旋变变压器解码电路
电动汽车电机旋转变压器及其解析电路失效分析及优化
156AUTO TIMEAUTO PARTS | 汽车零部件1 引言获取转子位置信息是实现永磁同步电机矢量控制的基础[1]，旋转变压器由于结构可靠、抗干扰能力强、适用于恶劣环境等优点[2]，被广泛用作电机转子的位置传感器。
旋转变压器及其解析电路，包含旋转变压器、励磁芯片、激励输出及回采电路、正余弦传输及处理电路、解码芯片、主控芯片等，作为高精度信号的处理回路[3]，每一个环节出现问题，都会引起整个系统的失效，设计过程很难充分考虑每一个环节，因此，研发过程及售后出现的旋变故障，均应受到高度重视，并进行逆向排查，以不断完善产品设计。
本文汇总分析了研发及售后出现的电动车旋变故障类型并提出相应的优化方法，为后续电动汽车的研发及故障排查提供指导。
2 旋转变压器及其解析电路故障旋转变压器位于驱动电机的内部，包括定子和转子两部分。
定子位于驱动电机端盖，转子位于驱动电机转轴的轴端，与驱动电机转轴同步旋转，并在定子线圈中感应出相应的正余弦信号。
正余弦信号通过信号传输电路被传递给旋变解码芯片，经过解码得到转轴的位置及速度信息，这些信息被反馈至主控芯片，进行精确电机转矩控制。
旋转变压器及其解析电路出现故障时，将导致无法采集到正余弦信号或信号失真，无法正确解码出电机转子的位置及速度信息，此种情况即为旋变故障。
3 旋转变压器及其解析电路故障模式3.1 电机控制器旋转变压器解析电路失效电机控制器旋转变压器解析电路包括了PCB 板上的处理芯片及配套电路、接插件，常见的失效模式有旋变解码芯片失效、PCB 板失效、电机控制器内部接插件失效等。
（1）旋变解码芯片失效，一般是由于芯片生产、运输过程、装配过程中存在的磕碰及静电损坏风险导致的失效;（2）PCB 板失效，一般是PCB 板生产过程中返修导致，返修一般采用手工焊的方式，其质量及流程不可控，容易出现虚焊的现象如图2，导致传输过程中旋变信号失真，出现旋变故障；（3）电机控制器内部接插件失效，一般为PCB 板上的接插件耐振动等级不满足电动汽车电机旋转变压器及其解析电路失效分析及优化李新成 姚琛 罗文庆 高桂芬 邵杰上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要： 近年来，随着电动汽车的热销，其售后质量也引起了广泛的关注。
基于AD2S1200的旋转变压器解码电路的设计
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２ １ Ｓｉ ｅｈ Ｅ ｇｇ ０ ２ ｃ Ｔ ｃ． ｎｒ． ．
基 于 Ａ ２ １０ Ｄ Ｓ ２０的旋 转 变 压 器 解码 电路 的设计
储 海 燕 许 刚
（ 安 航 空 学 院电 气 工 程 系 ， 安 ７ ０７ ） 西 西 １０ ７
摘
要
旋转变压器是一种高分辨率的角度传感器 。系统设 计一种 以 Ａ ２ １０ Ｄ Ｓ ２０为核 心 的数 字解码 电路 系统。 它以振荡 电
路产生的正弦波 电压信号作为旋变的激励信 号， 加上相关 的外 围电路 ， 构成 了旋 转变压器一 数字 转换 器 ， 解算 出旋 变 的轴 角 ０
和旋 变的转速 ｎ 并在此基础上 ， 析产 生角度解算误差 的各种 因素 。 ： 分
关键词 旋转变压器 Ａ ２ １０ Ｄ Ｓ２０ 解码器
中图法分类号
Ｔ ９ ９ ３ Ｎ １． ；
文献标 志码
Ａ
旋转 变压 器用 于 运动 伺 服 控制 系统 中 ， 自动 是
如图 １ 示 ， 转子 Ｒ一Ｒ 所 设 １ ２激 磁 绕 组 施 加 的
激磁 电压 为 ：
控制系统 中的一类精密控制微 电机， 它既可以单机
运行 ， 可 以多机 组 合 运行 。当励 磁 绕 组 以一 定 频 也
ｓ
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一定 子
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图 １ 旋 转 变 压 器 原 理 图
统、 机械工具、 汽车 、 电力 、 冶金、 纺织 、 印刷等领域 。
ｕ ，＝ｓｎ ｔ工作原理 ２ ． Ｊ
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 ， 出绕 组 的 电压 幅值 与 转 子 转 角 成 正 弦 、 输 余 弦 函数关 系 ， 保 持 某 一 比例 关 系 ， 在 一 定 转 或 或 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 ， 可 以作 为 两 相 移 也 相器 用在 角度 ． 字转换 装置 中。 数
旋转变压器解码电路设计
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Байду номын сангаас 2013 届本科毕业设计论文
目录
第一章 旋转变压器..................................................................................................5
