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旋变解码器

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旋变数字转换器常见问题解答

旋变数字转换器常见问题解答 编写人CAST (HM) 版本号V1.0_Draft ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 本报告为Analog Devices Inc. (ADI) 中国技术支持中心专用,ADI可以随时修改本报告而不用通知任何使用本报告的人员。 如有任何问题请与china.support@https://www.sodocs.net/doc/f73880025.html,联系。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------

目录 1 ADI公司旋变数字转换器产品概述 (2) 2 RDC原理和主要参数指标 (4) 2.1 旋转变压器 (4) 2.2 RDC的原理 (6) 2.3 RDC的绝对位置和速度输出 (7) 3 应用中的常见问题 (8) 3.1 RDC接口的相关问题 (8) 3.1.1 AD2S12xx系列集成励磁信号的RDC,如何提高励磁驱动能力 (8) 3.1.2 对于旋变的输出,也就是RDC的正余弦输入信号,应如何保护以确保系统精度 (9) 3.2 RDC性能相关的问题 (10) 3.2.1 AD2S12xx系列的串行时钟频率最高为多少 (10) 3.2.2 外部时钟是如何影响跟踪速率的 (10) 3.2.3 AD2S8x系列RDC的数字端口的逻辑电平是多少 (10) 3.2.4 RDC产品的一些相关指标参数的来源 (10) 3.3 RDC调试和应用中的相关问题 (11) 3.3.1 RDC上电和控制时序方面有哪些注意点 (11) 3.3.2 ADI的RDC是否适用于较低转速的应用 (12) 3.3.3 如果手头没有旋变或电机,我们能不能测试或验证RDC的功能 (12) 3.3.4 测量时如何降低外部噪声干扰 (12) 3.3.5 使用RDC中的故障检测指示需要注意的问题 (12) 3.3.6 如果旋变不是单极的,应如何应用RDC实现正确转换 (13) 3.3.7 能否实现两片RDC同步输出励磁信号 (13) 3.3.8 多旋变系统中,用多路器切换旋变需要注意些什么 (13) 3.3.9 如果系统中已有参考激励,则应该用什么型号的RDC,AD2S12xx系列是否合适... (13) 3.3.10 ADI有没有完整的伺服电机控制系统的解决方案 (14) 3.3.11 如果是高电压激励信号(如100V),有什么解决方案 (14) 3.3.12 AD2S8x系列RDC输出时的控制信号INHIBIT、ENABLE和BYTE SELECT应如 何使用 (14)

旋转变压器与编码器的区别

从原理上讲,旋转变压器是采用电磁感应原理工作,随着旋转变压器的转子和定子角位置不同,输出信号可以实现对输入正弦载波信号的相位变换和幅值调制,最终由专用的信号处理电路或者某些具备一定功能接口的DSP和单片机,根据输出信号的幅值和相位与正弦载波信号的关系,解析出转子和定子间的角位置关系。 旋转变压器有单对极和多对极之分,n对极的又被习惯地称为n倍速。在一个极对的角度范围内(单对极就是一整圈),旋转变压器信号经处理后的结果一般都具有反映绝对位置的特性,即可反映当前角位置是处于0~360度(电角度)中的多少度上。目前商用分辨率可以做到2的12次方以上,直至2的16次方,再高就比较困难了。 典型的旋转变压器本体由硅钢片和漆包线构成,不包含任何电子元件,因而抗震能力和温度特性极佳,因而其抗恶劣环境的工作能力远胜于普通旋转编码器,在军工产品中具有广泛应用。 典型的旋转编码器采用光栅原理,用光电方法进行角位置检测,又可分为增量式和绝对式等类型. 旋转变压器 简称旋变,是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。 按励磁方式分,多摩川旋转变压器分BRT和BRX两种,BRT是单相励磁两相输出;BRX是双相励磁单相输出。用户往往选择BRT型的旋变,因为它易于解码。 有增量型和绝对型 增量型只是测角位移(间接为角速度)增量,以前一时刻为基点.而绝对型测从开始工作后角位移量. 增量型测小角度准,大角度有累积误差 绝对型测小角度相对不准,但大角度无累积误差 说简单点的编码器更精确采用的是脉冲计数旋转变压器就不是脉冲技术而是模拟量反馈 据我所知区别如下:1、编码器多是方波输出的,旋变是正余弦的,通过芯片解算出相位差。2、旋变的转速比较高,可以达到上万转,编码器就没那么高了。 3、旋变的应用环境温度是-55到+155,编码器是-10到+70。 4、旋变一般是增量的。根本区别在于:数字信号和模拟正弦或余弦信号的的区别。resolver 有2组信号,可以分别处理成增量信号和绝对值型号。今后会越来越多地得到推广使用。

基于FPGA的时间数字转换器设计_学士学位论文

NANCHANG UNIVERSITY 学士学位论文 THESIS OF BACHELOR (2009—2013年) 题目基于FPGA的时间-数字转换器设计 学院:信息工程学院系电子系专业班级:电子信息工程093班

