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测角传感器是一种高精度角度测量装置,在航空航天、工业控制等很多领域中都有着广泛的应用。在实际的工程应用中,标准化的测角传感器并不能完全满足航空航天等特殊工作环境对测角传感器的要求。因此,人们迫切的希望能够根据测角传感器工作环境的不同,对其工作温度、体积,重量等指标进行定制。 本文首先对常见的几种测角传感器进行了简单的介绍,比较了不同测角传感器的优缺点,最后选择基于圆感应同步器的测角传感器作为研究对象,对其结构、工作原理及信号处理技术进行了研究。 在圆感应同步器测角系统的设计上,本文突破传统的纯开环或纯闭环模式,采用总体开环、数字信号处理部分闭环的方案,有效提高了测角系统的可靠性、抗干扰能力以及测角精度。 在电路设计上,硬件电路由前置放大板和数字信号处理板组成。前置放大板负责对圆感应同步器的输出信号进行放大和滤波处理。数字信号处理板采用DSP+AD2S83的方案。其中,DSP选择TI公司生产的32位定点处理器TMS320F2812,作为数字处理电路的主控芯片。AD公司生产的角度解码芯片AD2S83作为DSP的一个外设,将圆感应同步器输出的模拟角度信号转化为数字角度信号。AD2S83转化后的数字角度信号通过数据总线传至DSP中进行处理。 在软件设计上,本文利用TI公司提供的CCS集成开发环境,开发了DSP应用程序。上位机程序采用VC++6.0作为软件开发平台,利用Microsoft公司提供的串口通信控件MSComm开发,负责管理上位机与DSP之间的串口通信。 实验结果证明本文设计的基于圆感应同步器的测角系统,测角分辨率可达0.88”,最大跟踪速度可达8.125rps,测角精度<5”。最后,本文分析了导致系统测角精度降低的因素,提出了提高系统测角精度的方案,对后续研究上作具有较好的指导意义。