摘 要:介绍基于ISA总线的三路旋转变压器/数字转换模块接口电路的设计及应用。接口电路采用三个旋转变压器/数字转换模块分别控制三路测角信号的数字量转换,测角的时间周期短,精度高,且输出顺序不受硬件电路的限制,既可以三个角度同时准确输出,也可以某一个角度单路输出。接口电路已经成功应用在某平台惯导系统俯仰、横滚、航向三个姿态角的测量中,能够在平台惯导100 ms的控制周期内准确输出三个姿态角,测角精度达到10”。接口电路在测量精度和时间周期上都达到了要求。
关键词:旋转变压器/数字转换模块;ISA总线;接口电路;平台惯导系统
0 引 言
旋转变压器/数字转换器是角位移测量和控制的重要组件,它把测角模拟量转换成数字量信号,广泛应用于飞行器姿态控制和检测、导弹控制、雷达天线监控、火控系统等军事装备中。随着集成电路的高速发展,这种类型的转换器已有许多产品以固态电路封装形式应市。在国内这种数字转换器模块有12位到22位不等,转换精度基本能够满足应用需求,但由于数字转换器内部响应速度的限制,转换器只能跟踪一定速度范围内的轴角变化,在要求多路信号切换速度较高的数字转换系统中,用一个数字转换器模块控制多路信号的数字量输出时,将不可避免地出现数字量输出滞后于轴角的变化。为了准确地获取角度信号,就需要增加多路测角的时间周期,为此介绍一种基于ISA总线的三路旋转变压器/数字转换模块接口电路,该电路已经成功应用在某平台惯导三个姿态角的测量中,测角速度快,精度高。
l 旋转变压器/数字转换模块工作原理
旋转变压器/数字转换模块是电路的重要元器件,根据需求采用中船重工集团第716所生产的型号为19XSZ2413一S32的19位旋转变压器/数字转换模块,其测角精度能达到10”。根据旋转变压器/数字转换模块的基本原理生产出的旋转变压器/数字转换模块,其内部包括粗通道旋转变压器到数字转换器、精通道旋转变压器到数字转换器、双速处理器和三态锁存器。粗通道旋转变压器到数字转换器转换成12位数字角度,精通道旋转变压器到数字转换器转换成14位数字角度,两数字角度量再经一个双速处理器进行硬件实时纠错处理、粗精组合后,输出一个19位并行数字角度量到锁存器。该模块内部原理框图如图1所示。