一种旋转变压器的信号补偿方法和装置与流程

1.本发明实施例涉及信号补偿技术，尤其涉及一种旋转变压器的信号补偿方法和装置。


背景技术：

2.变压器如旋转变压器作为电磁式传感器，可检测电机的转子角度。对于旋转变压器，激励信号的峰值点和触发信号的上升沿需对齐，并且保证旋转变压器的输入和输出信号同步采样，否则会导致输出信号即检测角度不准确，因此，需要对触发信号进行相位补偿，以保证旋转变压器准确检测电机的转子角度。并且，为使相位补偿尽可能准确，需保证补偿的可靠性。
3.目前，现有的旋转变压器的信号补偿方法，通常是对旋转变压器的输出信号进行补偿，这种补偿方式仅仅是补偿输出信号，对于触发信号无补偿，这样在旋转变压器检测电机的转子角度时，输入的激励信号与触发信号存在一定的相位差，影响信号补偿的可靠性。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种旋转变压器的信号补偿方法和装置，以提高信号补偿的可靠性。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种旋转变压器的信号补偿方法，包括：
6.获取旋转变压器的初始激励信号和触发信号；
7.根据初始激励信号，确定初始激励信号的正负差值，并基于初始激励信号的正负差值形成合成信号；
8.根据合成信号和触发信号，确定触发信号与合成信号的相位差；
9.根据相位差，调整触发信号的占空比和周期，以对触发信号进行相位补偿。
10.可选的，根据合成信号和触发信号，确定触发信号与合成信号的相位差，包括：
11.根据合成信号和触发信号，确定触发信号的触发边缘与合成信号的峰值之间的相位偏差；
12.将相位偏差作为触发信号与合成信号的相位差。
13.可选的，根据相位差，调整触发信号的占空比和周期，包括：
14.将触发信号的周期调整为激励信号的周期；
15.根据相位差，将周期调整后的触发信号的占空比进行调整，直至相位差为零。
16.可选的，根据初始激励信号，确定初始激励信号的正负差值，包括：
17.将激励信号进行增加偏置电压处理，得到增加偏置电压后的初始激励信号；
18.根据增加偏置电压后的初始激励信号，确定增加偏置电压后的初始激励信号的正负差值。
19.可选的，根据相位差，调整触发信号的占空比和周期之后，包括：
20.获取激励信号的峰值点的采样值；
21.若采样值的波动幅度超过预设幅度范围，则发出相应的提示信息。
22.可选的，根据相位差，调整触发信号的占空比和周期之后，包括：
23.对触发信号的占空比和周期进行存储。
24.可选的，激励信号正负端差值由公式v＝em*sinwt表示，其中；v为激励信号，em为旋转变压器的原边线圈激励电压有效值，sinwt为旋转变压器的原边线圈激励信号的角度正弦值。
25.可选的，合成信号为旋转变压器所需的激励信号。
26.第二方面，本发明实施例还提供了一种旋转变压器的信号补偿装置，包括：
27.信号获取模块，用于获取旋转变压器的初始激励信号和触发信号；
28.信号合成模块，用于根据初始激励信号，确定初始激励信号的正负差值，并基于初始激励信号的正负差值形成合成信号；
29.相位差确定模块，用于根据合成信号和触发信号，确定触发信号与合成信号的相位差；
30.信号补偿模块，用于根据相位差，调整触发信号的占空比和周期，以对触发信号进行相位补偿。
31.可选的，相位差确定模块包括：
32.相位偏差确定单元，用于根据合成信号和触发信号，确定触发信号的触发边缘与合成信号的峰值之间的相位偏差；
33.相位差确定单元，用于将相位偏差作为触发信号与合成信号的相位差。
34.本发明实施例提供的旋转变压器的信号补偿方法和装置，通过获取旋转变压器的初始激励信号和触发信号；根据初始激励信号，确定初始激励信号的正负差值，并基于初始激励信号的正负差值形成合成信号；并根据合成信号和触发信号，确定触发信号与合成信号的相位差；从而根据相位差，调整触发信号的占空比和周期，以对触发信号进行相位补偿。本发明实施例提供的旋转变压器的信号补偿方法和装置，根据触发信号与合成信号的相位差，调整触发信号的占空比和周期，从而实现对触发信号的相位补偿，提高信号补偿的可靠性。
附图说明
35.图1是本发明实施例一提供的一种旋转变压器的信号补偿方法的流程图；