基于FPGA的时间-数字转换器设计 摘要 时间是物质存在和运动的基本属性之一,它是科学研究、科学实验和工程技术等领域的必不可少的参量。时间-数字转换器作为时间测量技术的核心,在诸多领域都有广泛的应用。实现时间-数字转换电路的方法有许多种,如计数器法、电流积分法、门延迟法以及FPGA法等。本论文设计的是基于FPGA的时间-数字转换器,设计思想是以计数器为粗时间间隔测量单元,门延迟为细时间间隔测量单元,最终基于FPGA实现TDC系统。设计借助了Verilog HDL语言对FPGA 进行设计,完成了边缘检测、计数器及串口输出的软件设计,实现了测量范围为30min,分辨率达1ns的大范围、高分辨率TDC系统的设计。本系统可移植性强,在提高时钟频率和门延迟精度后可应用于微粒子探测、激光测距和定时定位等领域。 关键词:时间-数字转换器FPGA 计数器门延迟分辨率

Abstract Design of Time to Digital Converter based on FPGA Abstract Time is one of the basic attribute of material’s existence and exercise, it’s an essential parameter of scientific researches, scientific experiments, engineering technology and other technology fields. Time-digital converter, as a time measurement technology core, are widely used in many fields.There are many ways to implement the time-digital converter, such as the counter method, the current integration method, the gate delay method and the FPGA method. This thesis designed a FPGA based TDC, the design idea is using the counter as a crude time interval measurement, the gate delay as a precise time interval measurement, and finally, the system is achieved by the FPGA. In the design, with the language of Verilog HDL, we achieved the software design of the edge detection, the counter and the outputting of serial. A measurement range of 30min, 1ns resolution of the large-scale, high-resolution TDC system is designed. This system is portable, if the clock frequency and the accuracy of gate delay are improved, it can be used in particle detection, laser ranging and timing positioning and any other fields. Keywords: Time to Digital Converter; FPGA; Counter; Gate delay; Resolution

模拟数字转换器的基本原理

模拟数字转换器的基本原理 我们处在一个数字时代,而我们的视觉、听觉、感觉、嗅觉等所感知的却是一个模拟世界。如何将数字世界与模拟世界联系在一起,正是模拟数字转换器(ADC)和数字模拟转换器(DAC)大显身手之处。任何一个信号链系统,都需要传感器来探测来自模拟世界的电压、电流、温度、压力等信号。这些传感器探测到的信号量被送到放大器中进行放大,然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号,经过处理器、DSP或FPGA信号处理后,再经由DAC还原为模拟信号。所以ADC和DAC在信号链的框架中起着桥梁的作用,即模拟世界与数字世界的一个接口。 信号链系统概要 一个信号链系统主要由模数转换器ADC、采样与保持电路和数模转换器DAC组成,见图1。DAC,简单来讲就是数字信号输入,模拟信号输出,即它是一种把数字信号转变为模拟信号的器件。以理想的4 bit DAC为例,其输入有bit0 到bit3,其组合方式有16种。使用R-2R梯形电阻的4bit DAC在假定Vbit0到Vbit3都等于1V时,R-2R间的四个抽头电压有四种,分别为V1到V4。 采样保持电路也叫取样保持电路,它的定义是指将一个电压信号从模拟转换成数字信号时需要保持稳定性直到完成转换工作。它有两个阶段,一个是zero phase,一个是compare phase。采样保持电路的比较器通常要求其offset比较小,这样才能使ADC的精度更好。通常在比较器的后面需要放置一个锁存器,其目的是为了保持稳定性。 在采样电压快速变化时,需要用到具有FET开关的采样与保持电路。当FET开关导通时,输入电压保存在某个位置如C1中,当开关关断时,电压仍保持在该位置中进行锁存,直到下一个采样脉冲的到来。 ADC与DAC在功用上正好相反,它是模拟信号输入,数字信号输出,是一个混合信号器件。 模数转换器ADC ADC按结构分有很多种,按其采样速度和精度可分为: 多比较器快速(Flash)ADC; 数字跃升式(Digital Ramp)ADC; 逐次逼近ADC; 管道ADC;

旋转变压器原理及其在自动控制中的应用

旋转变压器原理及其在自动控制中的应用.txt婚姻是键盘,太多秩序和规则;爱情是鼠标,一点就通。男人自比主机,内存最重要;女人好似显示器,一切都看得出来。旋转变压器原理及其在自动控制中的应用 摘要:介绍旋转变压器(简称旋变)分类、结构特点、工作原理和解码方法,以及在各行各业中的应用,还有与其相关的工业设备(SMARTCAM)的应用特点。 关键词:旋转变压器,SMARTCODER,SMARTCAM 旋转变压器 简称旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。它主要用于坐标变换、三角运算和角度数据传输,也可以作为两相移相器用在角度--数字转换装置中。 按输出电压与转子转角间的函数关系,主要分三大类旋转变压器: 1.正--余弦旋转变压器----其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。 2.线性旋转变压器----其输出电压与转子转角成线性函数关系。线性旋转变压器 按转子结构又分成隐极式和凸极式两种。 3.比例式旋转变压器----其输出电压与转角成比例关系。 结构说明 由于我公司只销售日本多摩川公司的正余弦旋转变压器,所以在此介绍的旋转变压器皆为正余弦型的。 旋变由转子和定子绕组构成,并且两者相互独立,初级和次极线圈都绕在定子上,转子由两组相差90度线圈组成,采用无刷设计,如图1所示。 转子绕组定子绕组 图1 图2是旋转变压器电气示意图。 ER1-R2 励磁电压

