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旋转变压器作为一种传统的转角测量传感器,具有工作温度范围宽,抗冲击和震动特性好,使用寿命长,耐污耐尘,抗辐射等优点,适合于环境恶劣并要求高精度的场合,广泛应用于航空航天、军工、雷达、造船、工控、纺织等领域。相对于其它类型的转角测量传感器具有明显的优势。
现代工业控制系统正朝着现场总线控制系统的方向发展,这就要求角位移测量装置具备融入现场总线控制系统的能力。现场总线控制系统中,应用于底层检测及控制设备中的现场总线以PROFIBUS-DP,MODBUS—RTU为主。
论文详细分析了各种角位移测量装置的优缺点,阐述了国内外技术现状,展望了发展前景。以旋转变压器作为基本的角位移测量传感器,以DSP+CPLD(高速数字控制器+可编程控制器)作为核心控制平台,并配合专用旋转变压器信号处理芯片和PROFIBUS-DP协议芯片VPC3+C,完成了基于旋转变压器的高精度角位移测量装置的整体构思,以及信号采集处理,通讯电路的硬件设计。通过编写VPC3+C的驱动程序和MODBUS-RTU从站程序,完成了PROFIBUS-DP和MODBUS-RTU的数据传输功能。此外,论文还采用硬件描述语言完成了基于CPLD的工业用SSI通讯接口的硬件程序,实现了工业用SSI(同步串行接口)通信功能。
论文作者成功试制了以旋转变压器为转角测量传感器,以DSP+CPLD为核心控制器,具有PROFIBUS-DP和MODBUS-RTU以及工业用SSI等传输方式的角位移测量装置的样机。实验室检测试验表明,其功能和指标基本达到了预期要求。为工业生产提供了一种灵活方便的角位移检测、监控一体化的解决方案。