基于AD2S1210的旋转变压器解调板

1. 产品简介

1.该项目以AD2S1210为主控芯片，可以实现对旋转变压器的激励输出以及正余弦感应电压信号的采集解码，计算出旋转变压器的位置和速度信号。

2.该解调板能通过16位并行端口或4线串行接口可 以访问10位至16位绝对角位置数据。该解调板能通过16位并行端口或4线串行接口可以访 问10位至16位带符号的数字量速度。

2.应用场景

直流和交流伺服电机控制、编码器仿真、电动助力转向、电动汽车、集成的启动发电机/交流发电机、汽车运动检测与控制。可支持磁阻旋转变压器、分体式无刷旋转变压器。

3.产品概述

1.AD2S1210集成片上可编程正弦波振荡器，为旋变器提供正弦波激励。 转换器的正弦和余弦输入端允许输入3.15 V p-p ± 27%、频率 为2 kHz至20 kHz范围内的信号。Type II伺服环路用于跟踪 输入信号，并将正弦和余弦输入端的信息转换为输入角度 和速度所对应的数字量。最大跟踪速率为3125 rps。输出绝对位置和速度，具有可编程故障检测阈值，可对系统故障实时检测，兼容DSP和SPI接口标准。

2.解调模块分辨率可通过跳线帽进行 10Bit/12Bit/14Bit/16Bit 的配置。该模块可支持磁阻旋转变压器、分体式无刷旋转变压器。

3.解调板还支持增量式编码器仿真，其采用标准A-quad-B格式，并提供方向输出，但是要注意的是输出信号为单端信号。

4.该解调板还提供故故障信号的读取，故障检测电路可以检测旋变的信号丢失、 超范围输入信号、输入信号失配或位置跟踪丢失。各故障检测阈值可以由用户单独编程，以便针对特定应用进行优化。

4.产品参数

1.工作电压：5V DC；工作电流：0.7A；功率：3.5w

2.分辨率精度：可实现最高 16Bit 精度，支持串行 SPI 接口，数据跳动位 2LSB。10Bit 分辨率时，最高跟踪速度为 3125rps。分辨率越高，最高跟踪速度越小。

3.模块尺寸：4.2cm*5.8cm

5.使用说明

测试正常工作

1.上电默认初始化输出激励，10M晶振，默认输出10MHz。可观察到输出EXC+-为10MHz的正弦信号，说明芯片工作正常。

2.串行接口连接       

连接好串行接口（具体接口可见下图），输出端连接旋转变压器（6根线，见下图）。可以通过串行接口修改默认的激励输出频率，观察到激励输出频率变化，说明通信正常。

选择跳线帽，修改位置和速度的分辨率（见下图）。

ABZ信号测试

ABZ信号见下图，可以看到，ABZ信号输出正常，但是注意，输出的ABZ信号为单端信号，不能用差分芯片接收处理。

旋变解调板整体模块功能分解见下图

6.备注

1.此项目成本在80元左右（所有物料，含PCB）

2.在附件中提供源代码（已更新）、AD2S1210的芯片资料、PCB丝印位置图以及有关通信方式的博客链接。

3.本模块需要配合软件使用，根据附件中提供的源码可进行二次开发。

提供的源码可通过keil打开编译，通过STLINK在keil中进行联调下载。

关于串行接口通信代码的更多信息可见附件博客链接

4.本模块后用的pcb文件不带任何个人信息和图案，请放心使用。

5.PCB部分丝印可能看不清，附件已放入“丝印位置图.zip”以供参考

7.测试视频

本视频为永磁电机的有位置矢量控制实验，通过电机尾部旋转变压器的信号，读取位置和速度信息用于控制系统的闭环反馈。

经测试，该模块在200V的高压环境下工作正常，测试性能良好。