专利名称：一种基于fpga获得磁位置传感器角度信号的方法
技术领域：
本发明属于电子技术领域，涉及一种基于FPGA获得磁位置传感器角度信息的方法，具体地说是一种利用FPGA和A/D、D/A对磁位置传感器(如旋转变压器、自整角机等) 信号进行快速解算的方法。本方法可用于各种类型的磁位置传感器。
背景技术：
磁位置传感器作为精密测角元件，以其出色的抗震动性、抗冲击性以及对各种恶劣环境的适应能力而被广泛应用于军工、船舶、航空航天、冶炼、开采等各类行业中。但其输出信号为正余弦模拟信号，无法直接使用，需对其信号进行解算。目前，常用的解调方法有两类。其一，使用专用的轴角转换芯片，如ADI公司的AD2S82、DDC公司的RDC19230等。该类芯片内部采用二阶跟踪闭环，可以对输入位置信号进行无静差跟踪，进而输出实时的角度信息；另一类方法为采用A/D芯片对其信号进行采集，再使用反正切算法(如，Cordic算法、LUT查表法等)来解算当前角度。第一类解调方法计算精度高、速度快，但专用芯片成本较高；第二类方法虽成本较低，但计算速度慢。在应用实际中，有很多场合只需要测量有限角度，如测量-15° +15°，-30° +30°等角度范围，所以需要一种测量有限角度的方法。
发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，针对这种有限角测量的应用要求，本发明提出一种基于FPGA获得磁位置传感器角度信息的方法，具有计算速度快、解算精度高、应用简单方便等优点。技术方案—种基于FPGA获得磁位置传感器角度信息的方法，其特征在于步骤如下步骤1 将磁位置传感器测得的数据进行相乘
权利要求
1. 一种基于FPGA获得磁位置传感器角度信息的方法，其特征在于步骤如下 步骤1 将磁位置传感器测得的数据进行相乘Sismφ*UrX M、 Cism其中『si为磁位置传感器正弦输出数据，U:为磁位置传感器余弦输出数据，M*sin为当前时刻的正弦表数据；所述M*sin= sinK2i+l) π/η]，其中η为A/D芯片一个正弦周期内的采样点数；步骤2 计算一个正弦周期内步骤1相乘结果的累加和，kn-IUs=^Ustsi χ sin[(2i+l)^-/n]i=0<kn-1Uc= ^Ustci X Sin[(2i+l)^-/n]、 i=0分别得到正弦累加和Us和余弦累加和Uc ；其中，k为整数； 步骤3 将Us和Uc进行相加和相减，得U+和U_< U =Us-Ucν步骤4 对U+和IL进行除法取余数运算得到当前转角的粗值α α = U_% U+ ；N步骤5:采用y(n)=2>lxw( -:i)对α值进行数字滤波得到当前转角的角度，其中Ν i=0=3，al = 0. 25。
全文摘要
本发明涉及一种基于FPGA获得磁位置传感器角度信号的方法，其特征在于将磁位置传感器测得的数据进行相乘；计算一个正弦周期内相乘结果的累加和，得到正弦累加和Us和余弦累加和Uc，将Us和Uc进行相加和相减，对U+和U-进行除法运算得到当前转角的粗值α，对α值进行数字滤波得到当前转角的角度。本发明提出的方法，较之传统方法具有以下特点应用场合为有限角测量，计算方法步骤简练，得磁位置传感器角度信号的到速度快；以FPGA为依托，利用A/D和D/A组成实现电路，电路简单有效，成本低廉。
文档编号G01D5/12GK102519353SQ20111036983
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者刘艳行, 吴凡, 周勇军, 唐万强, 曾重, 苏效明, 高栋 申请人:中国兵器工业第二〇六研究所