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专利名称：旋转变压器数字转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋转变压 器数字转换器。本申请基于2009年12月04日在日本申请的特愿2009-276416号主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术：
以往，例如在专利文献I记载的绝对位置检测装置的误差修正方法中，利用对正弦波及余弦波的模拟输出电压进行Α/D变换而得到的数字值，来修正模拟输出电压中包含的偏移误差、振幅误差、相位误差。另外，以往，例如在专利文献2记载的旋转变压器修正方法中，利用对从旋转变压器输出的输出信号的模拟值进行Α/D变换而得到的数字输出，来修正模拟值的输出信号中包含的偏移误差、振幅误差。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平7-218288号公报专利文献2 日本特开2004-045286号公报

发明内容
发明要解决的技术问题然而，在上述现有技术中，利用通过Α/D变换得到的正弦波及余弦波的各数字信号的最大值及最小值，来修正偏移误差及振幅误差。可是，因Α/D变换的处理速度存在上限值，会导致在通过Α/D变换得到的数字信号中无法适当地再现正弦波及余弦波的模拟信号的形状。在这样的通过模拟信号的再现性低的Α/D变换得到的数字信号中，难以适当地检测最大值及最小值。另外，在这些检测精度低的最大值及最小值中，产生无法一边确保期望精度一边适当地进行偏移误差及振幅误差的修正的问题。本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种可提高从旋转变压器输出的模拟信号的形状的再现性的旋转变压器数字转换器。用于解决技术问题的技术方案本发明为了解决上述技术问题以实现相应目的，采用了以下技术方案。(I)本发明的一个方式涉及的旋转变压器数字转换器，其将检测信号变换成数字角度的信号，所述检测信号是从对旋转机的旋转进行检测的旋转变压器输出的模拟信号，所述旋转变压器数字转换器的特征在于，具备模拟数字转换器，其将作为所述检测信号的旋转变压器正弦值信号及旋转变压器余弦值信号、和作为模拟信号的所述旋转变压器的励磁信号变换成数字信号；变换部，其将所述数字角度的信号变换成正弦值信号及余弦值信号；乘法运算部，其对由所述模拟数字转换器变换成所述数字信号的旋转变压器正弦值信号和所述数字角度的所述余弦值信号进行相乘来计算第I乘法运算值信号，并且对由所述模拟数字转换器变换成所述数字信号的旋转变压器余弦值信号和所述数字角度的所述正弦值信号进行相乘来计算第2乘法运算值信号；减法运算部，其从所述第I乘法运算值信号中减去所述第2乘法运算值信号来计算减法运算值信号；同步检波部，其利用所述励磁信号对所述减法运算值信号进行同步检波，输出由该同步检波得到的检波信号；控制部，其调整所述数字角度使得所述检波信号为零；带通处理部，其设置在所述模拟数字转换器与所述乘法运算部之间，以比所述模拟数字转换器的采样周期还短的周期进行仅使所述数字信号之中的规定频带的信号通过的带通处理；和修正部，其根据通过了所述带通处理部的所述旋转变压器正弦值信号及所述旋转变压器余弦值信号的各所述数字信号的最大值及最小值来设定增益修正值，并根据该增益修正值来修正所述旋转变压器正弦值信号及所述旋转变压器余弦值信号的各所述数字信号的增益，输出至所述乘法运算部。再者，(2)在上述(I)所述的旋转变压器数字转换器中，优选所述带通处理部兼用作所述修正部。再者，(3)在上述(I)所述的旋转变压器数字转换器中，优选所述旋转变压器数字转换器还具备处理部，该处理部设定所述增益修正值。再者，⑷在上述⑶所述的旋转变压器数字转换器中，优选所述处理部算出与所述增益修正值相应的延迟修正值，所述旋转变压器数字转换器还具备延迟修正部，该延迟修正部根据所述延迟修正值来修正所述数字角度的信号。再者，(5)在上述(I)所述的旋转变压器数字转换器中，优选所述旋转变压器数字转换器还具备励磁信号用的带通处理部，该励磁信号用的带通处理部设置在所述模拟数字转换器与所述同步检波部之间，在比所述模拟数字转换器的采样周期还短的周期内进行仅使所述励磁信号之中的规定频带的信号通过的带通处理。[发明效果]根据上述(I)所述的旋转变压器数字转换器，在带通处理部中仅使数字信号之中的规定频带的信号通过。由此，能够适当地除去数字信号中包含的直流成分，即除去作为从旋转变压器输出的模拟信号的检测信号中包含的偏移引起的误差。