专利名称：旋转变压器角码转换方法及转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及转换器，尤其是一种用于惯性产品的旋转变压器角码转换方法及根据该方法的角码转换器。
背景技术：
现有技术中，旋转变压器角码转换器多采用把0° 360°等分为八个区间，每个区间间隔为45°。角度数值采用11位的二进制数值表示，其中高一位为180°，高二位为90°，高三位为45°，高四位为25. 5°，高五位为高四位角度数值的一半，依次类推。通过计算机解反正弦(或反正切)函数求出数字角度，多为�？榛寤洗螅薹ㄔ谖⑿⌒筒飞显擞茫页杀竟�。中国专利公开号为201194019，名称为旋转变压器检测装置；以及中国专利公开号为101281041，名称为单电源CMOS集成电路自整角机/旋转变压器-数字转换技术，其都采用了�？榛寤岩宰鲂。薹ㄔ谖⑿⌒筒飞显擞茫页杀靖�。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种将高三位角度数值在不增加硬件的情况下直接从正余弦信号中提取出来的旋转变压器角码转换方法及其旋转变压器角码转换器，适用于微小型产品，成本低。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下
旋转变压器角码转换方法，其特征在于，
按照如下步骤进行
(1)对旋转变压器输出的正弦电压信号和余弦电压信号分别进行解调；
(2)将高三位的180°、90°和45°依次从正弦电压信号和余弦电压信号中提取出来；
(3)对输入的电压信号取正后进行大小分选；
(4)将大小分选后的电压信号进行模拟/数字信号转换，得到正弦和余弦电压的数字信号;
(5)将得到的正弦电压除以余弦电压得到在O 45°之间的一个角度正切数值的数字
信号;
(6)根据求得的正切数值，与表格存储器中的数据进行比对，得到O 45°的低八位数
字信号。(7)将高三位和低八位一起输出至上位机进行角码解算。步骤(I)和(2)中，对正弦电压信号进行解调，直接判断出正弦电压信号位于的象限，如果旋转变压器的偏转角度位于第三象限或第四象限，则直接提取出高一位的180° ；
正弦电压信号和余弦电压信号作为两输入信号输入异或门电路，通过异或门电路的输出，提取出高二位的90°。通过比较器比较正弦电压信号的绝对值和余弦电压信号的绝对值大�。冉掀魇涑鍪底魑宦芬旎蛎攀淙胄藕牛敫叨皇狄黄鹱魑旎蛎诺缏返氖淙耄ü旎蛎诺缏返氖涑觯崛〕龈呷坏�45°。一种旋转变压器角码转换器，其特征在于，包括正余弦解调器、取正器、第一异或门电路、第二异或门电路、大小分选开关、比较器、A/D转换器和表格存储器；
所述正余弦解调器用于分别对旋转变压器的正弦、余弦信号进行解调，并直接提取出高一位的180° ；
所述第一异或门电路用于对解调后的正弦、余弦信号求值，提取出高二位的90° ;所述取正器的输入端与所述正余弦解调器的输出端连接，该取正器用于对解调后的正弦、余弦电压信号取正，并将取正后的电压信号分别传输到所述比较器和大小分选开关；所述比较器用于对取正后的正弦、余弦信号进行比较，该比较器的输出端与所述第二异或门电路的第一输入端连接，该第二异或门电路的第二输入端与所述第一异或门电路的输出端连接，所述第二异或门电路的输出端输出提取出高三位45°的信号；
所述大小分选开关的第一输出端与所述A/D转换器的输入端连接，该大小分选开关的 第二输出端与所述A/D转换器的参考端连接，该A/D转换器的输出端与所述表格存储器的第一输入端连接，该表格存储器的第二输入端与所述第二异或门电路的输出端连接，该表格存储器的输出端输出低八位数据。本发明的积极效果是
本发明是直接将11位的数据信号的前三位提取出来，整个转换过程可以完全不用计算机解算，系统简单、直观、可靠。本发明的旋转变压器角码转换器，简化旋转变压器信号转换过程，用异或门电路代替计算机解算，高三位在不增加硬件的情况下直接从正余弦信号中提取出来。这样的旋转变压器角码转换器具有系统简单、直观、可靠、体积�。视糜谟兴俣炔桓叩男藕糯涞墓咝圆罚阌谠谖⑿⌒筒飞嫌τ�。