36.图2是本发明实施例一提供的一种激励信号和触发信号的示意图；
37.图3是本发明实施例二提供的一种旋转变压器的信号补偿方法的流程图；
38.图4是本发明实施例三提供的一种旋转变压器的信号补偿装置的结构框图。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
40.实施例一
41.图1是本发明实施例一提供的一种旋转变压器的信号补偿方法的流程图，本实施
例可适用于旋转变压器检测角度等方面，该方法可以由旋转变压器的信号补偿装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成具有旋转变压器的信号补偿功能的电子设备如计算机中，该信号补偿方法具体包括如下步骤：
42.步骤110、获取旋转变压器的初始激励信号和触发信号。
43.其中，旋转变压器的初始激励信号可以是正余弦信号，触发信号可以是方波信号。初始激励信号和触发信号可通过信号采集器采集，信号补偿装置可与信号采集器电连接，以获取旋转变压器的初始激励信号和模数转换器的触发信号，模数转换器可采集旋转变压器的输入信号和输出信号。
44.步骤120、根据初始激励信号，确定初始激励信号的正负差值，并基于初始激励信号的正负差值形成合成信号。
45.其中，合成信号为旋转变压器所需的激励信号，通常需基于初始激励信号的正负差值形成合成信号，如通过示波器的同一个采样端子采集初始激励信号的正负端，即可得到初始激励信号的正负差值。初始激励信号的正端接在示波器的输入端，初始激励信号的负端接在示波器的地端，如此便可以得到一组新的信号，该新的信号为合成信号。
46.步骤130、根据合成信号和触发信号，确定触发信号与合成信号的相位差。
47.示例性地，图2是本发明实施例一提供的一种激励信号和触发信号的示意图，参考图2，将触发信号的上升沿与合成信号的峰值之间的相位差作为触发信号与合成信号的相位差。
48.步骤140、根据相位差，调整触发信号的占空比和周期，以对触发信号进行相位补偿。
49.具体的，触发信号的周期需与合成信号的周期保持一致，因此，将触发信号的周期调整为合成信号的周期，并根据相位差调整触发信号的占空比，直至相位差为零，此时触发信号的相位补偿完成，可基于此时的合成信号和触发信号，准确得到旋转变压器的输出信号，以准确确定输出信号对应的转子角度。
50.本实施例提供的旋转变压器的信号补偿方法，通过获取旋转变压器的初始激励信号和触发信号；根据初始激励信号，确定初始激励信号的正负差值，并基于初始激励信号的正负差值形成合成信号；并根据合成信号和触发信号，确定触发信号与合成信号的相位差；从而根据相位差，调整触发信号的占空比和周期，以对触发信号进行相位补偿。本实施例提供的旋转变压器的信号补偿方法，根据触发信号与合成信号的相位差，调整触发信号的占空比和周期，从而实现对触发信号的相位补偿，提高信号补偿的可靠性。
51.实施例二
52.图3是本发明实施例二提供的一种旋转变压器的信号补偿方法的流程图，本实施例可适用于旋转变压器检测角度等方面，该方法可以由变压器的信号补偿装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成具有旋转变压器的信号补偿功能的电子设备如计算机中，该信号补偿方法具体包括如下步骤：
53.步骤210、获取旋转变压器的初始激励信号和触发信号。
54.具体的，参考图2，旋转变压器的初始激励信号和触发信号如图2所示，旋转变压器的初始激励信号为正余弦信号，触发信号为方波信号。初始激励信号和触发信号可通过信号采集器采集，信号补偿装置可与信号采集器电连接，以获取旋转变压器的初始激励信号
和触发信号
55.步骤220、将激励信号进行增加偏置电压处理，得到增加偏置电压后的初始激励信号。
56.其中，偏置电压可以是正向偏置电压，即抬高激励信号，以满足采样需求，并且，激励信号和旋转变压器的输出正余弦信号是同步采样，同步采样时刻是触发信号的上升沿，只有保证激励信号的采样时刻正确，才能保证旋转变压器的输出信号采样正确，即能够采出旋转变压器输出信号峰值点对应的包络线，进而才能使得旋转变压器检测到准确的角度，同时可提高对旋转变压器采样的可靠性。
