[发明专利]多个旋转变压器的并行数据采集电路及自动采集方法

说明书

多个旋转变压器的并行数据采集电路及自动采集方法，它涉及多个旋转变压器数据输出的采集电路以及数据输出的自动采集方法。解决同时采集多个旋转变压器的数据输出采用串行数据输出时数据传输速度较慢的问题。采集电路包括多个励磁电源、多个旋转变压器、多个差分滤波电路、多个AD2S80A芯片和一个现场可编程门阵列；AD2S80A的16位并行输出数据挂在同一条数据总线上，连接到现场可编程逻辑器件FPGA的IO管脚上，通过与每个AD2S80A相关的BUSY和ENABLE信号自动采集切换，实现多个独立旋变的16位并行数据信息采集，此方法广泛应用于机器人驱控一体的多轴传感器系统及需要快速采集的多通道并行数据转换领域。

技术领域

本发明涉及多个旋转变压器数据输出的采集电路，本发明还涉及多个旋转变压器数据输出的自动采集方法。

背景技术

机器人的驱控性能决定着机器人的操作和控制性能，随着对机器人系统功耗、体积、成本的约束，机器人的多轴驱控一体技术成为机器人发展的一个重要的方向。多个旋转变压器的数据输出能够为关节电机提供绝对角度信息、转速信息并实现电机的矢量控制，是实现基于旋转变压器的机器人多轴伺服控制系统的核心单元。除此之外，提供的电机端绝对位置信息有助于机器人实现笛卡儿空间的位置控制、柔顺控制和力控制等。因此能够实现快速数据采集、和同时采集多个旋转变压器的数据输出的方法，必然会在空间机器人、服务型机器人以及特种操作机器人等得到广泛的应用。

但是，目前为了同时采集多个旋转变压器的数据输出，往往采用串行数据输出的电路和方式，采集速度受 到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种多个旋转变压器的并行数据采集电路及自动采集方法，以解决同时采集多个旋转变压器的数据输出采用串行数据输出的电路和方式数据传输速度较慢的问题。

多个旋转变压器的并行数据采集电路，它包括多个励磁电源1、多个旋转变压器2、多个差分滤波电路3、多个AD2S80A芯片4和一个现场可编程门阵列FPGA；

励磁电源1：每个励磁电源1连接一个旋转变压器2的励磁绕组以提供励磁电流，同时每个励磁电源1连接一个AD2S80A芯片4，为其提供工作电源；

旋转变压器2：每个旋转变压器2包括一个励磁绕组、铁芯和二个感应绕组；

差分滤波电路3：每个差分滤波电路3的正弦差分信号的两个输入端连接旋转变压器2 一个感应绕组的两端，对输入的信号进行差分运算和滤波并输出；每个差分滤波电路3的余弦差分信号的两个输入端连接旋转变压器2另一个感应绕组的两端，对输入的信号进行差分运算和滤波并输出；

AD2S80A芯片4：每个AD2S80A芯片4的两个信号输入端分别连接差分滤波电路3的两路正交信号输出端，对输入的信号进行模/数转换；多个AD2S80A芯片4的十六位并行数据端口连接在一条数据总线上并连接到现场可编程门阵列FPGA的并行数据输入端口；

现场可编程门阵列FPGA：现场可编程门阵列FPGA按照旋转变压器2的个数设置相应个数的数据通道，以分别接收每个AD2S80A芯片4输出的十六位并行数据；每个数据通道的使能信号ENABLE输出端分别连接到一个AD2S80A芯片4的使能信号ENABLE输入端；每个处理单元的状态信号BUSY输入端分别连接一个AD2S80A芯片4的状态信号BUSY输出端。