專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)換器，尤其是一種用于慣性產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換方法及根據(jù)該方法的角碼轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器多采用把0° 360°等分為八個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間間隔為45°。角度數(shù)值采用11位的二進(jìn)制數(shù)值表示，其中高一位為180°，高二位為90°，高三位為45°，高四位為25. 5°，高五位為高四位角度數(shù)值的一半，依次類(lèi)推。通過(guò)計(jì)算機(jī)解反正弦(或反正切)函數(shù)求出數(shù)字角度，多為模塊化，體積較大，無(wú)法在微小型產(chǎn)品上運(yùn)用，且成本貴。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為201194019，名稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)變壓器檢測(cè)裝置；以及中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為101281041，名稱(chēng)為單電源CMOS集成電路自整角機(jī)/旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)，其都采用了模塊化，體積難以做小，無(wú)法在微小型產(chǎn)品上運(yùn)用，且成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種將高三位角度數(shù)值在不增加硬件的情況下直接從正余弦信號(hào)中提取出來(lái)的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器，適用于微小型產(chǎn)品，成本低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括正余弦解調(diào)器、取正器、第一異或門(mén)電路、第二異或門(mén)電路、大小分選開(kāi)關(guān)、比較器、A/D轉(zhuǎn)換器和表格存儲(chǔ)器；所述正余弦解調(diào)器用于分別對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的正弦、余弦信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并直接提取出高一位的180° ；所述第一異或門(mén)電路用于對(duì)解調(diào)后的正弦、余弦信號(hào)求值，提取出高二位的90° ;所述取正器的輸入端與所述正余弦解調(diào)器的輸出端連接，該取正器用于對(duì)解調(diào)后的正弦、余弦電壓信號(hào)取正，并將取正后的電壓信號(hào)分別傳輸?shù)剿霰容^器和大小分選開(kāi)關(guān);所述比較器用于對(duì)取正后的正弦、余弦信號(hào)進(jìn)行比較，該比較器的輸出端與所述第二異或門(mén)電路的第一輸入端連接，該第二異或門(mén)電路的第二輸入端與所述第一異或門(mén)電路的輸出端連接，所述第二異或門(mén)電路的輸出端輸出提取出高三位45°的信號(hào)；所述大小分選開(kāi)關(guān)的第一輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，該大小分選開(kāi)關(guān)的第二輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器的參考端連接，該A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述表格存儲(chǔ)器的第一輸入端連接，該表格存儲(chǔ)器的第二輸入端與所述第二異或門(mén)電路的輸出端連接，該表格存儲(chǔ)器的輸出端輸出低八位數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的積極效果是本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)化旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程，用異或門(mén)電路代替計(jì)算機(jī)解算，高三位在不增加硬件的情況下直接從正余弦信號(hào)中提取出來(lái)。這樣的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、直觀、可靠、體積小，適用于有速度不高的旋轉(zhuǎn)信號(hào)傳輸?shù)膽T性產(chǎn)品，且便于在微小型產(chǎn)品上應(yīng)用。

圖I為本實(shí)用新型的工作原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換方法，按照如下步驟進(jìn)行(I)對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正弦電壓信號(hào)和余弦電壓信號(hào)分別進(jìn)行解調(diào)；(2)將高三位的180°、90°和45°依次從正弦電壓信號(hào)和余弦電壓信號(hào)中提取出來(lái)；(3)對(duì)輸入的電壓信號(hào)取正后進(jìn)行大小分選；(4)將大小分選后的電壓信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，得到正弦和余弦電壓的數(shù)字信號(hào)；(5)將得到的正弦電壓除以余弦電壓得到在O 45°之間的一個(gè)角度正切數(shù)值的
數(shù)字信號(hào)；(6)根據(jù)求得的正切數(shù)值，與表格存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得到O 45°的低八位數(shù)字信號(hào)；(7)將高三位和低八位一起輸出至上位機(jī)進(jìn)行角碼解算。步驟(I)和(2)中，對(duì)正弦電壓信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，直接判斷出正弦電壓信號(hào)位于的象限，如果旋轉(zhuǎn)變壓器的偏轉(zhuǎn)角度位于第三象限或第四象限，則直接提取出高一位的180° ；正弦電壓信號(hào)和余弦電壓信號(hào)作為兩輸入信號(hào)輸入異或門(mén)電路，通過(guò)異或門(mén)電路的輸出，提取出高二位的90°。通過(guò)比較器比較正弦電壓信號(hào)的絕對(duì)值和余弦電壓信號(hào)的絕對(duì)值大小，比較器輸出數(shù)值作為一路異或門(mén)輸入信號(hào)，與高二位數(shù)值一起作為異或門(mén)電路的輸入，通過(guò)異或門(mén)電路的輸出，提取出高三位的45°。實(shí)施例I :旋轉(zhuǎn)變壓器的偏轉(zhuǎn)角度數(shù)值為240°。使用正余弦解調(diào)器將旋轉(zhuǎn)變壓器的正、余弦信號(hào)分別進(jìn)行解調(diào)，判斷旋轉(zhuǎn)變壓器的偏轉(zhuǎn)角度在坐標(biāo)系的第三象限，此時(shí)直接將偏轉(zhuǎn)數(shù)值中的高一位數(shù)值180°提取出來(lái)。正弦電壓信號(hào)和余弦電壓信號(hào)分別作為異或門(mén)電路的兩路輸入信號(hào)，此時(shí)正弦電壓信號(hào)和余弦電壓信號(hào)都為負(fù)，且余弦電壓信號(hào)大于正弦電壓信號(hào)，此時(shí)無(wú)需提取出高二位的90°。