英飛凌XMC4000創新性外設Delta-Sigma解調器在旋變中的應用
2013-12-19 11:09:48 本站原創旋轉變壓器是一種精密的位置、速度檢測裝置，尤其適用于高溫、嚴寒、潮濕、高速、振動等環境惡劣、旋轉編碼器無法正常工作的場合。因此，被廣泛應用在伺服控制、機器人、機械工具、汽車、電力、冶金、航空航天、船舶、兵器、電子、冶金、礦山、油田等領域的位置、速度檢測系統中。
但是，旋轉變壓器在使用時并不能直接提供角度或位置信息，需要特殊的激勵信號和解調、計算措施，才能將旋轉變壓器信號中包含的位置信息得到。英飛凌科技股份有限公司基于ARM Cortex-M4內核的XMC4000家族中、高端系列集成的Delta-Sigma解調器模塊為旋變位置信號的獲取帶來了福音。此模塊包括階數可選的主濾波器、載波發生器、整形器、積分器、輔助濾波器和極限比較檢查單元這些豐富的功能環節組合。將這些功能環節組合使用，并搭配前端另外的調制器芯片，便可完成旋轉變壓器的位置信息獲取任務。
在目前的伺服控制器應用中，基本上都是采用外部專用的旋變解碼芯片獲得旋變位置信息。為此, 英飛凌做了靜態及穩態運行狀態下，Delta-Sigma解調器模塊和專用芯片性能的比較。靜態下，Delta-Sigma解調器模塊得到的位置和專用芯片得到的位置，以碼盤為基準，其準確度誤差水平屬同一級別。位置精度在12位左右（反正切法測量）；穩態運行時，由于旋變的固有特性，在一個機械周期內，存在周期性的誤差。這說明Delta-Sigma解調器模塊和專用芯片的誤差形態呈現一致性，且在同一級別。而且，相對專用芯片，Delta-Sigma解調器模塊在實現同等性能指標的功能的基礎上，可針對不同的應用場合進行軟件優化，能夠極大地提高系統應用的靈活性和針對性。此外，集成此模塊的微控制器只需配合外部低成本的調制器就可實現旋變信號的獲取及相關的伺服系統控制要求，能夠最大限度的減少系統整體硬件成本。
目前，英飛凌XMC4000家族是市面上唯一帶Delta-Sigma解調器模塊的微控制器產品，這一創新性的設計，給旋變應用領域帶來了革新性的設計理念，使應用變得越來越簡潔。
