基于多年旋转变压器参数测试分析系统的研发经验，湖南米艾西推出全新一代Resolver Analyzer系列旋变解算调零分析仪。它可以代替现有的角位置显装置、调零装置、相敏电压表/指零仪、基波电压表、阻抗分析仪等设备功能，还可以选配内置的励磁电源与电机调零用的恒流电源，全面支持35V/10kHz以内单双通道正余弦旋转变压器的测试及安装调零等应用场合。

 

目前我们已形成第四代Resolver-Analyzer系列旋变解算调零分析仪及第五至七代SmartBRX智慧型旋变参数测试分析系统的产品系列，其中2018新款系统已支持第六代动态测试技术， Dual双通道款支持双路励磁及双通道旋变等几乎所有规格旋变的高精度测试，ATL产线款已能够部分实现第七代自动化测试技术。 

产品介绍

Resolver Analyzer的B、S、X系列是2018年下半年最新推出的旋变解算调零分析仪，支持旋变解算、旋变调零、旋变分析等应用，角分辨率可达秒级，内置相位角电压表功能，零位识别与国标测量方法一致，精度可达0.01°，并能自动计算零位智能引导调零，方便产线调零使用。

Resolver Analyzer可支持内置程控励磁电源供电与外接励磁供电，并可选配双通道、高电压和宽频率范围，支持35V/400~10kHz范围内所有民品旋变的解算、分析和调零应用。

Resolver Analyzer支持SmartTest技术，内置有旋变解算、旋变调零、相敏电压表、基波电压表的功能，可同时对旋变阻抗、相位移、变压比、零位电压、等电气参数进行分析，并可与数据库该规格型号的参数进行对比，可有效防止不合格旋变被装机使用。

功能介绍

Resolver Analyzer内置4颗24位AD基于高性能FPGA进行时钟级同步采样，采用自主研发的符合国标测试要求的基波相位解算技术及SmartTest技术，因此可以对旋变参数进行高精度的同步分析解算。与普通解码芯片组装的旋变测试仪器相比，Resolver Analyzer不会受限于励磁信号源、频率、电压、变压比等参数，支持几乎所有旋变的测试，且精度更高，功能更全面，是真正意义上的全能解算系统。 

旋变解算

Resolver Analyzer可以支持128对极内单、双通道旋变的解算，直接输出数字信号以表盘或数字形式进行显示，并可通过串口向外传送测量及分析结果，其解算分辨率可达1秒，基本解算精度可达0.02°，双通道解算精度最高可达0.6″。 

旋变调零

Resolver Analyzer采用智能调零引导技术，根据接线方式、旋变极对数、旋向、调零方式等参数实时计算出需要调节的机械角度和实际方向。零位指示采用与国标一致的相位角电压解算方式，精度可达0.01°。模拟指零仪的光柱指示及数字显示双模指引形式。当零位调整到预设的精度范围时，会自动提示调零成功，能够大大加快工人的调节速度，增强调零结果的一致性。

旋变分析

由于采用自主研发的SmartTest测试技术，因此可以在解算的同时分析旋变的：励磁电压、励磁频率、阻抗、变压比、相位移等、零位电压等参数。 

这些参数及调零等功能，可以通过外接VGA/DVI显示器方式进行放大显示，也可以通过COM口或者LAN口将结果进行数字输出。

线序诊断

参数配置

上图为解算调零分析仪的参数配置界面，需要配置四个方面的参数：

1. 旋变励磁参数：励磁电压和励磁频率（仅对带励磁电源机型）。
2. 电机接线方式：有U+、V-和U+、VW-两种接线方式。
3. 极对数：设置为与旋变的极对数一致，也称为旋变的“速比”。
4. 正向旋转方向：即旋变解析电角度正向增大时，旋变转子的旋转方向。

这些参数对于同一应用场景仅需一次配置，即可记忆保存，连续工作测量。对于产线应用，还可以将配置界面锁定，避免配置参数被意外修改，影响测试结果。

主要部件及参数

旋转变压器解算调零分析仪

• 角度显示范围：000°~359°59.9′
• 角度显示类型：解算角度及电气角度（机械角度）； 
  0~360°（解码状态）或-180°~+180°（调零状态）
• 解算角度分辨能力：1″（0.00028°）；
• 采样及数字输出分辨能力：24位；
• 电气角基本解算精度：±0.02°；
• 电气零位测量精度：±0.01°；
• 基波电压测量精度：0.5%；
• 电压测量范围：＜20Vp-p（默认）或＜100Vp-p（高压）
• 仪器功能：可测量解算角度、电气角度、输入电压、阻抗、励磁频率、变压比、相位移等、零位电压等参数，支持旋变调零、线序分析功能。
• 支持外设：Resolver Power系列励磁电源、显示屏、USB键鼠；
• 显示控制：3.5寸触摸屏，可外接VGA显示器及键盘鼠标
• 通讯接口：COM（RS232）或LAN（1000Mbps自适应）；
• 设备供电：220VAC/50Hz；
• 工作温度：-10℃~+60℃；
• 外观尺寸：435X300X89，全铝合金箱体。

