一種新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器及其解碼電路的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、旋轉(zhuǎn)變壓器是一種集速度、角度位置等檢測(cè)于一身的精密裝置，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。盡管旋轉(zhuǎn)變壓器與光電編碼器比起來(lái)，在精度上存在些許劣勢(shì)，但其能夠在酷熱、極寒、潮濕等惡劣環(huán)境下正常工作，而光電編碼器卻無(wú)法適應(yīng)這樣極端的工作環(huán)境。另外，磁編碼器雖然也能在惡劣的環(huán)境下正常工作，但其與旋轉(zhuǎn)變壓器比起來(lái)，在精度、體積和成本等因素上不占優(yōu)勢(shì)。所以，旋轉(zhuǎn)變壓器因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而在電機(jī)位置傳感器市場(chǎng)占有重要的一席。
　　 本文首先從旋轉(zhuǎn)變壓

2、器的工作原理入手，詳細(xì)分析了普通變壓器與旋轉(zhuǎn)變壓器的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，從而由普通變壓器原副邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)規(guī)律引申出了旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號(hào)的規(guī)律。然后，對(duì)比分析了旋轉(zhuǎn)變壓器有刷式結(jié)構(gòu)、帶耦合變壓器的無(wú)刷式結(jié)構(gòu)和磁阻式結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，于是發(fā)現(xiàn)磁阻式結(jié)構(gòu)擁有其它兩者無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。但是，又發(fā)現(xiàn)磁阻式結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)變壓器又分為傳統(tǒng)型和新型，其中傳統(tǒng)型的磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器在加工等方面不及新型的磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，所以最終本文選擇了新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器作為研究和

3、設(shè)計(jì)的對(duì)象。
　　 在對(duì)新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先參考了以往主要的性能指標(biāo)，然后依照自身的設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)要求，列出了本文所研制對(duì)象的技術(shù)參數(shù)。該技術(shù)參數(shù)與后面列出的相關(guān)數(shù)學(xué)模型一道，共同為新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的總體設(shè)計(jì)和解碼電路的設(shè)計(jì)提供了工作目標(biāo)和理論支持。
　　 在新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的總體設(shè)計(jì)中，包括定轉(zhuǎn)子和繞組的設(shè)計(jì)，最后為了提高產(chǎn)品的系統(tǒng)精度，還在這些設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)。而在解碼

4、電路的設(shè)計(jì)工作中，主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。其中硬件部分包括函數(shù)信號(hào)發(fā)生電路的設(shè)計(jì)、旋變信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)以及基于dsPIC30F3013單片機(jī)的旋變接口電路的設(shè)計(jì);而軟件部分包括A/D采樣程序的設(shè)計(jì)和解碼算法程序的設(shè)計(jì)。
　　 所有的設(shè)計(jì)工作都結(jié)束后，完成新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的組裝，并下載好程序。最終以一款高精度的光電變壓器作為參考，對(duì)三個(gè)樣品進(jìn)行了測(cè)試，并獲得了令人比較滿意的測(cè)試結(jié)果。同時(shí)在全文的最后，對(duì)本新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變