專利名稱：一種基于fpga獲得磁位置傳感器角度信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于FPGA獲得磁位置傳感器角度信息的方法，具體地說是一種利用FPGA和A/D、D/A對磁位置傳感器(如旋轉(zhuǎn)變壓器、自整角機(jī)等) 信號(hào)進(jìn)行快速解算的方法。本方法可用于各種類型的磁位置傳感器。
背景技術(shù)：
磁位置傳感器作為精密測角元件，以其出色的抗震動(dòng)性、抗沖擊性以及對各種惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力而被廣泛應(yīng)用于軍工、船舶、航空航天、冶煉、開采等各類行業(yè)中。但其輸出信號(hào)為正余弦模擬信號(hào)，無法直接使用，需對其信號(hào)進(jìn)行解算。目前，常用的解調(diào)方法有兩類。其一，使用專用的軸角轉(zhuǎn)換芯片，如ADI公司的AD2S82、DDC公司的RDC19230等。該類芯片內(nèi)部采用二階跟蹤閉環(huán)，可以對輸入位置信號(hào)進(jìn)行無靜差跟蹤，進(jìn)而輸出實(shí)時(shí)的角度信息；另一類方法為采用A/D芯片對其信號(hào)進(jìn)行采集，再使用反正切算法(如，Cordic算法、LUT查表法等)來解算當(dāng)前角度。第一類解調(diào)方法計(jì)算精度高、速度快，但專用芯片成本較高；第二類方法雖成本較低，但計(jì)算速度慢。在應(yīng)用實(shí)際中，有很多場合只需要測量有限角度，如測量-15° +15°，-30° +30°等角度范圍，所以需要一種測量有限角度的方法。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，針對這種有限角測量的應(yīng)用要求，本發(fā)明提出一種基于FPGA獲得磁位置傳感器角度信息的方法，具有計(jì)算速度快、解算精度高、應(yīng)用簡單方便等優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)方案—種基于FPGA獲得磁位置傳感器角度信息的方法，其特征在于步驟如下步驟1 將磁位置傳感器測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相乘
權(quán)利要求
1. 一種基于FPGA獲得磁位置傳感器角度信息的方法，其特征在于步驟如下 步驟1 將磁位置傳感器測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相乘Sismφ*UrX M、 Cism其中『si為磁位置傳感器正弦輸出數(shù)據(jù)，U:為磁位置傳感器余弦輸出數(shù)據(jù)，M*sin為當(dāng)前時(shí)刻的正弦表數(shù)據(jù)；所述M*sin= sinK2i+l) π/η]，其中η為A/D芯片一個(gè)正弦周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)；步驟2 計(jì)算一個(gè)正弦周期內(nèi)步驟1相乘結(jié)果的累加和，kn-IUs=^Ustsi χ sin[(2i+l)^-/n]i=0<kn-1Uc= ^Ustci X Sin[(2i+l)^-/n]、 i=0分別得到正弦累加和Us和余弦累加和Uc ；其中，k為整數(shù)； 步驟3 將Us和Uc進(jìn)行相加和相減，得U+和U_< U =Us-Ucν步驟4 對U+和IL進(jìn)行除法取余數(shù)運(yùn)算得到當(dāng)前轉(zhuǎn)角的粗值α α = U_% U+ ；N步驟5:采用y(n)=2>lxw( -:i)對α值進(jìn)行數(shù)字濾波得到當(dāng)前轉(zhuǎn)角的角度，其中Ν i=0=3，al = 0. 25。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于FPGA獲得磁位置傳感器角度信號(hào)的方法，其特征在于將磁位置傳感器測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相乘；計(jì)算一個(gè)正弦周期內(nèi)相乘結(jié)果的累加和，得到正弦累加和Us和余弦累加和Uc，將Us和Uc進(jìn)行相加和相減，對U+和U-進(jìn)行除法運(yùn)算得到當(dāng)前轉(zhuǎn)角的粗值α，對α值進(jìn)行數(shù)字濾波得到當(dāng)前轉(zhuǎn)角的角度。本發(fā)明提出的方法，較之傳統(tǒng)方法具有以下特點(diǎn)應(yīng)用場合為有限角測量，計(jì)算方法步驟簡練，得磁位置傳感器角度信號(hào)的到速度快；以FPGA為依托，利用A/D和D/A組成實(shí)現(xiàn)電路，電路簡單有效，成本低廉。
文檔編號(hào)G01D5/12GK102519353SQ20111036983
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉艷行, 吳凡, 周勇軍, 唐萬強(qiáng), 曾重, 蘇效明, 高棟 申請人:中國兵器工業(yè)第二〇六研究所