多路旋转变压器信号时分复用处理电路的制作方法
【专利摘要】本发明的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，激励信号复用模块在控制电路模块的控制下，通过时分复用方式将激励信号发生模块产生的激励信号分别送给多路旋转变压器；在控制电路模块的控制下，旋变角度信号复用模块通过时分复用方式接收多路旋转变压器输送来的包含被测角度信息的模拟电压信号，并输送至角度信号RDC处理模块；角度信号RDC处理模块在控制电路模块的控制下，将包含角度信息的模拟电压信号转换为数字量，并输送至角度数字量处理模块；角度数字量处理模块采集所述数字量，并做相应的数字滤波处理，以消除多路旋转变压器时分复用而带来的阶跃响应；旋变角度信号复用模块保持与激励信号复用模块同步。
【专利说明】多路旋转变压器信号时分复用处理电路
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种旋转变压器信号处理电路，特别涉及一种多路旋转变压器信号时分复用处理电路。
[0003]
【背景技术】
[0004]现有技术中，对于旋转变压器的处理电路主要有正弦激励信号发生电路和角度-数字转换电路。正弦激励信号发生电路一般采用诸如文氏桥类的振动电路，需用到运算放大器及外围阻容等器件；角度-数字转换电路一般用专用的角度-数字转换芯片(常用的有AD2S80A等)，其外围需配置相应的环路补偿、高频滤波、相位敏感解调、积分器、电压控制振动器等电路。处理电路占据PCB板面积可达4cmX4cm。
[0005]目前一般采用一个旋转变压器配置一套处理电路的方式，这种方式在旋转变压器数量较少且对控制电路体积、重要要求不是很严苛的情况下是合适的，但若在控制电路的体积、重要要求严苛的条件下同时处理数量众多的旋转变压器的情况下该种方式是不合适的。例如某型号航天器需处理15个旋转变压器，如采用旋转变压器与处理电路一一对应的方式，则该部分电路需占据PCB板上240cm2的面积，这种电路实现方式势必将大大增加控制电路的体积和重量，就不适用于指标要求严苛的航天领域。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种多路旋转变压器信号时分复用处理电路，解决了多个旋转变压器条件下，控制电路体积、重量过大的问题。
[0008]为了达到上述的目的，本发明提供一种多路旋转变压器信号时分复用处理电路，包括激励信号发生模块、激励信号复用模块、控制电路模块、旋变角度信号复用模块、角度信号RDC处理模块和角度数字量处理模块；所述激励信号复用模块在所述控制电路模块的控制下，通过时分复用方式将所述激励信号发生模块产生的激励信号分别送给外部多路旋转变压器；在所述控制电路模块的控制下，所述旋变角度信号复用模块通过时分复用方式接收外部多路旋转变压器输送来的包含被测角度信息的模拟电压信号，并输送至所述角度信号RDC处理模块；所述角度信号RDC处理模块在所述控制电路模块的控制下，将所述包含角度信息的模拟电压信号转换为数字量，并输送至所述角度数字量处理模块；所述角度数字量处理模块采集所述数字量，并做相应的数字滤波处理，以消除多路旋转变压器时分复用而带来的阶跃响应；所述旋变角度信号复用模块保持与所述激励信号复用模块同步。
[0009]上述多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其中，所述激励信号发生模块包括Wien-Bridge电路,在所述Wien-Bridge电路的后级加一级运放电路。[0010]上述多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其中，所述激励信号复用模块包括16选I的交换子电路。
[0011]上述多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其中，所述旋变角度信号复用模块包括16选I的交换子电路。
[0012]上述多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其中，所述角度信号RDC处理模块包括AD2S80A芯片。
[0013]上述多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其中，所述角度信号RDC处理模块产生的16位数字量，OxFFFF代表角度360°，0x0000代表角度0°。
[0014]上述多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其中，所述控制电路模块包括FPGA
-H-* I I
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[0015]上述多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其中，所述角度数字量处理模块包括DSP芯片。
[0016]采用本发明的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，多路旋转变压器共用一个处理电路，极大地减小了控制电路的体积与重量。
[0017]
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本发明的多路旋转变压器信号时分复用处理电路由以下的实施例及附图给出。
[0019]图1是本发明实施例的多路旋转变压器信号时分复用处理电路的结构框图。
[0020]
【具体实施方式】
[0021]以下将结合图1对本发明的多路旋转变压器信号时分复用处理电路作进一步的详细描述。
[0022]参见图1，本发明一较佳实施例中，所述多路旋转变压器信号时分复用处理电路时分复用采集15只旋转变压器I输出的信号，每只所述旋转变压器I的输入是激励信号，输出是电压模拟信号。
