旋转变压器如何测转速和初始角度？

archdevil · 发表于 2010-6-15 15:42

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采用旋转变压器测量电机转速和初始角度，可以采用专用的RDC芯片，但芯片价格都比较高，而且需要加外围电路，能否不用RDC芯片，直接将旋转变压器的正余弦信号输入到DSP的ad口，通过软件计算电机转速和初始角度呢？是直接求arctan值吗？什么时候采样呢？具体怎么实现呢？初始角度怎么求呢？请高手解答。

onlylm2008 · 发表于 2010-6-15 18:31

两个问题。
1. 初始相位角。
很多成熟的产品都用Hall sensor来检测相位角。
或用算法估测初始相位角
2. Sin/Cos 自己解析
可以自己做。但要注意
1. 28系列的ＡＤ精度都很低。
　２。注意补偿offset, Gain error, 谐波误差。

archdevil · 发表于 2010-6-17 13:22

对于采样的时机没什么要求吗？比如一个采样在零附近，除了后不就溢出了？还有要把正余弦输入电平抬高，否则ad无法采样。具体要怎么算arctan呢？有什么细节需要注意？

roccy · 发表于 2010-6-17 14:48

软件实现RDC，个人以为有几个关键问题需要注意：
1. 实现较高精度的RDC，需要闭环控制，常见的都用PI调节器，可仔细分析RDC芯片的数据手册
2. 软件计算延迟较大，需要进行相位补偿
3. 要根据具体应用设置合适的转换系统带宽

onlylm2008 · 发表于 2010-6-17 18:38

对于采样的时机没什么要求吗？比如一个采样在零附近，除了后不就溢出了？还有要把正余弦输入电平抬高，否则ad无法采样。具体要怎么算arctan呢？有什么细节需要注意？

实现的细节很多，特别是你要的分辨率很高时。
1. 一般用cordic算法求arctan，可解决你的问题.
2. 输入当然要shift到AD中间电平。
3. ----

建议你先用用别人成熟的产品，先看别人是如何做的。再实现这个算法可能快点。

sundj · 发表于 2010-6-21 13:07

旋变输出是正余弦包络线，AD采样时序要注意，或者预加相敏解调

archdevil · 发表于 2010-6-21 16:48

还是不明白应该怎么操作，因为旋变输出是正余弦包络线，究竟什么时候采样呢？如果保证采样的不是零点附近？加相敏解调是什么意思？有什么软件直接算旋变角度和速度的参考资料吗？

roccy · 发表于 2010-6-22 08:35

TMS320F240 DSP Solution for Obtaining Resolver Angular Position and Speed

Martin Staebler DSP Field Application

ABSTRACT

This application report presents a TMS320F240 DSP solution for obtaining the angular
position and speed of a resolver.
A resolver is an absolute mechanical position sensor used, for example, in servo
applications. It is basically a rotating transformer. The sinusoidal input reference is amplitude
modulated with the sine and cosine of the mechanical angle, respectively. These two output
signals have to be decoded to obtain the angular position.
For decoding the resolver output signals, a basic method is introduced. It utilizes
undersampling and an inverse tangent function. To achieve a higher angular resolution an
improved method, which adds oversampling techniques is used. Due to an integral invariant
filter, which is a combination of an IIR and FIR filter, the digitized angular position does not
suffer any velocity lag.
Thanks to its peripherals, the Texas Instruments TIE TMS320F240 DSP can be ideally used
for decoding the two resolver output signals as well as for generating the input reference
frequency. The hardware interfacing of the resolver to the TMS320F240 is shown and the
software realization of the improved method on the TMS320F240 is documented. All
software routines are C-compatible. The angular resolution achievable with the
TMS320F240 is up to 14 bits, at a CPU loading of 13%.
Thus, the TMS320F240 will eliminate the cost for the external resolver-to-digital conversion

IC, since the algorithm runs in addition to the motor control task.

spra605 TMS320F240 DSP Solution for Obtaining Resolver Angular Position and Speed.pdf (236.36 KB, 下载次数: 238)

yjhou · 发表于 2010-6-22 15:27

我见过飞思卡尔的一款旋变，他的材料上写出了一种方法，是利用传递函数做的，这样就不用三角函数了。

archdevil · 发表于 2010-6-23 10:43

具体传递函数什么原理，能讲讲吗？

haiqingheyan · 发表于 2010-6-23 10:54

呵呵，可以用的！软件算法就是软件版VCO，不过信号的处理电路要有技巧。

wq1124 · 发表于 2010-6-23 19:12

我们也用过旋转变压器，但是解码是用的AD的芯片，第一次听到软件解算的问题，好好学习下

zxfzb828 · 发表于 2010-7-2 18:40

8楼的资料不错

pat · 发表于 2011-4-19 21:35

8楼好资料，AD 的RDC datasheet也不错。

lbz0123 · 发表于 2011-4-20 08:11

软件可以做 AD采样率理论上应该和载波一致采样点应该在载波的波峰和波谷的地方角度解析的算法很多资料上都有

tracyzoy · 发表于 2011-7-29 10:12

磁阻旋转变压器有个专用解码芯片

基于AU6802N1的旋转变压器接口电路设计.pdf (774.47 KB, 下载次数: 101)

tracyzoy · 发表于 2011-7-29 10:13

汽车用的主要是磁阻旋转变压器

kevinzhpz · 发表于 2011-9-8 13:35

8楼资料好. 谢谢.

lyftcl · 发表于 2011-9-8 13:53

首先确认你的应用场合，
电机功率大不大，是不是驱动电机，是否应用于汽车？
如果是的话，去买芯片吧。

如果不是的话，譬如只是EPS的旋变解码，可以软件实现。

TI和Freescale都有例程。

geek2008 · 发表于 2012-4-8 01:41

如何确保当前采样值为波峰位置叱？

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