、電阻R39和電阻 R37,其中電阻R38的一端和電阻R39的一端作為第一余弦信號預(yù)處理模塊的輸入端口,連 接安裝在雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第一旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器的余弦信號輸出端,電阻R38的另一端 和電阻R39的另一端分別對應(yīng)連接電容C38的兩端;電阻R37的兩端分別連接電容C38的 兩端,并且作為第一余弦信號預(yù)處理模塊的余弦信號輸出端連接第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片 的余弦信號輸入端COS和cos LO端口;
[0074] 如圖3b所示,第一正弦信號預(yù)處理模塊包括電阻R41、電容C39、電阻R42和電阻 R40,其中電阻R41的一端和電阻R42的一端作為第一正弦信號預(yù)處理模塊的輸入端口,連 接安裝在雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第一旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器的正弦信號輸出端,電阻R41的另一端 和電阻R42的另一端分別對應(yīng)連接電容C39的兩端;電阻R40的兩端分別連接電容C39的 兩端,并且作為第一正弦信號預(yù)處理模塊的正弦信號輸出端連接第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片 的正弦信號輸入端sin和sin LO端口。
[0075] 本實施例的第二信號預(yù)處理電路包括第二正弦信號預(yù)處理模塊和第二余弦信號 預(yù)處理模塊。
[0076] 如圖3c所示,第二余弦信號預(yù)處理模塊包括電阻R44、電容C40、電阻R45和電阻 R43,其中電阻R44的一端和電阻R45的一端作為第二余弦信號預(yù)處理模塊的輸入端口,連 接安裝在雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第二旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器的余弦信號輸出端,電阻R44的另一端 和電阻R45的另一端分別對應(yīng)連接電容C40的兩端;電阻R43的兩端分別連接電容C40的 兩端,并且作為第二余弦信號預(yù)處理模塊的余弦信號輸出端連接第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片 的余弦信號輸入端COS和cos LO端口;
[0077] 如圖3d所示,第二正弦信號預(yù)處理模塊包括電阻R47、電容C41、電阻R48和電阻 R46,其中電阻R47的一端和電阻R48的一端作為第二正弦信號預(yù)處理模塊的輸入端口,連 接安裝在雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第二旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器的正弦信號輸出端,電阻R47的另一端 和電阻R48的另一端分別對應(yīng)連接電容C41的兩端;電阻R46的兩端分別連接電容C41的 兩端,并且作為第二正弦信號預(yù)處理模塊的正弦信號輸出端連接第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片 的正弦信號輸入端sin和sin LO端口。
[0078] 本實施例第一勵磁緩沖電路包括第一電路、第二電路和第一 LM224芯片;如圖4a 所示,第一電路包括電阻R49、滑線變阻器RW1、電阻R50、電阻R51、滑線變阻器RW2、電阻 R52和雙刀雙擲開關(guān)S3,其中雙刀雙擲開關(guān)S3包括第一定觸點、第二定觸點、第一組動觸點 和第二組動觸點,第一定觸點通過第一刀片與第一組動觸點中的其中一個動觸點連接,第 二定觸點通過第二刀片與第二組動觸點的其中一個動觸點連接;第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片 的EXC端通過電阻R49分別與滑線變阻器RWl的一端和電阻R50的一端連接,滑線變阻器 RWl的另一端和電阻R50的另一端分別對應(yīng)連接雙刀雙擲開關(guān)S3的第一組動觸點中的兩個 動觸點;電阻R49和電阻R50連接的一端與如圖4b所示的第一 LM224芯片的IIN-端口連 接,雙刀雙擲開關(guān)S3第一定觸點分別與第一LM224芯片的4IN+端口和IOUT端口連接;第一 旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片的EXC端通過電阻R51分別與滑線變阻器RW2的一端和電阻R52的一 端連接,滑線變阻器RW2的另一端和電阻R52的另一端分別對應(yīng)連接雙刀雙擲開關(guān)S3的第 二組動觸點中的兩個動觸點;電阻R51和電阻R52連接的一端與第一 LM224芯片的2IN-端 口連接,雙刀雙擲開關(guān)S3第二定觸點分別與第一 LM224芯片的3IN+端口和20UT端口連接。