57.步骤230、根据增加偏置电压后的初始激励信号，确定增加偏置电压后的初始激励信号的正负差值，并基于正负差值形成合成信号。
58.其中，合成信号为旋转变压器所需的激励信号。激励信号正负端差值由公式v＝em*sinwt表示，v为激励信号，em为旋转变压器的原边线圈激励电压有效值，sinwt为旋转变压器的原边线圈激励信号的角度正弦值。
59.步骤240、根据合成信号和触发信号，确定触发信号的触发边缘与合成信号的峰值之间的相位偏差。
60.具体的，参考图2，触发信号的触发边缘即上升沿与合成信号的峰值之间的相位偏差如图2所示。
61.步骤250、将相位偏差作为触发信号与合成信号的相位差。
62.步骤260、将触发信号的周期调整为激励信号的周期。
63.其中，触发信号的周期需要和激励信号的周期保持一致，因此，需将触发信号的周期调整为合成信号的周期。
64.步骤270、根据相位差，将周期调整后的触发信号的占空比进行调整，直至相位差为零。
65.具体的，根据相位差调整触发信号的占空比，直至相位差为零，此时触发信号的相位补偿完成，从而可基于此时的合成信号和触发信号，准确得到旋转变压器的输出信号，以准确确定输出信号对应的转子角度。
66.另外，在调整触发信号的占空比和周期之后，可对触发信号的占空比和周期进行存储如写入寄存器，以便实时调用。还可获取激励信号的峰值点的采样值；若采样值的波动幅度超过预设幅度范围，则发出相应的提示信息。
67.本实施例提供的旋转变压器的信号补偿方法，通过获取旋转变压器的初始激励信号和触发信号；根据初始激励信号，确定初始激励信号的正负差值，并基于初始激励信号的正负差值形成合成信号；并根据合成信号和触发信号，确定触发信号与合成信号的相位差；从而根据相位差，调整触发信号的占空比和周期，以对触发信号进行相位补偿。本实施例提供的旋转变压器的信号补偿方法，根据触发信号与合成信号的相位差，调整触发信号的占空比和周期，从而实现对触发信号的相位补偿，提高信号补偿的可靠性。
68.实施例三
69.图4是本发明实施例三提供的一种旋转变压器的信号补偿装置的结构框图，该信号补偿装置包括信号获取模块310、信号合成模块320、相位差确定模块330和信号补偿模块340；其中，信号获取模块310用于获取旋转变压器的初始激励信号和触发信号；信号合成模
块320用于根据初始激励信号，确定初始激励信号的正负差值，并基于初始激励信号的正负差值形成合成信号；相位差确定模块330用于根据合成信号和触发信号，确定触发信号与合成信号的相位差；信号补偿模块340用于根据相位差，调整触发信号的占空比和周期，以对触发信号进行相位补偿。
70.可选的，相位差确定模块330包括：相位偏差确定单元和相位差确定单元；其中，相位偏差确定单元用于根据合成信号和触发信号，确定触发信号的触发边缘与合成信号的峰值之间的相位偏差；相位差确定单元用于将相位偏差作为触发信号与合成信号的相位差。
71.在一种实施方式中，信号补偿模块340包括周期调整单元和占空比调整单元；其中，周期调整单元用于将触发信号的周期调整为激励信号的周期；占空比调整单元用于根据相位差，将周期调整后的触发信号的占空比进行调整，直至相位差为零。
72.优选的，信号合成模块320包括信号处理单元和差值确定单元；其中，信号处理单元用于将激励信号进行增加偏置电压处理，得到增加偏置电压后的初始激励信号；差值确定单元用于根据增加偏置电压后的初始激励信号，确定增加偏置电压后的初始激励信号的正负差值。
73.优选的，上述信号补偿装置还包括采样值获取模块和信息提示模块；其中，采样值获取模块用于获取激励信号的峰值点的采样值；信息提示模块用于若采样值的波动幅度超过预设幅度范围，则发出相应的提示信息。
74.优选的，上述信号补偿装置还包括信息存储模块，信息存储模块用于对触发信号的占空比和周期进行存储。
75.本实施例提供的旋转变压器的信号补偿装置与本发明任意实施例提供的旋转变压器的信号补偿方法属于相同的发明构思，具备相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的旋转变压器的信号补偿方法。
76.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。