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淮安做证的电话


2020-1-26 11:15:24

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简西宁办假职称证介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、西宁办假职称证铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的AD2S1210和AD2S1205西宁办假职称证用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器西宁办假职称证)可以解决干西宁办假职称证扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压西宁办假职称证器仿真系统中的误差西宁办假职称证贡献,并给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使西宁办假职称证用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋西宁办假职称证转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模西宁办假职称证拟连接到以恒速运行或位置固定的西宁办假职称证真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有西宁办假职称证RDC产品,解调信号如方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(西宁办假职称证转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°西宁办假职称证和180°,SIN为90°和270°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变压西宁办假职称证器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号西宁办假职称证则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,西宁办假职称证θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式8,误差项用弧度表示西宁办假职称证。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转西宁办假职称证化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转西宁办假职称证变压器的S淮安做证的电话IN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置误差,可以将方西宁办假职称证程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包络信号可以使用方程式12表示。在真实情况下,当a西宁办假职称证很小时,co西宁办假职称证s(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环西宁办假职称证路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 在静态工西宁办假职称证作条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目西宁办假职称证标西宁办假职称证信号的无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下西宁办假职称证并不存在。当共模相移为β时,跟踪误西宁办假职称证差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下西宁办假职称证SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时西宁办假职称证,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。 和之前一西宁办假职称证样,解调之后余下西宁办假职称证的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0,假西宁办假职称证设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交西宁办假职称证误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位模式下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际西宁办假职称证系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号可西宁办假职称证以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟西宁办假职称证踪环路中促使此信号归零。 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,则方程式27的分子为零,不西宁办假职称证产生位置误差。这意味着即使值非常大西宁办假职称证时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或COS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,西宁办假职称证其中K0表示直流分量。西宁办假职称证 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Typ西宁办假职称证e II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小西宁办假职称证,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同西宁办假职称证时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅西宁办假职称证度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结西宁办假职称证 误差源 错误表达 西宁办假职称证 描述 1 LSB示例 幅度失配 a 西宁办假职称证= 幅度失配 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 相移 西宁办假职称证a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 西宁办假职称证 β = 共模相移 ? ωM = 电机速度, ?西宁办假职称证 ωE = 激励速度 ? 不完全正交 西宁办假职称证 β = 相对于完全正交的西宁办假职称证角度偏差 0.1西宁办假职称证72°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 Acn, A西宁办假职称证sn = 谐波幅度 ? 西宁办假职称证 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解决方案来模拟故障类型西宁办假职称证。除上述故西宁办假职称证障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是西宁办假职称证指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,西宁办假职称证就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查看错接案西宁办假职称证例和结果数据。其中,第一西宁办假职称证列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显西宁办假职称证示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误西宁办假职称证差贡献章节,我们了解西宁办假职称证了西宁办假职称证相移西宁办假职称证包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在西宁办假职称证本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障西宁办假职称证。 请参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以西宁办假职称证达到30°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和西宁办假职称证速度精度将会受到影响。 图4.西宁办假职称证相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/西宁办假职称证LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度西宁办假职称证值不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS信号 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/CO西宁办假职称证S线耦合时,西宁办假职称证位置和速度性能会受影响,角度值会发生跳变,速度方向可能变化。图6所示为一个现场示例,其中通道西宁办假职称证1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGB西宁办假职称证T开关耦合。 超速故障 当电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如西宁办假职称证西宁办假职称证,在12位模式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一西宁办假职称证节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品西宁办假职称证组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 西宁办假职称证对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控西宁办假职称证制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生西宁办假职称证成不同西宁办假职称证的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的西宁办假职称证SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输西宁办假职称证出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/西宁办假职称证COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模西宁办假职称证块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率西宁办假职称证和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激西宁办假职称证励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成西宁办假职称证经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图西宁办假职称证8中所示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2被作为ADC驱动器西宁办假职称证。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791。高精度、可选增益差分放大器AD西宁西宁办假职称证办假职称证8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失西宁办假职西宁办假职称证称证调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8西宁办假职称证599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用西宁办假职称证西宁办假职称证于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.西宁办假职称证旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、AD西宁办假职称证M660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、西宁办假职称证+5 V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S1210 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能I西宁办西宁办假职称证假职称证NL。 请参考表2,查看与标准旋转变压器仿真器器西宁办假职称证件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式西宁办假职称证下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 产品/参数 North Atlantic 5330A North Atlantic 5300A 此解决方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 西宁办假职称证 360 Hz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 角精度 西宁办假职称证0.西宁办假职称证003° - ~0.015° 0.00055556° - ~0.0167° 12.2070 kHz载波时,优于0.006°西宁办假职称证 西宁办假职称证 西宁办假西宁办假职称证职称证 0.0417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 西宁办假职称证 高达278 rps 高达3000 rps 西宁办假职称证 在8.19 MHz时钟时,高西宁办假职称证达2500 rps 等级精度 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 故西宁办假职称证障模式 相移 相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360° 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ? ? 0 rps - ~3000 rps 西宁办假职称证 ? ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速度性能可以看出,角度性能在4西宁办假职称证5°左右波动,而速度则在0 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅西宁办假职称证可以西宁办假职称证帮助西宁办假职称证您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器西宁办假职称证能够在严苛和恶劣的环境中长期保西宁办假职称证持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其西宁办假职称证他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的A西宁办假职称证D2S1210和AD2S1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差西宁办假职称证贡献,并西宁办假职称证给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新西宁办假职称证的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转变压器仿真西宁办假职称证系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 西宁办假职称证如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的西宁办假职称证真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的西宁办假职称证变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输西宁办假职称证入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完西宁办假职称证成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发西宁办假职称证生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变西宁办假职称证压器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度西宁办假职称证失配引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,西宁办假职称证解调之后余下的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II西宁办假职称证跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变西宁办假职称证成方程式8,误差项用弧度表示。 如方程式8所示,西宁办假职称证误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整西宁办假职称证数。 当RDC模式为12位时,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间西宁办假职称证的相移。共模西宁办假职称证相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包络信西宁办假职称证号可以使用方程式12表示。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,西宁办假职称证方程式13变成方程式14,误差项用西宁西宁办假职称证办假职称证弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 陇南做证LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 在静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功西宁办假职称证分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转西宁办假职称证变压器的速西宁办假职称证度和相移成正比。因此,一般而言,使用西宁办假职称证高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°西宁办假职称证正交。当两个旋转变压器相位并不是西宁办假职称证以完全空间正交的方式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。 和之前一样,解调之西宁办假职称证后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ 西宁办假职称证β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,西宁办假职称证平均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位模式下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分西宁办假职称证析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励西宁办假职称证信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之西宁办假职称证后余下的包络信号可以如方程西宁办假职称证式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使此信号归零。 西宁办假职称证 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ –西宁办假职称证 φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变西宁办假职称证压器激励具有相同的谐波,则方程式27的分子为零,不产生西宁办假职称证位置误差。这意味着即使值非常大时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或COS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,V西宁办假职称证R旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和西宁办假职称证COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值。 表1.旋转西宁办假职称证变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 西宁办假职称证 错误表达 描述 1 LSB示例 幅度失配 a = 幅度失配 0.003西宁办假职称证幅度失配会导致1 LSB误差 相移 a = 差分相移 4.44°西宁办假职称证差分相移导致1 LSB误差 β = 共模相移 ? 西宁办假职称证ωM = 电机速度, ? ωE = 激励速度 ? 西宁办假职称证 不完全正交 西宁办假职称证 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交西宁办假职称证导致1 LSB误差 谐波激励 Acn, Asn = 谐波幅度 西宁办西宁办假职称证假职称证 ? 感应谐波 西宁办假职称证 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以西宁办假职称证下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三西宁办假职称证节介绍的旋转变压器仿真器解决方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导西宁办假职称证致出现另一故障,或西宁办假职称证者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3西宁办假职称证,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我西宁办假职称证们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,西宁办假职称证在本节中,相移故障是指由共模相移引起的西宁办假职称证故障。 请参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系西宁办假职称证统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器相移误差为10°。非正常情况下,西宁办假职称证总相位误差可以达到30°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转西宁办假职称证变压器的任何线路与RDC平台接口西宁办假职称证断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压西宁办假职称证。发生连接断开的情况西宁办假职称证时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生西宁办假职称证幅度失配,这也意味西宁办假职称证着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 西宁办假职称证西宁办假职称证 图5.理想的SIN/COS信号西宁办假职称证 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合西宁办假职称证。当信号与SIN/CO西宁办假职称证S线耦合时,位置和速度性能会受影响,角度值会发生跳变,西宁办假职称证速度方向可能变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速故障 当电西宁办假职称证角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,西宁办假职称证自带缓冲和滤波西宁办假职称证电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转西宁办假职称证变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率和幅度西宁办假职称证。处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数西宁办假职称证据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输西宁办假职称证入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/C西宁办假职称证OS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN西宁办假职称证/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示了一个西宁办假职称证双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,西宁办假职称证SNR可以达到98 dB时采集激西宁办假职称证励和反馈信号。它非常适合西宁西宁办假职称证办假职称证同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超低功耗、西宁办假职称证低失真的ADA4940-2被作为AD西宁办假职称证C驱动器。采用高西宁办假职称证精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791。高西宁办假职称证精度、可选增益差分放大器AD8475被用作输入/输出缓西宁办假职称证冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9西宁办假职称证,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以西宁办假职称证产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+西宁办假职称证5 V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S1210 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配西宁办假职称证置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图1西宁办假职称证2.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查看与标准旋转变压器仿真器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出西宁办假职称证为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范西宁办假职称证围可以支持SIN/COS信号。对西宁办假职称证于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 产品/参数 North 西宁办假职称证Atlant西宁办假职称证ic 5330A North Atlantic 5300A 此解决方案 需要AD2S西宁办假职称证1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 360 Hz至20 kHz 西宁办假职称证 2 kHz至20 kHz 2西宁办假职称证 kHz至20 kHz 角精度 0.003° - ~0.015° 0.00055556西宁办假职称证° - ~0.0167° 1西宁办假职称证2.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1 LSB 等级西宁办假职称证范围 高达277 rp西宁办假职称证s 高达278 rps 高达3000 rps 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 等级精度 西宁办假职称证 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.030西宁办假职称证5 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 故障模式 相移 西宁办假职称证相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随西宁办假职称证机干扰 超速 连接断开 西宁办假职称证 范围 0° ? - ~360° 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 西宁办假职称证0 V - ~5 V ? ? 0 rps - 西宁办假职称证~3000 rps ? ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速度性能可以看出,角度性能在45°左右波动,而速度则在西宁办假职称证0 rps左右波动。 结论 西宁办假职称证大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理西宁办假职称证解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能西宁办假职称证安全验证。

