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旋转变压器的工作原理分析

旋转变压器是电磁传感器,也称为同步旋转变压器。这是用于角度测量的小型交流电动机。它用于测量旋转物体的角位移和角速度。它由定子和转子组成。其中,定子绕组用作变压器的初级侧并接收励磁电压。转子绕组用作变压器的次级侧,感应电压通过电磁耦合获得。通常,次级侧将使用两个绕线线圈,如图1所示,它们彼此成90°角放置在转子上。在实际使用中,转子将与电动机同轴旋转,即转子的角速度和位置。转子代表电动机的相应状态。如果我们向定子施加正弦激励信号VR,则交流能量将产生通过初级线圈的磁通Φ。在理想条件下,磁通量将在次级侧产生感应电压VS和VC。根据法拉第电磁感应定律,可以得出VS和VC与角度θ的关系如下:从中我们可以知道,如果知道了激励VR和响应VS和VC的实时信息,则根据上述公式信息可以获得角度和速度。了解了旋转变压器的基本工作原理后,为了获得角度和速度信息并将其提供给DSP以供算法参考,我们需要以下功能电路资源来协助旋转变压器实现所需的功能:DAC(DigitaltoAnalogConverter)电路:提供激励正弦信号VR。激励频率通常为10kHz至20kHz。升压升压电路:增加激励信号的电压幅度。通常,旋转变压器所接收的激励信号通常为4Vrms,7Vrms等。同时,在应用过程中有必要向系统提供共模电压,因此有必要放大输出信号。 DAC在一定程度上。激励放大器前级电路:在放大DAC输出的激励信号的功率之前,通常需要使用运算放大器来构建一个电路,以对DAC的输出进行滤波并施加共模电压。励磁功率放大电路:放大励磁信号的驱动能力。具体的驱动能力取决于旋转变压器的规格。通常需要100mA〜300mA。次级信号调理电路:对转子感应的信号VS / VC进行滤波,并将其调整为ADC可以接受的信号范围。 ADC(模数转换器):如基本原理所述,我们需要将VS / VC / VR模拟信号转换为数字信号,以供RDC计算角度和速度。 RDC(解析器到数字转换器):执行算法,对转子和定子的输出和感应数字信号执行算法,计算速度和角度信息,并将其输出到DSP CPU,以供电动机算法参考。可以看出,实现解析器解码不是一件容易的事。