[发明专利]一种基于感应同步器或旋转变压器的位置及速度测量装置

摘要

本发明公开了一种基于感应同步器或旋转变压器的位置及速度测量装置。采用鉴相型处理方法，包括激磁电路、感应同步器或旋转变压器、信号处理电路、中央处理单元，激磁信号由激磁电路产生并进行功率放大，功率信号通过感应同步器或旋转变压器后，由信号处理电路进行滤波、放大、移相、整形后送入中央处理单元，中央处理单元由信号的相位信息获得位置信息，由位置信息差分获得速度信息，由速度信息差分获得加速度信息，由速度及加速度信息对相位或速度进行动态误差修正。本发明实现简单、成本低廉、准确度高、既适用于高速也适用于低速运转的情况，可以应用于航空航天、军事和工业等领域实现动态位置和速度测量。

主权项

一种基于感应同步器或旋转变压器的位置及速度测量装置，采用鉴相型处理方法，包括激磁电路、感应同步器或旋转变压器、信号处理电路、中央处理单元，激磁信号由激磁电路产生并进行功率放大，功率信号通过感应同步器或旋转变压器后，由信号处理电路进行滤波、放大、移相、整形后送入中央处理单元，其特征在于：所述的中央处理单元内程序运行的步骤为：1)识别信号的相位信息；2)判断是否需要进行相位修正，如需要修正，则用以下公式进行修正： θ t ′ = θ t ( 1 + ω t ω 0 ) 或 θ t ′ = θ t ( 1 + ω t ω 0 - ω t ) 或 θ t ′ = θ t [ 1 + ω t ω 0 - ω t + θ t a ω t ( ω 0 - ω t ) 3 ] 其中θt′为修正后的相位信息，θt为修正前的相位信息，ω0为激磁信号角频率，ωt为当前速度，a为当前加速度；3)通过相位信息获得位置信息，并建立堆栈，堆栈的深度为2或2以上；4)判断是否需要进行位置修正，如无需修正，则使当前位置信息进栈，如需要修正，则按以下步骤进行修正：a)判断移动或转动的方向，如运动方向和相位增长方向相同则为正向，反之则为反向；b)当反向运动时，判断本采样周期是否经过零点，如不经过零点，则将本采样周期提取的位置信息进栈，如经过零点，则将两个位置信息依次进栈，第一个为该零点所对应的位置值，第二个为当前采样周期所提取的位置值；c)当正向运动时，判断本采样周期是否提取出相位信息，如能提取出，则将本采样周期提取的位置信息进栈，如提取不出相位信息，本采样周期不做任何操作；5)由堆栈内的位置信息差分获得速度信息；6)判断是否需要进行速度修正，如需要修正，则用以下公式进行修正： ω t ′ = ω t ( 1 + ω t ω 0 ) 或 ω t ′ = ω t ( 1 + ω t ω 0 - ω t ) 或 ω t ′ = ω t ( 1 + ω t ω 0 - ω t ) + a θ t ω 0 ( ω 0 - ω t ) 2 或 ω t ′ = ω t ( 1 + ω t ω 0 - ω t ) + a θ t ω 0 2 - ω 0 ω t + 2 ω t 2 ( ω 0 - ω t ) 3 其中ω′t为修正后的速度，ωt为修正前的速度；7)由当前速度信息和上一采样周期所获得的速度信息差分获得加速度信息，并将加速度信息用于对相位和速度的修正中。