简介 四级成绩单作假由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高四级成绩单作假精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变四级成绩单作假压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的AD2S1210和AD2S辽源哪里有办假的毕业证1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,他四级成绩单作假们都想评估角度和速度在受四级成绩单作假干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行四级成绩单作假或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题,四级成绩单作假而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首四级成绩单作假先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误差计四级成绩单作假算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的四级成绩单作假非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子四级成绩单作假。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS四级成绩四级成绩单作假单作假信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的四级成绩单作假,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相四级成绩单作假移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发四级成绩单作假生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配四级成绩单作假是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,S四级成绩单作假IN为90°和270°)时,它们的峰峰值四级成绩单作假幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制四级成绩单作假都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式四级成绩单作假5。 四级成绩单作假其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Typ四级成绩单作假e II跟踪环路中的包络信号归0时,四级成绩单作假可以四级成绩单作假发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得四级成绩单作假到误差信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式四级成绩单作假8,误差项用弧度表示。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约四级成绩单作假为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了四级成绩单作假确定差模相移引起的位置误差,四级成绩单作假可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项co四级成绩单作假s(wt)(sin(a)sin(θ)四级成绩单作假cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包络信号可以使用方程四级成绩单作假式12表示。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,四级成绩单作假方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 四级成绩单作假假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差四级成绩单作假值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写四级四级成绩单作假成绩单作假为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 在静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。四级成绩单作假当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完四级成绩单作假全正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当四级成绩单作假两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。 和之前一样,解调之后余四级成绩单作假下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方四级成绩单作假程式四级成绩单作假22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以发现有此导致的位置误四级成绩单作假差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当β/2的最大误差达到45四级成绩单作假°的奇整数倍时,误差四级成绩单作假项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位四级成绩单作假模式下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type 四级成绩单作假II跟踪环路中促使此信号归零。 将方程式26四级成绩单作假设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如四级成绩单作假方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,则方程式27的分子为零,不产生位置误差。这意味着即使值非常大时,共四级成绩单作假激励四级成绩单作假谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或COS中的谐波四级成绩单作假含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立四级成绩单作假一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式四级成绩单作假29,其中K0表示直流分量。 解调之后余四级成绩单作假下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更四级成绩单作假为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时,第n四级成绩单作假个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦四级成绩单作假合到SIN和COS线的干四级成绩单作假扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC四级成绩单作假分辨率模式的值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 错误表达 描述 1 LSB示例 四级成绩单作假 幅度失配 a = 幅度失配 0四级成绩单作假.003幅度失配会导致1 LSB误差 相四级成绩单作假移 四级成绩单作假a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 β = 共模相移 ? ωM = 电机速度, ? ωE = 激励速度 四级成绩单作假 ? 四级成绩单作假 不完全正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 Acn, Asn = 谐四级成绩单作假波幅度 ? 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 四级成绩单作假 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类四级成绩单作假型和一些故障信号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解四级成绩单作假决方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我四级成绩单作假们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器四级成绩单作假相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到3四级成绩单作假0°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。四级成绩单作假 当SIN/COS的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当四级成绩单作假旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障四级成绩单作假。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当四级成绩单作假幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1四级成绩单作假210四级成绩单作假,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/四级成绩单作假COS信号 I四级成绩单作假GBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速度性能会受影四级成绩单作假响,角度值会发生跳变,速度方向可能变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速四级成绩单作假故障 当电角度的速度四级成绩单作假高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,AD四级成绩单作假I提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生四级成绩单作假成模块,为子系统生四级成绩单作假成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.四级成绩单作假??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系四级成绩单作假统将生成经过调制的SIN/COS四级成绩单作假信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7四级成绩单作假380,用于四级成绩单作假在OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2被作为ADC驱动器。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD55四级成绩单作假41A或AD5781来代替AD四级成绩单作假5791四级成绩单作假。高精度、可选增益差分放大器AD8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整四级成绩单作假个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM66四级成绩单作假0和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+5 V、-5四级成绩单作假 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 四级成绩单作假 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10四级成绩单作假,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个四级成绩单作假GUI。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S12四级成绩单作假10 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能四级成绩单作假和故障信号。 图10.实验测试框图 图四级成绩单作假11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL四级成绩单作假 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查四级成绩单作假看与标准旋转变压器仿真器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与四级成绩单作假相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的四级成绩单作假故障,0 V到大约5 V的范围可以支持四级成绩单作假SIN/COS信号。此解决方案还可四级成绩单作假以用于模拟超速、四级成绩单作假IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 产品/参数 North Atlantic 5330A North Atl四级成绩单作假antic 5300A 此解决方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 360 Hz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 四级成绩单作假 2 kHz至20 kHz 角精度 0.003° - ~0.0四级成绩单作假15° 0.00055556° - ~0.016四级成绩单作假7° 12.207四级成绩单作假0 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 高达278 rps 高达3000 rps 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 等级精度 四级成绩单作假 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的四级成绩单作假范围 故障模式 相移 相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360° 四级成绩单作假 0° ? - ~360° 四级成绩单作假 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ? ? 0 rps 四级成绩单作假- ~3000 rps ? ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输出配置为45°,然后四级成绩单作假在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速度性能可以看出,角度性能在45°左右波动,而速度则在0 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋四级成绩单作假转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需四级成绩单作假要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环四级成绩单作假境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在E四级成绩单作假V、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、四四级成绩单作假级成绩单作假高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的AD2S12四级成绩单作假10和AD2S1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精四级成绩单作假度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对四级成绩单作假于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转四级成绩单作假变压器仿真器能实现的功四级成绩单作假能。 旋转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定四级成绩单作假的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信四级成绩单作假号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示四级成绩单作假。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想四级成绩单作假情况都有可能发生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误四级成绩单作四级成绩单作假假差,可以将方程式3更改为方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号则可四级成绩单作假以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设四级成绩单作假置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现位置误差ε =四级成绩单作假 θ – φ。然后我们可以得到误差信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式8,误差项用弧度表示。 如方四级成绩单作假程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个四级成绩单作假奇整数。 当RDC模式为12位时,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其四级成绩单作假中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包络信号可以使用方程式12表四级成绩单作假示。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以四级成绩单作假将方程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方四级成绩单作假程式18表示。 在静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的四级成绩单作假精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中四级成绩单作假ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相四级成绩单作假移成正比。因此,一般而言四级成绩单作假,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并四级成绩单作假不是准确的90°正交四级成绩单作假。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不四四级成绩单作假级成绩单作假完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改四级成绩单作假写为方程式20和21。 和之前一样,解调之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈四级成绩单作假 β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当四级成绩单作假β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在四级成绩单作假幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位模式下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有四级成绩单作假谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包四级成绩单作假络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使此信号归零四级成绩单作假。 将方程式26设置为0,可以发现由四级成绩单作假此导致的位置误差ε = θ – φ四级成绩单作假。然四级成绩单作假后我们可以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,则方程四级成绩单作假式27的分子为零,不产四级成绩单作假生位置误差。这意味着即使值非常大时,共激励谐波对RDC的影响四级成绩单作假也可以忽略不计。但是,如果SIN或COS中的谐波四级成绩单作假含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和四级成绩单作假方程式3可以分别改写四级成绩单作假为方程式28和方程式29,其中四级成绩单作假K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根据四级成绩单作假四级成绩单作假这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋四级成绩单作假转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值。 表1.旋转变压器四级成绩单作假仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 错误表四级成绩单作假达 描述 1 LSB示例 幅度失配 a = 幅度失配 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 相移 四级成绩单作假四级成绩单作假 四级成绩单作假 a = 差分相移 四级成绩单作假 4.44°差分相移导致1 LSB误四级成绩单作假差 β = 共模相移 ? ωM = 电机速度, ? ωE = 激励速度 ? 四级成绩单作假 不完全正交 四级成绩单作假 β = 相对于完全正交的角度偏四级成绩单作假差 四级成绩单作假 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 Acn, Asn = 谐波幅度 四级成绩单作假 ? 