Ve ES2-S4 图2 旋变的输入输出电压之间的具体函数关系如下所示: 设转子转动角度为θ,初级线圈电压(即励磁电压): ER1-R2=E*Sin2πft f:励磁频率, E:信号幅度 那么输出电压ES1-S3=K*E*Sin2πft*Cosθ; ES2-S4=K*E*Sin2πft*Sinθ K:传输比,θ:转子偏离原点的角度 令θ=ωt,即转子做匀速运动,那么其输出信号的函数曲线可表示为图3所示, 图中信号频率为f,即励磁信号频率,最大幅度为E,包络信号为Sinωt和Cosωt,解码器就是通过检测这两组输出信号获取旋变位置信息的。 不难看出,励磁频率越高,旋变解码精度也就越高,而励磁电压幅度则对解码没有很明显的影响。只需达到一定的电压数值即可, 一般来讲3V~120%额定电压。 (旋变转子旋转角度) 电气角 图3 解码 日本多摩川公司推出了自己的多款解码芯片,其原理都基本相同,如图4所示,解码芯片原理框图中如果图中Vsr=0, 那么θm=θrd. 即可解码出转子转角。 乘法器 SIN COS D/A θrd 相敏解 调器 积分器 压控振 荡器 VSR=kE1sinωt*sin(θm-θrd) 1相励磁,两相出力

6_旋变反馈和R_D转换

旋转变压器反馈和 R/D 转换器 1. 旋转变压器 旋转变压器(简称旋变)由定子铁心,转子铁心,励磁绕组,正弦绕组,和余弦绕组组成。旋变有有刷旋变和无刷旋变两种结构形式。有刷旋变的定子铁心装有磁轴互相垂直的正弦绕组和余弦绕组,转子铁心装有励磁绕组,励磁绕组的接线通过导电环和电刷引出。转子在零位时(θ=0),励磁绕组的磁轴与的磁轴重合而与正弦绕组的磁轴垂直,余弦绕组输出电压V2最大,等于励磁电压V 乘变比K ,而正弦绕组输出电压V1为0。当旋变的转子转动时(θ≠0),正/余弦绕组输出电压的关系如下: V1 V V2 励磁绕组:加励磁电压 V = E 0 Sin ωt 正弦绕组: V1 = KV Sin θ 余弦绕组: V2 = KV Cos θ 金线系列电机安装的旋变为无刷旋变,结构如下: 励磁绕组 环形变压器次级绕组 在上图中,无刷旋变的左侧是环形变压器:旋变的励磁绕组作为环形变压器的原级绕组装在定子磁环上,次级绕组装在转子磁环上。 无刷旋变的右侧是旋转变压器:励磁绕组装在转子铁心上,正/余弦绕组装在定子铁心上。装在转子铁心上的励磁绕组与装在转子磁环上的环形变压器次级绕组连接。 当将励磁电压加在定子的励磁绕组上时,环形变压器次级绕组感应出的电动势加在转子铁心上的励磁绕组上,使旋转变压器获得励磁而工作。

Kollmorgen公司要求的旋变的规格为: 2.R/D转换器 旋变正/余弦绕组的输出信号虽然与转子的位置θ有关,但它们是模拟量信号,无法在数字系统中应用,必须用R/D转换器将它们转换为数字位置信号才能使用。CD2系列驱动器采用的是硬件R/D转换器-R/D转换芯片,CD5系列、S600/S300系列驱动器采用的是软件R/D 转换器,分别介绍如下: (1)硬件R/D转换器的工作原理 硬件R/D转换器的原理框图如图1所示: 图1 硬件R/D转换器的原理框图 硬件R/D转换器是一块芯片,内部由隔离变压器,高速数字正/余弦乘法器,误差放大器相器,频率成形器(积分器),压控振荡器VCO和±1计数器组成。R/D转换器的工作原理如下:假设±1计数器的当前状态字为Φ,由高速Sin / Cos数字乘法器完成下面的计算:V1 CosΦ = KE0 Sinωt Sinθ CosΦ V2 SinΦ = KE0 Sinωt Cosθ SinΦ 在误差放大器中完成减法运算: V1 CosΦ-V2 SinΦ= KE0 Sinωt(SinθCosΦ-CosθSinΦ) = KE0 SinωtSin(θ-Φ)

