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116ZSZ/XSZ-04系列1特点·频带范围宽·高载波频率可达5KHz·分辨率可编程：10，12，14或16位·速度电压的波形质量好，可取代转速计·最高精度达到±2角分2应用·雷达天线系统·航空，航海系统·火控计算机系统·工业计算机控制系统·作战系统或作战指挥仪·模拟器3概述ZSZ／XSZ-04系列转换器是一种通用的自整角机／旋转变压器一数宇技术的转换器。该转换器具有分辨率和速度输出电压均可编程的优点，兼之体积小，重量轻，同时数据输出具有三态功能，尤其适合于在计算机系统中的应用；它能提供50HZ-5KHZ的高载频范围，其带宽高达540HZ，随着跟踪速率的提高其稳定时间相对减小。转换器的分辨率可在10、12、14、16位之间任意编程。对于不同分辨率其有效精度可达到1角分+1LSB。该转换器不仅分辨率可编程，且集在10位分辨率时的高跟踪速率，以及16位分辨率时的高精确性于一体。转换器的速度电压对地而言，在0～±10V之间变化，线性度为1%；在角度量增加时，其输出为正电压,在角度量减小时，其输出为负电压。转换器输出的数字角为正逻辑的并行自然二进制代码，且TTL/CMOS兼容。可编程自整角机/旋转变压器－数字转换器24技术指标表1:转换器技术指标参数指标单位备注分辨率10，12，14，16位引脚可编程精度等级±12，±6,±4,±2角分最大值+1LSB电压范围4~130V载频范围通用400HZ时通用50HZ时360~100047~400HZ输入阻抗单端输入差分输入最小为60最小为120kΩ参考输入特性共模范围最大峰值210暂态峰值500V自整角机11.8V线-线输入阻抗11.8V单端-地输入阻抗90V线-线输入阻抗90V单端-地输入阻抗5235195130kΩ旋转变压器11.8V单端输入阻抗11.8V差分输入阻抗11.8V线-地输入阻抗90V单端输入阻抗90V线-线输入阻抗90V线-地输入阻抗701407026052026kΩ转换器的SIN、COS参考信号到内部直流参考电压的变换共模范围60V最大信号输入特性直接输入CT（1V线-线）输入信号类型SIN/COS电压范围损坏的最大电压输入阻抗SIN和COS1Vrms,最大1.15Vrms持续15V，暂态峰值100V大于10MΩ//10pF合成参考±信号/参考相移±45(°)400HZ-10KHZ模拟输出速度电压（VEL）负载±10最小3VkΩ3逻辑类型TTL/CMOS兼容。输入最大为0.8最小为2最大负载10VVμA逻辑0时逻辑1时禁止INH逻辑0禁止,逻辑1解除。使能EM(1-8位有效)EL(9-16位有效)逻辑0有效，逻辑1高阻。逻辑0有效，瞬态逻辑1。上拉至+5V电源,有CMOS保护。数字输入分辨率控制10位12位14位16位BA00011011并行数据10，12，14或16位正逻辑自然二进制角度忙脉冲（CB）0.4～1.0μS正脉冲，上升沿启动计数故障指示（BIT）有故障时逻辑电平为0。数字输出驱动能力逻辑0逻辑1高阻态110最大10μA//5pFTTLTTL动态特性（对于400HZ）分辨率跟踪速率带宽10，12，14，16160，40，10，2.5220，220，54，54位rpsHZ+15V25-15V18电源特性+5V10mA温度范围工作温度范围-1XXX-2XXX-3XXX0～+70-40～+85-55～+125℃存贮温度范围-65～+150℃物理特性尺寸重量48.3×19.8×5.5mm25g封装形式为：36-DDIP45工作原理ZSZ／XSZ-04系列可编程转换器是一种小型化的采用DDIP-36引脚封装的自整脚机/旋转变压器-数字转换器，其原理框图见图1。转换器由下列一些功能模块组成：信号输入选择，高精度控制变压器，误差放大装置，相敏解调装置，积分器，压控振荡器，可逆计数器，输出锁存装置，电源转换装置等。SINθCOSθEMSIN（θ-φ）CBELINHBABAB1-B16BARHRLBITS1S2S3(S4)+15V-15V±15V±5V增益调节VEL输入选择电路高精度控制变压器误差放大器相敏解调器合成参考可逆计数器内部电源转换装置压控振荡器积分器输出锁存器图1转换器原理框图转换器接收三线自整角机信号或四线旋变信号，经过信号选择电路，产生一个正、余旋信号，该信号经过高精度控制变压器后，与输出锁存的数据信号进行高精度的运算，形成一模拟误差信号输出，该信号通过放大后，与激磁信号产生的合成参考进行相敏解调，形成一直流误差信号输出，再经过积分电路、压控振荡电路，形成误差计数脉冲，驱动可逆计数器，使其输出的数字角与输入的模拟角保持一致，该数字角经过锁存器后输出与外围电路接口。控制变压器的特性可用三角公式表示如下：Sin（θ-φ）=SinθCosφ-CosθSinφ其中：θ是自整角机/旋转变压器轴角φ是可逆计数器的输出数字角通过持续调节数字角φ跟踪处理，使θ-φ=0，最终数字角φ将逼近相移的轴角θ。相敏解调器的输出是一个与Sin（θ-φ）成比例的直流电压，误差处理器接收相敏解调器转换器的输出及合成的Sin（θ-φ）误差信号，然后驱动压控振荡器。可逆计数器的时钟脉冲由压控振荡器提供，压控振荡器的性能决定了速度电压的精确性，线性度及偏移情况。