四级成绩单作假 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期四级成绩单作假间出现的不同故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器四级成绩单作假解决方案来模拟故障类型。除上述故障类四级成绩单作假型外,四级成绩单作假还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度四级成绩单作假输出数据会显示跳变,就像DAC输四级成绩单作假出中四级成绩单作假的偏四级成绩单作假置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差四级成绩单作假,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参四级成绩单作假考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下四级成绩单作假,旋转变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到30°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相移不同时,会四级成绩单作假引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任四级四级成绩单作假成绩单作假何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平四级成绩单作假不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设四级成绩单作假置为零电压。发生连接断开的情况时,可以在A四级成绩单作假D2S1210中触发LOS/DOS/L四级成绩单作假OT故障。四级成绩单作假 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度四级成绩单作假值不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,这被称为削波四级成绩单作假故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS四级成绩单作假信号 IGBT干四级成绩单作假扰故四级成绩单作假障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速四级成绩单作假度性能会受影响,角度值会四级成绩单作假发生跳变,速度方向可能四级成绩单作假变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速故障 当四级成绩单作假电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,四级成绩单作假AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块四级成绩单作假采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率和幅度。四级成绩单作假处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真四级成绩单作假器框图 四级成绩单作假图8中所示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7380,四级成绩单作假用于在OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相四级成绩单作假位和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2被四级成绩单作假作为ADC驱动器。采用高精度、低噪声的20位DAC AD四级成绩单作假5791来生成SIN/COS信号和故障四级成绩单作假信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791。高精度、可选增益差分放大器AD8475被用作输入/输四级成绩单作假出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用于开关四级成绩单作假和选择SIN/COS信号,然后发送至数据四级成绩单作假采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用AD四级成绩单作假P5071可以产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+四级成绩单作假5 V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S1210 GUI用于直接评估旋转变压四级成绩单作假器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查看与标准旋转变压器仿真器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表四级成绩单作假2.性能比较 产品/参数 North Atlantic 5330A 四级成绩单作假North Atlantic 5300A 此解决方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 360四级成绩单作假 Hz至20 kH四级成绩单作假z 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 角精度 四级成绩单作假 0.003° - ~0.015° 0.00055556° - ~0.0167° 12.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1 LSB 四级成绩单作假 等级范围 高达277 rps 高达278 rps 高达30四级成绩单作假00 rps 四级成绩单作假 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 等级精度 ±1% ? 四级成绩单作假 0.004 rps ( ±0.0四级成绩单作假305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 故障模式 相移 相移失配 幅度失配 幅度超限 I四级成绩单作假GBT干扰 随机干扰 超速 连接断开 四级成绩单作假 范围 0° ? - ~360° 0° ? - ~360° 四级成绩单作假 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ? ? 四级成绩单作假0 rps - ~3000 rps 四级成绩单作假 ? ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速度性能可以看出,角四级成绩单作假度性能在45°左右波动,而速度则在0 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用四级成绩单作假中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详四级成绩单作假细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置西宁办假职称证和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多西宁办假职称证旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的AD2S1210和AD2S1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的西宁办西宁办假职称证假职称证根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到西宁办假职称证以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题,而无需搭建复杂西宁办假职称证的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故西宁办假职称证障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理西宁办假职称证想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以西宁办西宁办假职称证假职称证恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如西宁办假职称证方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程式4西宁办假职称证表示。当φ(输西宁办假职称证出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type I西宁办假职称证I跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完西宁办假职称证全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者SIN/COS西宁办假职称证信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置西宁办假职称证误差,可以将方程式3更改为西宁办假职称西宁办假职称证证方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下西宁办假职称证的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示西宁办假职称证。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的西宁办假职称证包络信号归0时,可以发现位置误差ε 西宁办假职称证= θ – φ。然后我们可以得西宁办假职称证到误差西宁办假职称证信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7西宁办假职称证变成方程式8,误差项用弧度表示。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时,可西宁办假职称证以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示西宁办假职称证差模相移,当正交项西宁办假职称证cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调西宁办假职称证之后余下的包络信号可以使用方程式12表示。在真实情况下,当a很小西宁办假职称证时,西宁办假职称证cos(a) 西宁办假职称证≈ 1 – a西宁办假职称证2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的西宁办假职称证包络信号归0时,可以发现由此导致西宁办假职称证的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,西宁办假职称证如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,西宁办假职称证误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式16西宁办假职称证和1西宁办假职称证7。 同样,误差项可以用方程式18表示。西宁办假职称证 在静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅西宁办假西宁办假职称证职称证在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全西宁办假职称证正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准西宁办假职称证确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交西宁办假职称证的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和西宁办假职称证21。 和之前一样,解调之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误西宁办假职称证差信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当β/2的最西宁办假职称证大误差达西宁办假职称证到45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度西宁办假职称证= 0.172°时,在12位模式下可能产生约1西宁办假职称证 LBS误差。 谐波激励西宁办假职称证 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式2西宁办假职称证5。 解调之后余下的包络信西宁办假职称证号可以如方程式26所示轻松显示。在T西宁办假职称证ype II跟踪环路中促使此信号归零。 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,西宁办假职称证西宁办假职称证则方程式27的分子为零,不产生位置误差。这意味着即西宁办假职称证使值非常大时西宁办假职称证,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或COS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置西宁办假职称证的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波西宁办假职称证西宁办假职称证,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路西宁办假职称证中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐西宁办假职称证波效应,误差对直流项西宁办假职称证西宁办假职称证更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时西宁办假职称证,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器西宁办假职称证仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 错误表达 描述 1 LSB示例 幅度失配 a 西宁办假职称证= 幅度失配 0.003幅度失配会西宁办假职称证导致1 LSB误差 相移 a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 β = 共模相移 西宁办假职称证 ?西宁办假职称证 ωM = 电机速度, ? ωE = 激励速度 西宁办假职称证 ? 西宁办假职称证 不完全正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 西宁办假职称证 Acn, 西宁办假职称证Asn = 谐波幅度 ? 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出西宁办假职称证现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解决西宁办假职称证方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指西宁办假职称证通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请西宁办假职称证参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到30°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发西宁办假职称证生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2西宁办假西宁办假职称证职称证S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS信号 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效西宁办假职称证应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置西宁办假职称证和速度性能会受影响,角度值会发生跳变,速西宁办假职称证度方向可能西宁办假职称证变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰西宁办假职称证与IGBT开关耦合。 超速故障 当电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度西宁办假职称证时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS西宁办假职称证时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架西宁办假职称证构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个四级成绩单作假模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。西宁办假职称证 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器西宁办假职称证件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2被作为ADC驱动器。采用高精西宁办假职称证度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791。高精度、可选增益差分放大器AD8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 西宁办假职称证西宁办假职称证Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用于开关和西宁办假职称证选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集西宁办假职称证模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以产生正负1西宁办假职称证6 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+5 V、西宁办假职称证-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转西宁办假职称证变压器仿真器西宁办假职称证平台测西宁办假职称证试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI。请参见图11,查看GU西宁办假职称证I和平台测试图。AD2S1210西宁办假职称证 GUI用于直接评估旋西宁办假职称证转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测西宁办假职称证试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查看与标准旋转变西宁办假职称证压器仿真器器件相比,西宁办假职称证此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精西宁办假职称证度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度西宁办假职称证为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考西宁办假职称证表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、I西宁办假职称证GBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 产品/参数 North Atlantic 5330A 西宁办假职称证 North Atlantic 5300A 此解决方西宁办假职称证案 需要AD2S西宁办假职称证1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 360 Hz至20 kHz 西宁办假职称证 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 角精度 0.003° - ~0.015° 0.00055556° - ~0.0167° 12.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0西宁办假职称证417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 高达278 rps 高达3000 rps 西宁办假职称证 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 等级精度 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 故障模式 相移 西宁办假职称证 相移西宁办假职称证失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰 超速 连接断开 西宁办假职称证 范围 0° ? - ~360° 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ? ? 0 rps - ~3000 rps ? ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看西宁办假职称证关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速度性能可以看出,角度性能在西宁办假职称证45°左右波动,而速度则在0 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时西宁办假职称证会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 淮安做证的电话在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),淮安做证的电话例如ADI公司的AD2S1210和AD2S1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题淮安做证的电话,很多时候,他们都想淮安做证的电话评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根淮安做证的电话本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误淮安做证的电话差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现淮安做证的电话的功能。 旋转变压器仿真系统中淮安做证的电话的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋淮安做证的电话转变压器结构。然后,将给出五个淮安做证的电话常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级淮安做证的电话侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号淮安做证的电话。在次级侧,如方程式2和方程式3淮安做证的电话所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定淮安做证的电话角θ,SIN/COS信号会出现同淮安做证的电话相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时淮安做证的电话,它们的峰峰值幅度之差。淮安做证的电话旋转变压器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式5。 其中a表示淮安做证的电话SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为淮安做证的电话等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号淮安做证的电话归0时,可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息,淮安做证的电话如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式淮安做证的淮安做证的电话电话7变成方程式8,误差项用弧度淮安做证的电话表示。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用淮安做证的电话45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时淮安做证的电话,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当淮安做证的电话正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调淮安做证的电话之后余下的包络信号可以使用方程式12表示。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归淮安做证的电话0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 在静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的精度淮安淮安做证的电话做证的电话,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如淮安做证的电话方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比淮安做证的电话。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下淮安做证的电话SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器淮安做证的电话相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为淮安做证的电话方程式20和21。 和之前一样,解调之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松淮安做证的电话显示。