[实用新型]一种旋转变压器信号调理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转变压器信号调理电路。

背景技术

旋转变压器是一种精度高、可靠性高、抗干扰能力强的角位置传感器，广泛应用于高精度伺服控制系统中，特别在高污染、强振动的恶劣环境中，如混合动力电动汽车电机控制系统中，具有其它传感器所不能比拟的优势。

旋转变压器有三组绕组，一个为激励绕组，输入正弦激励信号E₀Sinωt，另外两个为输出绕组，分别输出包含角位置信息的正弦V_s和余弦信号V_c，这两路信号为正弦激励信号的调幅信号，幅值分别按角位置θ的正弦和余弦规律变化，关系如下：

Vs=K·E0·sinωt·sinθVc=K·E0·sinωt·cosθ]]>

其中，E0为激励信号幅值，K：常数；

目前有专用的芯片对旋转变压器的信号进行数字转换，如多摩川AU6802等，虽然专用芯片可以得到很高的位置精度，然而价格昂贵，造成系统成本过高，维护也不方便。也有文献(TMS320F240DSP Solution for Obtaining Resolver Angular Position and Speed，德州仪器，spra605)提出，对V_s、V_c信号进行AD采样，数字信号处理后，求得V_s、V_c之商，再利用反正切得到位置角θ，这种方案存在一些不足，一方面，软件复杂，编程工作量大，实时性较差；另一方面，由于电路设计及芯片固有特性的影响，AD采样不可避免存在误差，特别是旋转变压器信号频率较高，一般在10k-20k之间，采样率需很高，且采样点很难精确控制在高频信号的波峰处，当采样点处于信号过零点附近时，因该时刻信号电压很低，采样结果的相对误差很大，结果导致求解过程出现较大误差。在专利申请“旋转变压器数字转换器”(申请号：200710175782.2)提出采用相敏检测器的方法求出位置角，这种方案同样存在软件复杂，实时性较差的不足，特别对于高精度电机矢量控制系统，为达到良好的转速、力矩响应性能，每个PWM周期都需要得到实时的精确地位置角来完成坐标变换计算，实现位置解耦，运算量非常大，因此有必要提供一套新的旋转变压器数字转换方案以及与之配套的前端模拟电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提出一种旋转变压器信号调理电路，该旋转变压器信号调理电路结构简单，成本低、易于实施。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种旋转变压器信号调理电路，由过零比较电路、整形电路和积分电路依次串接而成；

所述的过零比较电路采用第一运算放大器，过零比较信号接第一运算放大器的正输入端，第一运算放大器的负输入端经第一接地电阻接地；第一运算放大器的输出端经第二接地电阻接地；

整形电路为：保护电阻的一端接第一运算放大器的输出端，保护电阻的另一端接二极管的负极以及NPN三极管的b极，二极管的正极接地；NPN三极管的c极接第二运算放大器的正输入端，NPN三极管的e极接地；第二运算放大器的正输入端和负输入端分别通过第一电阻和第二电阻接整形输入信号，第三电阻跨接在第二运算放大器的负输入端和输出端之间；