数字自整角机 旋转变压器转换器
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通过反相叠加和LC串联谐振提高电压幅值的电源工作方式激磁电源是自整角机、旋转变压器、感应同步器、感应移相器等微特电机的必备供电电源,也是分解器数字转换器(RDC)模块的主要电源之一,在惯导、雷达、自动跟踪等自动化设备中应用广泛。
传统的激磁电源的设计,都是采用先设计正弦信号源,再经过衰减或放大,然后进行功率放大的模式。
这种设计方式由于电路工作环节多,导致电路复杂、效率低、成本高,温度稳定性不好,可靠性下降。
高电压、大电流、小体积的功率运算放大器的出现,为简化激磁电源设计,提高设计质量提供了可行性。
采用功率运放直接组成维恩电桥振荡电路,通过自激振荡产生驱动功率足够的正弦波。
采用这种方式设计的激磁电源,不仅结构简单、成本低,并且失真度小,具有稳频、稳幅功能和良好的低温漂性能。
1 直接振荡式激磁电源电路组成及工作原理图1是自激式激磁电源原理框图,根据实际供电电压的情况和负载的具体要求,可提供相同频率的3种不同幅值的正弦波输出。
基于功率运放的维恩电桥振荡器产生基本的正弦波输出;经过功率运放反相后,从其输出端和反相输入端可得到幅值叠加为基本正弦波幅值2倍的频率相同的正弦波输出;对于感性负载,可通过串联谐振电容,利用LC串联谐振原理得到更高幅值的输出。
1.1核心器件的选用构成维恩电桥的功率运算放大器作为激磁电源的核心器件,要求能适应较宽的电源电压范围,并能输出较大电流,具备良好的低温漂特性。
综合考虑性能、体积参数,选用了BB公司的高电压大电流功率运放OPA548(TO-220-7封装),可单、双电源供电,双电源供电范围为4~30V,连续工作输出电流3A(峰值5A),在环境温度-40度~+85度范围内输入电压温度漂移为30V/℃,并具备输出使能控制、热关断保护、电流限制可调等功能。
1.2 振荡器稳幅稳频工作原理维恩电桥振荡器及其反相驱动电路如图2所示。
振荡频率由R1、R4、C1、C3决定,基本不受功率运算放大器本身和电源的影响。
罗经姿态角信号自动采集分析仪设计摘要为提高罗经调试工作效率、减轻维修人员工作强度,设计了罗经姿态角信号自动采集分析仪。
经多次试验证明,该分析仪技术性能可靠,能满足多种船用罗经调试需求,提高了装备修理质量与工作效率。
关键词罗经姿态;数据采集;分析中图分类号tp274 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)87-0222-020 引言数据的自动采集和分析是电子和软件技术发展的一个重要成果,它有效地替代了人们枯燥而重复的劳动。
由于电控罗经和平台罗经的调试时间较长,并且需要实时记录数据,致使调试工作效率低、维修人员工作强度大。
为此,本文设计并实现了罗经姿态角信号自动采集和分析,提高了罗经调试工作效率,减轻了维修人员工作强度,同时也增强了调试数据的可读性与可保存性。
1 总体设计方案1.1 技术性能需求分析根据罗经姿态角信号自动采集分析仪设计需求,对国产和引进的各型船用罗经进行了广泛深入的调研,提出该分析仪必须具备以下功能:能够采集频率为50hz、400hz、500hz的罗经姿态角信号,实时绘制姿态角信号曲线,分析罗经周期,计算方位稳定点,方位漂移率以及稳定点起伏误差,数据保存对比及编辑打印。
1.2 组成结构根据技术性能需求分析,设计分析仪硬件、软件组成结构如图1所示。
数据采集仪对姿态角信号进行ad采集,并将采集数据通过rs-232串口通信传输至上位机;上位机通过运行数据分析程序完成数据分析,并输出结果。
2 数据采集仪设计针对姿态角信号采集需求,设计数据采集仪组成结构如图2所示。
数据采集仪采用智能化方式设计,有微处理器,通道选择电路,专用轴角转换模块,外围电路和电源组成。
数据采集仪的功能实现模拟信号的数字化,角度解算、显示以及向上位机发送姿态角数据。
2.1 微处理器微处理器采用mcs-51系列单片机,该单片机广泛地应用于军事和工业控制领域,具有环境适应能力强,连续工作时间长,可靠性高等优点。