低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器附圖說(shuō)明

圖1是《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》轉(zhuǎn)換器的原理框圖。

圖2是電流基準(zhǔn)源電路圖。

圖3是正余弦乘法器原理框圖。

圖4是正余弦乘法器高5位分段電路圖。

圖5是開(kāi)關(guān)-線性組合電路圖。

低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器專利目的

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)2010年3月前技術(shù)的不足，提出一種低溫漂、完備的軸角信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器；它能無(wú)需任何外圍電路，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字的轉(zhuǎn)換。其成本低，同時(shí)具有串口和增量編碼輸出兩種輸出方式。

低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器技術(shù)方案

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》是一種低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特點(diǎn)是，它由正余弦乘法器、誤差放大器、相敏解調(diào)及鑒相器、壓控振蕩器、12位可逆計(jì)數(shù)器、鎖存器、增量編碼解碼器和串行接口組成；它采用線性兼容CMOS工藝；它采用溫度補(bǔ)償?shù)淖耘e鏡像電流基準(zhǔn)源，實(shí)現(xiàn)與電源電壓無(wú)關(guān)且300K附近溫漂接近零的基準(zhǔn)電流輸出；輸入的旋轉(zhuǎn)變壓器模擬信號(hào)θ經(jīng)正余弦乘法器時(shí)與12位可逆計(jì)數(shù)器的數(shù)字信號(hào)φ進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)化為誤差電壓信號(hào)Verror；誤差電壓信號(hào)Verror經(jīng)誤差放大器放大后輸入相敏解調(diào)及鑒相器，外部參考電壓信號(hào)REF經(jīng)相敏解調(diào)采樣后與誤差電壓信號(hào)鑒相比較，產(chǎn)生速度電壓信號(hào)VEL，速度電壓信號(hào)VEL控制壓控振蕩器輸出計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK與加減計(jì)數(shù)信號(hào)U/D，使得12位可逆計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)模擬信號(hào)θ與數(shù)字信號(hào)φ相等時(shí)，12位可逆計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，數(shù)字信號(hào)φ經(jīng)增量編碼解碼器輸出，或者經(jīng)鎖存器與串行接口輸出，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)所用無(wú)源器件如積分電容與電阻，均由集成電路工藝直接實(shí)現(xiàn)。不需要外部組件來(lái)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)。其帶寬由內(nèi)部可以設(shè)定限制在1千赫以內(nèi)，跟蹤速度最高可達(dá)500轉(zhuǎn)每秒。

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特點(diǎn)是，所述的正余弦乘法器由高五位粗精度分段選擇電路、低七位高精度線性分段電路和開(kāi)關(guān)控制及解碼器組成；所述的高五位粗精度分段選擇電路采用開(kāi)關(guān)-線性組合電路，將角度變化量0°-360°分解到0°-11.25°；低七位高精度線性分段電路采用R-2R型D/A轉(zhuǎn)換器；旋轉(zhuǎn)變壓器模擬信號(hào)θ經(jīng)高五位粗精度分段選擇電路輸出二路比較信號(hào)Vo1、Vo2，再經(jīng)低七位高精度線性分段電路產(chǎn)生誤差電壓信號(hào)Verror輸出至誤差放大器；開(kāi)關(guān)控制及解碼器將輸入的數(shù)字信號(hào)φ轉(zhuǎn)化為開(kāi)關(guān)信號(hào)K1-12，以控制高五位粗精度分段選擇電路、低七位高精度線性分段電路的選擇輸出。

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的相敏解調(diào)及鑒相器，其特點(diǎn)是，所述的相敏解調(diào)及鑒相器由相敏解調(diào)器、鑒相器和反饋電路組成；所述的相敏解調(diào)器由施密特觸發(fā)器與積分電路組成，實(shí)現(xiàn)不同頻率下外部參考電壓信號(hào)REF與誤差電壓信號(hào)Verror的動(dòng)態(tài)延時(shí)采樣；所述的鑒相器由CMOS開(kāi)關(guān)與高精度BiCMOS運(yùn)放組成；它可實(shí)現(xiàn)無(wú)誤差采樣。采用負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化，提高系統(tǒng)穩(wěn)定及跟蹤速度。