当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β淮安做证的电话) ≈ 1淮安做证的电话,sin(β) 淮安做证的电话≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方淮安做证的电话程式23所示。 如方程式淮安做证的电话23所示,当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时,误差项按两淮安做证的电话倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非淮安做证的电话零,峰值误差等于正交淮安做证的电话误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0淮安做证的电话003,弧度= 0.172°时,在12淮安做证的电话位模式下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方淮安做证的电话程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使此信号归零。 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,则方程式27的分子为零,不产生位置误差。这意味着淮安做证的电话即使值非常大时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果淮安做证的电话SIN或COS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示淮安做证的电话。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn淮安做证的电话 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误淮安做证的电话差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的淮安做证的电话值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 淮安做证的电话错误表达 描述 1 LSB示例 幅度失配 a = 幅度失配 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 相移 a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LS淮安做证的电话B误差 淮安做证的电话 β = 共模相移 ? ωM = 电机淮安做证的电话速度, ? ωE = 激励速度 ? 不完全正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 淮安做证的电话 Acn, Asn = 谐波幅度 ? 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类型和淮安做证的电话一些故障信号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解决淮安做证的电话方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/CO淮安做证的电话S输入和激励输出引脚。错接发生时,R淮安做证的电话DC也可以解码角度淮安做证的电话和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查淮安做证的电话看错接案例和结果数据。其淮安做证的电话中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显淮安做证的电话示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/CO淮安做证的电话S滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器相移误差为10淮安做证的电话淮安做证的电话°。非正常情况下,总相位误差可以达到3淮安做证的电话0°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/CO淮安做证的电话S的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的S淮安做证的电话IN/COS信号 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与淮安做证的电话SIN/COS线耦合时,位置和速度性能会受影响,角度值会发生跳变,速度方向可能变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SI淮安做证的电话N信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速故障 当电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器淮安做证的电话,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟淮安做证的电话。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放淮安做证的电话大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分淮安做证的电话析其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和S淮安做证的电话IN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其淮安做证的电话等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图8中所淮安做证的电话示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位淮安做证的电话和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2淮安做证的电话被作为ADC驱动器。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791。高精度、可选增益差分放大器AD8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运淮安做证的电话算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考淮安做证的电话图9,查看详细的电源信号链。使用ADP507淮安做证的电话1可以产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正淮安做证的电话负15 V电压。这些电源主要用淮安做证的淮安做证的电话电话于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+5 V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。淮安做证的电话 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。淮安做证的电话它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S1淮安做证的电话210 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速淮安做证的电话度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,淮安做证的电话可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能I淮安做证的电话NL。 请参考表2,查看与标准旋转变压器仿真淮安做证的电话器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测淮安做证的电话试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度淮安做证的电话为0.004 rps,很容易满足AD2淮安做证的电话S1210在10为至约16位淮安做证的电话模式下的要求淮安做证的电话。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关淮安做证的电话的故障,0 V到淮安做证的电话大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 产品/参数 North Atlanti淮安做证的电话c 5330A North Atlantic 5300A 此解决方案 需要AD2S1210 淮安做证的电话 激励频率 47 Hz至10 kH淮安做证的电话z 360 Hz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 淮安做证的电话 角精度 0淮安做证的电话.003° - ~0.015° 0.00055556° - ~0.0167° 12.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1淮安做证的电话 淮淮安做证的电话淮安做证的电话安做证的电话LSB 等级范围 高达277 rps 淮安做证的电话高达278 rps 淮安做证的电话 高达3000 rps 在8.19 MHz时淮安做证的电话钟时,高达2500 rps 等级精度 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.淮安做证的电话0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 故障模式 相移 相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰 淮安做证的电话 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360淮安做证的电话° 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ? ? 0 rps淮安做证的电话 - ~3000 rps ? ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输出配淮安做证的电话置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速淮安做证的电话度性能可以看出,角度性能在45°左右波动,而速淮安做证的电话度则在0 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压四级成绩单作假器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以淮安做证的电话帮助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模淮安做证的电话拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功淮安做证的电话能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、陇南做证航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC陇南做证),例如ADI公司的AD2S1210和AD2S1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时陇南做证候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行或陇南做证位置固定的真实电机的旋转变压器)可以陇南做证解决干扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误差计算示例,帮助陇南做证您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重陇南做证要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的陇南做证高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现陇南做证的功能。 旋转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和陇南做证误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁陇南做证阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的陇南做证变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和C陇南做证OS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ陇南做证是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于A陇南做证DI的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示陇南做证。当φ(输出数字角度)等于旋转陇南做证变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS陇南做证为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的陇南做证峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者SIN/COS信号的陇南做证不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引陇南做证起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式陇南做证5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的陇南做证包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的陇南做证包络信号归0时,可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式8,误差项用弧度表示。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅陇南做证度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程陇南做证式9中表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位陇南做证置误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之陇南做证后余下的包陇南做证络信号可以使用方程式12表示陇南做证。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Ty陇南做证pe II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置陇南做证误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和陇南做证3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 在静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压陇南做证器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率陇南做证大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装陇南做证配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。 和之前一样,解调之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。 如方程陇南做证式23所示,当β/2的最大误差达到陇南做证45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0陇南做证.172°时,在12位模式下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一陇南做证个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程陇南做证式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使此信号归零。 陇南做证 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息陇南做证,如方程式27所示。 如果旋转陇南做证变压器激励具有相同的谐波,则方程式27的分子为零,不产生位置误差。这意味着即使值非常大时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或C陇南做证OS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置陇南做证的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电陇南做证感中包含谐波,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。陇南做证 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时陇南做证,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源陇南做证外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模陇南做证式的值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源陇南做证和贡献总结 误差源 错误表达 描述 1 LSB示例 幅度失配 陇南做证 a = 幅度失配 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 相移 a = 差陇南做证分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 β = 共模相移 ? ωM = 电机速度, ? ωE = 激励速度 ? 不完全正交 β 陇南做证= 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 Acn, Asn = 谐波幅度 ? 感应谐波 陇南做证K0 = 直流分量,Kn 陇南做证= 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类型和一些故障信陇南做证号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解决方案来模拟故障类型陇南做证。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些陇南做证其他故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输陇南做证出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参考图4,查陇南做证看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到30°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 陇南做证陇南做证当旋转变压器的陇南做证任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压陇南做证。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度陇南做证失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接近AV陇南做证DD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN陇南做证/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS信号 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合I陇南做证GBT干扰 IG陇南做证BT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速度性陇南做证能会受影响,角度值会发生跳变,速度方向可能变化。图6所陇南做证示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速故障 当电陇南做证角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD2S121陇南做证0所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿陇南做证真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相陇南做证位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生陇南做证成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信陇南做证号作为旋转变压器输出。 5.陇南做证??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激陇南做证励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器陇南做证系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数据代码,然后通过陇南做证SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的陇南做证正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计陇南做证算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相陇南做证位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水陇南做证平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示了一个陇南做证双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超陇南做证低功耗、低失真的ADA4940-2被作为ADC驱动陇南做证器。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SI陇南做证N/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5陇南做证541A或AD5781来代替AD5791。高精度、可选增益差分放大器AD8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤陇南做证波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用于开关和陇南做证选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号陇南做证链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 陇南做证V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+5 陇南做证V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测陇南做证试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI。请参见图陇南做证11,查看GUI和平台测试图。A四级成绩单作假D2S1210陇南做证 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信陇南做证号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,陇南做证查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL陇南做证。 请参考表2,查看与标准旋陇南做证转变压器仿真器器件相比,此解陇南做证决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出陇南做证为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故陇南做证障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持陇南做证SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGB陇南做证T、连接断开等故障。 表陇南做证2.性能比较 产品/参数 Nor陇南做证th Atlantic 5330A North A陇南做证tlantic 5300A 此解决方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 陇南做证 360 Hz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 角精度 0.003° - ~0.015° 0.00055556° - 陇南做证~0.0167° 12.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 陇南做证 高达278 rps 陇南做证 高达3000 rps 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 陇南做证 等级精度 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支陇南做证持的范围陇南做证 故障模式 相移 相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360° 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ? ? 陇南做证 0 rps - ~3000 rps ? 