[发明专利]一种旋变模拟信号发生装置

说明书

本发明涉及一种旋变模拟信号发生装置，包括旋变载波发生模块、旋变激励发生模块和旋变模拟信号生成模块；旋变载波发生模块用于产生N个通道的不同转速的旋转磁场信号；通过对旋转磁场信号进行正、余弦信号采样和通道选通，输出粗通道正、余弦载波信号和精通道正、余弦载波信号；旋变激励发生模块用于生成设定频率的旋变激励信号；旋变模拟信号生成模块用于根据粗通道正、余弦载波信号及旋变激励信号生成粗通道正、余弦旋变模拟信号；以及用于根据精通道正、余弦载波信号及正、余弦激励信号生成精通道正、余弦旋变模拟信号。本发明替代传统的绕线式旋转变压器产生旋变模拟载波信号，可广泛应用于高精度的轴角转换测试及控制系统。

技术领域

本发明涉及测量与控制技术领域，尤其涉及一种旋变模拟信号发生装置。

背景技术

轴角-数字转换器可将自整角机/旋转换变压器的模拟信号实时转换成数字角度信号，作为轴角测量与控制的关键元器件，已成为现代高精度测量与控制领域的一种通用的基础器件。随着轴角-数字转换器的广泛应用，高精度轴角-数字转换器的需求不断增长，从而对测量该转换器的轴角信号源的精度要求更高。

高精度测量与控制中，对体积重量有严格的限制。采用真实的旋转变压器产生旋变模拟信号，存在绕线复杂、制造成本高周期长，体积和质量大的缺点，且不利于模拟阶跃、步进、等速、方波、正弦等多种运动状态。而，采用高精度轴角信号源产生旋变模拟信号，由于，目前的高精度轴角信号源主要有DDC的SIM-31200，NAII的5300和5330A，ADI的SDC1740/1742或者RDC1740，虽然分辨率分别达到20位、2l位和18位，技术也比较成熟，能够满足高精度测量的要求，但高精度轴角信号源的价格昂贵。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种旋变模拟信号发生装置，解决旋转变压器的信号模拟的问题。

本发明提供的技术方案是：

本发明公开了一种旋变模拟信号发生装置，包括旋变载波发生模块、旋变激励发生模块和旋变模拟信号生成模块；

所述旋变载波发生模块，用于产生N个通道的、不同转速的旋转磁场信号；通过对所述旋转磁场信号进行正、余弦信号采样和通道选通，输出旋变模拟所需的粗通道正、余弦载波信号和精通道正、余弦载波信号；

所述旋变激励发生模块，用于生成旋变模拟所需的、设定频率的旋变激励信号；

旋变模拟信号生成模块，用于根据所述粗通道正、余弦载波信号及旋变激励信号生成粗通道正、余弦旋变模拟信号；以及，用于根据所述精通道正、余弦载波信号及正、余弦激励信号生成精通道正、余弦旋变模拟信号。

进一步地，旋变载波发生模块包括旋转磁场产生模块、旋转磁场采集模块和通道选通模块；

所述旋转磁场产生模块，用于产生N个通道的、不同转速的旋转磁场信号；其中，转速最低的旋转磁场信号作为粗通道的旋转磁场信号，其他转速的旋转磁场信号作为与粗通道具有不同转速比的、精通道的旋转磁场信号；

旋转磁场采集模块包括N个磁场采集器；每个所述磁场采集器与一个通道旋转磁场信号对应，用于采集所述旋转磁场信号并转化为正、余弦采集信号；

通道选通模块，用于在外部指令控制下，选通一个精通道的正、余弦采集信号作为精通道正、余弦载波信号输出。

进一步地，所述旋转磁场产生模块包括N级减速齿轮传动机构和N个径向充磁的柱形磁铁；

其中，N级减速齿轮传动机构中每一级减速齿轮的轴心位置安装一个柱形磁铁，并使柱形磁铁的充磁方向与减速齿轮的轴向重合；每个柱形磁铁跟随各级速齿轮的轴心转动；产生不同转速的、N个通道的旋转磁场信号。