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      一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路的制作方法

      文檔序號(hào):6247758閱讀:424來源:國知局
      一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路:包括自整角機(jī)和與其輸出端連接的隔離轉(zhuǎn)換電路;自整角機(jī)由初級(jí)的激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈、次級(jí)的三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈和磁環(huán)組成;隔離轉(zhuǎn)換電路由參考信號(hào)和正余弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路組成;參考信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、運(yùn)算放大器,正余弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、運(yùn)算放大器。本發(fā)明采用自整角機(jī)式角位置傳感器測(cè)量雷達(dá)方位角,具有絕對(duì)位置檢測(cè)的能力,并且能在較惡劣的環(huán)境條件下工作,其設(shè)計(jì)合理、可靠性高、測(cè)量精度高。
      【專利說明】一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)監(jiān)測(cè)控制【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其是涉及一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路。

      【背景技術(shù)】
      [0002]方位角測(cè)量是大型雷達(dá)設(shè)備、各種導(dǎo)航系統(tǒng)以及一些控制系統(tǒng)感知自身狀態(tài)的重要途徑,因此方位角測(cè)量系統(tǒng)的研究頗顯重要。雷達(dá)測(cè)定目標(biāo)的位置采用球坐標(biāo)系,以雷達(dá)所在地作為坐標(biāo)原點(diǎn),目標(biāo)的位置由斜距、方位角和俯仰角3個(gè)坐標(biāo)確定。其中,雷達(dá)在測(cè)定目標(biāo)的方向,必須將雷達(dá)的方位、俯仰轉(zhuǎn)軸的角位置轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)或其他裝置可以利用的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)準(zhǔn)確輸出。
      [0003]目前,在各種伺服控制系統(tǒng)中,作為角位置傳感器的元件主要有增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器等。增量式編碼器雖然也能提供絕對(duì)的位置信號(hào),但其信號(hào)的精度受碼道數(shù)目的限制;而且絕對(duì)式編碼器對(duì)于工作環(huán)境有較高的要求。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其采用自整角機(jī)式角位置傳感器測(cè)量雷達(dá)方位角。自整角機(jī)是一種感應(yīng)式自同步微電機(jī),與增量式編碼器相比。本發(fā)明的電路具有絕對(duì)位置檢測(cè)的能力,并且能在較惡劣的環(huán)境條件下工作,其設(shè)計(jì)合理、可靠性高、測(cè)量精度高。
      [0005]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:包括自整角機(jī)和與其輸出端連接的隔離轉(zhuǎn)換電路;所述自整角機(jī)由初級(jí)的激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈、次級(jí)的三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈和磁環(huán)組成;所述隔離轉(zhuǎn)換電路由參考信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路、正弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路和余弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路組成;所述參考信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第一運(yùn)算放大器,所述正弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第二運(yùn)算放大器,所述余弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第三運(yùn)算放大器。
      [0006]上述的一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:所述兩個(gè)穩(wěn)壓二極管反向并聯(lián)。
      [0007]上述的一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:所述激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈、三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈和與其并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管之間還串聯(lián)連接有電阻。
      [0008]上述的一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:所述第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和第三運(yùn)算放大器的同相端通過電阻連接到其輸出端。
      [0009]上述的一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:所述自整角機(jī)由初級(jí)的激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈兩端電壓為115V。
      [0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
      [0011]本發(fā)明采用自整角機(jī)式角位置傳感器測(cè)量雷達(dá)方位角。自整角機(jī)是一種感應(yīng)式自同步微電機(jī),與增量式編碼器相比。本發(fā)明的電路具有絕對(duì)位置檢測(cè)的能力,并且能在較惡劣的環(huán)境條件下工作,其設(shè)計(jì)合理、可靠性高、測(cè)量精度高。
      [0012]下面通過附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0013]圖1為本發(fā)明的自整角機(jī)隔離轉(zhuǎn)換電路電路原理圖;
      [0014]圖2為本發(fā)明的自整角機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

