ZHCAF48 March   2025 TSD5402-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1旋转变压器和 LVDT 传感器简介
  5. 2传统激励放大器
  6. 3使用 D 类放大器的激励放大器
  7. 4D 类旋转变压器激励设计细节
    1. 4.1 功率级组件选择
    2. 4.2 输入滤波器元件选择
  8. 5实践实验
    1. 5.1 测试设置
    2. 5.2 默认条件下的输出波形
    3. 5.3 放大器传递函数
    4. 5.4 使用 PWM 生成基准信号
    5. 5.5 热成像和线性设计的比较
    6. 5.6 输出频谱
    7. 5.7 总谐波失真 (THD)
    8. 5.8 故障事件
  9. 6总结
  10. 7参考资料

1 旋转变压器和 LVDT 传感器简介

图 1-1 显示了适用于工业应用的 LVDT 传感器。图 1-2 有助于理解其结构和工作原理。传感器本质上是一个具有一个初级绕组和两个串联的次级绕组的变压器。激励信号 VEXC 驱动初级绕组。可移动磁芯将信号耦合到次级绕组 V1、V2。振幅与磁芯的位置（位移）成正比。

LVDT 传感器图 1-1 LVDT 传感器
LVDT 传感器原理图 1-2 LVDT 传感器原理

图 1-3 显示了电机控制应用中常用的可变磁阻旋转变压器。图 1-4 揭示了其结构和工作原理与 LVDT 传感器非常相似。旋转变压器具有一个初级绕组和两个独立的次级绕组 SIN 和 COS。两个次级绕组在电气相位上呈 90°正交。激励信号 VEXC 驱动初级线圈。磁芯根据磁芯位置（角度）在次级绕组之间分配信号。主机系统根据次级绕组电压 VSIN 和 VCOS 进行角度解码。

可变磁阻旋转变压器图 1-3 可变磁阻旋转变压器
旋变传感器原理图 1-4 旋变传感器原理

表 1-1 比较了常见的激励信号要求。

表 1-1 旋转变压器和 LVDT 激励要求
激励器LVDT旋转变压器单位
频率1 至 201 至 10kHz
电压1 至 244 或 7VRMS
电流20 至 10020 至 200mARMS

感测次级绕组上电压的模拟前端具有高输入阻抗。这意味着次级绕组没有负载，传感器不会传输任何实际功率。因此，初级绕组主要作为激励放大器的电感负载。而且，放大器只提供无功功率。