一种旋变激磁及正余弦信号处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种旋变激磁及正余弦信号处理装置，特别适合小型化的导引头使用。

背景技术：

导引头是导弹制导武器的核心组成部分，近年来，为了适应现代导弹制导武器的需要，导引头朝着小型化和集成化的方向发展。在传统导引头系统中，一般利用旋转变压器或者光电编码器进行角度信号的采集。利用旋转变压器进行角度信号采集时，需要外界为其提供信号源输入并解调其输出的正余弦信号。一般利用激磁模块为旋转变压器提供信号源输入并用解调模块解调旋变输出的正余弦信号。但是激磁模块和解调模块重量大、体积大，价格昂贵，而且需要独立的外供电源，不利于导引头的小型化和集成化。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种旋变激磁及正余弦信号处理装置，能够减小整个装置的体积；

进一步的，本实用新型在实现小型化和集成化的同时，能够提高正余弦信号的采集精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种旋变激磁及正余弦信号处理装置，包括：信号采集电路、主控电路和旋变激磁信号处理电路；

信号采集电路连接旋转变压器，用于采集旋变正余弦信号；

信号采集电路通过两种线路与主控电路进行信息交互，所述线路包括向主控电路发送所采集的旋变正余弦信号的第一线路，以及从主控电路获取数据采集时间控制脉冲的第二线路；

主控电路通过激磁信号传输线路与旋变激磁信号处理电路相连，向旋变激磁信号处理电路发送指定频率激磁信号的数字量；旋变激磁信号处理电路包括数模转换电路和运放电路；主控电路还包括角度值输出端，用于输出主控电路根据旋变正余弦信号获得的角度值；

旋变激磁信号处理电路的运放电路通过线缆连接旋转变压器的定子。

优选地，主控电路开始向信号采集电路提供数据采集时间控制脉冲的时刻延迟于本装置开始工作的时刻，延迟时长为旋变正余弦信号延迟于激磁信号的时间。

优选地，主控电路产生的激磁信号为2kHz，所述运放电路将2V、2kHz的激磁信号放大到4V、2kHz。

优选地，所述信号采集电路采用AD转换芯片实现，主控电路连接AD转换芯片转换器的启动转换端convst，作为所述第二线路。

有益效果：

(1)本实用新型不采用激磁模块和解调模块，激磁信号采用主控电路产生，只需要进行数模转换和放大处理，数模转换和放大处理的实现电路相对小型化，为整个处理装置的小型化提供基础。

(2)主控电路向信号采集电路提供的数据采集时间控制脉冲考虑了正余弦信号相对于激磁信号的延迟时间，因此，可以保证系统工作过程中信号采集电路采集到的正余弦信号为最大值。

附图说明

图1为本实用新型装置的原理图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提供了一种旋变激磁及正余弦信号处理装置，首先，其不采用激磁模块和解调模块，由于激励信号是正弦信号，因此可以采用主控电路产生数字量，再进行数模转换和放大处理，数模转换和放大处理的实现电路相对小型化，为整个处理装置的小型化提供基础。进一步的，主控电路进一步通过信号采集电路的延迟启动，从而保证采集到的旋变正余弦信号为最大值，进而减小噪声对测量角度的影响，提高旋变的采集精度。当本装置应用于导引头时，有利于提高导引头的性能指标。

图1为本实用新型高精度旋变激磁及正余弦信号处理装置的组成结构图，如图1所示，其包括：信号采集电路、主控电路和旋变激磁信号处理电路。

信号采集电路连接旋转变压器，用于采集旋变正余弦信号。该信号采集电路包括一个AD转换芯片及其配置电路，AD转换芯片将旋变正余弦信号转换为数字量并输出给主控电路。AD转换芯片可以采用AD7608。

信号采集电路通过两种线路与主控电路进行信息交互。这两种线路包括向主控电路发送所采集的旋变正余弦信号的第一线路，以及从主控电路获取数据采集时间控制脉冲的第二线路，本实施例中该第二线路为主控电路与AD7608中启动转换端convst之间的连接线路。

数据采集时间控制脉冲最基本的功能是控制信号采集电路的工作时序。考了到激励信号作用到旋转变压器，旋转变压器再产生正余弦信号，再由信号采集电路采集，这些动作之间具有延迟。如果信号采集电路的采集时间不准确，将导致采集到的正余弦信号并非其最大值处，从而导致解算出来的角度值不够准确。因此在本实用新型优选实施例中，主控电路开始向信号采集电路提供数据采集时间控制脉冲的时刻受到控制，其延迟于本装置开始工作的时刻。该延迟时间可以采用预先确定的设定值，而该值可以通过试验确定，例如在数据采集时间控制脉冲不做任何延迟的情况下，本装置上电即刻提供数据采集时间控制脉冲，此时采用示波器观察产生的激磁信号和采集的旋变正余弦信号，记录二者时间差。较佳地，也可以由主控电路在第一次上电后，在正常提供工作脉冲的基础上，根据信号采集模块采集到的正余弦信号延迟于激磁信号的时间来确定。这里激磁信号是主控电路已知的，从下文可以看出。该延迟时间的加入可以保证系统后续工作过程中信号采集电路采集到的正余弦信号为最大值。

主控电路进一步通过激磁信号传输线路与旋变激磁信号处理电路相连，向旋变激磁信号处理电路发送指定频率的激磁信号的数字量。旋变激磁信号处理电路包括数模转换电路和运放电路，数模转换电路用于将主控芯片输出的激磁信号转换为模拟量，运放电路用于将模拟激磁信号放大到旋变可接受的范围。其中，数模转换电路采用DA转换芯片及其配置电路实现，DA转换芯片可以采用DAC7512实现。

主控电路还包括角度值输出端，输出主控电路根据旋变正余弦信号获得的角度值。角度值的计算是采用预存在主控电路中的现有算法实现的。该主控电路采用主控芯片及其配置电路实现，主控芯片可以是DSP28335。

旋变激磁信号处理电路的运放电路通过线缆连接旋转变压器的定子，从而将激磁信号的模拟量施加到旋转变压器上。

本实用新型装置的工作过程为：

1)本装置开始工作，主控电路中产生旋变所需的2kHz的激磁信号，并通过主控芯片相应管脚输出给旋变激磁信号处理模块的数模转换电路；

2)数模转换电路先将数字信号转换为模拟信号并输出给运放电路，运放电路再将2V、2kHz的激磁信号放大到4V、2kHz，并通过相应线缆输出给旋转变压器的定子；

3)旋转变压器输出幅值变化的2kHz正余弦信号，但由于其感性负载特性，正余弦信号与激磁信号存在相位差；

4)主控电路根据预先确定的正余弦信号相对激磁信号的相位延迟时间t，在本装置上电后，延迟t时刻向信号采集模块发送数据采集时间控制脉冲，保证信号采集电路采集到的正余弦信号为最大值；

5)信号采集电路将采集的正余弦信号输出给主控电路，主控电路计算出高精度的角度值输出。

此方案已应用到雷达红外双模复合导引头中，表明了本方案的有效性与可执行性。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。