时间数字转换器TDC

时间数字转换器TDC(Time to Digital Convert) -------高精度短时间间隔测量技术与方法---时间间隔的测量技术,尤其是高精度的时间间隔(皮秒1ps=10E-12s量级)的测量技术意义重大,不论是电信通讯,芯片设计和数字示波器(Digital Oscilloscope)等工程领域,还是原子物理、天文观测等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术领域都离不开高精度的时间间隔测量技术。 时间间隔测量分辨率和精度与其应用环境有很大关系。在日常生活中,精确到分钟的测时精度已能满足人们的普通需要了,但现代军事、通讯、导航等领域对时间精确度的要求越来越高。1秒的测时误差会导致大海中的舰船偏离航线数百米,1微秒的测时误差会导致航天飞机不能安全返航。 精密时间间隔测量是高精度激光脉冲测距、超声波测距和雷达测距的物理基础。测量波束在测距仪器和被测目标之间往返的时间间隔与距离成正比,测距精度直接由时间间隔测量精度决定。激光测距、雷达测距和超声波测距在军事、航天、航空、冶金等方面都有着广泛应用。军事上对打击目标的精确测距是精确打击的基础,提高时间间隔测量的分辨率,就意味着有效提高制导、引爆的精确度;在航空航天领域,飞行器通过精确测量波束往返所需的时间间隔来进行导航和高度标定等,飞行过程对时间间隔测量精度和实时性要求更为苛刻,实时精确地测量时间间隔,可以保障飞行器的安全飞行。 综上所述,精密时间间隔测量技术在航空、航天、精确制导以及核物理等领域有着广泛的应用,是导航、空间技术、通讯、工业生产、电力等应领域不可缺少的关键技术。精密时间间隔测量对测控技术在工业、国防及学技术的进步方面起到了举足轻重的作用。各学科的发展前沿,对时间、率电子测量技术的发展提出了越来越高的要求,研究微小时间间隔的测量法,进一步提高时间、频率测量分辨率,是当今科技高速发展所亟待解决课题。这方面所取得的新技术及成果,将会产生巨大的经济效益。 3.8.1时间间隔测量方法的分类 时间间隔直接测量方法有脉冲计数法、延迟时间内插法等;间接测量方法有时间电压变换(TDC)、游标时间内插法和脉冲宽度压缩时间内插法等。

伺服电机旋转编码器旋变安装

伺服电机旋转编码器安装 一.伺服电机转子反馈的检测相位与转子磁极相位的对齐方式 1.永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐 其唯一目的就是要达成矢量控制的目标,使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦,令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场,从而获得最佳的出力效果,即“类直流特性”,这种控制方法也被称为磁场定向控制(FOC),达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致,如下图所示: 图1 因此反推可知,只要想办法令永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致,就可以达成FOC控制目标,使永磁交流伺服电机的初级电磁场与磁极永磁场正交,即波形间互差90度电角度,如下图所示: 图2 如何想办法使永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致呢?由图1可知,只要能够随时检测到正弦型反电势波形的电角度相位,然后就可以相对容易地根据电角度相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了。 在此需要明示的是,永磁交流伺服电机的所谓电角度就是a相(U相)相反电势波形的正弦(Sin)相位,因此相位对齐就可以转化为编码器相位与反电势波形相位的对齐关系;另一方面,电角度也是转子坐标系的d轴(直轴)与定子坐标系的a轴(U轴)或α轴之间的夹角,这一点有助于图形化分析。 在实际操作中,欧美厂商习惯于采用给电机的绕组通以小于额定电流的直流电流使电机转子定向的方法来对齐编码器和转子磁极的相位。当电机的绕组通入小于额定电流的直流电流时,在无外力条件下,初级电磁场与磁极永磁场相互作用,会相互吸引并定位至互差0度相位的平衡位置上,如下图所示:

旋转变压器基础知识

旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。它主要用于坐标变换、三角运算和角度数据传输,也可以作为两相移相器用在角度--数字转换装置中。 按输出电压与转子转角间的函数关系,我所目前主要生产以下三大类旋转变压器: 1. 正--余弦旋转变压器(XZ )----其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。 2. 线性旋转变压器(XX )、(XDX )----其输出电压与转子转角成线性函数关系。 线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种,前者(XX )实际上也是正--余弦旋转变压器,不同的是采用了特定的变比和接线方式。后者(XDX )称单绕组线性旋转变压器。 3. 比例式旋转变压器(XL )----其输出电压与转角成比例关系。 二、 旋转变压器的工作原理 由于旋转变压器在结构上保证了其定子和转子(旋转一周)之间空气间隙内磁通分布符合正弦规律,因此,当激磁电压加到定子绕组时,通过电磁耦合,转子绕组便产生感应电势。图4-3为两极旋转变压器电气工作原理图。图中Z 为阻抗。设加在定子绕组的激磁电压为 sin ω=- S m V V t (4—1) 图 4-3 两极旋转变压器 根据电磁学原理,转子绕组12B B 中的感应电势则为 sin sin sin θθω== (4-2)B s m V KV KV t (4—2) 式中K ——旋转变压器的变化;—的幅值m s V V ; θ——转子的转角,当转子和定子的磁轴垂直时,θ=0。如果转子 安装在机床丝杠上,定子安装在机床底座上,则θ角代表的是丝杠转过 的角度,它间接反映了机床工作台的位移。 由式(4-2)可知,转子绕组中的感应电势 B V 为以角速度ω随时间t 变化的交变电压信号。 其幅值sin θm KV 随转子和定子的相对角位移θ以正弦函数变化。因此,只要测量出转子绕组中的感应电势的幅值,便可间接地得到转子相对于定子的位置,即θ角的大小。 以上是两极绕组式旋转变压器的基本工作原理,在实际应用中,考虑到使用的方便性和检测精度等因素,常采用四极绕组式旋转变压器。这种结构形式的旋转变压器可分为鉴相式和鉴幅式两种工作方式。 1 鉴相式工作方式是一种根据旋转变压器转子绕组中感应电势的相位来确定被测位移大小的检测方式。如图4-4所示,定子绕组和转子绕组均由两个匝数相等互相垂直的绕组组成。图中12S S 为定子主绕组,12 K K 为定子辅助绕组。当12S S 和12K K 中分别通以交变激磁电压时 s m V V cos (43);V V sin (44)ωω--= = t t (4—3) s m (43);V V sin (44)ω-- = t t (4—4) 根据线性叠加原理,可在转子绕组12B B 中得到感应电势B V ,其值为激磁电压s V 和k V 在12B B 中产生 感应电势BS V 和BK V 之和,即

