一种旋变激磁信号的产生系统及方法发明专利

专利名称：一种旋变激磁信号的产生系统及方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111029139.5

专利申请（专利权）人：河北汉光重工有限责任公司
权利人地址：河北省邯郸市经济开发区和谐大街8号

专利发明（设计）人：范明明,吴长安,孟凡强,万金波,解宝彬

专利摘要：本发明的旋变激磁信号的产生系统及方法，包括主控模块，用于产生根据正弦规律变化的数字调制波，低通滤波器，用于将所述数字调制波转换为正弦波，第一级运算放大电路，用于对所述正弦波进行第一级放大，高通滤波电路，用于对所述正弦波进行隔直处理，第二级运算放大电路，用于对所述正弦波进行二级放大，以及反相电路，用于对所述正弦波反相，产生旋变激磁信号。解决现有旋变激磁信号产生方法的重量大、体积大、成本高和不易于集成化的问题，具有成本低、体积小、重量轻、易于集成等优点。

主权利要求：
1.一种旋变激磁信号的产生系统，其特征在于，所述系统包括：主控模块，用于产生根据正弦规律变化的数字调制波，低通滤波器，用于将所述数字调制波转换为正弦波，第一级运算放大电路，用于对所述正弦波进行第一级放大，高通滤波电路，用于对所述正弦波进行隔直处理，第二级运算放大电路，用于对所述正弦波进行二级放大，以及反相电路，用于对所述正弦波反相，产生旋变激磁信号；
所述主控模块包括存储芯片和主控芯片，所述存储芯片存储一个周期内根据正弦规律变化的数据模块，所述主控芯片根据所述数据模块通过分频方式产生所述根据正弦规律变化的数字调制波；初始化主控模块，利用系统定时器计数数字调制波的分频，根据存储芯片存储的数据模块产生某一个占空比的波形数据，得到相应的数字调制波；
所述旋变激磁信号包括旋变激磁信号高和旋变激磁信号低；
所述主控芯片还用于通过调整分频系数改变所述旋变激磁信号的频率；
通过调整所述第一级运算放大电路和第二级运算放大电路的配置电路的电阻改变所述旋变激磁信号的幅值。
2.一种旋变激磁信号的产生方法，应用于权利要求1所述的系统，其特征在于，所述方法包括：
利用主控模块产生根据正弦规律变化的数字调制波，所述数字调制波经低通滤波器转换为正弦波，所述正弦波经第一级运算放大电路进行第一级放大两倍再经高通滤波电路进行隔直处理，经第二级运算放大电路放大四倍后经反相电路反相，通过调整主控芯片的分频系数改变激磁信号的频率，通过改变第一级放大电路和第二级放大电路的配置电阻改变激磁信号的幅值范围，产生满足要求的旋变激磁信号。 说明书 : 一种旋变激磁信号的产生系统及方法技术领域[0001] 本发明属于旋变控制技术领域，具体涉及一种旋变激磁信号的产生系统及方法。背景技术[0002] 在闭环控制系统中，一般使用旋转变压器或者光电编码器进行角度信号采集。使用旋转变压器进行角度采集时，其信号源一般由激磁模块或激磁芯片提供，或者经过数模转换电路处理得到。激磁模块重量大、体积大，而且需要独立的外供电源，激磁芯片或者数模转换芯片价格高，并且也需要外围配置电路，均不利于产品的小型化、集成化和低成本要求。发明内容[0003] 本发明克服了现有技术的不足之一，提供了一种旋变激磁信号的产生系统及方法，解决现有旋变激磁信号产生方法的重量大、体积大、成本高和不易于集成化的问题，具有成本低、体积小、重量轻、易于集成等优点。[0004] 根据本公开的一方面，本发明提供一种旋变激磁信号的产生系统，所述系统包括：主控模块，用于产生根据正弦规律变化的数字调制波，低通滤波器，用于将所述数字调制波转换为正弦波，第一级运算放大电路，用于对所述正弦波进行第一级放大，高通滤波电路，用于对所述正弦波进行隔直处理，第二级运算放大电路，用于对所述正弦波进行二级放大，以及反相电路，用于对所述正弦波反相，产生旋变激磁信号。[0005] 在一种可能的实现方式中，所述主控模块包括存储芯片和主控芯片，所述存储芯片存储一个周期内根据正弦规律变化的数据模块，所述主控芯片根据所述数据模块通过分频方式产生所述根据正弦规律变化的数字调制波。[0006] 在一种可能的实现方式中，所述旋变激磁信号包括旋变激磁信号高和旋变激磁信号低。[0007] 在一种可能的实现方式中，所述主控芯片还用于通过调整分频系数改变所述旋变激磁信号的频率。[0008] 在一种可能的实现方式中，通过调整所述第一级运算放大电路和第二级运算放大电路的配置电路的电阻改变所述旋变激磁信号的幅值。[0009] 根据本公开的另一方面，本发明提出了一种旋变激磁信号的产生方法，所述方法包括：[0010] 利用主控模块产生根据正弦规律变化的数字调制波，所述数字调制波经低通滤波器转换为正弦波，所述正弦波经第一级运算放大电路进行第一级放大两倍再经高通滤波电路进行隔直处理，经第二级运算放大电路放大四倍后经反相电路反相，产生满足要求的旋变激磁信号。