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特點(diǎn)是，所述的相敏解調(diào)及鑒相器上設(shè)有向外輸出速度電壓信號(hào)VEL的輸出引腳。

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特點(diǎn)是，所述的壓控振蕩器上設(shè)有向外輸出計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK與/或加減計(jì)數(shù)信號(hào)DIR的輸出引腳。

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所有外圍電路集成在集成電路內(nèi)部，采用線性兼容CMOS（Linear Compatible CMOS，LC2MOS）工藝實(shí)現(xiàn)，同時(shí)具備雙極型工藝的高精度和CMOS工藝低功耗邏輯電路特點(diǎn)。采用自頂向下設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)具有獨(dú)立功能的模塊。所有動(dòng)態(tài)參數(shù)電路集成在集成電路內(nèi)部。整體電路為II型伺服回路，可實(shí)現(xiàn)勻角速度無(wú)誤差跟蹤輸出。

其正余弦乘法器可分為高5位粗分電路和低7位R-2R型A/D轉(zhuǎn)換細(xì)分電路，粗分電路采用開(kāi)關(guān)-線性組合技術(shù)以實(shí)現(xiàn)高速線性卦象分割。采用開(kāi)關(guān)電容采樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的精確采樣。通過(guò)動(dòng)態(tài)延時(shí)采樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同頻率采樣，使得跟蹤速度最高可達(dá)500轉(zhuǎn)每秒。

以下對(duì)《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》進(jìn)行具體的說(shuō)明。

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》轉(zhuǎn)換技術(shù)的電路總體功能是實(shí)現(xiàn)一種低溫漂、完備、高跟蹤速度的旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換，其總體工作原理是輸入的自整角機(jī)模擬信號(hào)θ（U1、U2）經(jīng)正余弦乘法器與12位可逆計(jì)數(shù)器的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)化為誤差電壓信號(hào)Verror。誤差電壓信號(hào)Verror經(jīng)放大、采樣以后產(chǎn)生速度電壓信號(hào)VEL，速度電壓信號(hào)VEL可控制壓控振蕩器輸出計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖，以控制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)輸出改變數(shù)字角。它將全路電路集成在單個(gè)芯片上，實(shí)現(xiàn)角度量到數(shù)字轉(zhuǎn)換，具有體積小、精度高、成本低的特點(diǎn)。

電路功能原理框如圖1所示，三線輸入的自整角機(jī)信號(hào)或四線輸入的旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)差分輸入后被轉(zhuǎn)換成低電壓的正余弦信號(hào)U1和U2，同12位可逆計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的數(shù)字角φ在正余弦乘法器中相乘，得到誤差電壓信號(hào)Verror＝KEoSin（θ-φ）sinωt（其中K為常數(shù)，Eo為輸入自整角機(jī)信號(hào)或旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)的有效值，ω為參考信號(hào)與輸入信號(hào)角速度，t為時(shí)間），經(jīng)誤差放大器后輸經(jīng)相敏解調(diào)器、積分器、壓控振蕩器和可逆計(jì)數(shù)器等組成的一個(gè)閉環(huán)回路，尋找Sin（θ-φ）的零點(diǎn)。當(dāng)這一過(guò)程完成時(shí)，可逆計(jì)數(shù)器的數(shù)字角φ等于信號(hào)輸入軸角θ。

12位固態(tài)控制變壓器由高5位粗分電路和低7位R-2R型A/D轉(zhuǎn)換細(xì)分電路組成。前5位粗分電路電路圖如圖2所示。前5位相當(dāng)于一模擬乘法器，可使輸入信號(hào)Eosinθsinωt和Eocosθsinωt轉(zhuǎn)化為Eosin（θ-n×11.25°）sinωt。其中n為計(jì)數(shù)器高5位代表的數(shù)字角。