旋变励磁电源

• 输出幅度：0~20Vp-p（7Vrms）/0~100Vp-p（35Vrms）；
• 输出电流：0~0.5A/0~2A；
• 输出功率：10W/100W；
• 频率准确度：±5×10^-6；
• 频率稳定度：±1×10^-6/3h；
• 输出波形：正弦波；
• 输出频率：400~10kHz；
• 正弦波失真度：≤1%；
• 控制：仪器自主控制。
• 输出方式：单通道/双通道输出
• 外观尺寸：集成于旋变分析仪内。

电机直流恒流源

• 输出幅度：0~12V；
• 输出电流：10~600A；
• 输出功率：1.2kW~7.2kW；
• 正弦波失真度：≤0.8%；
• 控制：前面板旋钮控制
• 输出方式：后出线接线柱
• 外观尺寸：19寸上架结构，根据功率分为2U~5U高度。

型号及配置

Resolver Analyzer分为基础版（B）、标准版（S）和专业版（P）三个级别。其中基础版支持旋变的解算及辅助调零功能，标准版提供频率、电压、阻抗、变比、相位移等参数的测试分析功能，专业版则在标准版基础上支持400~10kHz宽频范围内旋变的解算及线序诊断。 

对于型号的选择，可以通过以下三步来进行确定：

1. 确定旋变的种类和需要测试的参数：如果有多个旋变种类并且频率不相同那么得选择支持宽频测量的专业版；如果只是单一频率点，则根据是否需要分析阻抗、变比、相位移等参数决定选标准版还是基础版。
2. 确定旋变的供电方式：如果是磁阻型旋变，通常选择7V的测量和励磁供电即可，如果是部分绕线和军品旋变，可能需要选择35V测量和励磁供电版本
3. 如用于调零可以选配恒流源：电机与旋变的装配调零需要配置恒流源将电机转子拉倒特定位置，我们提供100A~600A的5个档位恒流源可供选择，输出电压达12V，可以满足绝大部分调零的使用需要，特殊规格接受定制。

GB/T 31996-2015《磁阻式多极旋转变压器通用技术条件》是基于GBT 10241-2007 《旋转变压器通用技术条件》修改而来，标准内容基于磁阻旋变的特点而进行了调整。下面针对新标准对磁阻式旋变的技术要求及测试方案进行解读。

GB/T 31996-2015对磁阻式旋变的技术要求可以分为电气、环境、其他三个部分。

一、磁阻旋变电气参数要求

依据重要的程度，对旋变电气参数的要求大致进行排序：

*标记表示为重要测试项目。

#标记表示为可选测试项目。

1.1电气误差*

电气误差是旋变最基本最核心的技术指标，反应的是旋变电气输出角度值与实际角度值之差，也称为旋变的精度。

GB/T 31996标准对电气误差的要求如下：

电气误差应符合产品专用技术条件的规定，电气误差环境试验后不应大于规定值的1.25倍。

对于磁阻型旋变，通常2对极的的电气误差小于±1°，4对极＜±0.5°。其电气误差的测试方案以旋变的专用技术条件为要求。

 

电气误差的测量需要作为基准位置参考的高精度转台及将旋变输出解算为实际角度的解算器（R/D解算器）。对于这两者的误差越小越好，至多不能大于被测旋变电气误差的1/4。转台作为绝对位置的参考，建议定位的绝对精度为旋变电气误差的1/10或更小。

旋变电气误差的测量目前大多为静态下进行测试。这有三个原因：一是旋变可实时连续反馈角度变化，旋转状态与静止状态的电气误差并无区别；二是旋转状态对测量仪器的精度及同步要求过高；三是旋转状态下测试系统无法计量溯源。

对于电气误差的测试，标准给出的方法如下：

从基准电气零位开始，转子正向旋转使相敏电压表指示的基波同相分量为零，依次读取所有点的零位误差，然后在最大正负零位误差所处的极对下各测一对极（当出现多个相同最大正值或负值时，应取最大正、负值的空间位置相差近180°机械角度的两个位置），每对极测24点（电气角度每隔15°测一点）。测量中转子正向旋转使相敏电压表指示的基波同相分量为零，分别记下转子实际机械角度与其相应的理论电气位置所对应的机械角度，计算两者之差，超前为正偏差，滞后为负偏差，取其中绝对值最大的偏差作为电气误差。