图I为本发明的工作原理框图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。如图I所示，旋转变压器角码转换方法，按照如下步骤进行
(1)对旋转变压器输出的正弦电压信号和余弦电压信号分别进行解调；
(2)将高三位的180°、90°和45°依次从正弦电压信号和余弦电压信号中提取出来；
(3)对输入的电压信号取正后进行大小分�。�
(4)将大小分选后的电压信号进行模拟/数字信号转换，得到正弦和余弦电压的数字信号;
(5)将得到的正弦电压除以余弦电压得到在O 45°之间的一个角度正切数值的数字
信号;
(6)根据求得的正切数值，与表格存储器中的数据进行比对，得到O 45°的低八位数
字信号。(7)将高三位和低八位一起输出至上位机进行角码解算。
步骤(I)和(2)中，对正弦电压信号进行解调，直接判断出正弦电压信号位于的象限，如果旋转变压器的偏转角度位于第三象限或第四象限，则直接提取出高一位的180° ；
正弦电压信号和余弦电压信号作为两输入信号输入异或门电路，通过异或门电路的输出，提取出高二位的90°。通过比较器比较正弦电压信号的绝对值和余弦电压信号的绝对值大�。冉掀魇涑鍪底魑宦芬旎蛎攀淙胄藕牛敫叨皇狄黄鹱魑旎蛎诺缏返氖淙耄ü旎蛎诺缏返氖涑觯崛〕龈呷坏�45°。实施例I :旋转变压器的偏转角度数值为240°。使用正余弦解调器将旋转变压器的正、余弦信号分别进行解调，判断旋转变压器的偏转角度在坐标系的第三象限，此时直接将偏转数值中的高一位数值180°提取出来。
正弦电压信号和余弦电压信号分别作为异或门电路的两路输入信号，此时正弦电压信号和余弦电压信号都为负，且余弦电压信号大于正弦电压信号，此时无需提取出高二位的90°。通过比较器比较经过取正后的正、余弦信号的大�。≌蟮恼倚藕攀荡笥谌≌蟮挠嘞倚藕诺氖担冉掀魇涑龈叩缙剑帽冉掀魇涑龅母叩缙叫藕藕褪涑龈叨皇狄黄鹱魑旎蛎诺缏返氖淙耄旎蛎诺缏肥涑龈叩缙剑耸碧崛〕龈呷坏�45°。此时计算出偏转信号位于O到360°八个区间的第六个区间。对取正后的正、余弦信号分别进行A/D转换，转换后的正弦信号数值除以余弦信号数值，得到一个正切数值，通过解反正切查表得到位于第六个区间的角度数值。从而得到低八位的旋转变压器的偏转角度数值。根据上述旋转变压器角码转换方法设计的旋转变压器角码转换器，包括正余弦解调器I、取正器2、第一异或门电路4、第二异或门电路5、大小分选开关6、比较器7、A/D转换器8和表格存储器9 ；
所述正余弦解调器I用于分别对旋转变压器的正弦、余弦信号进行解调，并直接提取出筒一位的180° ；
所述第一异或门电路4用于对解调后的正弦、余弦信号求值，提取出高二位的90° ;所述取正器2的输入端与所述正余弦解调器I的输出端连接，该取正器2用于对解调后的正弦、余弦信号取正，并将取正后的信号分别传输到比较器7和大小分选开关6 ；
所述比较器7用于对取正后的正弦、余弦信号进行比较，该比较器7的输出端与所述第二异或门电路5的第一输入端连接，该第二异或门电路5的第二输入端与所述第一异或门电路4的输出端连接，所述第二异或门电路5的输出端输出提取出高三位45°的信号；所述大小分选开关6的第一输出端与所述A/D转换器8的输入端连接,该大小分选开关6的第二输出端与所述A/D转换器8的参考端连接，该A/D转换器8的输出端与所述表格存储器9的第一输入端连接,该表格存储器9的第二输入端与所述第二异或门电路5的输出端连接，该表格存储器9的输出端输出低八位数据。本发明的旋转变压器角码转换器，简化了旋转变压器信号转换过程，用异或门电路代替计算机解算，高三位在不增加硬件的情况下直接从正余弦信号中提取出来。这样的旋转变压器角码转换器具有系统简单、直观、可靠，适用于有速度不高的旋转信号传输的惯性产品。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。 ·
