安溪旋转安溪干式变压器信号处理的低成本、高分辨率方案（1）

旋转安溪干式变压器包含三个绕组，即一个转子绕组和两个定子绕组。转子绕组随马达旋转，定子绕组位置固定且两个定子互为90度角。这样，绕组形成了一个具有角度依赖系数的安溪干式变压器。将施加在转子绕组上的正弦载波耦合至定子绕组，对定子绕组输出进行与转子绕组角度相关的幅度调制。由于安装位置的原因，两个定子绕组的调制输出信号的相位差为90度。通过解调两个信号可以获得马达的角度位置信息，首先要接收纯正弦波及余弦波，然后将其相除得到该角度的正切值，终通过“反正切”函数求出角度值。由于一般情况下要使用DSP进行算术处理，因而需要将正弦及余弦波数字化。目前市面上有几种具备这些功能的专用产品，然而其价格昂贵，对于大多数应用而言需要寻求其他替代方案。目前有一种为常用的方法是，检测输出信号中载波频率的峰值来触发模数转换器。如果总是在这一时间点转换调制信号，则将消除载波频率。由于更高分辨率的增量累加(Δ-∑)ADC总是在一段时间内对信号进行积分采样，因此它将不仅仅转换峰值电压，因而需要采用诸如TI ADS7861或ADS8361等逐次逼近ADC，分辨率也被限制在12~14位。这种方法还需要使用几种电路模块，必须生成合适的正弦载波，必须在合适的时间点触发转换过程，且ADC必须对信号进行同步转换。这样不仅增加了成本，且分辨率有限。