陇南做证 ? 图13.IGBT干扰示例陇南做证 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输陇南做证出配置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速度性能可以看出,角度性能在45°左右波动,而速度则在0 rps陇南做证左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差陇南做证分析可以帮助您理解为什么需要精确陇南做证的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、H办假的房产证需要多少钱2019EV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系办假的房产证需要多少钱2019统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的AD2S1210和AD2S1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,他们办假的房产证需要多少钱2019都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。办假的房产证需要多少钱2019带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精办假的房产证需要多少钱2019度旋转变压器仿真器办假的房产证需要多少钱2019。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转办假的房产证需要多少钱2019变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。办假的房产证需要多少钱2019在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN办假的房产证需要多少钱2019和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是办假的房产证需要多少钱2019激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的S办假的房产证需要多少钱2019IN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转办假的房产证需要多少钱2019变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270办假的房产证需要多少钱2019°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者S办假的房产证需要多少钱2019IN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络办假的房产证需要多少钱2019信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II办假的房产证需要多少钱2019跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果办假的房产证需要多少钱2019a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式8,误差项用办假的房产证需要多少钱2019弧度表示。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整办假的房产证需要多少钱2019数。 当RDC模式为12位时,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和CO办假的房产证需要多少钱2019S信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余办假的房产证需要多少钱2019下的包络信号可以使用方程式12办假的房产证需要多少钱2019表示。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信办假的房产证需要多少钱2019息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式办假的房产证需要多少钱201916和17。 同样,误差办假的房产证需要多少钱2019项可以用方程式18表示。 在静态工作条件下办假的房产证需要多少钱2019,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压办假的房产证需要多少钱2019器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误办假的房产证需要多少钱2019差与旋转变压器的速办假的房产证需要多少钱2019度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时,就会发办假的房产证需要多少钱2019生这种情况。当β表示不完全正交的量办假的房产证需要多少钱2019时,可办假的房产证需要多少钱2019以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。 和之前一样,解调之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。办假的房产证需要多少钱2019当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以办假的房产证需要多少钱2019发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。办假的房产证需要多少钱2019 如方程式23所示,当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值办假的房产证需要多少钱2019误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位模式下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统办假的房产证需要多少钱2019中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使办假的房产证需要多少钱2019此信号归零。 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获办假的房产证需要多少钱2019得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,则方程式27的分子为零,不产生位置误差。这意味着即办假的房产证需要多少钱2019使值非办假的房产证需要多少钱2019常大时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或办假的房产证需要多少钱2019COS中的谐波含量不同,所产生办假的房产证需要多少钱2019的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影办假的房产证需要多少钱2019响位置精度。 感应谐波 实际上,不可办假的房产证需要多少钱2019能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对办假的房产证需要多少钱2019直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 错误表达 办假的房产证需要多少钱2019 描述 1 LSB示例 幅度失配 a = 幅度失配 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 办假的房产证需要多少钱2019 相移 a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 办假的房产证需要多少钱2019 β = 共模相移 ? ωM = 电机速度, ? ωE = 激励速度 办假的房产证需要多少钱2019 ? 不完全正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 办假的房产证需要多少钱2019 办假的房产证需要多少钱2019 Acn, Asn = 谐波幅度 ? 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? 办假的房产证需要多少钱2019 办假的房产证需要多少钱2019? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同办假的房产证需要多少钱2019故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三节办假的房产证需要多少钱2019介绍的旋转变压器仿真器解决方案来模办假的房产证需要多少钱2019拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接办假的房产证需要多少钱2019到RDC SIN/COS输入办假的房产证需要多少钱2019和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出辽源哪里办假的房产证需要多少钱2办假的房产证需要多少钱2019019有办假的毕业证中的偏置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参考图4,查办假的房产证需要多少钱2019看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟办假的房产证需要多少钱2019。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味办假的房产证需要多少钱2019着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转办假的房产证需要多少钱2019变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到30°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相办假的房产证需要多少钱2019移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转办假的房产证需要多少钱2019变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压。发生连接断开的办假的房产证需要多少钱2019情况时,可以在A办假的房产证需要多少钱2019D2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN办假的房产证需要多少钱2019/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅办假的房产证需要多少钱2019度超限故障。对于AD2S办假的房产证需要多少钱20191210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS信号 IGBT干扰故障 图办假的房产证需要多少钱20196.SIN/COS耦合IGBT干扰办假的房产证需要多少钱2019 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速度性能会受影响,角度值会发生跳变,速度方向可能变化。图6所示为一办假办假的房产证需要多少钱20办假的房产证需要多少钱201919的房产证需要多少钱2019个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速办假的房产证需要多少钱2019故障 当电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在办假的房产证需要多少钱201912位模办假的房产证需要多少钱2019式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数据办假的房产证需要多少钱2019代码,然后通过SIN/COS办假的房产办假的房产证需要多少钱2019证需要多少钱2019模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅办假的房产证需要多少钱2019度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准办假的房产证需要多少钱2019到相同水平。最后,系统将生成经过调制办假的房产证需要多少钱办假的房产证需要多少钱20192019的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示办假的房产证需要多少钱2019了一个双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR办假的房产证需要多少钱2019可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2被作为ADC驱动器。采用高精办假的房产证需要多少钱2019度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分办假的房产证需要多少钱2019辨率和成本方面办假的房产证需要多少钱2019考虑,可以使用AD554办假的房产证需要多少钱20191A或AD5781来代替AD5办假的房产证需要多少钱2019791。高精度、可选增办假的房产证需要多少钱2019益差分放大器AD8475被用作输入办假的房产证需要多少钱2019/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双办假的房产证需要多少钱2019SPDTADG854用于开办假的房产证需要多少钱2019关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以产生办假的房产证需要多少钱2019正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和A办假的房产证需要多少钱20办假的房产证需要多少钱201919D7182生成办假的房产证需要多少钱2019清晰稳定的+3.3 V、+5 V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI办假的房产证需要多少钱2019。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S1210 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查看与标准旋转变压办假的房产证需要多少钱2019器仿真器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 产品/参数 North办假的房产证需要多少钱2019 Atlantic 5办假的房产证需要多少钱2019330A North Atlantic 5300A 此解决方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 36办假的房产证需要多少钱20190 Hz至20 kHz 办假的房产证需要多少钱2019 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 办假的房产证需要多少钱2019 角精度 0.003° - ~0.015° 0.00055556° - ~0.0167°办假的房产证需要多少钱2019 12.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1 LSB 办假的房产证需要多少钱2019 等级范围 高达277 rps 高达278 rps 办假的房产证需要多少钱2019高达3000 rps 办假的房产证需要多少钱2019在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 等级精度办假的房产证需要多少钱2019 ±1% ? 0.004 rps ( 办假的房产证需要多少钱2019 ±0.0305 rps ( 办假的房产证需要多少钱2019 ? 表3.故障模式和支持的范围 故障模式 相移 办假的房产证需要多少钱2019 相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干办假的房产证需要多少钱2019扰 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360° 办假的房产证需要多少钱2019 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 办假的房产证需要多少钱2019 办假的房产证需要多少钱2019 0 V - ~5 V 办假的房产证需要多少钱2019 ? ? 0 rps - ~3000 rps ? ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例办假的房产证需要多少钱2019。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周办假的房产证需要多少钱2019期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速度性能可以看出,角度性能在45°左右波动,而速度则在0 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰条件下的系统性能,还办假的房产证需要多少钱2019可以像标准仿真器一样校准和办假的房产证需要多少钱2019验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司四级成绩单作假的AD2S1210和AD2S1205用来获取数字位置和速辽源哪里有办假的毕业证度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问辽源哪里有办假的毕业证题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒辽源哪里有办假的毕业证速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应辽源哪里有办假的毕业证用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍辽源哪里有办假的毕业证理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴辽源哪里有办假的毕业证角,ω是激辽源哪里有办假的毕业证励信号频率,A0是激励信号幅度辽源哪里有办假的毕业证,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。辽源哪里有办假的毕业证对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会辽源哪里有办假的毕业证出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能辽源哪里有办假的毕业证发生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变辽源哪里有办假的毕业证压器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误差辽源哪里有办假的毕业证,可以将方程式3更改为方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差辽源哪里有办假的毕业证信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也辽源哪里有办假的毕业证很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式8,误差项用弧度表示。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大辽源哪里有办假的毕业证误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时,可以通过方程式1辽源哪里有辽源哪里有办假的毕业证办假的毕业证0将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确辽源哪里有办假的毕业证定差模相移引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包络信号可以使用方程式12表示辽源哪里有辽源哪里有办假的毕业证办假的毕业证。在真实情况辽源哪里有办假的毕业证下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为辽源哪里有办假的毕业证等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 在辽源哪里有办假的毕业证静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的辽源哪里有办假的毕业证无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有辽源哪里有办假的辽源哪里有办假的毕业证毕业证裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写辽源哪里有办假的毕业证为方程式20和辽源哪里有办假的毕业证21。 和之前一样,解调辽源哪里有办假的毕业证之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们辽源哪里有办假的毕业证可以接收误差辽源哪里有办假的毕业证信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当β/辽源哪里有办假的毕业证2的最大误差达到45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位模式下可辽源哪里有办假的毕业证能产辽源哪里有办假的毕业证生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。辽源哪里有办假的毕业证 解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使此信号归零。 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ 辽源哪里有办假的毕业证– φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波辽源哪里有办假的毕业证,则方程式27的分子为零,不产生位置误差。这意味着即使值非常大时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计辽源哪里有办假的毕业证。但是,如果辽源哪里有办假的毕业证SIN或COS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方辽源哪里有辽源哪里有办假的毕业证办假的毕业证程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度辽源哪里有办假的毕业证。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感辽源哪里有办假的毕业证曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成辽源哪里有办假的毕业证正比。与此同时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示辽源哪里有办假的毕业证例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 错误表达 辽源哪里有办假的毕业证 描述 辽源哪里有办假的毕业证 1 LSB示例 幅度失配 a = 幅度失配 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 相移 a = 差分相移 4.44°差分辽源哪里有办假的毕业证相辽源哪里有办假的毕业证移导致1 LSB误差 β = 共模相移 ? ωM 辽源哪里有办假的毕业证= 电机速度, ? ω辽源哪里有办假的毕业证E = 激励速度 ? 不完全正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交辽源哪里有办假的毕业证导致1 LSB误差 辽源哪里有办假的毕业证 谐波激励 Acn, Asn = 谐波幅度 ? 感应谐波 辽源哪里有办假的毕业证 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? 辽源哪里有办假的毕业证 ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出辽源哪里辽源哪里有办假的毕业证有办假的毕辽源哪里有办假的毕业证业证现的不同故障类型和一些故障信辽源哪里有办假的毕业证号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解决方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他辽源哪里有办假的毕业证故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连接将辽源哪里有办假的毕业证旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC 辽源哪里有办假的毕业证SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像辽源哪里有办辽源哪里有办假的毕业证假的毕业证DAC输出中的偏辽源哪里有办假的毕业证置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其辽源哪里有办假的毕业证中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指辽源哪里有办假的毕业证由共模相移引起的故障。 请参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟辽源哪里有办假的毕业证。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋辽源哪里有办假的毕业证转变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到30辽源哪里有办假的毕业证°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相辽源哪里有办假的毕业证移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断辽源哪里有办假的毕业证开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为辽源哪里有办假的毕业证零电压。