基于∑－Δ调制原理的高精度旋变旋转变量解码系统

∑－Δ Modulation Based High Precision Rotary Variable Decoding System

李　超　杨益群　郝旭耀　赵怀林(上海应用技术学院电气与电子工程学院，上海　200235)



基于∑－Δ调制原理的高精度旋变旋转变量解码系统

Digital sampling filtering

国家自然科学基金资助项目(编号:61104082)。

修改稿收到日期:2015－06－25。

第一作者李超(1990－)，男，现为上海应用技术学院机械工程专业在读硕士研究生;主要从事机器人智能控制、无线传感网络等方面的研究。

0　引言

旋转变压器具有精度高、稳定性好、抗冲击抗干扰能力强等特点，被广泛应用于大气数据计算机中风标式迎角和侧滑角测量方案。旋转变压器解调的关键技术在于对其定子感应出的多个模拟电压信号进行高速且高精度同步采样［1－2］。目前，旋转变压器解调方案大多采用闭环分解法——数字转换器(resolver to digital converters，RDCs)或模数转换器(analog to digital converters，ADCs)，如文献［1］设计的采用ADI公司的跟踪闭环原理的数字转换器RDC方案。本文采用一种基于Σ－ΔADC过采样结合Sinc3数字抽取滤波器的旋变解调方法。与传统的数字变换器RDC方案相比，该方案具有成本低、精度更高、稳定性更好等优点。

基于过采样原理的Σ－ΔADC具有高精确度、高性噪比、低成本、便于与数字系统集成等优点，在高精度数据采集中具有广泛的应用［2］。本文采用一个二阶的转换芯片ADS1205对旋转变压定子反馈的转子位移信号进行Σ－Δ过采样，将模拟信号转换为一个高速数字比特流信号;然后通过一个数字滤波芯片AMC1210搭建一个具有周期陷波特性的正弦滤波器，对采样的数字比特流信号进行抽取滤波、反向整形和积分运算，从而还原出采样信号中所包含的转子位移信息;最后依靠DSP读取并解算出旋转变压器的转子位移角度。……