[0023]所述多路旋转变压器信号时分复用处理电路包括激励信号发生模块5、激励信号复用模块2、控制电路模块4、旋变角度信号复用模块3、角度信号RDC处理模块6和角度数字量处理模块7 ；
所述激励信号发生模块5用于产生激励信号，并将产生的激励信号传输至激励信号复用模块2 ；
所述激励信号复用模块2在所述控制电路模块4的控制下，通过时分复用的方式将所述激励信号发生模块5产生的激励信号分别送给15只旋转变压器，每只所述旋转变压器I占用IOms时间，对每只所述旋转变压器I而言，切换的时间间隔为150ms，这在一定的转速要求下完全可以满足角度采集的精度要求；
所述旋转变压器I收到激励信号后即可生成包含被测角度信息的模拟电压信号，并输送至所述旋变角度信号复用模块3 ；
在所述控制电路模块4的控制下，所述旋变角度信号复用模块3通过时分复用的方式接收15只所述旋转变压器I输送来的模拟电压信号，并输送至所述角度信号RDC处理模块6 ;所述角度信号RDC处理模块6在所述控制电路模块4的控制下，将所述旋转变压器I生成的包含角度信息的模拟电压信号转换为16位的数字量，并输送至所述角度数字量处理模块7 ;所述角度数字量处理模块7采集所述16位数字量，并做相应的数字滤波处理，以消除多路旋转变压器时分复用而带来的阶跃响应；每只所述旋转变压器I占用IOms时间，且保持与所述激励信号复用模块2同步，这样每个IOms就有一只所述旋转变压器I分别与所述激励信号发生模块5和所述角度信号RDC处理模块6接通，此时所述角度数字量处理模块7就可以读取该只旋转变压器所测量到的角度信号，并做相应的滤波处理。
[0024]本实施例中，所述激励信号复用模块2主要采用16选I的交换子电路来实现；所述旋变角度信号复用模块3主要采用16选I的交换子电路来实现；所述激励信号发生模块5使用Wien-Bridge电路来实现，产生一个频率为9.1KHz，峰峰值为IlV的正弦波激励信号，同时由于旋转变压器功耗较大，在Wien-Bridge电路的后级加一级运放电路AD843，作为功率放大以驱动旋转变压器；所述控制电路模块4包括FPGA芯片，用于完成各交换子电路的地址选通；所述角度数字量处理模块3包括DSP芯片，用于完成角度量的数字滤波；所述角度信号RDC处理模块6主要使用专用RDC芯片AD2S80A来实现，所述角度信号RDC处理模块6产生的16位数字量，OxFFFF代表角度360°，0x0000代表角度0°。
[0025]在本发明的技术方案中，在某一时刻只有一只所述旋变变压器I是处于加电工作状态，另外14只所述旋转变压器I处于非工作状态，以IOms为时间间隔，15只所述旋变变压器I轮流分时工作，实现对所述激励信号发生模块5和所述角度信号RDC处理模块6的时分复用。
[0026]采用本实施例的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，15只旋转变压器及其处理电路只需占用PCB板上40 cm2的面积，大大小于技术背景中所提及的240 cm2的面积，极大地减小了控制电路的体积与重量。
【权利要求】
1.一种多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其特征在于，包括激励信号发生模块、激励信号复用模块、控制电路模块、旋变角度信号复用模块、角度信号RDC处理模块和角度数字量处理模块； 所述激励信号复用模块在所述控制电路模块的控制下，通过时分复用方式将所述激励信号发生模块产生的激励信号分别送给外部多路旋转变压器； 在所述控制电路模块的控制下，所述旋变角度信号复用模块通过时分复用方式接收外部多路旋转变压器输送来的包含被测角度信息的模拟电压信号，并输送至所述角度信号RDC处理模块；所述角度信号RDC处理模块在所述控制电路模块的控制下，将所述包含角度信息的模拟电压信号转换为数字量，并输送至所述角度数字量处理模块；所述角度数字量处理模块采集所述数字量，并做相应的数字滤波处理，以消除多路旋转变压器时分复用而带来的阶跃响应； 所述旋变角度信号复用模块保持与所述激励信号复用模块同步。
2.如权利要求1所述的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其特征在于，所述激励信号发生模块包括Wien-Bridge电路,在所述Wien-Bridge电路的后级加一级运放电路。
3.如权利要求1所述的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其特征在于，所述激励信号复用模块包括16选I的交换子电路。
4.如权利要求1所述的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其特征在于，所述旋变角度信号复用模块包括16选I的交换子电路。
5.如权利要求1所述的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其特征在于，所述角度信号RDC处理模块包括AD2S80A芯片。
6.如权利要求1所述的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其特征在于，所述角度信号RDC处理模块产生的16位数字量，OxFFFF代表角度360°，0x0000代表角度O°。
7.如权利要求1所述的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其特征在于，所述控制电路模块包括FPGA芯片。
8.如权利要求1所述的多路旋转变压器信号时分复用处理电路，其特征在于，所述角度数字量处理模块包括DSP芯片。
【文档编号】G05B19/042GK103809481SQ201210439249
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2012年11月7日
【发明者】陶礼炫, 魏然 申请人:上海宇航系统工程研究所