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限辽源哪里有办假的毕业证故障 当电路增益辽源哪里有办假的毕业证控制或SIN/C辽源哪里有办假的毕业证OS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接近AVD辽源哪里有辽源哪里有办假的毕业证办假的毕业证D时,会触发幅度超限故障。对于AD2辽源哪里有办假的毕业证S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS信号 IGBT干扰故辽源哪里有办假的毕业证辽源哪里有办假的毕业证障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速度性能会受影响辽源哪里有办假的毕业证,角度值会发生跳变,速度方辽源哪里有办假的毕业证向可能变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速故障 当电角度的速度辽源哪里有办假的毕业证辽源哪里有办假的毕业证高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD辽源哪里有办假的毕业证2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信辽源哪里有办假的毕业证号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器辽源哪里有办假的毕辽源哪里有办假的毕业证业证分析其频率和幅度。处理器使用CORDIC辽源哪里有办假的毕业证算法计算SIN/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和S辽源哪里有办假的毕业证IN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示了一个辽源哪里有办假的毕业证双16位sim SAR ADC AD7380,用于在辽源哪里有办假的毕业证OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数辽源哪里有办假的毕业证据采集。超低功耗、低失真的AD辽源哪里有办假的毕业证A4940-2被作为ADC驱动器辽源哪里有办假的毕业证。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS辽源哪里有办假的毕业证信号和故障信号,从降低分辨率辽源哪里有办假的毕业证和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5辽源哪里有办假的毕业证781来代替AD5791。高精度、可选增益辽源哪里有办假的毕业证差分放大器AD8475被用作输入/输辽源哪里有办假的毕业证出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG8辽源哪里有办假的毕业证54用于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以产生正负16辽源哪里有办假的毕业证 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+5 V、-5 V和-2 V电源辽源哪里有办假的毕业证。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测辽源哪里有办假的毕业证试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S1210 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变辽源哪里有办假的毕业证压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查看与标准旋转变压器仿真器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能辽源哪里有办假的毕业证比较 产品/参数 North Atlant辽源哪里有办假的毕业证ic 5330A North Atlantic 5300A 此解决方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 360 Hz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 k辽源哪里有办假的毕业证Hz 角精度 0.003° - ~0.015°辽源哪里有办假的毕业证 0.00055556° - ~0.0167° 12.2070 kHz载波时,优于0.00辽源哪里有办假的毕业证6° 0.0417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 辽源哪里有办假的毕业证 高达278 rps 高达3000 rps 在8.辽源哪里有办假的毕业证19 MHz时钟时,高达2500辽源哪里有办假的毕业证 rps 等级精度 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 辽源哪里有办假的毕业证 故障模式 相移 相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360° 0° ?辽源哪里有办假的毕业证辽源哪里有办假的毕业证 - ~360° 0 V - ~5 V 0 V - ~5辽源哪里有办假的毕业证 V ? ? 辽源哪里有办假的毕业证 0 rps - ~3000 r辽源哪里有办假的毕业证ps ? ? 图13辽源哪里有办假的毕业证.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板GUI显示的角度和速度性能可以看出,角度性能在45°左右波动,而速度则在0 rps左辽源哪里有办假的毕业证右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/CO辽源哪里有办假的毕业证辽源哪里有办假的毕业证S信号;可以模拟本文讨论的辽源哪里有办假的毕业证所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛四级成绩单作假和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的AD2S1210和AD2S1205用来获取数字四级成绩单作假位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统四级成绩单作假。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运四级成绩单作假行或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题四级成绩单作假,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文四级成绩单作假将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些四级成绩单作假误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理四级成绩单作假想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系四级成绩单作假统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋四级成绩单作假四级成绩单作假转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比四级成绩单作假。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 四级成绩单作假图2.旋转变压器电气信号 对于ADI四级成绩单作假的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于四级成绩单作假旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发生,导四级成绩单作假致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和四级成绩单作假COS信号达到四级成绩单作假峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的四级成绩单作假差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误差,可以将方四级成绩单作假程式3更改为方程式5。 其四级成绩单作假中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,四级成绩单作假可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式8,误差项用弧度表示。 如方程四级成绩单作假式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为四级成绩单作假0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中四级成绩单作假表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为四级成绩单作假1LSB。 相四级成绩单作假移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是四级成绩单作假旋转变压器的SIN和COS信号之四级成绩单作假间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置误差,可以将方程四级成绩单作假式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包络信号可以使用方程式12表示四级成绩单作假。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈四级成绩单作假 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ –四级成绩单作假 φ。然后我们可四级成绩单作假以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时四级成绩单作假,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,四级成绩单作假当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。四级成绩单作假 在静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号四级成绩单作假象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差四级成绩单作假几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压四级成绩单作假四级成绩单作假器的速度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是四级成绩单作假以完全空间正交四级成绩单作假的方式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不完四级成绩单作假全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。 和之前一样,解调之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22四级成绩单作假的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误四级成绩单作假差信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度四级成绩单作假失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交误差四级成绩单作假。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位模式下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使此信号归零。 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式27所示四级成绩单作假。 如果旋转变压器激励具有相同的四级成绩单作假谐波,则方程式27的分子为零,不产生位置误差。这意味着即使值非常大时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计四级成绩单作假。但是,如果SIN或COS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常辽源哪里有办假的毕业证情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压器四级成绩单作假包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改四级成绩单作假写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐四级成绩单作假波幅度较小,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述四级成绩单作假误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其四级成绩单作假中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种四级成绩单作假RD四级成绩单作假C分辨率模式的值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 四级四级成绩单作假成绩单作假 错误表达 描述 1 LSB示例 幅度失配 a = 幅度失配 0.003幅度失配会导四级成绩单作假致1 LSB误差 相移 a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 四级成绩单作假 β = 共模相移 ? ωM = 电机四级成四级成绩单作假绩单作假速度, ? ωE = 激励速度 ? 不完全正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 四级成绩单作假 Acn, Asn = 谐波幅度 ? 感应谐波四级成绩单作假 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测四级成绩单作假试期间出现的不同故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解决方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC四级成绩单作假 SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误差发生时,意味着相位1、四级成绩单作假相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到30°。出于量产考虑,需要留下足四级成绩单作假够的相位裕四级成四级成绩单作假绩单作假度。 当SIN/COS的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。四级成绩单作假 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压。发生连接断开的四级成绩单作假情四级成绩单作假况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 四级成绩单作假 图5四级成绩单作假.理想的SIN/COS信号 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速度性能会受影响,角度值会发生跳变,速度方向可能变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超四级成绩单作假速故障 当电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SP四级成绩单作假S时,就会触发超速故障。 四级成绩单作假旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速度性能。幸运的是四级成绩单作假,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从四级成绩单作假中选择四级成绩单作假合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 四级成绩单作假对于图7所示的仿真器框图,有7四级成绩单作假个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟四级成绩单作假生成模块,为子系四级成绩单作假统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的四级成绩单作假故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??四级成绩单作假? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模四级成绩单作假块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,四级成绩单作假让四级成绩单作假信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理四级成绩单作假器分析其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算S四级成绩单作假IN/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相四级成绩单作假位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR可以达到四级成绩单作假98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2被作为AD四级成绩单作假C驱动器。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791。高精度、可选增益差分放大器AD8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压四级成绩单作假噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以产生正负16 V电压,但使用ADP71四级成绩单作假18和ADP7182可以生成更清晰四级成绩单作假、更稳定的正四级成绩单作假负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+5 V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋四级成绩单作假转变压器四级成绩单作假仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S1210 GUI用于直接评估旋转变四级成绩单作假压器仿真器的性四级成绩单作假能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考四级成绩单作假表2,查看与标准旋转变压器仿真器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容四级成绩单作假易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对四级成绩单作假于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 产品/参数 四级成绩单作假 North Atlantic 5330A North Atlantic 5300A 四级成绩单作假 此解决方案 需要AD2S1四级成绩单作假210 激励频率 47 Hz至10 kHz 360 Hz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 四级成绩单作假 角精度 0.003° - ~0.015° 0.00055556° - ~0.0167四级成绩单作假° 12.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 高达278 rps 高达3000 rps 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 等级精度 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 故障模式 相移 相移失配 四级成绩单作假 幅度四级成绩单作假失配 幅度超限 IGBT干扰四级成绩单作假 随机干扰 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360° 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ? 四级成绩单作假 ? 0 rps - ~3000 r四级成绩单作假ps ?四级成绩单作假 ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示四级成绩单作假例。将仿真器输出配置为45°,然后在SI四级成绩单作假N/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S1210评估板G四级成绩单作假UI显示的角度和速度性能可以看出,角度四级成绩单作假性能在45°左右波动,而速度则在0 四级成绩单作假rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请四级成绩单作假遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估四级成绩单作假干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的AD2S1210和AD2S1205用来获取数字位置和速度数据。西宁办假职称证客户的系统会出西宁办假职称证现干扰和故障问题,很多时候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到西宁办假职称证以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问西宁办假职称证题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,西宁办假职称证西宁办假职称证并给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注西宁办假职称证入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么西宁办假职称证旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式西宁办假职称证1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率西宁办假职称证,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如西宁办假职称西宁办假职称证证方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正西宁办假职称证交、谐波激励和感应谐西宁办假职称证波这五种非理想情况都有可能发生,导致出现误差。 幅度失配西宁办假职称证 幅度西宁办假职称证失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误西宁办假职称证差,可以将方程式3西宁办假职称证更改为方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号则可以如方程式6西宁办假职称证所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息,如方程西宁办假职称证式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式8,误西宁办假职称证差项用弧度表示。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配西宁办假职称证为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数倍,最大误差将在方程式9西宁办假职称证中表示,其中m是一个奇整数西宁办假职称证。 当R西宁办假职称证DC模式为12位时,可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的西宁办假职称证SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置西宁办假职称证误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包络信号可以使用方程式12表示。在真实情况下,当a很小西宁办假职称证时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可西宁办假职称证以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°西宁办假职称证,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 在静态工作西宁办假职称证条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生,在静态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此,一般而言西宁办假职称证,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下S西宁办假职称证IN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。 