基于单片机的自整角机转角测量研究.doc

基于单片机的自整角机转角测量研究
李友毅1,2,3,李小奇3,雷文生3,童彭年3
(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;
2.中国科学院研究生院,北京100039;
3.空军航空大学军事仿真技术研究所,吉林长春130022)
摘要:介绍了一种基于单片机的自整角机转角测量方法,该方法省略了自整角机/数字转换器(SDC)和
交流激磁电源,直接利用单片机进行激磁和采样来确定自整角机的转角,不仅硬件系统组成简单、满足测
量精度,降低系统开发成本,而且,提高了系统的可靠性。本方法已经应用到航空仪表伺服控制系统中。
关键词:自整角机;单片机;自整角机/数字转换器;转角测量
中图分类号:TM932文献标识码:A文章编号:1000-9787(2006)03-0015-03
Researchonmeasuringrotationangleofsynchrobasedon
singlechipprocessor
LIYou2yi1,2,3,LIXiao2qi3,LEIWen2sheng3,TONGPeng2nian3
(1.ChangchunInstituteofOpticsFineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,
Changchun130033,China;
2.GraduateSchool,ChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China;
3.InstituteofMilitarySimulationTechnology,AviationUniversityofAirForce,Changchun130022,China)
Abstract:Anewmethodofmeasuringrotationangleofsynchroisintroduced,whichisbasedonsinglechip
processor.Thismethodelidesthesynchro/digitalconverter(SDC)andACpowersupply.Itonlyutilizessingle
microchipdirectlytorealizethefunctionofmeasuringangle.Thecircuitisverysimpleinstructureanditcan
satisfytheaccuracyofmeasuringrotationangle,soitcannotonlydecreasethecostoftheentiresystem,butalso
increasethereliabilityofthesystem.Atpresent,themethodhasbeenusedintheserve2controloftheflight
instruments.
Keywords:synchro;singlechipprocessor;synchro/digitalconverter(SDC);measuringrotationangle
0引言
自整角机是一种感应式机电元件,它广泛应用在飞行
器姿态控制、导弹控制、雷达天线跟踪、智能仪表等角位置
控制系统中,以完成角位移的检测、传输、接收和变换等功
能。当自整角机作为角度传感器使用时,它的输出端输出
与所测转角成一定函数关系的交流电压。近年来,在工业
机器人、数控机床、计算机辅助制造(CAM)等方面,此类控
制电机也得到了广泛应用。为适应测量、伺服系统数字化
的要求,需要把自整角机的模拟输出信号转变为数字信号
再进行处理。当前,比较通用的方法是在自整角机与计算
机之间采用数字角度转换芯片,将自整角机的模拟输出信
号直接转换为数字角度。采用数字转换芯片的电路相对复
杂,而且,数字芯片均为国外制造,价格不菲。本文将在分
析现在通用的自整角机转角信号转换方法的基础上,提出
收稿日期:2005-11-01
一种新的自整角机转角测量方法。该方法利用单片机直接
对自整角机进行激磁和采样,采样信号经过软件算法处理
可以实现数字角测量的目的,测量分辨力能达到0.1°。该
方法仅用2个电阻器和单片机即可实现,省略交流激磁电
源、解调器和A/D变换器等中间器件,极大地简化了系统
电路组成,降低了开发成本,而且,提高系统的可靠性。目
前,此方法已经成功应用到航空仪表驱动过程中。
1自整角机测角原理[1]
在______控制系统中