開(kāi)關(guān)-線性組合技術(shù)電路圖見(jiàn)圖3，其相當(dāng)于一個(gè)最簡(jiǎn)單的乘法器，輸入信號(hào)U1、U2分別為Eosinθsinωt和Eocosθsinωt，適當(dāng)調(diào)整電阻R1、R2、R3阻值和開(kāi)關(guān)K1、K2可使得輸出信號(hào)為Eosin（θ-ψ）sinωt，其中ψ為任意已知數(shù)字角度，在本設(shè)計(jì)中，使得ψ＝n×11.25°。

低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器改善效果

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》轉(zhuǎn)換器的主要優(yōu)點(diǎn)是采用CMOS開(kāi)關(guān)電容技術(shù)可提高采樣精度。將所有外圍組件集成在集成電路內(nèi)部，具有最精簡(jiǎn)的引腳定義，使得無(wú)須額外組件即可實(shí)現(xiàn)角度到數(shù)字量的跟蹤轉(zhuǎn)換。采用零溫漂電流基準(zhǔn)源實(shí)現(xiàn)低溫漂。采用動(dòng)態(tài)延時(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)及參考信號(hào)的寬工作頻率。采用高性能運(yùn)放、開(kāi)關(guān)-線性組合技術(shù)與高速動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高追蹤速度。它采用LC2MOS工藝，可兼具雙極和CMOS兩種工藝長(zhǎng)處，由高精度雙極運(yùn)放與低功耗的CMOS數(shù)字開(kāi)關(guān)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)低功耗、高精度與高速度的模擬電路，同時(shí)有較好的魯棒性能。

旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器是現(xiàn)代軸角電子變換技術(shù)中的核心器件，可將軸角類模擬信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成數(shù)字角度信號(hào)，應(yīng)用于航天、航空、雷達(dá)、火控及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。截至2010年3月，中國(guó)國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器種類少，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都采用分立器件組裝的階段，成本高，體積大且難以批量生產(chǎn)。集成電路各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，要求研發(fā)低功耗、高性能、大批量的集成電路。已有的軸角類集成電路偏向高精度、多功能、參數(shù)外部組件調(diào)整、并行輸出，用于高端的軸角轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。然而在汽車電子、工業(yè)控制等低端領(lǐng)域，對(duì)高度集成化，長(zhǎng)距離串行傳輸，寬工作溫度范圍，高跟蹤速度等有更多的需求。

《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》是屬于專用集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是提供一種低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。