精密旋变数字转换器测量角位置和速度

精密旋变数字转换器测量角位置和速度 作者:Jakub Szymczak、Shane O’Meara、Johnny S. Gealon和Christopher Nelson De La Rama 简介 旋变器和机电传感器可用来精确测量角位置,以可变耦合变压器的方式工作,其初级绕组和两个次级绕组之间的磁耦合量根据旋转部件(转子)位置而改变;转子通常安装在电机轴上。旋变器可部署在工业电机控制、伺服器、机器人、混合动力和全电动汽车中的动力系统单元以及要求提供精确轴旋转的其他许多应用中。旋变器在这些应用中可以长期耐受严苛条件,是恶劣环境下军用系统的完美选择。 标准旋变器的初级绕组位于转子上,两个次级绕组位于定子上。而另一方面,可变磁阻旋变器的转子上无绕组,其初级和次级绕组均在定子上,但转子的凸极(裸露极点)将次级正弦变化耦合至角位置。图1显示经典和可变磁阻旋变器。 图1. 经典旋变器与可变磁阻旋变器 如等式1所示,当正弦信号激励初级绕组R1 – R2时,在次级绕组上会产生一个感应信号。耦合至次级绕组的信号大小与相对于定子的转子位置成函数关系,其衰减系数称为旋变器转换比。由于次级绕组机械错位90°,两路正弦输出信号彼此间的相位相差90°。旋变器输入和输出电压之间的关系如等式2和等式3所示。等式2为正弦信号,等式3为余弦信号。 (1) (2) (3) 其中,θ是轴角,ω是激励信号频率,E0是激励信号幅度,T 是旋变器转换比。 两路输出信号由轴角的正弦和余弦信号调制。激励信号以及正弦和余弦输出信号的图示如图2所示。正弦信号在90°和270°时具有最大幅度,余弦信号在0°和180°时具有最大幅度。 图2. 旋变器电气信号示意图 旋变器传感器有一组独特的参数,在设计时应予以考虑。最重要的电气参数以及相关的典型规格汇总在表1中。 表1. 旋变器关键参数 电气参数典型范围单位说明 输入电压3–7 V rms 建议施加在旋变器初级绕组R1 – R2的激励信号幅度 输入频率50–20,000 Hz 建议施加在旋变器初级绕组R1 – R2的激励信号频率 转换比0.2–1.0 V/V 初级和次级绕组信号幅度比 输入阻抗100–500 ?旋变器输入阻抗 相移±25 度施加在初级绕组(R1 – R2)上的激励信号和次级绕组(S3 – S1, S2 – S4)上的正弦/余弦信号之间的相移 极点对1–3 每次机械旋转的电气旋转数

数字-模拟音频转换器

用户手册 数字-模拟音频转换器 2路光纤+2路同轴音频切换器 使用手册 产品型号:ADSW0006M1 聆听自然的声音! 备注 本公司保留不需要通知本手册读者而对产品实物的包装及其相关文档进行修改的权利。 ? 2012 本公司版权所有

引言 尊敬的客户: 您好! 非常感谢您购买本公司的产品。为了实现产品的最佳效果和保证安全,请您在对产品进行连接、操作、调试前仔细阅读本手册。此手册请予以保留,以备将来查阅。 本公司所生产的HDMI转换器、切换器、网线延长器、矩阵、分配器等系列产品,其设计之目的是为了让您的影音设备使用起来更便捷,更舒适,更高效,更节能。 这款音频转换器可以把四路SPDIF信号(2路光纤+2路同轴)信号自由切换到一路光纤信号输出,同时将LPCM格式的数字音频转换成立体声模拟音频输出。可广泛用于DVD播放机、蓝光机、网络播放器、高清播放器、PS2、PS3、Xbox360、PC等数字音频转换输出。 本公司所生产设备为以下应用提供解决方案:如对噪声、传输距离及安全有限制的场所、数据中心控制、信息分配、会议室演示以及教学环境和公司培训场所。 真诚服务是我们的理念,顾客满意是我们的宗旨。本公司将以最优惠的价格提供给客户最好的产品,并竭诚为客户提供优质服务。 产品简介 产品特点: ●4路SPDIF(2路光纤+2路同轴)数字音频输入,自由切换到一路光纤输出,同时转换成 1路L/R模拟音频输出和1路耳机输出 ●采用192KHz/24bit DAC音频转换芯片 ●光纤输出支持杜比AC3、DTS、THX、 HDCD、LPCM等数字音频格式 ●支持LPCM数字音频格式转换成模拟音频输出 ●自动检测识别输入数字音频信号格式,非LPCM音频输入时模拟输出自动静音 ●音频输入状态指示。当无音频输入或者输入错误数据时,对应通道指示灯开始闪烁 ●一键切换输入源及电源待机,操作方便快捷 ●耳机放大输出,能直接驱动3.5mm插头通用耳机 ●高品质音质,低噪音 ●断电记忆功能,重新开机后自动切换到上次使用信号通道 ●使用DC5V/1A外置电源适配器供电

