[发明专利]用于单极旋转变压器的角度解调装置及方法

说明书

本发明涉及旋转变压器角度解调技术领域，公开了一种用于单极旋转变压器的角度解调装置及方法。该单极旋转变压器适于接收激磁电源所输入的激磁信号，以及该单极旋转变压器还适于基于激磁信号输出与单极旋转变压器的轴角角度相关的正弦输出信号和余弦输出信号，所述用于单极旋转变压器的角度解调装置包括：乘法器，用于将激磁信号和正弦输出信号执行相乘作用以输出相乘增益信号；直流分量筛选单元，用于从相乘增益信号中筛选直流信号分量；模数转换器，用于模数转换直流信号分量来输出单极旋转变压器的轴角角度。能够以更低的成本实现解调单极旋转变压器的轴角角度。

技术领域

本发明涉及旋转变压器角度解调技术领域，具体地涉及一种用于单极旋转变压器的角度解调装置及方法。

背景技术

旋转变压器作为角度位置传感器件，广泛应用于传统的、要求可靠性高的军用、航天航空领域，同时在工业、交通以及民用领域也得到了广泛的应用。单极旋转变压器的角度解调方法目前主要使用旋转变压器数字变换器模块来实现。该模块需要使用旋转变压器的激磁信号、正余弦输出信号，并通过闭环控制回路来实现旋转变压器的角度解调，导致旋转变压器数字变换模块的体积大、印制板元器件及其连线较多的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于单极旋转变压器的角度解调装置及方法，用以至少解决现有技术中的旋转变压器数字变换模块的体积大、印制板元器件及其连线较多的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于单极旋转变压器的角度解调装置，该单极旋转变压器，用于接收激磁电源12所输入的激磁信号，以及基于所述激磁信号输出与所述单极旋转变压器的轴角角度相关的正弦输出信号和余弦输出信号，所述角度解调装置包括：乘法器101，用于将所述激磁信号和所述正弦输出信号执行相乘作用以输出相乘增益信号；直流分量筛选单元102，用于从所述相乘增益信号中筛选直流信号分量；以及模数转换器103，用于模数转换所述直流信号分量来输出所述单极旋转变压器的轴角角度。

其中，所述直流分量筛选单元102包括：低通滤波器1021，用于滤波所述相乘增益信号以将所述相乘增益信号转换为低频滤波信号；和直流分量确定模块1022，用于从所述低频滤波信号中确定直流信号分量。

其中，所述直流分量筛选单元102还包括：连接至所述直流分量确定模块，用于将所述直流信号分量调理到符合所述模数转换器的信号输入要求的信号调理模块。

其中，所述单极旋转变压器设置在四框架光电吊舱系统中，用于测量外框架相对内框架的转动角度，其中θ为所述单极旋转变压器的轴角角度，且当θ5°时，令sinθ=θ，以从低频滤波信号中所确定直流信号分量；并对直流信号分量进行模数转换，以输出关于θ的角度信号。

本发明实施例另一方面提供一种用于单极旋转变压器的角度解调方法，该角度解调方法适用于上述的角度解调装置，包括步骤：301将所述激磁信号和所述正弦输出信号执行相乘作用以输出相乘增益信号；302从所述相乘增益信号中筛选直流信号分量；303模数转换所述直流信号分量来输出所述单极旋转变压器的轴角角度。

其中，所述从相乘增益信号中筛选直流信号分量包括：滤波所述相乘增益信号以将所述相乘增益信号转换为低频滤波信号；和从所述低频滤波信号中确定直流信号分量。

其中，所述激磁信号满足 V₁=K· sinωt，其中K为激磁信号幅值，ω为激磁信号角频率；以及所述单极旋转变压器的正弦输出信号为V₂= K· sinωt· sinθ ，其中θ为所述单极旋转变压器的轴角角度；所述方法包括：将激磁信号V₁和正弦输出信号V₂执行相乘作用以输出相乘增益信号V₃，V₃满足