[发明专利]旋转变压器位置测量系统及方法

权利要求书

1.一种旋转变压器位置测量系统，其特征在于，其包括：信号处理电路、硬件解码电路和单片机；

其中，信号处理电路与旋转变压器、单片机电连接，用于接收并处理旋转变压器的激励信号以及两路正交正弦信号，并分别输出到单片机的I/O端口以及快速A/D采样模块的两个输入通道；硬件解码电路与旋转变压器、单片机电连接，用于将旋转变压器位置信息解码后生成位置信号输出到单片机的SPI通信接口。

2.根据权利要求1所述的旋转变压器位置测量系统，其特征在于，

所述信号处理电路主要由响应信号调理电路构成，响应信号调理电路中两路正交正弦信号通过高精度的电阻与运算放大器输入端相连，经过比例缩小以及直流偏置转化为适合单片机直接采集的信号；

硬件解码电路输出的直流参考信号经过比例运放为响应信号调理电路提供直流偏置信号；

激励信号通过信号处理电路中的比较器转化为高低电平，并且经过电阻分压后输入给施密特触发器，为单片机提供逻辑电平。

3.根据权利要求1或2所述的旋转变压器位置测量系统，其特征在于，所述单片机为英飞凌单片机TC1767， TC1767的FADC模块设置为差分输入模式，正端的输入为经过调理的响应信号，负端的输入为响应信号调理电路中的直流偏置电压。

4.根据权利要求1或2所述的旋转变压器位置测量系统，其特征在于，所述旋转变压器位置测量系统还包括一个解码模块，其设置在单片机中，其主要包括三个部分：外差法、低通滤波器和PI调节器；外差法用于将真实位置信号的绝对值转换成角度误差的形式，便于PI调节器进行调节；低通滤波器用于将位置信号与高频激励信号分离开；PI调节器则不断的控制位置角度误差趋近于零，从而达到跟踪位置的目的。

5.根据权利要求4所述的旋转变压器位置测量系统，其特征在于，所述低通滤波器采用二阶巴特沃斯低通滤波器以滤除高频信号。

6.根据权利要求4所述的旋转变压器位置测量系统，其特征在于，所述PI控制器还包含有一个积分环节。

7.一种采用权利要求1至6中任一权利要求所述的旋转变压器位置测量系统进行旋转变压器位置测量的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，向单片机输入激励信号及两路正交正弦信号；

步骤二，单片机的解码模块进行软件解码；

步骤三，向单片机输入硬件解码电路位置信号；

步骤四，单片机比较硬件解码和软件解码的输出结果，如果误差小于限定值，硬件解码电路正常，采用硬件解码电路输出结果；否则，硬件解码电路故障，采用软件解码输出结果。