数字转换器

数字—模拟转换器(DAC )原理研究 一.内容描述: D/A 转换器通常是把加权值与二进制码的各比特相对应的电压或者电流,按二进制码进行相加,从而得到模拟信号的方法。产生加权电压和电流的方法有使用负载电阻的方法和使用梯形电阻网络的方法。 二,原理描述 本次实验主要以三位转换器为主要的研究对象。先对其原理进行分析,如下 图所示为建立的电路图: 建立的仿真电路图: 假设输入的数字为D 2D 1D 0=001,即D 0=1时,此时只有一个开关接至电压源,其他的均接地,T 型电阻网络的等效电路: 2 2122 V 0 k Ω1k Ω 1k Ω 2k Ω 2k Ω2k Ω 2k Ω 2V s V s V s

根据戴维南等效电路,每等效一次电压源的值都缩小为原来的一半。下图为其等效电路图的演化过程: =》 =》 由于输出端开路则V0= 32 3 2s V ,同理当输入数字分别为010,100时即D 1, D 2分别单独

接至参考电压源V s ,根据上述方法,可求得D/A 转换器的输出电压分别为 V 0= 32?22s V , V 0=32?2 Vs ,对于任意输入的数字信号D 2D 1D 0, 根据叠加定理,可求得D/A 转换器的输出电压为:V 0= D 0?32?32s V + D 1?32?2 2s V ,+ D 2?32?2 Vs = 32?32 1 ?V D D D )222(001122++s 三 进行仿真实验: 1. 下图为建立的仿真电路图。 首先手动观察V0的值的变化:Di=1:开关接Vs Di=0:开关接地 进行仿真实验得到的结果建立表格得: 二进制数 000 100 101 010 011 001 110 111 电压值(v ) 0 1.0 5.0 2.0 6.0 4.0 3.0 7.0 输出矩形波时的仿真电路图:

3.8、时间数字转换器TDC

3.8时间数字转换器TDC(Time to Digital Convert) -------高精度短时间间隔测量技术与方法---时间间隔的测量技术,尤其是高精度的时间间隔(皮秒1ps=10E-12s量级)的测量技术意义重大,不论是电信通讯,芯片设计和数字示波器(Digital Oscilloscope)等工程领域,还是原子物理、天文观测等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术领域都离不开高精度的时间间隔测量技术。 时间间隔测量分辨率和精度与其应用环境有很大关系。在日常生活中,精确到分钟的测时精度已能满足人们的普通需要了,但现代军事、通讯、导航等领域对时间精确度的要求越来越高。1秒的测时误差会导致大海中的舰船偏离航线数百米,1微秒的测时误差会导致航天飞机不能安全返航。 精密时间间隔测量是高精度激光脉冲测距、超声波测距和雷达测距的物理基础。测量波束在测距仪器和被测目标之间往返的时间间隔与距离成正比,测距精度直接由时间间隔测量精度决定。激光测距、雷达测距和超声波测距在军事、航天、航空、冶金等方面都有着广泛应用。军事上对打击目标的精确测距是精确打击的基础,提高时间间隔测量的分辨率,就意味着有效提高制导、引爆的精确度;在航空航天领域,飞行器通过精确测量波束往返所需的时间间隔来进行导航和高度标定等,飞行过程对时间间隔测量精度和实时性要求更为苛刻,实时精确地测量时间间隔,可以保障飞行器的安全飞行。 综上所述,精密时间间隔测量技术在航空、航天、精确制导以及核物理等领域有着广泛的应用,是导航、空间技术、通讯、工业生产、电力等应领域不可缺少的关键技术。精密时间间隔测量对测控技术在工业、国防及学技术的进步方面起到了举足轻重的作用。各学科的发展前沿,对时间、率电子测量技术的发展提出了越来越高的要求,研究微小时间间隔的测量法,进一步提高时间、频率测量分辨率,是当今科技高速发展所亟待解决课题。这方面所取得的新技术及成果,将会产生巨大的经济效益。 3.8.1时间间隔测量方法的分类 时间间隔直接测量方法有脉冲计数法、延迟时间内插法等;间接测量方法有时间电压变换(TDC)、游标时间内插法和脉冲宽度压缩时间内插法等。

用于AD2S1210旋变数字参考信号输出的高电流驱动器

用于AD2S1210旋变数字参考信号输出的高电流驱动器 ADI 时间:2011年06月17日 字体: 大中小 关键词:数字转换器驱动器振荡器运算放大器电路 ADI 电路功能与优势 旋变数字转换器(RDC)广泛用于汽车和工业应用中,用来提供电机轴位置/速度反馈信息。 AD2S1210是一款完整的10位至16位分辨率RDC,片内集成可编程正弦波振荡器,为旋变器提供激励。由于工作环境恶劣,AD2S1210(C级和D级)的额定温度范围为?40°C至+125°C的扩展工业温度范围。 图1所示的高电流驱动器放大AD2S1210的参考振荡器输出并进行电平转换,从而优化与旋变器的接口。该驱动器是一个使用双通道、低噪声、精密运算放大器AD8662和分立互补发射极跟随器输出级的复合放大器。一个类似的驱动器级用于互补激励输出,从而提供一个全差分信号来驱动旋变器初级绕组。AD8662提供8引脚窄体SOIC和8引脚MSOP两种封装,额定温度范围均为?40°C至 +125°C的扩展工业温度范围。 图1. 用于AD2S1210 RDC参考信号输出的高电流缓冲器(原理示意图,未显示 去耦和所有连接)

