[发明专利]一种旋转变压器解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及旋转变压器解码技术领域，具体地说是一种旋转变压器解码方 法。

背景技术

旋转变压器是一种用输出电压随转子转角变化的信号元件，它通常是初级 绕组位于转子上，两个次级绕组则位于定子上。不过，可变磁阻旋转变压器的 转子上不存在绕组。当激励绕组通过一定频率的正弦信号时，其输出绕组的电 压幅度与转子转角成正弦、余弦关系。通过解码器将采集到的数据进行相关计 算。

由于旋转变压器具有耐油污，抗干扰能力强等优点，可以在恶劣的条件下 工作。但是旋变不同于光电码盘，它输出的是模拟信号而不是数字信号。这就 需要解码电路把旋变输出的模拟信号转换成数字信号。传统的解码电路一般使 用的是专用的硬件解码芯片，例如AD公司的AD2S1210。另一种方法则采用软 件的方法，首先采集旋变输出的模拟信号，然后转换成数字信号则可解码转子 的位置信息。

采用硬件解码的精度虽然较高，但是需要专门的解码芯片，它的缺点是： 集成度低，需要外扩非常复杂的外围电路；专用解码芯片价格昂贵，限制了使 用范围。

采用软件解码的方法虽然成本低，但是精度不高，并且DSP没有专门计算 sinθ和cosθ等超越函数的运算模块使得计算效率大打折扣。

目前CORDIC算法的解码角度在[-99.88，99.88]之间，不能满足旋转变压器解码 要求，本专利提出一种改进的解码算法，使得作用于可以在[0,360]之间。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种不需要硬件解码芯片，可以降低电 机控制器的成本，降低解码电路的复杂度，同时具有较高的解码精度的旋转变 压器解码方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种旋转变压器解码方法， 包括以下步骤：

步骤1：通过信号采集模块采集到旋转变压器输出的正弦信号、余弦信号以 及旋转变压器的输入激励信号；

步骤2：依次对采集到的信号进行求平均值处理、标幺化处理和整型化处理；

步骤3：对整型化处理后的数据进行区间判断；

步骤4：将整型化处理后的数据进行向量模式的CORDIC迭代处理；

步骤5：将向量模式的CORDIC迭代处理后的数据代入区间，得出实际数 据；

步骤6：将实际数据通过旋转模式的CORDIC迭代处理，得出sinθ和cosθ 值，再代入区间得出实际sinθ和cosθ值。

所述区间判断过程包括：

当此向量在第一象限；

当此向量在第二象限；

当此向量在第三象限；

当此向量在第四象限；

其中为正弦信号，为余弦信号。

向量模式的CORDIC迭代公式为：