基于双通道旋转变压器的高精度测角系统设计

为实现伺服电机驱动回旋机构应用中的角秒级的角度测量精度。选用电气误差小于±10″的无刷双通道旋转变压器作为角度位置传感器，设计了双通道旋转变压器的激励及解算电路，通过数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）TMS320F28335读取解算电路输出的角度位置。与传统的无刷双通道旋转变压器角度解算电路相比较，可以有效减少软件算法中数据整合和纠错部分的工作量。实验结果表明该系统能稳定输出高质量的角度位置指示信号。适用于伺服电机定位控制等需要高精度角度位置反馈的场合，具有可靠性高、精度高、软件开销少的优点。 《基于双通道旋转变压器的高精度测角系统设计》 在精密运动控制领域，角度位置的准确测量是至关重要的。这篇论文介绍了一种基于双通道旋转变压器的高精度测角系统，旨在实现伺服电机驱动回旋机构中角秒级的测量精度。双通道旋转变压器作为角度位置传感器，因其优良的环境适应性、高可靠性及长寿命，广泛应用于各种高精度定位系统中。 传统的方法是将单极线圈和多极线圈的测量结果通过处理器或FPGA进行整合和误差补偿。然而，本文提出的设计中，采用了集成的轴角转换芯片，直接对双通道旋变进行解算，无需额外的数据整合和纠错步骤，从而减少了软件开销，简化了硬件接口，提高了系统的集成度。 系统主要由四部分构成：双通道旋转变压器、励磁电源芯片、轴角转换芯片以及数字信号处理器（DSP）TMS320F28335。双通道旋转变压器的转动部分与回旋机构相连，通过改变其相对位置，产生电信号。励磁电源芯片提供必要的激励信号，使得旋转变压器能够正常工作。轴角转换芯片则接收旋转变压器产生的信号，将其转换为数字信号，这一步骤显著减少了传统方法中的数据处理负担。DSP TMS320F28335负责读取解算后的角度位置信息，并进行进一步的处理和控制。 实验结果显示，该系统能稳定输出高质量的角度位置指示信号，满足伺服电机定位控制等高精度应用的需求。系统的优点在于高精度、高可靠性以及低软件开销。由于减少了数据整合和纠错的复杂度，不仅提高了系统的运行效率，也降低了出错的可能性，因此，这一设计对于需要实时、高精度角度反馈的场合具有极大的应用价值。 基于双通道旋转变压器的高精度测角系统通过优化设计，成功实现了角秒级的测量精度，且具有硬件结构简洁、软件需求低的特点，是高精度伺服电机控制等领域的一个重要突破。这一设计为今后的精密角度测量提供了新的思路和技术支持。