[实用新型]轴角信号转换装置

说明书

本实用新型涉及信号处理技术领域，公开了一种轴角信号转换装置。该装备包括：处理单元、数字转换单元、放大倍数可调的激励信号调理单元以及降压比例可调的后级降压单元；激励信号调理单元用于对数字转换单元生成的激励信号放大后输出至旋转变压器；后级降压单元用于对旋转变压器的反馈信号降压后输出至数字转换单元；激励信号调理单元以及后级降压单元均连接处理单元，处理单元用于调整激励信号调理单元的放大倍数以及后级降压单元的降压比例；数字转换单元连接处理单元，处理单元还用于调整数字转换单元生成的激励信号的频率。本实施方式可灵活适应不同的旋转变压器，降低了轴角信号转换装置的使用复杂度，并提高其备货灵活度。

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，特别涉及一种轴角信号转换装置。

背景技术

在电机驱动行业，轴角编码器的应用非常广泛，常被应用于电机的闭环控制和运动长度的计量。旋转变压器作为其中的一种，通常被用于反馈旋转机构的角度和速度。例如可将旋转变压器安装在电机轴上，用于检测电机的旋转速度和转子电角度，变频器通过读取这些信息进行电机控制。旋转变压器具有精度较高、稳定可靠、抗震等级高、环境适应强等优点，广泛应用在机床、港口机械和汽车电子等领域。由于旋转变压器输出的是模拟量电压信号，所以需要轴角编码成数字信号才能被使用。轴角编码主要有两种方法：一是结合硬件调理电路，利用单片机或FPGA(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA，现场可编程门阵列)运行轴角转换算法计算轴角；另外一种是直接使用专用旋转变压器数字转换(Resolver-Digital Converter，简称RDC)芯片。第一种方法成本低廉、实施灵活、实用性强，但存在转换精度不高、开发周期长和电路复杂等缺点。RDC芯片精度较高、外围电路简单，因此广泛应用于轴角编码。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：一款RDC芯片不能适用不同的旋变，必须调整激励信号的频率、调理幅值以及调整次级绕组幅值，否则影响角度和速度精准度，另外，长时间超过RDC规定的次级反馈电压，将会导致RDC芯片过热甚至损坏。因此，针对不同电压、变比和频率的旋转变压器需要单独配置不同的升降压电路，大大增加了硬件备货以及现场应用的复杂程度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴角信号转换装置，使得轴角信号转换装置的激励信号的频率、初级绕组以及次级绕组幅值等可调，从而可灵活适应不同的旋转变压器，降低了轴角信号转换装置的使用复杂度，并提高其备货灵活度。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种轴角信号转换装置，用于将旋转变压器的反馈信号转换成数字轴角位置信息，所述轴角信号转换装置包括：处理单元、数字转换单元、放大倍数可调的激励信号调理单元以及降压比例可调的后级降压单元；所述数字转换单元连接所述激励信号调理单元，所述激励信号调理单元用于对所述数字转换单元生成的激励信号放大后输出至所述旋转变压器；所述后级降压单元连接所述数字转换单元，所述后级降压单元用于对所述旋转变压器的反馈信号降压后输出至所述数字转换单元；所述激励信号调理单元以及所述后级降压单元均连接所述处理单元，所述处理单元用于调整所述激励信号调理单元的放大倍数以及所述后级降压单元的降压比例；所述数字转换单元连接所述处理单元，所述处理单元还用于调整所述数字转换单元生成的所述激励信号的频率。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，由于处理单元能够控制数字转换单元提供不同频率的激励信号，所以使得轴角信号转换装置能够向不同的旋转变压器输出不同频率的激励信号，且处理单元能够调整激励信号调理单元的放大倍数，从而使得轴角信号转换装置能够向不同的旋转变压器提供不同幅值(初级绕组幅值)的激励信号，并且处理单元能够调整后级降压单元的降压比例，从而使得轴角信号转换装置能够适应具有不同幅值(次级绕组幅值)的反馈信号的旋转变压器，因此，本实施方式的轴角信号转换装置可以适用需要不同电压(激励信号的频率、幅值)以及反馈信号(次级绕组幅值)的旋转变压器，进而避免了现有技术中需要根据不同的旋转变压器设计对应的升压电路等的麻烦，降低了轴角信号转换装置使用的复杂度，为轴角信号转换装置的备货等提供了极大的便利。