通過(guò)比較器比較經(jīng)過(guò)取正后的正、余弦信號(hào)的大小，取正后的正弦信號(hào)數(shù)值大于取正后的余弦信號(hào)的數(shù)值，比較器輸出高電平，該比較器輸出的高電平信號(hào)和輸出高二位數(shù)值一起作為異或門(mén)電路的輸入，異或門(mén)電路輸出高電平，此時(shí)提取出高三位的45°。此時(shí)計(jì)算出偏轉(zhuǎn)信號(hào)位于O到360°八個(gè)區(qū)間的第六個(gè)區(qū)間。對(duì)取正后的正、余弦信號(hào)分別進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換)，轉(zhuǎn)換后的正弦信號(hào)數(shù)值除以余弦信號(hào)數(shù)值，得到一個(gè)正切數(shù)值，通過(guò)解反正切查表得到位于第六個(gè)區(qū)間的角度數(shù)值。從而得到低八位的旋轉(zhuǎn)變壓器的偏轉(zhuǎn)角度數(shù)值。[0030]如圖I所示，根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換方法設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器，包括正余弦解調(diào)器I、取正器2、第一異或門(mén)電路4、第二異或門(mén)電路5、大小分選開(kāi)關(guān)6、比較器7、A/D轉(zhuǎn)換器8和表格存儲(chǔ)器9 ；所述正余弦解調(diào)器I用于分別對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的正弦、余弦信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并直接提取出高一位的180° ；所述第一異或門(mén)電路4用于對(duì)解調(diào)后的正弦、余弦信號(hào)求值，提取出高二位的90。；所述取正器2的輸入端與所述正余弦解調(diào)器I的輸出端連接，該取正器2用于對(duì)解調(diào)后的正弦、余弦信號(hào)取正，并將取正后的信號(hào)分別傳輸?shù)奖容^器7和大小分選開(kāi)關(guān)6 ；所述比較器7用于對(duì)取正后的正弦、余弦信號(hào)進(jìn)行比較，該比較器7的輸出端與 所述第二異或門(mén)電路5的第一輸入端連接，該第二異或門(mén)電路5的第二輸入端與所述第一異或門(mén)電路4的輸出端連接，所述第二異或門(mén)電路5的輸出端輸出提取出高三位45°的信號(hào);所述大小分選開(kāi)關(guān)6的第一輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器8的輸入端連接,該大小分選開(kāi)關(guān)6的第二輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器8的參考端連接，該A/D轉(zhuǎn)換器8的輸出端與所述表格存儲(chǔ)器9的第一輸入端連接,該表格存儲(chǔ)器9的第二輸入端與所述第二異或門(mén)電路5的輸出端連接，該表格存儲(chǔ)器9的輸出端輸出低八位數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)化了旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程，用異或門(mén)電路代替計(jì)算機(jī)解算，高三位在不增加硬件的情況下直接從正余弦信號(hào)中提取出來(lái)。這樣的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、直觀、可靠，適用于有速度不高的旋轉(zhuǎn)信號(hào)傳輸?shù)膽T性產(chǎn)品。本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1. 一種旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括正余弦解調(diào)器(I)、取正器(2)、第一異或門(mén)電路(4)、第二異或門(mén)電路(5)、大小分選開(kāi)關(guān)(6)、比較器(7)、A/D轉(zhuǎn)換器(8)和表格存儲(chǔ)器(9)； 所述正余弦解調(diào)器(I)用于分別對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的正弦、余弦信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并直接提取出筒一位的180° ； 所述第一異或門(mén)電路(4)用于對(duì)解調(diào)后的正弦、余弦信號(hào)求值，提取出高二位的90° ; 所述取正器(2)的輸入端與所述正余弦解調(diào)器(I)的輸出端連接，該取正器(2)用于對(duì)解調(diào)后的正弦、余弦電壓信號(hào)取正，并將取正后的電壓信號(hào)分別傳輸?shù)剿霰容^器(7)和大小分選開(kāi)關(guān)(6)； 所述比較器(7)用于對(duì)取正后的正弦、余弦信號(hào)進(jìn)行比較，該比較器(7)的輸出端與所述第二異或門(mén)電路(5)的第一輸入端連接，該第二異或門(mén)電路(5)的第二輸入端與所述·第一異或門(mén)電路(4)的輸出端連接，所述第二異或門(mén)電路(5)的輸出端輸出提取出高三位45°的信號(hào)； 所述大小分選開(kāi)關(guān)(6)的第一輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器(8)的輸入端連接,該大小分選開(kāi)關(guān)(6)的第二輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器(8)的參考端連接，該A/D轉(zhuǎn)換器(8)的輸出端與所述表格存儲(chǔ)器(9)的第一輸入端連接,該表格存儲(chǔ)器(9)的第二輸入端與所述第二異或門(mén)電路(5)的輸出端連接，該表格存儲(chǔ)器(9)的輸出端輸出低八位數(shù)據(jù)。
專(zhuān)利摘要旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器，包括正余弦解調(diào)器、取正器、第一異或門(mén)電路、第二異或門(mén)電路、大小分選開(kāi)關(guān)、比較器、A/D轉(zhuǎn)換器和表格存儲(chǔ)器，本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)化旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程，用異或門(mén)電路代替計(jì)算機(jī)解算，高三位在不增加硬件的情況下直接從正余弦信號(hào)中提取出來(lái)。這樣的旋轉(zhuǎn)變壓器角碼轉(zhuǎn)換器具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、直觀、可靠、體積小，適用于有速度不高的旋轉(zhuǎn)信號(hào)傳輸?shù)膽T性產(chǎn)品，且便于在微小型產(chǎn)品上應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01D5/244GK202770457SQ201220488689
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者李強(qiáng), 楊美玲, 林萍, 李松, 李生彬 申請(qǐng)人:重慶華渝電氣儀表總廠