[0011] 本发明的旋变激磁信号的产生系统，包括：主控模块，用于产生根据正弦规律变化的数字调制波，低通滤波器，用于将所述数字调制波转换为正弦波，第一级运算放大电路，用于对所述正弦波进行第一级放大，高通滤波电路，用于对所述正弦波进行隔直处理，第二级运算放大电路，用于对所述正弦波进行二级放大，以及反相电路，用于对所述正弦波反相，产生旋变激磁信号。具备成本低、体积小、重量轻、易于集成等优点。附图说明[0012] 附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。[0013] 图1示出了根据本公开一实施例的一种旋变激磁信号的产生系统的原理框图；[0014] 图2示出了根据本公开一实施例的主控芯片产生数字调制波的流程图。具体实施方式[0015] 以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。[0016] 本发明的简易旋变激磁信号产生系统和方法，主要利用主控芯片产生调制波，通过低通滤波器后产生正弦波，依次经第一级运算放大器进行第一级放大、高通滤波器隔直处理、然后经过第二级运算放大器和反相电路得到满足系统要求的旋变激磁信号。[0017] 图1示出了根据本公开一实施例的一种旋变激磁信号的产生系统的原理框图。[0018] 如图1所示，旋变激磁信号的产生系统包括：主控模块、低通滤波电路、第一级运算放大电路、高通滤波电路、第二级运算放大和反相电路。[0019] 图2示出了根据本公开一实施例的主控芯片产生数字调制波的流程图。[0020] 其中，如图1所示，主控模块，用于产生根据正弦规律变化的数字调制波。主控模块主要包括存储芯片、主控芯片和配置电路。存储芯片存储一个周期内根据正弦规律变化的数据模块。主控芯片根据存储芯片存储的数据模块通过分频方式产生所述根据正弦规律变化的数字调制波。如图2所示，初始化主控模块，利用系统定时器计数数字调制波的分频，根据存储芯片存储的数据模块产生某一个占空比的波形数据，得到相应的数字调制波。其中，主控芯片的运行频率可以为200MHz，通过分频方式产生占空比按照上述正弦规律变化的5kHz的数字调制波，该数字调制波的幅值范围为0～3.3V。[0021] 低通滤波器，低通滤波器可以由一个电阻和一个电容组成，用于将数字调制波转换为正弦波。例如，低通滤波器可以将幅值范围为0～3.3V的数字调制波转换为频率为5kHz，幅值范围为0.4～2.9V的正弦波。[0022] 第一级运算放大电路，包括运放芯片和相应的配置电路，用于对正弦波进行第一级放大，并将正弦波放大两倍，例如，可以将幅值范围为0.4～2.9V的正弦波放大为幅值范围为0.8～5.8V的正弦波。[0023] 高通滤波电路，可以由一个电阻和一个电容组成，用于对正弦波进行隔直处理，例如，对幅值范围为0.8～5.8V的正弦波进行隔直处理后变为幅值范围为‑2.5V～+2.5V的正弦波。[0024] 第二级运算放大电路，用于对正弦波进行二级放大，主要包括运放芯片和相应的配置电路。第二级运算放大电路能够将正弦波放大到四倍，例如可以将幅值范围为‑2.5V～+2.5V的正弦波放大为幅值范围为‑10V～+10V的正弦波。[0025] 反相电路，用于对正弦波反相以产生旋变激磁信号，主要包括运放芯片和相应的配置电路。其中，旋变激磁信号包括旋变激磁信号高和旋变激磁信号低。[0026] 在一示例中，该系统还可以通过调整主控模块的主控芯片的分频系数可以改变旋变激磁信号的频率，通过改变第一级运算放大电路和第二级运算放大和反相电路的配置电路的电阻可以改变旋变激磁信号的幅值范围，能够满足任何旋变的要求。[0027] 本发明还提出一种旋变激磁信号的产生方法，包括：利用主控模块产生根据正弦规律变化的数字调制波，所述数字调制波经低通滤波器转换为正弦波，所述正弦波经第一级运算放大电路进行第一级放大两倍再经高通滤波电路进行隔直处理，经第二级运算放大电路放大四倍后经反相电路反相，产生满足要求的旋变激磁信号。[0028] 本公开的旋变激磁信号的产生系统及方法，仅需要电阻、电容和运算放大器等器件，具有成本低、体积小、重量轻、易于实现的优点。通过调整主控芯片的分频系数可以改变激磁信号的频率，通过改变第一级放大电路和第二级放大电路的配置电阻可以改变激磁信号的幅值范围，因此，该方法可满足任何旋变的要求，适用性强，并成功应用在制冷红外导引头中，可降低导引头成本，并减小导引头的体积和重量。[0029] 虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

专利地区：河北

专利申请日期：2021-09-01

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN113900475B