1.一種低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于：它由正余弦乘法器、誤差放大器、相敏解調(diào)及鑒相器、壓控振蕩器、12位可逆計(jì)數(shù)器、鎖存器、增量編碼解碼器和串行接口組成；它采用線性兼容CMOS工藝；它采用溫度補(bǔ)償?shù)淖耘e鏡像電流基準(zhǔn)源，實(shí)現(xiàn)與電源電壓無(wú)關(guān)且300K附近溫漂接近零的基準(zhǔn)電流輸出；輸入的旋轉(zhuǎn)變壓器模擬信號(hào)θ經(jīng)正余弦乘法器時(shí)與12位可逆計(jì)數(shù)器的數(shù)字信號(hào)φ進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)化為誤差電壓信號(hào)Verror；誤差電壓信號(hào)Verror經(jīng)誤差放大器放大后輸入相敏解調(diào)及鑒相器，外部參考電壓信號(hào)REF經(jīng)相敏解調(diào)采樣后與誤差電壓信號(hào)鑒相比較，產(chǎn)生速度電壓信號(hào)VEL，速度電壓信號(hào)VEL控制壓控振蕩器輸出計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK與加減計(jì)數(shù)信號(hào)U/D，使得12位可逆計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)模擬信號(hào)θ與數(shù)字信號(hào)φ相等時(shí)，12位可逆計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，數(shù)字信號(hào)φ經(jīng)增量編碼解碼器輸出，或者經(jīng)鎖存器與串行接口輸出，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述的正余弦乘法器由高五位粗精度分段選擇電路、低七位高精度線性分段電路和開(kāi)關(guān)控制及解碼器組成；所述的高五位粗精度分段選擇電路采用開(kāi)關(guān)-線性組合電路，將角度變化量0°-360°分解到0°-11.25°；低七位高精度線性分段電路采用R-2R型D/A轉(zhuǎn)換器；旋轉(zhuǎn)變壓器模擬信號(hào)θ經(jīng)高五位粗精度分段選擇電路輸出二路比較信號(hào)Vo1、Vo2，再經(jīng)低七位高精度線性分段電路產(chǎn)生誤差電壓信號(hào)Verror輸出至誤差放大器；開(kāi)關(guān)控制及解碼器將輸入的數(shù)字信號(hào)φ轉(zhuǎn)化為開(kāi)關(guān)信號(hào)K1-12，以控制高五位粗精度分段選擇電路、低七位高精度線性分段電路的選擇輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述的相敏解調(diào)及鑒相器由相敏解調(diào)器、鑒相器和反饋電路組成；所述的相敏解調(diào)器由施密特觸發(fā)器與積分電路組成，實(shí)現(xiàn)不同頻率下外部參考電壓信號(hào)REF與誤差電壓信號(hào)Verror的動(dòng)態(tài)延時(shí)采樣；所述的鑒相器由CMOS開(kāi)關(guān)與高精度BiCMOS運(yùn)放組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的相敏解調(diào)及鑒相器上設(shè)有向外輸出速度電壓信號(hào)VEL的輸出引腳。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的壓控振蕩器上設(shè)有向外輸出計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK與/或加減計(jì)數(shù)信號(hào)DIR的輸出引腳。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1-2。一種低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它由正余弦乘法器、誤差放大器、相敏解調(diào)及鑒相器、壓控振蕩器、12位可逆計(jì)數(shù)器、鎖存器、增量編碼解碼器和串行接口組成；它采用線性兼容CMOS工藝；它采用溫度補(bǔ)償?shù)淖耘e鏡像電流基準(zhǔn)源，實(shí)現(xiàn)與電源電壓無(wú)關(guān)且300K附近溫漂接近零的基準(zhǔn)電流輸出；輸入的旋轉(zhuǎn)變壓器模擬信號(hào)θ經(jīng)正余弦乘法器時(shí)與12位可逆計(jì)數(shù)器的數(shù)字信號(hào)φ進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)化為誤差電壓信號(hào)Verror；誤差電壓信號(hào)Verror經(jīng)誤差放大器放大后輸入相敏解調(diào)及鑒相器，外部參考電壓信號(hào)REF經(jīng)相敏解調(diào)采樣后與誤差電壓信號(hào)鑒相比較，產(chǎn)生速度電壓信號(hào)VEL，速度電壓信號(hào)VEL控制壓控振蕩器輸出計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK與加減計(jì)數(shù)信號(hào)U/D，使得12位可逆計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)模擬信號(hào)θ與數(shù)字信號(hào)φ相等時(shí)，12位可逆計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，數(shù)字信號(hào)φ經(jīng)增量編碼解碼器輸出，或者經(jīng)鎖存器與串行接口輸出，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

實(shí)施例2

參照?qǐng)D1-5。實(shí)施例1所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，所述的正余弦乘法器由高五位粗精度分段選擇電路、低七位高精度線性分段電路和開(kāi)關(guān)控制及解碼器組成；所述的高五位粗精度分段選擇電路采用開(kāi)關(guān)-線性組合電路，將角度變化量0°-360°分解到0°-11.25°；低七位高精度線性分段電路采用R-2R型D/A轉(zhuǎn)換器；旋轉(zhuǎn)變壓器模擬信號(hào)θ經(jīng)高五位粗精度分段選擇電路輸出二路比較信號(hào)Vo1、Vo2，再經(jīng)低七位高精度線性分段電路產(chǎn)生誤差電壓信號(hào)Verror輸出至誤差放大器；開(kāi)關(guān)控制及解碼器將輸入的數(shù)字信號(hào)φ轉(zhuǎn)化為開(kāi)關(guān)信號(hào)K1-12，以控制高五位粗精度分段選擇電路、低七位高精度線性分段電路的選擇輸出。