1.2.1 环形变压器式旋转变压器................................................................................... 5 1.2.2 磁阻式旋转变压器............................................................................................... 6 1.3 正余弦旋转变压器的工作原理...................................................................................... 6 1.4 旋转变压器与光学编码器比较...................................................................................... 8 1.5 旋转变压器的应用.......................................................................................................... 9
第三章 控制器 STM32F103RBT6........................................................................ 14
旋变变压器编码器原理
旋变变压器编码器原理
旋变变压器编码器是一种利用旋变变压器实现旋转角度测量的装置。
其原理如下：
1. 旋变变压器是一种特殊的变压器，其一般由一个固定铁芯和一个旋转铁芯组成。
固定铁芯绕制有一组绕组，而旋转铁芯则绕制有另外一组绕组。
2. 当旋转铁芯相对于固定铁芯旋转时，两组绕组之间的磁链的耦合程度会发生改变，从而导致输出电压的变化。
3. 编码器一般通过输入电压和输出电压之间的变化关系，来确定旋转角度。
通过对输出电压进行采样和处理，可以得到旋转铁芯的角度信息。
4. 通常，编码器还会有一个信号处理器，用于处理和解码输出信号，以得到更加精确的旋转角度。
总结起来，旋变变压器编码器利用旋变变压器的磁链耦合变化原理，通过对输出电压的采样和处理，来确定旋转角度信息。
这种编码器具有结构简单、精度高等优点，广泛应用于机械、电子等领域中需要测量旋转角度的场合。
基于AD2S1210的旋变解码电路设计
基于AD2S1210的旋变解码电路设计刘芸邑;郑婕;李燕;田桂平;魏伟;陈洁【摘要】This paper introduces a resolver decoding circuit based on the position detection of a step-stare panoramic imaging platform. Through the use of AD2S1210(revolving transformer/digital converting IC produced by ADI), to decode the resolver J78XFS009, a decoding circuit is designed. The design includes the basic working of ADS2S1210, the interface circuit and the connecting circuit between the micro-controller and resolver and so on. The whole circuit has the advantages of simple structure, high reliability, working stability, high precision and better noise immunity, etc. It can be used under harsh environments, so it has high value of practical use. The experimental results show that the circuit can detect the position signals of the DC motor accurately, so it can contribute to achieve a more precise closed loop control of DC motors.%介绍了在步进凝视扫描成像平台的位置检测中，传感器的解码电路。
ADI旋变解码电路笔记(中文)
图 2. AD2S1210 RDC 典型应用电路