由于旋变的电气零位点存在着零位剩余电压，剩余电压由基波电压的正交分量、噪声和谐波组成，普通电压表无法检测识别，因此需要相敏电压表来寻找。考虑到多极旋变测试，标准提出找到所有基准电气零位，然后找出零位误差最大的那一対极进行测试（以减小测试工作量）。但在实际操作中，至少存在三个问题：

1、基准电气零位的寻找极为耗费时间，甚至不如连续进行测试；

2、对于某些电气误差没有与极对数对称关系的旋变，仅测量一极有可能出现漏测的现象，导致不合格旋变误判合格；

3、每对极测量24点对于某些电气误差变化快速的旋变极有可能漏测最大最大点，导致电气误差测量出现偏差。

测量点数越密集，越会接近真实值。对于测试间隔的选取与电气误差曲线的关系会另外开一篇文章进行详细讲解，分析其最优策略。但是因为静态测试极为消耗时间，每一个测试点手动测试会耗费十余秒甚至更长时间，自动测试考虑转台旋转和读数稳定时间，就算最先进的SmartBRX旋变测试系统也需要2~4秒。因此国标期望通过仅测量一对极的24点来简化测量，因此在具体操作的时候，有两种解决方案：

一、静态完整测试

1、寻找到一个电气零位并标记为基准电气零位。

2、采用旋变角位置显示仪或旋转变压器分析仪直接测量输出的电气角度。

3、对于出厂测试可按照15°电气角间隔进行，对于性能测试建议按照更密集1~2°机械角进行测试。

静态完整测试会得到一张的电气误差曲线图。如下图所示，为某4极磁阻式旋变以1°机械角度为间隔测试得到的电气误差曲线图，可以看到这将旋变的电气误差特性完整地展现，这个旋变的电气误差与极对数呈现比较好的对称性，说明其齿数应当为极对数的整数倍。这种方法的问题是测试时间较长。

静态测试由于要考虑转台驱动时间和读数稳定时间，在使用旋变自动化测试系统（如SmartBRX旋变参数测试分析系统）的情况下目前的单点测试速度通常也在2秒以上，这就意味着仅测量一极24点也会耗费48秒以上的测试时间，而完整的360点测试将耗费十几分钟的测试时间，这对于产线批量测试来说是难以接受的速度。如果能在运动中进行连续读取测试那将大大加快测试效率。

二、动态测试

动态测试简要而言就是在旋变的旋转过程中进行连续取样和测试。动态测试在国外的产线上已经应用相当成熟，如日本多摩川和美琣亚，美国泰科等都是采用动态测试技术。

动态测试会解算得到三条曲线：

1、电气角度实时曲线（锯齿波状）；

2、参考角度实时曲线（锯齿波状）；

3、两者做差运算得到的电气误差实时曲线。

动态测试面对的一大问题是解算的精度，不仅是电气角度和参考的编码器角度解算在运动过程中精度不高，而且两者的同步问题极容易导致最终结果的解算偏差极大。18款的SmartBRX旋变动态测试分析系统支持动态和静态双模测试功能，这样不仅极大提高了旋变测试效率，而且可以将动态测试结果与静态测试进行比对，并且通过计量静态指标从而间接计量动态测试。这种方法是兼顾旋变效率与精度的最佳解决方案。

1.2绝缘介电强度*

磁阻旋变应能承受绕组对壳体500V及绕组之间100V（励磁电压≤20V）的绝缘介电强度试验。

1.3绝缘电阻*

绕组对壳体及绕组之间的绝缘电阻不小于50MΩ，高温条件下不小于10MΩ，湿热条件下不小于1MΩ。

 

1.4基准电气零位标记*

磁阻旋变任一电周期起始电气零位均可作为磁阻旋变的基准电气零位，应标注明显且牢固的“基准电气零位”标记。可与1.1测试项目合并。

基准电气零位的标记在磁阻旋变中并不是必须的，市面上大部分旋变都是没有这个标注的。这带来的问题就是：由于零点选取的不同，电气误差的测试结果会有所不同。这里更推荐采用峰峰误差指标的概念来评估旋变的好坏。

1.5空载电流

应符合产品专用技术条件规定。

1.6最大空载输出电压

应符合产品专用技术条件规定，偏差值应在规定值的±10%

1.7阻抗*

磁阻旋变的开路输入阻抗、短路输入阻抗应符合产品专用技术条件的规定，应在励磁绕组额定励磁及基准电气零位下进行测试。

由于与旋变解码部分阻抗匹配的存在，输入阻抗通常属于必测内容，输出阻抗则视情况而定。需要注意的是：由于循环励磁损耗的存在，磁阻旋变的阻抗需要在额定励磁下测定，因而不能够使用无法调节测量电压的LCR进行测量。测量方法有两种，一种是在额定励磁条件下串入一块电流表，这种方法会计入电流表的阻抗，导致测量值偏大（注意某些万用表由于使用有感电阻等原因其阻抗会远大于直流电阻）；第二种是使用专用的分析仪器，比如旋变分析仪，不仅可以分析出总阻抗值，而且可以计算出阻抗的实部与虚部，甚至电感值的大小。