[0079] 如圖4c所示,第二電路包括電容C42、電阻R53、電阻R54、電阻R55、電阻R56、滑 線變阻器RW3和單刀單擲開關(guān)S4 ;單刀單擲開關(guān)S4包括定觸點和兩個動觸點,其中定觸點 通過刀片與其中一個動觸點連接;直流電源+5V通過電阻R53分別與電容C42、電阻R54和 滑線變阻器RW3的一端連接,所述電容C42、電阻R54和滑線變阻器RW3的另一端接地,電 阻R53與電容C42、電阻R54和滑線變阻器RW3連接的一端連接單刀單擲開關(guān)S4的其中一 個動觸點,單刀單擲開關(guān)S4的另一動觸點通過電阻R56接地以及通過電阻R55接直流電源 +5V,單刀單擲開關(guān)S4的定觸點分別與第一 LM224芯片的IIN+端口和2IN+端口連接。
[0080] 如圖4d所示,第一 LM224芯片的30UT端口連接第一功率放大電路的輸入端,第一 功率放大電路的輸出端連接第一111224芯片的3預(yù)-端口 ;如圖46所示,第一111224芯片的 40UT端口連接第二功率放大電路的輸入端,第二功率放大電路的輸出端連接第一 LM224芯 片的4IN-端口,第一功率放大電路和第二功率放大電路的輸出端分別作為第一勵磁緩沖 電路的勵磁信號輸出端。
[0081] 本實施例的第二勵磁緩沖電路包括第三電路、第四電路和第二LM224芯片;如圖 5a所示,第三電路包括電阻R65、滑線變阻器RW4、電阻R66、電阻R67、滑線變阻器RW5、電 阻R68和雙刀雙擲開關(guān)S5,其中雙刀雙擲開關(guān)S5包括第一定觸點、第二定觸點、第一組動觸 點和第二組動觸點,第一定觸點通過第一刀片與第一組動觸點中的其中一個動觸點連接, 第二定觸點通過第二刀片與第二組動觸點的其中一個動觸點連接;
[0082] 第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片的EXC端通過電阻R65分別與滑線變阻器RW4的一端和 電阻R66的一端連接,滑線變阻器RW4的另一端和電阻R66的另一端分別對應(yīng)連接雙刀雙 擲開關(guān)S5的第一組動觸點中的兩個動觸點;電阻R65和電阻R66連接的一端與如圖5b所 示的第二LM224芯片的IIN-端口連接,雙刀雙擲開關(guān)S5第一定觸點分別與第二LM224芯 片的4IN+端口和IOUT端口連接;
[0083] 第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片的端通過電阻R67分別與滑線變阻器RW5的一端和 電阻R68的一端連接,滑線變阻器RW5的另一端和電阻R68的另一端分別對應(yīng)連接雙刀雙 擲開關(guān)S5的第二組動觸點中的兩個動觸點;所述電阻R67和電阻R68連接的一端與第二 LM224芯片的2IN-端口連接,所述雙刀雙擲開關(guān)S5第二定觸點分別與第二LM224芯片的 3IN+端口和20UT端口連接;
[0084] 如圖5c所示,第四電路包括電容C43、電阻R69、電阻R70、電阻R71、電阻R72、滑 線變阻器RW6和單刀單擲開關(guān)S6 ;單刀單擲開關(guān)S6包括定觸點和兩個動觸點,其中定觸點 通過刀片與其中一個動觸點連接;直流電源+5V通過電阻R69分別與電容C43、電阻R70和 滑線變阻器RW6的一端連接,電容C43、電阻R70和滑線變阻器RW6的另一端接地,電阻R69 與電容C43、電阻R70和滑線變阻器RW6連接的一端連接單刀單擲S6開關(guān)的其中一個動觸 點,單刀單擲開關(guān)S6的另一動觸點通過電阻R72接地以及通過電阻R71接直流電源+5V,單 刀單擲開關(guān)S6的定觸點分別與第二LM224芯片的IIN+端口和2IN+端口連接;
[0085] 如圖5d所示,第二LM224芯片的30UT端口連接第三功率放大電路的輸入端,第二 功率放大電路的輸出端連接第二LM224芯片的3IN-端口;如圖5e所示,第二LM224芯片的 40UT端口連接第四功率放大電路的輸入端,第二功率放大電路的輸出端連接第二LM224芯 片的4IN-端口,第三功率放大電路和第四功率放大電路的輸出端分別作為第二勵磁緩沖 電路的勵磁信號輸出端。
[0086] 本如圖4d、4e、5d和5e所示,實施例中第一功率放大電路、第二功率放大電路和第 三功率放大電路和第四功率放大電路均包括有一個NPN三極管、一個PNP三極管和四個電 阻。NPN三極管的基極通過串聯(lián)的第一電阻和第二電阻后連接PNP三極管的基極,NPN三極 管的集電極接+12V直流電源,NPN三極管的發(fā)射極通過串聯(lián)第三電阻和第四電阻后連接 PNP三極管的集電極,PNP三極管的發(fā)射極接地;第一電阻和第二電阻連接的一端作為功率 放大器的輸入端,第三電阻和第四電阻連接的一端作為功率放大器的輸出端。
[0087] 本實施例中還公開雙旋轉(zhuǎn)變壓器解碼系統(tǒng)的解碼方法,即獲取到雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備兩 個旋轉(zhuǎn)軸之間相對位置信息的方法,具體步驟如下:
