同步機與旋轉(zhuǎn)變壓器信號幅值的測試
張俊科 （國防科技大學）
1引言
普通的旋轉(zhuǎn)變壓器及同步機已廣泛用于軸角編碼器（軸角一數(shù)字變換器）中，近幾年來多線旋轉(zhuǎn)變壓器由于其特有的方便性，更適于軸角編碼應用[1]。
當這些微特電機用于軸角編碼作軸角傳感器使用時，由于它們的低位編碼是選用各輸出信號線的交流峰值編碼，對各輸出信號線的****峰值電壓有一致性的要求。在設計及制造這種微特電機時，以及用戶選用這種微特電機時，均應精密測試各輸出線之間的****峰值的差別（理論上應該要求各輸出線的****交流信號峰值相等），其******的測試辦法是用高精度的數(shù)字電壓表。但是由于數(shù)字電壓表測交流信號是先將交流變換為直流，再測直流。本文的辦法是采用比例型adc，利用相對基準的方法直接測各輸出線的交流峰值。
2 比例型adc測交流信號峰值的原理
以雙通道多線電機110xfsdl/8 - 4/8為例，該電機為粗精組合電機，粗級為l對極，4相，精機為8對極，8相，額定頻率為400hz，額定激磁電壓為8v，其原理圖如圖1所示。
圖2給出了粗級4個輸出信號d1d2d3d4電壓與軸角的關(guān)系（交流信號的峰值），
根據(jù)編碼原理，“符號位”編碼只判斷信同步機與旋轉(zhuǎn)變壓器信號幅值的測試號的極性時，交流信號的峰值與零（地）比較即可。這時不存在各線信號的幅值誤差。但是在小角度（如22.5度）時，要進行adc變換，要變換的模擬電壓vx是由viv2v3v4中選出組成的，不同區(qū)間，vx的組成如附表所示。
vx組合后，要進入adc進行變換，vx與軸角θ的關(guān)系式如圖3所示。
由圖3可看出，若各線信號****峰值不一致，則圖3各三角形的高度不同，勢必產(chǎn)生adc變換誤差，故要求在制造電機時，各信號****峰值幅度不一致性誤差應在adc的1lsb之內(nèi)（即adc的一個刻度范圍內(nèi)）。
本文選用ad572模擬器件為例，說明如何用它測試交流信號的差異。為此先介紹ad572器件。
ad572是美國analog devices公司的產(chǎn)品，它是一個完整的12bit逐次逼近式集成電adc，組件中包括內(nèi)部時鐘、基準電壓、比較器、緩沖放大器等。它是混合式電路，由中規(guī)模數(shù)字集成電路、線性單片電路及激光調(diào)整的高穩(wěn)定性薄膜電阻組成。
組件內(nèi)部有量程電阻，以便構(gòu)成模擬輸入，電壓量程為±2. 5v，±5v，±10v及0～+5v，0～+10v。組件中+10v基準電源除供本器件必要時用外，還可供其它電路使用。數(shù)字信號與ttl匹配，采用正邏輯。輸出代碼有串行碼輸出，也有并行碼輸出。ad572框圖及引腳如圖4所示。
這里使用ad572是一種特殊使用方法，即不采用****基準，而采用相對基準測量。所謂****基準就是用器件本身的+10v基準源8腳（通過100ω增益電位器接27腳）。所謂相對基準，就是不用18腳，即是用電機激磁電壓信號分壓作為基準，如圖5所示。
這樣作的好處是，當電源電壓等變化引起的電機激磁信號變化時，基準信號---vr也同樣變化。此時adc變換的結(jié)果，不受激磁電壓變化的影響。
圖5中ad572接成單極性使用，輸入變換信號|vx|經(jīng)過跟隨器，為此腳29與24腳相接。
圖6說明采用相對基準測量的特點。
設|v x|的某峰值正好為～v x正峰值的一半，即 ![]() |
