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。
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