      【具體實(shí)施方式】
      [0015]如圖1和圖2所示,一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:包括自整角機(jī)和與其輸出端連接的隔離轉(zhuǎn)換電路;所述自整角機(jī)由初級(jí)的激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈、次級(jí)的三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈和磁環(huán)組成;所述隔離轉(zhuǎn)換電路由參考信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路、正弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路和余弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路組成;所述參考信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第一運(yùn)算放大器,所述正弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第二運(yùn)算放大器,所述余弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第三運(yùn)算放大器。
      [0016]本實(shí)施例中,所述兩個(gè)穩(wěn)壓二極管反向并聯(lián)。
      [0017]本實(shí)施例中,所述激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈、三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈和與其并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管之間還串聯(lián)連接有電阻。
      [0018]本實(shí)施例中,所述第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和第三運(yùn)算放大器的同相端通過電阻連接到其輸出端。
      [0019]本實(shí)施例中,所述自整角機(jī)由初級(jí)的激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈兩端電壓為115V。
      [0020]假設(shè)在自整角機(jī)的轉(zhuǎn)子一側(cè)加勵(lì)磁電壓VR = Vmsint ω t,則在定子一側(cè)將感應(yīng)出相同頻率的信號(hào):
      [0021]VSl = Vmsintotsin Θ ;
      [0022]VS2 = Vmsint ω tsin ( Θ -120);
      [0023]VS3 = Vmsint ω tsin ( θ -240);
      [0024]式中:Θ為轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)角(即所要測(cè)的方位角信號(hào))。這樣,自整角機(jī)將雷達(dá)方位角軸角信號(hào)轉(zhuǎn)換為三相交流調(diào)制信號(hào)VS1、VS2、VS3。和,將三相交流調(diào)制信號(hào)與隔離轉(zhuǎn)換電路的SI,S2和S3相連,激勵(lì)參考信號(hào)由RL和RH輸入。因此,三相信號(hào)經(jīng)電阻降壓及變壓器隔離后,通過由運(yùn)算放大器Al和Α2構(gòu)成的電子斯科特(Scott)變壓器電路轉(zhuǎn)換成正弦信號(hào)和余弦信號(hào),即Vx = KUmsint ω tsin a,Vy = KUmsint ω tcos α。
      [0025]式中:Vx為正弦信號(hào);Vy為余弦信號(hào);α為自整角機(jī)
      [0026]軸角;Um為激勵(lì)參考電壓幅值;K為變比;ω為激勵(lì)信號(hào)角頻率。
      [0027]同樣,參考信號(hào)經(jīng)電阻降壓、變壓器隔離及運(yùn)算放大器倒相。由于運(yùn)算放大器可能產(chǎn)生低失調(diào)電壓和漂移,因此電路中所有電阻應(yīng)選用精密電阻,以保證降低后的三相信號(hào)幅度比例基本不變,同時(shí)電子斯科特變壓器要有足夠的轉(zhuǎn)換精度。
      [0028]以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1.一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:包括自整角機(jī)和與其輸出端連接的隔離轉(zhuǎn)換電路;所述自整角機(jī)由初級(jí)的激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈、次級(jí)的三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈和磁環(huán)組成;所述隔離轉(zhuǎn)換電路由參考信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路、正弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路和余弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路組成;所述參考信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第一運(yùn)算放大器,所述正弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第二運(yùn)算放大器,所述余弦信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換電路包括三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈以及與此線圈依次并聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓二極管、第三運(yùn)算放大器。
      2.按照權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:所述兩個(gè)穩(wěn)壓二極管反向并聯(lián)。
      3.按照權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:所述激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈、三相調(diào)制信號(hào)輸出線圈和與其并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管之間還串聯(lián)連接有電阻。
      4.按照權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:所述第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器和第三運(yùn)算放大器的同相端通過電阻連接到其輸出端。
      5.按照權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)方位角測(cè)量用隔離轉(zhuǎn)換電路,其特征在于:所述自整角機(jī)由初級(jí)的激勵(lì)參考信號(hào)輸入線圈兩端電壓為115V。
      【文檔編號(hào)】G01C1/00GK104316912SQ201410633263
      【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
      【發(fā)明者】張洪軍, 廖云龍, 趙永亮 申請(qǐng)人:成都銳新科技有限公司
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