[0088] (1)雙旋轉(zhuǎn)變壓器解碼系統(tǒng)啟動后,第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200和第二旋 轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200通過EXC和互疋輸出高頻率的勵磁信號,第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼 芯片AD2S1200發(fā)出的勵磁信號經(jīng)過第一勵磁緩沖電路進(jìn)行功率放大后提供給安裝在雙旋 轉(zhuǎn)軸設(shè)備第一旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器,第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200發(fā)出的勵磁信 號經(jīng)過第二勵磁緩沖電路進(jìn)行功率放大后提供給安裝在雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第二旋轉(zhuǎn)軸上的旋 轉(zhuǎn)變壓器.
[0089] (2)旋轉(zhuǎn)中的旋轉(zhuǎn)變壓器由于其轉(zhuǎn)子與定子相對轉(zhuǎn)動,兩者之間的氣隙不斷變化 從而輸出正、余弦信號。安裝在雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第一旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正余弦信 號經(jīng)過第一信號預(yù)處理電路濾波處理后通過第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200的正余 弦信號輸入端輸入到第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200中,同理安裝在雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第 二旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正余弦信號經(jīng)過第二信號預(yù)處理電路濾波處理后通過第 二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200的正余弦信號輸入端輸入到第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片 AD2S1200 中。
[0090] (3)第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200芯片對輸入的正余弦信號進(jìn)行解碼得到 雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和速度信息,并且由第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200 芯片通過SIP串口將位置和速度信息傳送給單片機模塊STM32芯片;第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼 芯片AD2S1200對輸入的正余弦信號進(jìn)行解碼得到雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第二旋轉(zhuǎn)軸的位置和速度 信息,并且由第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200芯片通過SIP串口將位置和速度信息傳送 給單片機模塊STM32芯片。
[0091] (4)單片機模塊STM32芯片通過兩個SPI串口分別從第一旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片 AD2S1200芯片和第二旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片AD2S1200芯片獲取到解碼后的位置信號后,單 片機模塊STM32芯片根據(jù)雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸的實際相對轉(zhuǎn)向?qū)蓚€ 位置數(shù)據(jù)進(jìn)行相對位置的合成,得到雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備兩個旋轉(zhuǎn)軸的數(shù)字化相對位置信息。如 雙旋轉(zhuǎn)軸設(shè)備兩個旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)向相反則其相對位置為兩個旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息數(shù)據(jù)的相加。
[0092] 在外部電機控制設(shè)備要求獲取數(shù)字化的相對位置信息時,本實施例通過其上的數(shù) 據(jù)輸出接口 12如RS232串口接口直接與外部電機控制設(shè)備連接,向外部電機控制設(shè)備提供 數(shù)字化的相對位置信息。
[0093] 實施例2
[0094] 本實施例公開了一種雙旋轉(zhuǎn)變壓器解碼系統(tǒng)和方法,本實施例系統(tǒng)與實施例1的 區(qū)別僅僅在于,如圖6所示,本實施例中單片機模塊的其中三個I