自整角机轴角测量模块的设计

自整角机由于具有结构简单、工作可靠和精度高等特点,经常用于轴角的测量。但目前自整角机轴角测量模块都比较复杂,使用不方便,且价格较高。提出一种由单片机发出方波信号,经滤波放大后得到标准正弦波信号,用于自整角机转子激磁,然后,再由单片机测量定子绕组输出的感应电势来获得轴角的方法。根据该方法设计的轴角测量模块电路简单、工作可靠;测量结果以RS232串口输出,便于使用;测量精度高、实用性强。     

基于自整角机的方位角测量系统

介绍了基于自整角机的方位角测量系统的组成结构及原理，针对自整角机的轴角数字转换，提出了分区间正余弦信号相比较编码和双峰采集的方法。系统测试结果表明所采用的方案能够达到较高的准确度。     

自整角机／旋转变压器测角传感器的信息处理

浊角传感器自整角机（或称同步器）和旋转变压器（或称解算器）已广泛用于数控机床、机器人和军事装备的火控等控制系统中，在这些系统中除用于测角直接显示外，更多的是用于输入微处理机对输出轴角进行控制，为此需要将自整角机和旋转变压器输出的正、余弦交流信号变换成微处理机能接受数字信号；或将表征角度的数字信号变换成自整角机或旋转变压器能接受的正、余弦交流信号。下面简单介绍自整角机和旋转变压器测角控制过程的信息处     

一种基于CORDIC算法的自整角机信号解码研究

自整角机是一种用于角度测量的微型电机,其输出包含角度的模拟信号经过简单处理和A/D变换后再通过CORDI算法解码。CODIC算法具有精度灵活可调、运算速度快、硬件实现简单等优点;通过对CORDC算法角度及对自整角机输出信号的象限修正,设计了一种基于CORDIC算法流水线技术的自整角机解码算法,并以FPGA为平台进行模拟和仿真,验证其准确性及可行性。     

基于CORDIC算法的360°角度传感器的设计

一维霍尔板型角度传感器无法测量0～360°的角度,采用4个霍尔器件的联合测角技术和CORDIC算法可实现0～360°范围内的角度测量。文章详细描述了4个霍尔器件联合测角技术的测角原理及实现算法,并引入了符号幅值表示法,即先利用正弦和余弦的幅值进行0°～90°范围内的反正切CORDIC运算,再根据正弦和余弦正负号(符号)的不同组合实现角度从0°～90°到0°～360°的映射。Modelsim平台仿真验证了该方法的准确度和精度,仿真误差小于0.01%,实测总误差不大于0.05°。     

基于C8051 F340的自整角机轴角信息采集板卡设计

设计了一种由C8051F340单片机控制的自整角机/旋转变压器轴角信息采集板卡.该采集板卡能将自整角机/旋转变压器的轴角位置信号、角速度信号准确记录并保存下来.上位机可通过USB或RS485通信接口直接读取数据.该采集板卡硬件系统组成简单,扩展了通信接口,满足测量精度,降低了系统开发成本,而且提高了系统的可靠性.     

基于DSP的自整角机的设计

自整角机是某型发动机控制系统中重要的测量元件。提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的自整角机的设计方法,介绍了该型传感器的设计原理、结构和实现方法。试验结果表明:其测量精度高,最大绝对误差≤0.09°,转换速度快,每秒钟能转换50次以上,完全满足发动机控制系统的性能要求。     

一种基于数字解调的陀螺仪轴角测量方法

分析了基于自整角机和旋转变压器的陀螺仪轴角测量原理,针对其信号特点,提出了一种利用模数转换的数字信号直接解调旋转角度的软件算法.首先采用整周期的最小二乘正弦拟合方法,计算粗精两通道内各组调制信号的幅值与相位,再根据幅值与相位信息计算对应的粗精角度,最后对粗精角度进行融合得到最终角度.实验与误差分析表明:所采用的算法能极大抑制误差的影响,提高测量精度.与传统的模拟式比对实验,测量结果相差不超过±2′.     

基于虚拟仪器的可控转角信号源设计与实现

针对测控领域中可控转角信号复杂多变的特点,利用虚拟仪器技术设计并开发了可控转角信号源,该信号源包含控制式自整角机方式、力矩式自整角机方式和旋转变压器方式3个模块,能够根据需要生成高精度的控制式自整角机、力矩式自整角机和旋转变压器3种转角信号,满足现代工程测量的需要.     