权利要求
1.旋转变压器角码转换方法，其特征在于， 按照如下步骤进行 (1)对旋转变压器输出的正弦电压信号和余弦电压信号分别进行解调； (2)将高三位的180°、90°和45°依次从正弦电压信号和余弦电压信号中提取出来； (3)对输入的电压信号取正后进行大小分�。� (4)将大小分选后的电压信号进行模拟/数字信号转换，得到正弦和余弦电压的数字信号; (5)将得到的正弦电压除以余弦电压得到在O 45°之间的一个角度正切数值的数字信号; (6)根据求得的正切数值，与表格存储器中的数据进行比对，得到O 45°的低八位数字信号; (7)将高三位和低八位一起输出至上位机进行角码解算。
2.根据权利要求I所述的旋转变压器角码转换方法，其特征在于，所述步骤(I)和(2)中，对正弦电压信号进行解调，直接判断出正弦电压信号位于的象限，如果旋转变压器的偏转角度位于第三象限或第四象限，则直接提取出高一位的180° ； 正弦电压信号和余弦电压信号作为两输入信号输入异或门电路，通过异或门电路的输出，提取出高二位的90° ; 通过比较器比较正弦电压信号的绝对值和余弦电压信号的绝对值大�。冉掀魇涑鍪底魑宦芬旎蛎攀淙胄藕牛敫叨皇狄黄鹱魑旎蛎诺缏返氖淙耄ü旎蛎诺缏返氖涑觯崛〕龈呷坏�45°。
3.一种旋转变压器角码转换器，其特征在于，包括正余弦解调器(I)、取正器(2)、第一异或门电路(4)、第二异或门电路(5)、大小分选开关(6)、比较器(7)、A/D转换器(8)和表格存储器(9)； 所述正余弦解调器(I)用于分别对旋转变压器的正弦、余弦信号进行解调，并直接提取出筒一位的180° ； 所述第一异或门电路(4)用于对解调后的正弦、余弦信号求值，提取出高二位的90° ;所述取正器(2 )的输入端与所述正余弦解调器(I)的输出端连接，该取正器(2 )用于对解调后的正弦、余弦电压信号取正，并将取正后的电压信号分别传输到所述比较器(7)和大小分选开关(6)； 所述比较器(7)用于对取正后的正弦、余弦信号进行比较，该比较器(7)的输出端与所述第二异或门电路(5)的第一输入端连接，该第二异或门电路(5)的第二输入端与所述第一异或门电路(4)的输出端连接，所述第二异或门电路(5)的输出端输出提取出高三位45°的信号； 所述大小分选开关(6)的第一输出端与所述A/D转换器(8)的输入端连接,该大小分选开关(6)的第二输出端与所述A/D转换器(8)的参考端连接，该A/D转换器(8)的输出端与所述表格存储器(9)的第一输入端连接,该表格存储器(9)的第二输入端与所述第二异或门电路(5)的输出端连接，该表格存储器(9)的输出端输出低八位数据。
全文摘要
旋转变压器角码转换方法及转换器，对旋转变压器输出的正弦电压信号和余弦电压信号分别进行解调；将高三位的180°、90°和45°从正弦电压信号和余弦电压信号中提取出来；对输入的电压信号取正后进行大小分选；将大小分选后的电压信号进行模拟/数字信号转换，得到正弦和余弦电压的数字信号；将得到的正弦电压除以余弦电压得到在0～45°之间的一个角度正切数值的数字信号；根据求得的正切数值，与表格存储器中的数据进行比对，得到0～45°的低八位数字信号；本发明用异或门电路代替计算机解算，高三位在不增加硬件的情况下直接提取出来，具有系统简单、直观、可靠、体积�。阌谠谖⑿⌒筒飞嫌τ�。
文档编号G01D5/244GK102879021SQ20121035731
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者李强, 杨美玲, 林萍, 李松, 李生彬 申请人:重庆华渝电气仪表总厂
专业数控铣床产品供应商
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