压V_(s3-s1)、V_(s2-s3)、V_(s1-s2)分别与激磁电压V_(RH-RL)串联后，再与激磁的电压值进行大小比较，最终判别出自整角机信号线电压实际所处的具体象限位置，V_(RH-RL)：表示激磁信号RH端与RL端之间的电压有效值。