因此，5两阶积分可以使转换器有一个二阶伺服跟踪。在二阶伺服系统中，压控振荡器的计数速率被设置为dφ/dt,并使其等于dθ/dt。转换器的输出数据一直被刷新，其有效时间长度不能超过转换器的最大跟踪速率。6典型应用6.1单路的典型应用（见图2）：当转换器型号为ZSZ-04时，其连接图见图2，当转换器型号为XSZ-04时，其连接图见图3。激磁信号发生器16ZSZ349B-04RHRL并行二进制数CBVELINH转子定子LOHIELEMS3S1S2S3S1S2R1R2图2自整角机输入连接图激磁信号发生器16XSZ3411-04RHRL并行二进制数CBVELINH转子定子LOHIELEMS3S2S4S3S1S4R2R4S1S2图3旋转变压器输入连接图6.2多路的典型应用（见图3）：当多路ZSZ／XSZ-04系列可编程转换器应用于计算机系统时，计算机可向INH端发一个逻辑低电平，从而阻止锁存器的刷新，保持数据的准确有效。当地址信号线中最后一个地址结束时须把INH恢复成高电平。这里，把EL、EM端作为地址，两者可连在一起作为并行16位数据输出，6也可分开连接应用于8位数据总线中。时序图参见图4，线路框图见图5。500ns200～500ns数据有效INHEMn/ELnEM1/EL1DATA高阻图4:计算机控制系统时序图也可以把每个转换器的INH与计算机地址信号相连，其EL、EM与计算机读信号相连，但是相应时序要满足图4的要求。INHEM/ELS/D1INHEM/ELS/D2INHEM/ELS/Dn地址译码和读信号CPU图5使用INH信号时转换器的连接图7引脚说明7.1转换器的引脚位置具体定义如下（见图2）：顶视图123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536S1S2S3S4B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14RHRLCBVELB16B15ELEMNC+5VGNDNCINHBITAB-15V+15V图5转换器引脚位置7.2转换器的引脚功能见下表（见表4）：7表4：转换器的引脚功能引脚号名称I/O特性功能1S1(S)S1(R)V(X)I(S)-自整脚机输入；(R)-旋变输入；(X)-直接输入。2S2(S)S2(R)+C(X)I(S)-自整脚机输入；(R)-旋变输入；(X)-直接输入。3S3(S)S3(R)+S(X)I(S)-自整脚机输入；(R)-旋变输入；(X)-直接输入。4S4(R)I(R)-旋变输入。5B1O数字角输出Bit1(MSB)。6B2O数字角输出Bit2。7B3O数字角输出Bit3。8B4O数字角输出Bit4。9B5O数字角输出Bit5。10B6O数字角输出Bit6。11B7O数字角输出Bit7。12B8O数字角输出Bit8。13B9O数字角输出Bit9。14B10O数字角输出Bit10（LSB-分辨率为10位模式）。15B11O数字角输出Bit11。16B12O数字角输出Bit12（LSB-分辨率为12位模式）。17B13O数字角输出Bit13。18B14O数字角输出Bit14（LSB-分辨率为14位模式）。19RHI参考输入端，驱动内部的相敏解调器。20RLI参考输入端，驱动内部的相敏解调器。21B15O数字角输出Bit15。22B16O数字角输出Bit16（LSB-分辨率为16位模式）。23VELO速度电压脚，输出直流电压值与角速度成正比。24CBO忙信号输出，指示数字角输出的刷新情况。25ELI低位使能，逻辑0时Bit9-16有效，逻辑1时无效。26EMI高位使能，逻辑0时Bit1-8有效，逻辑1时无效。27NC未定义。28+5VI电源电压。29GND—电源输入地。30NC未定义。31-15VI电源电压。32+15VI电源电压。33INHI禁止信号，低电平有效。逻辑0阻止数字角输出的改变。34BITO故障指示信号，如果检测的误差级别超出100位时，BIT将被置为逻辑0，超转速条件也被置为逻辑0。35AI分辨率控制字，改变逻辑电平改变转换器的分辨率。36BI分辨率控制字，改变逻辑电平改变转换器的分辨率。8定货须知88.1型号说明8.2型号示例用户可根据不同的使用要求选择不同型号的转换器，随着分辨率的不同转换器的最大跟踪速率、阶跃响应时间也各不相同，：8.2.1若需定一块分辨率可编程的10～16位自整角机—数字转换器，工作温度范围为0℃～+70℃、激磁频率为400Hz，信号电压为90V，参考电压为115V，其型号为：16ZSZ149B-048.2.2若需定一块分辨率可编程的10～16位旋转变压器—数字转换器，工作温度范围为-55℃～+125℃，激磁频率为1k～2kHz，信号电压为11.8V，参考电压为11.8V，其型号为；16XSZ3111-049机械外形尺寸转换器机械外形尺寸如图6所示，单位:mm9底视图20.2±0.1543.18±0.152.5±0.1515.24±0.152.5±0.1548.18±0.15下面圆点指示该引脚为1脚侧视图5.5±0.155.5±0.32.540.3注：a．图中的尺寸单位为:mm。B．引脚指示的数量仅作为参考。c．引脚的间隔尺寸仅应用于插座平面。d．封装材料采用无镀镍表面的铁镍钴合金。E．外壳无电特性。图6.转换器的机械外形尺寸36-DDIP