由于旋变器的输入信号要求，激励缓冲器必须提供高达 200 mA 的单端电流。图 1 所示的缓冲电路不仅提供电流驱动能力， 而且提供 AD2S1210 激励输出信号的增益。本电路笔记说明性 能要求及推荐的激励缓冲拓扑结构。典型旋变器的输入电阻在 100 Ω 至 200 Ω 之间，初级线圈应利用 7 V rms 的电压驱动。 该转换器支持 3.15 V p-p ±27%范围的输入信号。AD2S1210 的额定频率范围为 2 kHz 至 20 kHz。采用 Type II 跟踪环路跟 踪输入信号，并将正弦和余弦输入端的信息转换为输入角度和 速度所对应的数字量。该器件的额定最大跟踪速率为 3,125 rps。
AD2S1210 的激励输出通常在EXC和/EXC输出端提供 3.6 V p-p正弦信号，这将产生一个 7.2 V p-p差分信号。
汽车旋变器的典型转换比为 0.286。因此，如果将一个单位增 益缓冲器配合 AD2S1210 使用，则旋变器输出的幅度约为差分 2 V p-p。这种信号的幅度不足以满足 AD2S1210 的输入幅度要 求。理想情况下，正弦和余弦输入应具有差分 3.15 V p-p 的幅 度，因此缓冲器级应提供约 1.5 的增益。
旋变软解码电路
旋变软解码电路简介旋变软解码电路是一种用于解码旋转编码器信号的电路。
旋转编码器是一种常见的输入设备，用于测量旋转物体的位置和方向。
旋变软解码电路可以将旋转编码器的输出信号转换为数字信号，以便进一步处理和分析。
工作原理旋变软解码电路的工作原理基于旋转编码器的输出信号。
旋转编码器由两个感应器组成，分别测量旋转物体的位置和方向。
每当旋转物体发生变化时，感应器会产生一个脉冲信号。
这些脉冲信号由旋变软解码电路处理，并转换为数字信号。
旋变软解码电路的核心部分是一个计数器。
计数器根据感应器的脉冲信号进行计数，并根据旋转方向进行增减。
通过对计数器的读取，可以得到旋转编码器的位置和方向信息。
为了提高解码精度，旋变软解码电路通常还包括一个滤波器。
滤波器用于平滑感应器的脉冲信号，以减少噪声干扰和抖动。
通过滤波器处理后的信号，可以更准确地测量旋转物体的位置和方向。
电路设计旋变软解码电路的设计需要考虑以下几个方面：1. 输入接口旋转编码器的输出信号通常是两个脉冲信号，分别对应旋转物体的位置和方向。
因此，旋变软解码电路需要设计相应的输入接口，以接收旋转编码器的信号。
2. 计数器计数器是旋变软解码电路的核心部分。
它根据旋转编码器的脉冲信号进行计数，并根据旋转方向进行增减。
计数器的设计需要考虑解码精度和计数范围。
3. 滤波器滤波器用于平滑感应器的脉冲信号，以减少噪声干扰和抖动。
滤波器的设计需要考虑滤波器类型、截止频率和响应时间等参数。
4. 数字输出旋变软解码电路的最终目的是将旋转编码器的信号转换为数字信号，以便进一步处理和分析。
因此，电路设计需要考虑如何输出数字信号，并提供相应的接口。
应用领域旋变软解码电路广泛应用于各种需要测量旋转物体位置和方向的领域，包括但不限于以下几个方面：1. 机械工程旋变软解码电路可以用于测量机械设备的旋转部件，如电机、舵机、机械臂等。
通过测量旋转物体的位置和方向，可以实现精确的控制和定位。
2. 汽车工业旋变软解码电路可以用于测量汽车方向盘、油门踏板等旋转部件的位置和方向。
一种基于AD2S1210的旋转变压器位置解码及监控方法
AD2S1210摘要本文主要介绍了一种基于AD2S1210 的旋转变压器位置解码及监控方法。
本文首先对旋转变压器的工作原理进行了介绍，然后介绍了AD2S1210 芯片的特点和功能。
接下来详细介绍了用AD2S1210 实现旋转变压器的位置解码和监控的方法，包括硬件设计和软件实现。
最后，通过实际测试验证了该方法的可行性和精度。
关键词：旋转变压器；AD2S1210；位置解码；监控1.引言旋转变压器是一种常用的位置传感器，在工业生产中广泛应用。
它常用于旋转轴的角度测量和位置检测。
由于旋转变压器的输出信号是模拟信号，为了方便处理和使用，需要将其转换为数字信号。
因此，需要一种可靠的方法对旋转变压器的信号进行解码和监控。
2.旋转变压器的工作原理旋转变压器是一种将旋转轴的角位移转换为电信号的传感器。
其工作原理如图1 所示。
图1 旋转变压器的原理图旋转变压器包括一个定子和一个转子。
定子上绕有一个主绕组和两个相互平衡的副绕组，转子上只绕有一个变压器绕组。
在旋转的过程中，转子的位置发生变化，导致主绕组和副绕组中的电压出现变化，从而产生一个模拟输出信号。
因此，旋转变压器的输出信号表示了转子的位置。
3.AD2S1210 芯片的特点和功能AD2S1210 芯片是一种高精度的位置传感器接口芯片。
具有以下特点：( 1) 12 位分辨率，输出精度高；( 2)内置调零功能，能够消除偏移量和增益误差；( 3)内置差分放大器，适应不同的输入信号；(4)多种接口，提供灵活的控制方式。
因此，AD2S1210 芯片是一种非常适合于旋转变压器位置解码和监控的芯片。
4.基于AD2S1210 的旋转变压器位置解码和监控方法4.1 硬件设计基于AD2S1210 的旋转变压器位置解码和监控系统的硬件设计如图2 所示。
图2 基于AD2S1210 的旋转变压器位置解码和监控系统的硬件设计该系统包括旋转变压器、AD2S1210 芯片、单片机和显示模块。