RDC与旋转传感器配合使用,以便检测电机轴的位置和转速。在这种应用中,旋变器利用正弦波参考信号进行激励。初级绕组上的旋变器激励参考信号被转换为两个正弦差分输出信号:正弦和余弦。正弦和余弦信号的幅度取决于实际的旋变器位置、旋变器转换比和激励信号幅度。 RDC同步采样两个输入信号,以便向数字引擎(即所谓Type II跟踪环路)提供数字化数据。Type II跟踪环路负责计算位置和速度。典型应用电路如图2所示。

数字模拟转换器

数字模拟转换器 DAC 电脑对声音这种信号不能直接处理,先把它转化成电脑能识别的数字信号,就要用到声卡中的DAC(数字/模拟转换),它把声音信号转换成数字信号,要分两步进行,采样和转换。即数/模转装换器,一种将数字信号转换成模拟信号的装置。DAC的位数越高,信号失真就越小。声音也更清晰稳定。DAC格式是英文Digital Audio Compress的简称,是北京豪杰纵横网络技术有限公司(以超级解霸的成功开发而闻名),凭借自己多年积累的音频编码技术,独创自然声学模型,开发出的专业级音频压缩格式,超高音质,并且具有很好的定位能力。传统的音频压缩技术,基于人耳听觉模型,这种理论的依据是在一定的频率附近,大声音压过小声音,从而可以删去小声音;如一声巨响会让你听不到其他声音。事实上,人听不到小的声音,但可以分辨出这个小的声音,细听还是有的。所以DAC创造了自己的自然声学模型,保证了所有声音的分辨感觉。DAC 格式具有以下特点:支持AC-3、DTS同一级别的高质量音频压缩算法;支持频率从22K-1M;支持通道数从1-32通道,包括5.1和7.1;支持16位到32位;每通道独立编码,无干扰、串扰问题;每通道位率为75、100、120、150Kbps

等等。计算效率:采用100MHZ的PDA,完全能够实时解码播放高质量的44KHZ以上音乐,CPU占用50%左右。DAC格式具有以下优势:低码率时DAC压缩的大小与MP3差不多,但声音不发沙,定位感依然存在,与原始无损压缩相比只是会发现截止频率以上的声音有些小差别;中等码率时DAC音质与AC-3差不多,截止频率越过了人耳的范围,从仪器中可以测出;高码率时DAC音质与CD的差别是人耳几乎分辨不出来,只能从仪器中的波形进行比较才能分出差别;DAC的效率绝对不会发沙,因为它不删去频率,它不认为人耳听不到;也不会发闷,因为它不针对低质量的音频进行处理。 标准确定标准的确定要让市场应用说了算DAC在数字家庭中,可以用于建立高质量的电影院级数码音响系统及其处理。由于计算效率高,占用CPU少,DAC还可以支持互联网高质量音频实时传送和编解码的需求。豪杰公司DAC格式的推出,填补国内空白,节约外汇资金,对我国音频产业推动作用不可小视。DAC格式的推广目标就是要使DAC逐步成为音频编码的市场标准之一。“世上本没有路,走的人多了也就成了路”。标准也是这样,用的人多了才能成为标准,市场应用是检验标准成功与否的关键。标准并不唯一,就音频编码来说,MP3、WMA都可以称为市场标

旋变位置解码系统的设计

旋变位置解码系统的设计 【摘要】基于旋转变压器及其解码芯片的原理与特点,采用AD2S1205解码芯片构建了旋变位置解码系统,并设计了相应的硬件电路、软件解码程序,搭建了旋变解码测试系统。实验结果表明,旋变位置解码电路设计合理,信号时序正确,能够输出稳定可靠的位置信号。 【关键词】旋转变压器;AD2S1205;位置信号 1.引言 随着永磁同步电机在工业、农业、航天等各领域的广泛应用,永磁同步电机在电动汽车驱动系统领域也得到同步发展。众所周知,永磁同步电机的稳定可靠运行,需要安装位置传感器来检测位置信号。因旋转变压器(简称旋变)通过与相应的解码芯片配合即可对电机转子位置进行检测,所以旋变作为较为可靠的绝对位置传感器被广泛采用。目前很多专家学者开始研究旋变位置解码系统[1-4],随着旋变及其解码芯片技术的不断发展,旋变的可靠性更高,解码电路也更加紧凑。本文采用当前最新一代可变磁阻旋变和与之配合的解码芯片AD2S1205,设计了相应的旋变位置解码系统,并通过测试系统验证了系统的可靠性。 2.旋变工作原理 旋变的通常配置是初级绕组位于转子上,两个二次绕组位于定子上。本系统采用的可变磁阻旋变的转子上则不存在绕组,如图1所示,初级绕组和二次绕组均位于定子上,转子的这种特殊设计可使得次级耦合随着角位置变化而发生正弦变化。 图1 旋转变压器原理图 无论何种配置,旋变正弦绕组的输出电压是,余弦绕组的输出电压是,如(1)式和(2)式所示。其中:为轴角,为转子激励角频率,E0为转子激励幅度。 (1) (2) 可变磁阻旋变初级绕组采用交流基准源激励,两个次级绕组机械上交叉90°。定子二次绕组上耦合出的电压幅度是转子相对于定子角位置的函数,旋变输出信号如图2所示。 图2 旋变输出信号 转换器跟踪轴角的原理为,转换器产生输出角,然后反馈以与输入角相比较。