并且，通过在比模拟数字转换器的采样周期还短的周期内进行带通处理，由此即便在Α/D变换后的数字信号中作为从旋转变压器输出的模拟信号的检测信号的形状的再现性低的情况下，也能在通过了带通处理部的数字信号中提高从旋转变压器输出的模拟信号的形状的再现性。由此，因为使其通过带通处理部从而可得到形状再现性高的数字信号，所以能够高精度地检测最大值及最小值。因此，既能确保期望精度，也能根据这些检测精度高的最大值及最小值来设定增益修正值，由此可适当地降低数字角度的误差。即、能够适当地进行振幅误差的修正(即、数字信号的增益的修正)。并且，例如能够防止由于旋转变压器及模拟数字转换器等设备所需的精度提高，导致装置构成所需的费用增大的情况，并且能提高数子角度的精度。根据上述(2)所述的旋转变压器数字转换器，由于带通处理部兼用作修正部，所以在带通处理部中仅使规定频带的信号通过、且修正数字信号的增益。由此，可快速地进行数字信号的处理。根据上述(3)所述的旋转变压器数字转换器，通过与修正部分开来配备用于设定、增益修正值的处理部，由此能使处理部具备例如输出各数字信号的相位等的多个功能。由此，能够进一步提高从旋转变压器输出的模拟信号的形状的再现性。数字角度的信号通过带通处理有时会产生延迟。此时，根据上述(4)所述的旋转变压器数字转换器，处理部计算延迟修正值，并由延迟修正部修正数字角度的信号。由此，能够进一步提高数字角度的精度。再者，根据上述(5)所述的旋转变压器数字转换器，与从旋转变压器输出的检测信号同样地，对励磁信号也执行带通的处理，由此能够消除检测信号与励磁信号之间的相位偏差之后进行同步检波，能够提高数字角度的精度。


图I是本发明的一实施方式涉及的旋转变压器数字转换器的构成图。 图2是该实施方式涉及的旋转变压器的构成图。图3是表示从该实施方式涉及的旋转变压器输出的检测信号(旋转变压器正弦值信号及旋转变压器余弦值信号)、和向旋转变压器施加的励磁信号的例子的图。图4是表示该实施方式涉及的旋转变压器正弦值信号之中的、从旋转变压器输出的模拟信号、从模拟数字(Α/D)变换电路输出的数字信号、和从第I带通滤波器输出的数字信号的例子的图。图5是将图4所示的区域A放大示出的图。图6是表示本发明的实施方式涉及的与励磁信号及滤波器特性FC的转速相应的变化的例子的图。图7是表示该实施方式涉及的旋转变压器数字转换器的动作的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的旋转变压器数字转换器的一实施方式进行说明。本实施方式的旋转变压器数字转换器10将例如从I相励磁-2相输出型等的旋转变压器I输出的检测信号变换成数字角度的信号。该旋转变压器数字转换器10例如图I所示那样，构成为具备励磁信号输入电路11、旋转变压器正弦值信号(SIN)输入电路12、旋转变压器余弦值信号(COS)输入电路13、模拟数字(Α/D)变换电路(模拟数字转换器)14、励磁信号用的带通滤波器(带通处理部)15、符号判定电路16、检测信号用的第I及第2带通滤波器(带通处理部、修正部)17、18、第I及第2最大最小检测电路19、20、第I及第2乘法运算部21、22、余弦值变换部23、正弦值变换部24、第I及第2加法运算部25、26、减法运算部27、同步检波电路(同步检波部)28、控制器29、延迟修正部30、以及处理器(处理部)31。旋转变压器I例如图2所示那样，具备旋转变压器转子(旋转机)3、以及旋转变压器定子(省略图示)。旋转变压器转子3具有固定于电机等旋转机(省略图示)的旋转轴R的凸极2。旋转变压器定子具有励磁线圈4、旋转变压器正弦值信号输出线圈5及旋转变压器余弦值信号输出线圈6。另外，旋转变压器I被配置成2个输出线圈5、6之间的相位差为90°。并且，原理上，例如图2及图3所示那样，若向旋转变压器I的励磁线圈4施加励磁信号(sin ω t)，则伴随旋转变压器转子3的旋转(即、旋转机的旋转轴R的旋转)，在各输出线圈5、6处感应出与旋转角Θ相应的电压振幅的旋转变压器正弦值信号(sin0 -sinot)及旋转变压器余弦值信号(cose · ηαη)。励磁信号(Sincot)是指电压振幅由励磁角速度ω的正弦波构成的励磁电压的信号。励磁信号输入电路11输出励磁信号，将其输入至模拟数字(Α/D)变换电路14,该励磁信号是向旋转变压器I的励磁线圈4施加的模拟信号。旋转变压器正弦值信号(SIN)输入电路12将旋转变压器正弦值信号输出，并输入至模拟数字(Α/D)变换电路14，该旋转变压器正弦值信号是从旋转变压器I输出的检测信号、且是在旋转变压器正弦值信号输出线圈5处感应出的模拟信号。旋转变压器余弦值信号(COS)输入电路13将旋转变压器余弦值信号输出，并输入至模拟数字(Α/D)变换电路14，该旋转变压器余弦值信号是从旋转变压器I输出的检测信号、且是在旋转变压器余弦值信号输出线圈6处感应出的模拟信号。