實(shí)施例3

參照?qǐng)D1-5。實(shí)施例1或2所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，所述的相敏解調(diào)及鑒相器由相敏解調(diào)器、鑒相器和反饋電路組成；所述的相敏解調(diào)器由施密特觸發(fā)器與積分電路組成，實(shí)現(xiàn)不同頻率下外部參考電壓信號(hào)REF與誤差電壓信號(hào)Verror的動(dòng)態(tài)延時(shí)采樣；所述的鑒相器由CMOS開(kāi)關(guān)與高精度BiCMOS運(yùn)放組成。

實(shí)施例4

參照?qǐng)D1-5。實(shí)施例1或2或3所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，所述的相敏解調(diào)及鑒相器上設(shè)有向外輸出速度電壓信號(hào)VEL的輸出引腳。

實(shí)施例5

參照?qǐng)D1-5。實(shí)施例1或2或3或4所述的低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，所述的壓控振蕩器上設(shè)有向外輸出計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK與/或加減計(jì)數(shù)信號(hào)DIR的輸出引腳。

2016年12月7日，《低溫漂旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)-數(shù)字轉(zhuǎn)換器》獲得第十八屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

為了減少減速器齒輪間隙造成的非線性誤差，可采用電氣變速式雙通道測(cè)角系統(tǒng)，即采用多極旋轉(zhuǎn)變壓器。它是在一個(gè)機(jī)體內(nèi)安裝單極和多極兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器，而共用一根軸。用單極變壓器組成粗通道系統(tǒng)，多極旋轉(zhuǎn)變壓器組成精通道系統(tǒng)。這樣既能提高精度又能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu) 。

旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)和兩相繞線式異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)相似，可分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子和轉(zhuǎn)子的鐵心由鐵鎳軟磁合金或硅鋼薄板沖成的槽狀心片疊成。它們的繞組分別嵌入各自的槽狀鐵心內(nèi)。定子繞組通過(guò)固定在殼體上的接線柱直接引出。轉(zhuǎn)子繞組有兩種不同的引出方式。根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組兩種不同的引出方式，旋轉(zhuǎn)變壓器分為有刷式和無(wú)刷式兩種結(jié)構(gòu)形式。

圖1是有刷式旋轉(zhuǎn)變壓器。它的轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)滑環(huán)和電刷直接引出，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，但因電刷與滑環(huán)是機(jī)械滑動(dòng)接觸的，所以旋轉(zhuǎn)變壓器的可靠性差，壽命也較短。

圖1 有刷式旋轉(zhuǎn)變壓器

圖2 無(wú)刷式旋轉(zhuǎn)變壓器

圖2是無(wú)刷式旋轉(zhuǎn)變壓器。它分為兩大部分，即旋轉(zhuǎn)變壓器本體和附加變壓器。附加變壓器的原、副邊鐵心及其線圈均成環(huán)形，分別固定于轉(zhuǎn)子軸和殼體上，徑向留有一定的間隙。旋轉(zhuǎn)變壓器本體的轉(zhuǎn)子繞組與附加變壓器原邊線圈連在一起，在附加變壓器原邊線圈中的電信號(hào)，即轉(zhuǎn)子繞組中的電信號(hào)，通過(guò)電磁耦合，經(jīng)附加變壓器副邊線圈間接地送出去。這種結(jié)構(gòu)避免了電刷與滑環(huán)之間的不良接觸造成的影響，提高了旋轉(zhuǎn)變壓器的可靠性及使用壽命，但其體積、質(zhì)量、成本均有所增加。

常見(jiàn)的旋轉(zhuǎn)變壓器一般有兩極繞組和四極繞組兩種結(jié)構(gòu)形式。兩極繞組旋轉(zhuǎn)變壓器的定子和轉(zhuǎn)子各有一對(duì)磁極，四極繞組則有兩對(duì)磁極，主要用于高精度的檢測(cè)系統(tǒng)。除此之外，還有多極式旋轉(zhuǎn)變壓器，用于高精度絕對(duì)式檢測(cè)系統(tǒng)。