和之前一样,解调之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时,西宁办假职称证误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172西宁办假职称证°时,在12位模式西宁办假职称证下可能产生约1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信西宁办假职称证号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3西宁办假职称证可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type 西宁办假职称证II跟踪环路中促使此信号归零。 将方程式26设置西宁办假职称证为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,则方程式27的西宁办西宁办假职称证假职称证分西宁办假职称证子为零,不产生位置误差。这意味着即使值非常大时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或COS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压淮安做证的电话器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根西宁办假职称证据这个方程式,相比谐波效应,误差西宁办假职称证对直西宁办假职称证流项更为敏感,它与感应谐波西宁办假职称证幅度成正比。与此同时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 西宁办假职称证除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值西宁办假职称证。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 错误表达 描述 1 LSB示例 幅度失配 a = 西宁办假职称证幅度失配 西宁办假职称证 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 相移 西宁办假职称证 a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 西宁办假职称证 β = 共模相移 ? ωM = 电机速度, 西宁办假职称证? ωE = 激励速度 ? 不西宁办假职称证完全正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 Ac西宁办假职称证n, Asn = 谐波幅度 ? 西宁办假职称证 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类西宁办假职称证型 在真实的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解决方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指通过不正西宁办假职称证确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参考图西宁办假职称证4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。西宁办假职称证相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相移误西宁办假职称证差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变西宁办假职称证压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到30°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会发生断开故障。随着西宁办假职称证产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零西宁办假职称证电压。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接西宁办假职称证近AVD西宁办假职称证D时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查西宁办假职称证看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS信号 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IG西宁办西宁办假职称证假职称证BT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速度性能会受影响,西宁办假职称证角度值会发生跳变,速度方向可能变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速故障 当电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD2S1210所能支持的最大西宁办假职称证速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为1300 SP西宁办假职称证S时,就会触发超速西宁办假职称证故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码西宁办假职称证角度和速度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应西宁办假职称证选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图西宁办假职称证,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据西宁办假职称证分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不西宁办假职称证同的故障信号。 4.??? SI西宁办假职称证N/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.???西宁办假职称证 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/C西宁办假职称证OS输西宁办假职称证出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号西宁办假职称证样本,然后由处理器分析西宁办假职称证其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN西宁办假职称证/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的西宁办假职称证正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.旋转变压器仿真器框图 图西宁办假职称证8中所示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR可以达到98 d西宁办假职称证B时采集激励和西宁办假职称证反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超低功耗、低失西宁办假职称证真的ADA4940-2被作为ADC驱动器。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791。高精度、可选增益差分放大器AD8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854西宁办假职称证用于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图西宁办假职称证8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用ADP5071可以产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+5 V、-5 V西宁办假职称证和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 西宁办假职称证旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试西宁办假职称证。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD西宁办假职称证2S1210评估板和一个GUI。请参见图11,查看G西宁办假职称证UI和平台测试图。AD2S1210 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁西宁西宁办假职称证办假职称证用迟滞模式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查看与标准旋转变压器仿真器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度西宁办假职称证为西宁办假职称证0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围西宁办假职称证可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障西宁办假职称证,0 V到大约5 西宁办假职称证V的范围可以支持SIN/西宁办假职称证COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 产品/参数 North Atlantic 5330A North Atlantic 5300A 此解决方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz西宁办假职称证至10 kHz 360 Hz西宁办假职称证至20 kHz 2 kHz至20 kHz西宁办假职称证 2 kHz至20 kHz 角精西宁办假职称证度 0.003° - ~0.015° 0.00055556° - ~0.西宁办假职称证0167° 12.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 高达278 rps 西宁办假职称证高达3000 rps 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 西宁办假职称证 等级精度 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持西宁办假职称证的范围 故障模式 相移 相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360° 西宁办假职称证 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ? ? 0 rps 西宁办假职称证- ~3000 rps ? ? 西宁办假职称证 图西宁办假职称证13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IGBT故障的测试示例。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/C西宁办假职称证OS输出中添加周期性干扰信西宁办假职称证号。从AD2S12西宁办假职称证10评估板GUI显西宁办假职称证示的角度和速度性能可以看出,角度性能在45°左右波动,而速度则在0 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器西宁办假职称证仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮西宁办假职称证助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标西宁办假职称证准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以西宁办假职称证帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。

简介 由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天,以及其他需要获取位置和速度信息的应用。 在上面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RDC),例如ADI公司的AD辽源哪里有办假的毕业证2S1210和辽源哪里有办假的毕业证AD2S1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题,很多时候,辽源哪里有办假的毕业证他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找辽源哪里有办假的毕业证出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功辽源哪里有办假的毕业证能的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行或位辽源哪里有办假的毕业证置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决辽源哪里有办假的毕业证干扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。辽源哪里有办假的毕业证 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转变压器仿真系统中的误差辽源哪里有办假的毕业证贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转辽源哪里有办假的毕业证变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和COS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励辽源哪里有办假的毕业证信号辽源哪里有办假的毕业证频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速,SIN/COS包络的频率是恒定的,指示速度信息。 辽源哪里有办假的毕业证图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程辽源哪里有办假的毕业证式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐辽源哪里有办假的毕业证波这五种非理想情况都有可能发生,导致出现误差。辽源哪里有办假的毕业证 幅度辽源哪里有办假的毕业证失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的辽源哪里有办假的毕业证峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为辽源哪里有办假的毕业证了确定幅度失配引起的位置误差,可以将方程式3更改为辽源哪里有办假的毕业证方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II跟踪环路辽源哪里有办假的毕业证中的包络信号归0时,可以发现位置误差辽源哪里有办假的毕业证ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息辽源哪里有办假的毕业证,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,位置误差也很小,意味辽源哪里有办假的毕业证着sin(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成辽源哪里有办假的毕业证方程式8,误差项用弧度表示。 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2辽源哪里有办假的毕业证在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45辽源哪里有办假的毕业证°的奇整数倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时,可以通过辽源哪里有办假的毕业证辽源哪里有办假的毕业证方程式10将按弧度计算的误差转化辽源哪里有办假的毕业证为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移辽源哪里有办假的毕业证是激励参考信号与SIN和COS信号之间的辽源哪里有办假的毕业证相移。为了确定差模相移引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式11。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包辽源哪里有办假的毕业证络信号可以使用方程式12表示。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置误差辽源哪里有办假的毕业证ε 辽源哪里有办假的毕业证= θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,辽源哪里有办假的毕业证误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的辽源哪里有办假的毕业证误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方辽源哪里有办假的毕业证程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 在静态工作条件下,共模相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动辽源哪里有办假辽源哪里有办假的毕业证的毕业证中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信辽源哪里有办假的毕业证号辽源哪里有办假的毕业证象限内,它仅在运动时产生,在静辽源哪里辽源哪里有办假的毕业证有办假的毕业证态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程辽源哪里有办假的毕业证式19表示,其中ω辽源哪里有办假的毕业证M是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这种情况下SIN/COS所指的两个旋转辽源哪里有办假的毕业证变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装辽源哪里有办假的毕业证配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。 和之前一样,解调之后余下的包络信号可以如方程式辽源哪里有办假的毕业证22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) 辽源哪里有办假的毕业证≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。 如方程式23所示,当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍辽源哪里有办假的毕业证时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平辽源哪里有办假的毕业证均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位模式下可能产生约辽源哪里有办假的毕业证1 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一个理想的正弦信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号辽源哪里有办假的毕业证可以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使此信号归零。 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可辽源哪里有办假的毕业证以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,则方程式27的分子为零,不产生位置误差。这意味着即使值非常大时,共激励谐波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或COS中的谐波含量不同,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置的完辽源哪里有办假的毕业证美正弦和余弦函数的旋转变压器。正辽源哪里有办假的毕业证常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压辽源哪里有办假的毕业证器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3辽源哪里有办假的毕业证可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后余下的包络信号可以如方程式30辽源哪里有办假的毕业证所示。 在Type II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时,第n个辽源哪里有办假的毕业证电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度。 旋辽源哪里有办假的毕业证转变压器仿真器系统中的误差贡献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结辽源哪里有办假的毕业证如表1所示,其中包括辽源哪里有办假的毕业证12位模式辽源哪里有办假的毕业证1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值辽源哪里有办假的毕业证。 表1.旋转变压器仿真器系统中的辽源哪里有办假的毕业证误差源和贡献总结 误差源 错误表达 描述 1 LSB示例 幅度失配 a 辽源哪里有办假的毕业证= 幅度失配 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 相移 辽源哪里有办假的毕业证 a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 β = 共模相移 ? ωM = 电机速度, ? ωE = 激励速度 ? 不完全正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误辽源哪里有办假的毕业证差 谐波激励 Acn, Asn = 谐波幅度 ? 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实的RDC系统中,会辽源哪里有办假的毕业证出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三节介绍的旋转变压器仿真器解决方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一辽源哪里有办假的毕业证故障,或者同时发生一些其他故障。 错接辽源哪里有办假的毕业证故障 错接是指通过不正确的连接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到RDC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角度,其余列显示错接情况。 图3.旋转变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。相位4表示SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系统中,当相辽源哪里有办假的毕业证移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差辽源哪里有办假的毕业证可以达到30°。辽源哪里有办假的毕业证出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相移不同时,会引起相移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会辽源哪里有办假的毕业证发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/辽源哪里有办假的毕业辽源哪里有办假的毕业证证COS设置为零电压。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/LOT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的S辽源哪里有办假的毕业证IN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS信号 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速度性能会受影响,角度值会发生跳变,速度方向可能变化。图6所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰辽源哪里有办假的毕业证与IGBT开关耦合。 超速故障 当电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位模式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器辽源哪里有办假的毕业证电角度的速度为1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解辽源哪里有办假的毕业证码角度和速度性能。幸运的是,ADI提供辽源哪里有办假的毕业证庞大的精密产品组合,您可以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿辽源哪里有办假的毕业证真器,并讨论应选择哪些器辽源哪里有办假的毕业证件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 辽源哪里有办假的毕业证2.??? 同步时辽源哪里有办假的毕业证钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入辽源哪里有办假的毕业证模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 辽源哪里有办假的毕业证旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集辽源哪里有办假的毕业证模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN/COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正辽源哪里有办假的毕业证弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SIN/COS信号和故障信号,以模拟角度性能、速度和故障情况。 