模块化轴角-数字转换器及转换系统设计

本文先介绍把同步机(Syn-chro,即自整角机)或分解器(resolve-r,即正余弦旋转变压器)输出的调幅交流信号直接转换成角度数据的模块化转换器的工作原理,然后讨论使用模块化转换器设计轴角-数字转换系统的若干主要问题。     

基于VXI总线的轴角同步器驱动软件设计

在自动测试系统中,角度信号的接收和发送通常采用轴角同步器来实现,文章详细地介绍了一种基于VXI总线的轴角同步器驱动软件的设计方法,并利用测试程序验证驱动程序的可靠性;该轴角同步器驱动软件已应用于某装备综合自动测试系统。     

基于TLE5012B的多圈绝对角度传感器设计

多圈绝对角度传感器是机器人、汽车电子核心部件之一.TLE5012B角度传感器基于集成巨磁阻(iGMR)技术,可检测封装磁场表面360°的变化,实现角度的非接触式测量.提出了三齿轮机械结构与TLE5012B角度传感器相结合的分段函数算法,实现对转轴旋转位置高精度、大量程的非接触式检测,完成角度传感器检测量程与检测精度的解耦.实验证明:利用该机械结构的分段函数算法所设计的绝对角度传感器可以实现检测量程可调,检测精度达到0.5°.     

基于单片机的自整角机转角测量研究

介绍了一种基于单片机的自整角机转角测量方法,该方法省略了自整角机/数字转换器(SDC)和交流激磁电源,直接利用单片机进行激磁和采样来确定自整角机的转角,不仅硬件系统组成简单、满足测量精度,降低系统开发成本,而且,提高了系统的可靠性。本方法已经应用到航空仪表伺服控制系统中。     

旋转变压器位置检测在EPS中的应用

对角度传感器——旋转变压器的原理以及其数字化检测做了详细的介绍,系统地阐述了旋转变压器角位置检测的几种常用的方法,并从中选出一种方法应用到电动助力转向系统当中。简述了旋转变压器数字变换器(RDC)集成电路AD2S83及它们在电动助力转向系统中的应用,达到了该系统对角度测量±1.2°的精度要求。     

基于磁角度传感器云台控制系统的设计与研制

新型集成磁角度传感器具有360°全量程测量和优异的综合使用性能,将该角度传感器引入云台平面转动、俯仰角的测量与反馈控制,实现对云台转角分辨力0.022°、线性度0.3%的高精度测量。结合微型计算机可以给出模拟量与数字量的多种输出形式,同时,结合控制电路可以实现定点跟踪与闭环控制,实现了对传统云台结构的重大改进。     

小值轴角编码器

本文提出一种轴角-交流-数字转换器--小值轴角编码器.它以电压比较式逐位编码原 理为基础,采用小值编码和符号位编码组成一种全角变数字的编码方案.它的角测元件是三 角波旋转变压器.因为三角波旋转变压器的特性是分段线性的,所以该编码器精度高,可靠 性高,线路简单,成本低.     

高精度磁场式时栅传感器激励信号对测量误差的影响分析及系统设计

为提高磁场式时栅传感器测量精度,本文从理论上推导分析了时栅传感器激励信号源幅值和相位不一致产生的谐波成分对时栅传感器测量精度的影响,提出了一种基于DDS原理并采用完整闭环调节的高性能时栅激励信号源设计方案。以FPGA为微处理器,通过编程分频系统时钟,设置频率、相位控制字对DDS输出的信号频率、相位进行调节,使用增益控制器配合相位累加器实现相位到幅值精确转换。搭建了信号调理电路和信号反馈电路,通过实时对比反馈控制,解决了系统电路阻抗不匹配及干扰导致的激励信号相位不正交性和幅值不一致性的问题。实验结果表明：本文所设计的激励信号源输出信号幅值相对误差只有0.4%,正交性相对误差只有0.05%,并且采用该激励信号源,磁场式时栅传感器测角原始误差从±103.4"降低到了±20.3",有效抑制由于激励信号源幅值不一致和相位不正交带来的谐波误差。经修正后对极内角位移测量误差只有±1.3",整周角位移测量精度达到±2",满足高精度位移测量要求。     

一种新型太阳跟踪器的设计

设计了基于位置敏感探测器(PSD)的太阳跟踪器,实现对太阳的自动跟踪。该跟踪器能够适应各种天气,晴天时启动光电跟踪,阴雨天时启动日历跟踪,能够实现方位角在360°范围内,高度角在90°范围内自动跟踪。进行了系统误差分析与实验,实验结果表明:该方法的跟踪精度在±12°,视场角度内为0.1°,各种天气情况下,跟踪器均能稳定地工作,能够达到预期的设计性能。