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采用方程組解算的角度信號數(shù)字化測量方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種采用方程組解算的角度信號數(shù)字化測量方法對于一相交流電壓V1＝VRSINθ來講，V1可通過取有效值得到，而VR數(shù)值利用θ＝90°時，V1＝VR的原理，即需將自整角機運行120°，采集V1數(shù)值，最大V1即為VR數(shù)值，再引入一相交流電壓，采用方程組解算的方法測量，未知因素為兩個，VR和θ，而VR在方程組中作為參變量可略去不計，即將兩相交流電壓取有效值得到V1、V2經(jīng)AD采集后送入計算機系統(tǒng)中通過解算方程組即可得到角度信號。軟硬件設(shè)計簡單，無需調(diào)校，便于數(shù)字化測試實現(xiàn)；由于在整個解方程組過程中，激磁電壓信號作為參變量可約去，因此其信號波動影響被消除，排除了由于激磁電壓不穩(wěn)帶來的誤差。
【專利說明】采用方程組解算的角度信號數(shù)字化測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測量方法領(lǐng)域，特別是指一種采用方程組解算的角度信號數(shù)字化測量方法。

【背景技術(shù)】
[0002]工程上通常采用自整角機傳感器測量角度信號，自整角機是利用自整步特性將轉(zhuǎn)角變?yōu)榻涣麟妷盒盘枺ㄟ^測量裝置對交流電壓進行轉(zhuǎn)換，得到方位角度供系統(tǒng)使用或顯示屏顯示，方位角度測量是各種導(dǎo)航系統(tǒng)、大型雷達設(shè)施和一些控制系統(tǒng)感知自身狀態(tài)的重要途徑。
[0003]目前常規(guī)的測量方法是將自整角機輸出的同頻三相交流電壓
[0004]Vl = VeSIN Θ ；V2 = VeSIN ( Θ +120° ) ;V3 = VeSIN ( θ +240° );
[0005]其中，Vk為自整角機的激磁電壓。
[0006]經(jīng)電阻降壓及變壓器隔離后，通過由運算放大器構(gòu)成的SCOTT變壓器電路轉(zhuǎn)換成兩相交流電壓，即正弦信號和余弦信號，再分區(qū)間對正余弦信號相比較編碼(詳見圖2)，最后送入計算機系統(tǒng)進行處理，得出角度信號，原理如圖1所示。其中，卦限符號編號是利用V1、V2、V2-V1這三個函數(shù)的符號作為八個區(qū)間判別的依據(jù)，如果為正時，標記為“1”，如果為負時，標記為“O”。
[0007]采用該測量方法軟硬件設(shè)計復(fù)雜，需要精確調(diào)校，工程人員難以掌握。同時在工程實踐上由于很難獲得干凈的供電環(huán)境，因此自整角機激磁信號通常存在波動，從而對測量結(jié)果造成直接影響，難以保證測量的精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提出一種采用方程組解算的角度信號數(shù)字化測量方法，。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:軟硬件設(shè)計簡單，無需調(diào)校，便于數(shù)字化測試實現(xiàn)；由于在整個解方程組過程中，激磁電壓信號作為參變量可約去，因此其信號波動影響被消除，排除了由于激磁電壓不穩(wěn)帶來的誤差，大大提高測試精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的原測量角度信號設(shè)備原理圖；
[0012]圖2為本發(fā)明的分區(qū)間對正余弦信號相比較編碼真值表；
[0013]圖3為本發(fā)明的原理方框圖。

【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]實施例:參見圖1、圖2和圖3，對于一相交流電壓Vl =VkSIN Θ來講，要解算出Θ需知道Vl和Vk數(shù)值，其中Vl可通過取有效值得到，而Vk數(shù)值利用Θ =90°時，Vl =Vk的原理，即需將自整角機運行120°，采集Vl數(shù)值，最大Vl即為Vr數(shù)值，雖然此方法可以實現(xiàn)角度信號的解算，但存在幾個缺點:①進行角度轉(zhuǎn)換之前需將自整角機自運行一遍，得到Vk數(shù)值；②由于激磁信號不會是恒定的電壓值，有一定的波動，因此解算出的角度信號精度很難得到保證；③理想狀態(tài)下，Θ =90°時Vl =VK，但實際取值過程中，Vl和Vk之間有偏差。
[0016]鑒于此，再引入一相交流電壓，采用方程組解算的方法測量，SP:
[0017]Vl = VeSIN Θ ；
[0018]V2 = VkSIN ( Θ+120。);
[0019]從方程組中可以看出，未知因素為兩個，VdP Θ，而％在方程組中作為參變量可略去不計，即將兩相交流電壓取有效值得到V1、V2經(jīng)AD采集后送入計算機系統(tǒng)中通過解算方程組即可得到角度信號。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點在于軟硬件設(shè)計簡單，無需調(diào)校，便于數(shù)字化測試實現(xiàn)；由于在整個解方程組過程中，激磁電壓信號作為參變量可約去，因此其信號波動影響被消除，排除了由于激磁電壓不穩(wěn)帶來的誤差，大大提高測試精度。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種采用方程組解算的角度信號數(shù)字化測量方法，其特征在于: 對于一相交流電壓Vl = VkSIN Θ來講，要解算出Θ需知道Vl和Vk數(shù)值，其中Vl可通過取有效值得到，而Vk數(shù)值利用Θ =90°時，Vl =Vk的原理，即需將自整角機運行120°，采集Vl數(shù)值，最大Vl即為Vk數(shù)值， 再引入一相交流電壓，采用方程組解算的方法測量，即:
Vl = VeSIN θ ；
V2 = VeSIN( Θ +120° ); 未知因素為兩個，％和Θ，而Vk在方程組中作為參變量可略去不計，即將兩相交流電壓取有效值得到V1、V2經(jīng)AD采集后送入計算機系統(tǒng)中通過解算方程組即可得到角度信號。
【文檔編號】G01B7/30GK104359395SQ201410536257
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】王婷, 游波, 王智, 李偉平 申請人:成都成設(shè)航空科技有限公司