图7.辽源哪里有办假的毕业证旋转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非办假的房产证需要多少钱2019常适合同时进行高精度的相位辽源哪里有办假的毕业证和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2被作为ADC驱动器。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791。高精度、可选增益差分放辽源哪里有办假的毕业证大器AD8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双辽源哪里有办假的毕业证SPDTADG854用于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。使用AD辽源哪里有办假的毕业证P5071可以产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 V、+5 V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为ADC相关电路供电,且满足辽源哪里有办假的毕业证详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它辽源哪里有办假的毕业证包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估辽源哪里有办假的毕业证板和一个GUI。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD辽源哪里有办假的毕业证2S1210 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模辽源哪里有办假的毕业辽源哪里有办假的毕业证证式的16位AD2S1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查看与标准旋转变压器仿真器器件相比,此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的辽源哪里有办假的毕业证理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速辽源哪里有办假的毕业证度输出为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故辽源哪里有办假的毕业证障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较 辽源哪里有办假的毕业证 产品/参数 North Atlantic 5330A Nort辽源哪里有办假的毕业证h Atlantic 5300A 辽源哪里有办假的毕业证 此解决方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 360 Hz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 角精度 0.003° - ~0.015°辽源哪里有办假的毕业证 0.00055556° - ~0.0167° 12.2070 kHz载波时,优于辽源哪里有办假的毕业证0.006° 0.0417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 高达278 rps 高达3000 rps 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 等级精度 ±1% ? 0.004 rps ( ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 故障模式 辽源哪里有办假的毕业证 相移 相移失配 幅度失配 辽源哪里有办假的毕业证 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰 超速 连接断开 范围 0° ? - ~360° 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 0 V -辽源哪里有办假的毕业证 ~5 V ? ? 辽源哪里有办假的毕业证 0 辽源哪里有办假的毕业证rps - ~3000 rps ? ? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于IG辽源哪里有办假的毕业证BT故障的测试示例。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/辽源哪里有办假的毕业证COS输出中添加周期性干辽源哪里有办假的毕业证扰信号。从AD2S1210辽源哪里有办假的毕业证评估板GU辽源哪里有办假的毕业证I显示的角度和速度性能辽源哪里有办假的毕业证可以看出,角度性能在45°左右波动,而速度则在0 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重辽源哪里有办假的毕业证时会触发辽源哪里有办假的毕业证多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器辽源哪里有办假的毕业证时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功辽源哪里有办假的毕业证能安全验证。

简介 由于西宁办假职称证旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能,因此被西宁办假职称证广泛用在EV、HEV、EPS、变频器、伺服、铁路、高铁、航空西宁办假职称证航天,以及其他需要西宁办假职称证获取位置和速度信息的应用。 在上西宁办假职称证面的系统中,很多旋转变压器转换芯片(RD西宁办假职称证C),例如ADI公司的AD2S1210和AD2S1205西宁办假职称证用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和西宁办假职称证故障问题,很多时西宁办假职称证候,他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能,找出和验证引发问题的根本原因,然后修复和优化系统。带故障注入功能西宁办假职称证的高精度旋转变压器仿真系统(模拟连接到以恒速运行或位西宁办假职称证置固定的真实电机的旋转变压器)可以解决干扰和故障问题,而无需搭建复杂的电机控制系统。 本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献,并给出一些误差计算示例,帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来,介绍如何使用最新的高精度产品,构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋西宁办假职称证转变压器仿真器。最后,将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。 旋转西宁办假职称证变压器仿真系统中的误差贡献 首先,本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后,将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法,帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。 如图1所示,旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定西宁办假职称证的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器西宁办假职称证包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧,如方程式1所示,EXC表示正弦激励输入信号。在次级侧,如方程式2和方程式3所示,SIN和C西宁办假职称证OS表示两个输出端的调制的正余弦信号。 其中: θ是轴角,ω是激励信号频率,A0是激励信号幅度,T是旋转变压器变比。 调制的SIN/COS信号如图2所示。对于不同象西宁办假职称证限中的恒定角θ,SIN/COS信号会出现同相和反相情况。对于恒速西宁办假职称证,SIN/COS包西宁办假职称证络的频率是恒定的,指示速度信息。 图1.旋转变压器结构 图2.旋转变压器电气信号 对于ADI的所有RDC产品,解调信号如方程式4表示。当φ(输出数字角度)等于旋转变压器的角度θ(转子的位置)时,Type II跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中,幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应西宁办假职称证谐波这五种非理想情况都有可能发生,导致出现误差。 幅度失配 幅度失配是SIN和COS信号达到峰值幅度(COS为0°和180°,SIN为90°和270°)时,它们的峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者SIN/COS信号的不平西宁办假职称证衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式5。 其中a表示SIN和COS信号之间的失配量,解调之后余下的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使Type II跟踪环西宁西宁办假职称证办假职称证路中的包络信号归0时,可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息,如方程式7所示。 在真实情况中,如果a很小,西宁办假职称证位置误差也很小,意味着sin西宁办假职称证(ε) ≈ ε,θ + φ ≈ 2θ。所以,方程式7变成方程式8,误差项用弧度表示。西宁办假职称证 如方程式8所示,误差项按两倍转动速度起伏,最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%,代入方程式8中的变量,并使用45°的奇整数西宁办假职称证倍,最大误差将在方程式9中表示,其中m是一个奇整数。 当RDC模式为12位时,可以通西宁办假职称证过方程式10将按弧度计算的误差转化为LSB,约为1LSB。 相移 相移包含西宁办假职称证差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的SIN和COS信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与SIN和COS信号之间的相移。为了确定差模相移西宁办假职称证引起的位置误差,可以将方程式3更改为方程式1西宁办假职称证1。 其中a表示差模相移,当正交项cos(wt)西宁办假职称证(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时,解调之后余下的包络信号可以使用方程式12表示。在真实情况下,当a很小时,cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使Type II跟踪环路中的包络信号归0时,可以发现由此导致的位置西宁办假职称证误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息西宁办假职称证,如方程式13所示。 θ ≈ φ时,在θ ≈ 45°时,sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以,方程式13变成方程式14,误差项用弧度表示。 假设差模相移为4.44°,当RDC模式为12位时,可以使用方程式15转化为LSB的误差值约为1 LSB。 当共模相移为β时,可以将方程式2和3分别改写为方程式16和17。 同样,误差项可以用方程式18表示。 西宁办假职称证 在静态工作条件下,共模西宁办假职称证相移不会影响转换器的精度,但由于转子阻抗和目标信号的无功分量,运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内,它仅在运动时产生西宁办西宁办假职称证假职称证,在静西宁办假职称证态角度下并不存在。当共模相移为β时,跟踪误差几乎可以用方程式19表示,其中ωM是电机速度,ωE是激励速度。 如方程式19所示,误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此,一般而言,使用高旋转变压器激励频率大有裨益。 不完全正交 不完全正交表示在这西宁办假职称证种情况下SIN/COS所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两西宁办假职称证个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方西宁办假职称证式加工或装配时,就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时,可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21西宁办假职称证。 和之前一样,解调之后余下的包西宁办假职称证络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程西宁办假职称证式22的值设置为0,假设β很小,cos(β) ≈ 1,sin(β) ≈ β时,可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息,如方程式23所示。 如西宁办假职称证方程式23所示,当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时,误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比,在本例中,平均误差为非零,峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中,当β = 0.0003,弧度= 0.172°时,在12位模式下可能产生约1西宁办假职称证 LBS误差。 谐波激励 在前面的分析中,假设激励信号是一西宁办假职称证个理想的正弦西宁办假职称证信号,不包含附加谐波。在实际系统中,激励信号确实含有谐波。因此,方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。 解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在Type II跟踪环路中促使此信号归零。 将方程式26设置为0,可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息,如方程式27所示。 如果旋转变压器激励具有相同的谐波,则方程式27的分子为零,不产生位置西宁办假职称证误差。这意味着即使值非常大时,共激励谐西宁办假职称证波对RDC的影响也可以忽略不计。但是,如果SIN或COS中的谐波含量不同西宁办假职称证,所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同西宁办假职称证的函数形状。这会严重影响位置精度西宁办假职称证。 感应谐波 实际上,不可能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下,电感中包含谐波,VR旋转变压器包含直流分量。因此,方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29,其中K0表示直流分量。 解调之后西宁办假职称西宁办假职称证证余下的包络信号可以如方程式30所示。 在Typ西宁办假职称证e II跟踪环路中,促使此信号归零,在谐波幅度较小西宁办假职称证,n > 1且Kn 根据这个方程式,相比谐波效应,误差对直流项更为敏感,它与感应谐波幅度成正比。与此同时,第n个电感谐波决定了位置误差的第(n – 1)个谐波的幅度西宁办假职称证。 旋转变压器仿真器系统中的误差贡西宁办假职称西宁办假职称证证献总结 除了上述误差源外,耦合到SIN和COS线的干扰、放大器的失调误差、偏置误差等也会导致产生系统误差。旋转变压器仿真器系统的误差源和贡献总结如表1所示,其中包括12位模式西宁办假职称证1 LSB这个最差的示例。也可以参考该表,计算另一种RDC分辨率模式的值。 表1.旋转变压器仿真器系统中的误差源和贡献总结 误差源 错误表达 描述 1 LSB示例 幅度失配 a = 幅度失配 0.003幅度失配会导致1 LSB误差 相移 a = 差分相移 4.44°差分相移导致1 LSB误差 β = 共模相移 ? ωM = 电机速度, 西宁办假职称证 ? ωE = 激励速度 ? 不完全西宁办假职称证正交 β = 相对于完全正交的角度偏差 0.172°非完全正交导致1 LSB误差 谐波激励 西宁办假职称证 Acn, Asn =西宁办假职称证 谐波幅度 ? 感应谐波 K0 = 直流分量,Kn = 谐波幅度 ? ? RDC系统中的故障类型 在真实西宁办假职称证的RDC系统中,会出现大量故障情况。以下章节将显示现场测试期间出现的不同故障类型和一些故障信号,以及如何使用第三节介西宁办假职称证绍的旋转变压器仿真器解决方案来模拟故障类型。除上述故障类型外,还可能存在随机干扰,导致出现另一故障,或者同时发生一些其他故障。 错接故障 错接是指通过不正确的连西宁办假职称证接将旋转变压器激励和SIN/COS对连接到R西宁办假职称证DC SIN/COS输入和激励输出引脚。错接发生时,RDC也可以解码角度和速度信息,但是角度输出数据会显示跳变,就像DAC输出中的偏置误差。请参考图3,查看错接案例和结果数据。其中,第一列显示EXC/SIN/COS引脚和输出角西宁办假职称证度,其余列显示错接情况。 图3.旋转西宁办假职称证变压器错接和角度输出 相移故障 从误差贡献章节,我们了解了相移包括差模相移和共模相移。鉴于差模相位可以被视为共模相移的差,所以,在本节中,相移故障是指由共模相移引起的故障。 请参考图4,查看共模相移误差贡献。相位1表示激励滤波器延迟。相位2表示旋转变压器相移。相位3表示线路延迟。西宁办假职称证相位4表示西宁办假职称证SIN/COS滤波器延迟。在现场RDC系西宁办假职称证统中,当相移误差发生时,意味着相位1、相位2、相位3和相位4的总值大于44°。正常情况下,旋转变压器相移误差为10°。非正常情况下,总相位误差可以达到30°。出于量产考虑,需要留下足够的相位裕度。 当SIN/COS的相移不同时,会引起相西宁办假职称证移失配故障。如果发生这种情况,角度和速度精度将会受到影响。 图4.相移误差贡献 断开故障 当旋转变压器的任何线路与RDC平台接口断开连接时,就会西宁办假职称证西宁办假职称证发生断开故障。随着产品的安全水平不断提高,线路断开检测一再受到客户关注。我们可以模拟这个故障,将SIN/COS设置为零电压。发生连接断开的情况时,可以在AD2S1210中触发LOS/DOS/L西宁办假职称证OT故障。 幅度失配/超限故障 当电路增益控制或SIN/COS的旋转变压器比值不同时,会发生幅度失配,这也意味着SIN/COS包络的幅度值西宁办假职称证不同。当幅度接近AVDD时,会触发幅度超限故障。对于AD2S1210,西宁办假职称证这被称为削波故障。请参考图5,查看不错的SIN/COS信号示例。 图5.理想的SIN/COS信号西宁办假职称证西宁办假职称证 IGBT干扰故障 图6.SIN/COS耦合IGBT干扰 IGBT干扰是指干扰信号与IGBT开关的开/关效应相耦合。当信号与SIN/COS线耦合时,位置和速度性能会受影响,角度西宁办假职称证值会发西宁办假职称证生跳变,速度方向可能变化。图6西宁办假职称证所示为一个现场示例,其中通道1是SIN信号,通道2是COS信号,毛刺表示干扰与IGBT开关耦合。 超速故障 当电角度的速度高于旋转变压器解码系统的速度时,就会发生超速故障。例如,在12位西宁办假职称证模式下,AD2S1210所能支持的最大速度为1250 SPS,当旋转变压器电角度的速度为西宁办假职称证1300 SPS时,就会触发超速故障。 旋转变压器仿真器系统架构和描述 从第一节,我们知道幅度和相位误差会直接决定解码角度和速西宁办假职称证度性能。幸运的是,ADI提供庞大的精密产品组合,您可西宁办假职称证以从中选择合适的产品来构建旋转变压器仿真器系统。下面的描述将展示如何构建高精度的旋转变压器仿真器,并讨论应选择哪些器件。 对于图7所示的仿真器框图,有7个模块需要注意: 1.??? 用于数据分析和控制的过程控制平台。 2.??? 同步时钟生成模块,为子系统生成同步时钟。 3.??? 故障信号生成模块,生成不同的故障信号。 4.??? SIN/COS生成模块,生成经过调制的SIN/COS信号作为旋转变压器输出。 5.??? 信号采集模块,作为激励和反馈西宁办假职称证信号采集模块。 6.??? SIN/COS输出模块,处理包含缓冲区、增益和滤波器的SIN/COS输出。 7.??? 激励信号输入模块,自带缓冲和滤波电路。 8.??? 电源模块,为ADC、DAC、开关、放大器等元器件提供电源。 旋转变压器仿真器系统工作时,让信号采集模块从输入模块采集激励信号样本,然后由处理器分析其频率和幅度。处理器使用CORDIC算法计算SIN/西宁办假职称证COS DAC输出数据代码,然后通过SIN/COS模块生成与激励输入相同频率的正弦信号。系统将同时采集激励和SIN/COS信号,计算并调整SIN/COS相位/幅度西宁办假职称证,补偿激励和SIN/COS之间的相位误差,使其等于西宁办假职称西宁办假职称证证零,然后将SIN/COS幅度校准到相同水平。最后,系统将生成经过调制的SI西宁办假职称证N/COS信号和故障信号,以模拟西宁办假职称证角度性能、速度和故障情况。 图7.旋西宁办假职称证转变压器仿真器框图 图8中所示的信号链显示了一个双16位sim SAR ADC AD7380,用于在OSR使能,SNR可以达到98 dB时采集激励和反馈信号。它非常适合同时进行高精度的相位和幅度校准数据采集。超低功耗、低失真的ADA4940-2被作为ADC驱动器。采用高精度、低噪声的20位DAC AD5791来生成SIN/COS信号和故障信号,从降低分辨率和成本方面考虑,可以使用AD5541A或AD5781来代替AD5791西宁办假职称证。高精度、可选增益差分放大西宁办假职称证器AD8475被用作输入/输出缓冲器。具有超低失调漂移和电压噪声放大功能的高精度轨对轨运算放大器AD8676和西宁办假职称证AD8599用于构建有源滤波器和加法电路。最大电阻0.8 Ω的单电源轨对轨双SPDTADG854用于开关和选择SIN/COS信号,然后发送至数据采集模块。 图8.旋转变压器仿真器信号链 整个旋转变压器仿真器系统通过外部的12 V适配器供电,该适配器使用直流-直流转换器和LDO稳压器,提供不同的电压电平。参考图9,查看详细的电源信号链。西宁办假职称证使用ADP5071可以产生正负16 V电压,但使用ADP7118和ADP7182可以生成更清晰、更稳定的正负15 V电压。这些电源主要用于为DAC相关电路供电。同样,可以使用ADP2300、ADP7118、ADM660和AD7182生成清晰稳定的+3.3 西宁办假职称证V、西宁办假职称证+5 V、-5 V和-2 V电源。这些电源主要用于为西宁办假职称证ADC相关电路供电,且满足详细的设计要求。 图9.电源信号链 旋转变压器仿真器平台测试和结果 参考图10,查看完整的系统平台测试。它包含一个旋转变压器仿真器板、一个AD2S1210评估板和一个GUI西宁办假职称证。请参见图11,查看GUI和平台测试图。AD2S1210 GUI用于直接评估旋转变压器仿真器的性能,尤其是角度和速度性能。通过旋转变压器仿真器GUI,可以配置速度、角度性能和故障信号。 图10.实验测试框图 图11.实验测试和GUI 图12.角度/速度INL 参考图12,查看已禁用迟滞模式的16位AD2S西宁办假职称证1210的角度和速度性能INL。 请参考表2,查看与标准旋转变压器仿真器器件相比,西宁办假职称证此解决方案的性能数据。使用AD5791得出的理论角度精度为0.0004°,在实际基准测试中,角度精度为0.006°,最大速度输出为3000 rps,速度精度为0.004 rps,很容易满足AD2S1210在10为至约16位模式下的要求。 参考表3,查看此仿真器支持的故障模式。对于与相位相关的故障,0°至大约360°的范围可以支持SIN/COS信号。对于与幅度相关的故障,0 V到大约5 V的范围可以支持SIN/COS信号。此解决方案还可以用于模拟超速、IGBT、连接断开等故障。 表2.性能比较西宁办假职称证 产品/参数 North Atlantic 5330A North Atlantic 5300A 此解决西宁办假职称证方案 需要AD2S1210 激励频率 47 Hz至10 kHz 360 Hz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 2 kHz至20 kHz 角精度 0.003° - ~0.015° 0.西宁办假职称证00055556° - ~0.0167°西宁办假职称证 12.2070 kHz载波时,优于0.006° 0.0417°和1 LSB 等级范围 高达277 rps 高达278 rps 高达3000 rps 在8.19 MHz时钟时,高达2500 rps 等级精度 西宁办假职称证 ±1% ? 0.004 rps (西宁办假职称证 ±0.0305 rps ( ? 表3.故障模式和支持的范围 故障模式 相移 相移失配 幅度失配 幅度超限 IGBT干扰 随机干扰西宁办假职称证 超速 连西宁办假职称证接断开 范围 0° ? - ~360° 0° ? - ~360° 0 V - ~5 V 0 V - ~5 V ?西宁办假职称证 ? 0 rps - ~3000 rps西宁办假职称证 ? 办假的房产证需要多少钱2019? 图13.IGBT干扰示例 参考图13,查看关于I西宁办假职称证GBT故障的测试西宁办假职称证示例。将仿真器输出配置为45°,然后在SIN/COS输出中添加周期性干扰信号。从AD2S西宁办假职称证西宁办假职称证1210评估板GUI显示的角度和速度性西宁办假西宁办假职称证职称证能可以看出,角度性能在45°左右波动,而速度则在0西宁办假职称证 rps左右波动。 结论 大多数RDC相关应用中都存在干扰,干扰严重时会触发多种类型的故障。当您构建自己的旋转变压器仿真器时,请遵循此解决方案,因为它不仅可以帮助您评估干扰西宁办假职称证条件下的系统性能,还可以像标准仿真器一样校准和验证您的产品。详细的误差分析可以帮助您理解为什么需要精确的模拟SIN/COS信号;可以模拟本文讨论的所有故障类型,以帮助进行一些功能安全验证。



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