模拟数字(Α/D)变换电路14将从各输入电路11、12、13输出并输入至模拟数字 (Α/D)变换电路14的模拟信号，变换(Α/D变换)成数字信号。另外，模拟数字(Α/D)变换电路14输出变换后的数字信号输，将其输入至各带通滤波器15、16、17。励磁信号用的带通滤波器15例如在比模拟数字(Α/D)变换电路14的采样周期短的周期内进行处理，进行仅使励磁信号的数字信号之中的规定频带的信号通过的带通处理。然后，将进行过带通处理的励磁信号的数字信号输出，并输入至符号判定电路16。符号判定电路16判定从带通滤波器15输出并输入至符号判定电路16的励磁信号的符号，并输出该判定结果，将其输入至同步检波电路28。检测信号用的第I带通滤波器17设置在模拟数字(Α/D)变换电路14与第I乘法运算部21之间，进行仅使从模拟数字(Α/D)变换电路14输出的旋转变压器正弦值信号(As)的数字信号之中的规定频带的信号通过的带通处理。检测信号用的第2带通滤波器18设置在模拟数字(Α/D)变换电路14与第2乘法运算部22之间，进行仅使从模拟数字(Α/D)变换电路14输出的旋转变压器余弦值信号(Ac)的数字信号之中的规定频带的信号通过的带通处理。因从旋转变压器I输出的检测信号中包含的偏移、增益及相位的各误差，由此从模拟数字(Α/D)变换电路14输出的旋转变压器正弦值信号(As)及旋转变压器余弦值信号(Ac)的各数字信号例如用下述公式(I)表示。其中，0s、0c是旋转变压器正弦值信号(As)及旋转变压器余弦值信号(Ac)的各数字信号的直流成分，Gs、Ge是各数字信号的增益Gs、Ge, Ps, Pc是各数字信号的相位。[公式I]
权利要求
1.一种旋转变压器数字转换器，其将检测信号变换成数字角度的信号，所述检测信号是从对旋转机的旋转进行检测的旋转变压器输出的模拟信号，所述旋转变压器数字转换器的特征在于，具备 模拟数字转换器，其将作为所述检测信号的旋转变压器正弦值信号及旋转变压器余弦值信号、和作为模拟信号的所述旋转变压器的励磁信号变换成数字信号； 变换部，其将所述数字角度的信号变换成正弦值信号及余弦值信号； 乘法运算部，其对由所述模拟数字转换器变换成所述数字信号的旋转变压器正弦值信号和所述数字角度的所述余弦值信号进行相乘来计算第I乘法运算值信号，并且对由所述模拟数字转换器变换成所述数字信号的旋转变压器余弦值信号和所述数字角度的所述正弦值信号进行相乘来计算第2乘法运算值信号； 减法运算部，其从所述第I乘法运算值信号中减去所述第2乘法运算值信号来计算减法运算值信号； 同步检波部，其利用所述励磁信号对所述减法运算值信号进行同步检波，输出通过该同步检波而得到的检波信号； 控制部，其调整所述数字角度使得所述检波信号为零； 带通处理部，其设置在所述模拟数字转换器与所述乘法运算部之间，以比所述模拟数字转换器的采样周期还短的周期进行仅使所述数字信号之中的规定频带的信号通过的带通处理；和 修正部，其根据通过了所述带通处理部的所述旋转变压器正弦值信号及所述旋转变压器余弦值信号的各所述数字信号的最大值及最小值来设定增益修正值，并根据该增益修正值来修正所述旋转变压器正弦值信号及所述旋转变压器余弦值信号的各所述数字信号的增益，输出至所述乘法运算部。
2.根据权利要求I所述的旋转变压器数字转换器，其特征在于， 所述带通处理部兼用作所述修正部。
3.根据权利要求I所述的旋转变压器数字转换器，其特征在于， 所述旋转变压器数字转换器还具备处理部，该处理部设定所述增益修正值。
4.根据权利要求3所述的旋转变压器数字转换器，其特征在于， 所述处理部计算与所述增益修正值相应的延迟修正值， 所述旋转变压器数字转换器还具备延迟修正部，该延迟修正部根据所述延迟修正值来修正所述数字角度的信号。
5.根据权利要求I所述的旋转变压器数字转换器，其特征在于， 所述旋转变压器数字转换器还具备励磁信号用的带通处理部，该励磁信号用的带通处理部设置在所述模拟数字转换器与所述同步检波部之间，以比所述模拟数字转换器的采样周期还短的周期，进行仅使所述励磁信号之中的规定频带的信号通过的带通处理。
全文摘要
本发明提供一种旋转变压器数字转换器。该旋转变压器数字转换器(10)具备带通处理部，其设置在变换部与乘法运算部之间，并在比模拟数字转换器的采样周期短的周期内进行处理，仅使规定频带的信号通过，利用根据通过了该带通处理部的各数字信号的最大值及最小值所设定的增益修正值，来修正输入至乘法运算部之前的各数字信号的增益。
文档编号G01D5/20GK102639964SQ20108005442
公开日2012年8月15日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月4日
发明者高桥尚良 申请人:本田技研工业株式会社