模拟信号到数字信号转换器

K部分模拟信号到数字信号转换器 K.1 摘要 本章介绍了模拟信号到数字信号转换器电路板并包括介绍一个元件分布的丝网印层面。 其电路图可在总电路图集中找到;而元件表可在第七章中找到。模拟信号到数字信号的转换称为“A/D”或A到D转换。A/D转换器位于中心控制组合中。 ———————————————————————————————————————K.2 电路工作基本原理 从模拟输入板来的模拟音频信号进入A/D转换板,在这里信号被转换为12位数字音频信号,此功能由A/D转换集成块完成。其转换的速率为1.2到2.5微秒,主要取决于发射机载波频率。A/D转换过程是与发射载波RF信号同步的,因此PA模块的开关过程是在发射载波RF驱动器过零处进行的。来自A/D转换器的数字音频信号存贮在锁存器中。 锁存器的输出信号送至调制编码板,在编码板上信号被用来打开PA模块。锁存器输出也送入音频信号重现电路和在A/D板上的大台阶同步电路。重现的音频信号送入在控制器板(A38)上的包络误差电路。大台阶同步信号送“Dither”振荡器,其位于模拟信号输入电路板。 下面的说明请参阅模拟信号到数字信号转换电路板的电路图集(图839-7855-177)。 参阅第五章使用维护手册,作为调整和印制板维护操作过程参考。 参阅第四章全系统原理说明,来了解发射机音频和数字音频部分的总体说明和有关框图。 ———————————————————————————————————————K.3 电路说明 K.3.1 转换PA采样为A/D编码脉冲(T1,U29,Q9) 有两路RF采样信号输入到A/D转换器板。一路是RF分配器(A15)来的在J3-1和J3-2上的分配器采样频率输入信号。另一路是从输出合成器来的输出采样频率信号在J8-1和J8-2。作为这个采样的输入网络是一个R-C-L网络,它在525kHz处提供一个固定90°相移。跳转插头P11A-P11B允许不连接这个采样。 PA模块必须在RF驱动信号过零点时进行开关控制过程。在调制信号期间这个时间定位需要稍有移动尤其是对发射机载波频率的低频端,因此射频RF驱动信号和被90°相移的RF 输出其叠加在一起。两个信号矢量在R62迭加。其结果在有调制时输出有约+/-15°的相移值(在等宽的低端)。 射频RF输入送入宽带环形RF变压器T1的初级绕组。电阻R18和L-C网络及有关器件由针式双列直插开关S1部分选择提供可调整的,频率指定的相移(参阅在第五章中调谐和频率改变操作过程,及有关设置S1的使用维护信息)。 斯密特触发器U12C转换射频RF信号为TTL电平脉冲。二极管CR14和CR15使斯密特触发器的输入信号限制在+0.7和+4.3V之间。 K.3.2 频率分配器(U29,Q9) 在TP6的频率输出是RF输入频率(从J3的1脚),如果跳转插头插入在JP10的5脚和6脚之间。在TP6输出的是RF输入频率的一半如果跳转插头插在1脚和2脚之间。跳转插头插入3脚和4脚之间在TP6输出的是RF输入频率的三分之一。 跳转插头的位置取决于发射机工作频率。请参阅有关A/D转换器的电路图注释或频率

电机光电编码器、旋转变压器接线方法

卷绕电机G1:所用为光电编码器 电机接线盒光码侧原装光码新光码柜内九针阴插头侧十五针 B1-------------------VCC--------红棕 4 第4 B2-------------------GND--------蓝白 5 2 B3-------------------A --------绿绿 3 1 B4-------------------A- --------棕黄 2 9 B5-------------------B --------灰灰 1 3 B6-------------------B- --------黑粉9 11 B7-------------------C --------粉蓝7 5 B8-------------------C- ---------白红 6 13 G2----G7 所用旋转变压器柜内九针阳插头 B1------------------------------------------------------------------------1 B2------------------------------------------------------------------------2 B3------------------------------------------------------------------------ 空 B4------------------------------------------------------------------------4 B5------------------------------------------------------------------------5 B6------------------------------------------------------------------------6 B7------------------------------------------------------------------------7 B8------------------------------------------------------------------------空 由于旋转变压器所用产品来自不同厂家,故接线颜色不一样,这里就不列出,但是B1,B2之间应该有20多欧电阻,B4,B5之间40多欧,B6,B7之间40多欧。 光码好坏检测方法:拍下急停,拉动卷绕电机皮带,屏幕上有车速显示则光码正常。 注:这里所谓的新光码是指从武汉同力机电有限公司购买的光码,到目前为止,从武汉同力机电购买的光码都是黑色ELCO EB58P14R-H4PR-2048,以后若有变更,请以光码标签上的颜色定义为准!

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