摘 要:給出了一種新的旋轉(zhuǎn)變壓器軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路,采用NI PXI-6070E多功能數(shù)字采集卡、PXI總線、通用計(jì)算機(jī)以及圖形化編程語(yǔ)言LabVIEW構(gòu)建了旋轉(zhuǎn)變壓器軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。通過(guò)MATLAB仿真可知該系統(tǒng)可達(dá)到精度要求。這種基于虛擬儀器技術(shù)的數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)具有性價(jià)比高、開(kāi)發(fā)周期短、易于集成和擴(kuò)展的特點(diǎn),有一定的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:旋轉(zhuǎn)變壓器軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換;數(shù)據(jù)采集; 虛擬儀器; 仿真
[Abstract] A new circuit of resolver R/D conversion is presented, and the circuit is composed of NI PXI-6070E multi-functional DAQ board, PXI bus, PC and LabVIEW. By simulating in MATLAB it can be found that the system can meet the precision requirement.The Virtual-Instrument-based data acquisition and processing system is inexpensive and easy to build, integrate and extend.
[Key words] resolver R/D conversion data acquisition virtual instrument simulation
0 引言
平臺(tái)羅經(jīng)中采用旋轉(zhuǎn)變壓器作為艦船縱搖、橫搖及航向等角位置信息的測(cè)量元件,軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)把旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。目前應(yīng)用比較成功的三種軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路分別是基于單片機(jī)的軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、采用RDC17XX系列模塊的軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和采用單片薄膜集成電路AD2S80A的軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換電路[1],三種方法在轉(zhuǎn)換精度、跟蹤速度和構(gòu)建維護(hù)成本方面各有優(yōu)劣,經(jīng)常被用于不同的場(chǎng)合。在以上三種傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)上,本文提出一種基于虛擬儀器技術(shù)的軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。本電路的突出優(yōu)點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)和維護(hù)方便、易于擴(kuò)展、成本低,同時(shí)在精度和速度方面也可達(dá)到要求。
1 旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)角原理
旋轉(zhuǎn)變壓器是一種能輸出與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角或位置呈某種函數(shù)關(guān)系的電信號(hào)的交流微電機(jī),其中正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器是應(yīng)用比較廣泛的一種[2]。
為了提高測(cè)角精度,目前常用多極旋轉(zhuǎn)變壓器粗、精機(jī)組合的方法。多極旋轉(zhuǎn)變壓器就是當(dāng)其定子或轉(zhuǎn)子一相繞組加上交流激磁電壓時(shí),沿定子內(nèi)圓周產(chǎn)生多對(duì)極的脈振磁場(chǎng),其工作原理與一對(duì)極的旋轉(zhuǎn)變壓器完全相同,只是輸出電壓的有效值隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的周期不同。粗、精機(jī)組合的含義是粗機(jī)軸角轉(zhuǎn)過(guò)1 圈時(shí),精機(jī)軸角則轉(zhuǎn)過(guò)n 圈(n 通常取16~36,也有取64的),即由粗機(jī)確定軸角的粗略位置,由精機(jī)來(lái)得到軸角的精確位置。因此,需將粗、精機(jī)軸角組合來(lái)得到真實(shí)的機(jī)械軸角。
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基于虛擬儀器的軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)研究