1.8其他

除了以上参数，还有两个指标属于旋变必须标注的指标，这就是变压比和相位移。

变压比

变压比的测量标准定义为：在规定励磁条件下，最大空载输出电压的基波分量与励磁电压的基波分量之比。这句话的信息量非常大，正确的测量方法应当是用相位角电压表测量旋变正余弦中360°内的最大点的基波同相分量值与励磁电压基波值的比值。详细分析可以参考文章：《如何正确测量旋转变压器参数？——篇一：旋变变压比测试不容易》

相位移

相位移其实是正余弦电压与励磁电压的相位差在特殊点的取值。由于目前大部分解码芯片所采用的Type-Ⅱ跟踪环路技术的要求，限定了解码板从励磁输出到正余弦输入整个链路的相位差需小于45°，否则会导致解码紊乱，因此磁阻旋变的相位移通常需要限定在15°以内。相位移严格来说有正弦和余弦的分别，某些外国的测试标准中也确实明列了这两个值，但在标准未明确的情况下国内的普遍做法是取余弦在基准零点时候的相位作为相位移指标。

二、磁阻旋转变压器环境测试

磁阻旋转变压器因环境耐受性强、可靠性高而被广泛应用于各种恶劣环境中，其温度耐受可达-40~+150℃甚至更高，另还需考察震动、冲击、盐雾等耐受指标。

环境试验的目的是测试旋变在恶劣条件下指标的稳定性和可靠性。因此每项环境实验后，需对电气误差、绝缘电阻及介电强度重新进行试验，以考察环境因素对旋变造成的影响。

大部分环境试验对旋变均有一定破坏性，按规定仅需进行抽检（原则见4.4.5）。建议型式试验须考核的环境试验有高低温、温度变化、震动、冲击、湿热、盐雾试验。#低气压试验对旋变的实际影响不大，除特殊的航天用途通常可无需测试。#长霉试验可用材料合格证书代替，通常也无需试验。

2.1高、低温*

依据产品技术条件规定的温度上下限进行高低温试验。

旋变在不通电情况下温度控制在产品专用技术条件规定的高温或低温极限值（温差＜±2℃），达到稳定温度后R1R3额定励磁，运行到稳定工作温度。在此条件下测试绝缘电阻应符合高温条件下不小于10MΩ，湿热条件下不小于1MΩ的要求。恢复到环境温度后测试绝缘介电强度需符合本标准要求，电气误差需不大于规定值的1.25倍。试验后各部件不能有影响其正常工作的裂纹或形变。

2.2温度变化*

依据GB/T 7345-2008中5.24.2规定进行温度变化试验，要求参考上文高、低温试验。

2.4湿热*

2.4.1恒定湿热

磁阻旋变应能承受温度为（40±2）℃相对湿度90%~95%时间为96h或产品专用技术条件规定的恒定湿热试验，试验后应无明显的外观质量变坏及影响正常工作的锈蚀。

2.4.2交变湿热

磁阻旋变应能承受GB/T 7345-2008中5.29.2.1规定的交变湿热试验，试验后应无明显的外表变坏及影响正常工作的锈蚀现象。

 

2.5震动*

依据GB/T 7345-2008中表7规定的一种正弦扫频震动或随机震动试验。试验后应无零部件松动或损坏。

 

2.6冲击

磁阻旋变应能承受GB/T 7345-2008中表8规定的一种冲击试验，试验后应无零件松动或损坏。

 

2.7稳态加速度

依据产品专用技术条件规定的稳态加速度试验。

 

2.8盐雾

旋变应能承受GB/T 7345-2008中5.33.1规定的盐雾试验，持续时间为16h。试验后任何部位不能有明显的腐蚀迹象和破坏性变质。

 

2.9低气压#

依据GB/T 7345-2008中5.25.1.2规定的方法进行低温、低气压试验。

分为高温低气压及低温低气压两相试验

2.10长霉#

磁阻旋变应能承受GB/T 7345-2008中5.34.1规定的长霉试验。试验后磁阻旋变长霉应不超过GB/T 2423.16规定的2级水平或产品专用技术条件的规定。（允许提供材料合格证明书代替）

三、磁阻旋转变压器其他试验

以下试验项目依据实际需要选择进行。

3.1电磁兼容

按GB/T 7345-2008中5.32.2规定方法进行试验，试验时励磁绕组R1R3额定励磁，转子处于近似最大空载输出电压位置，将等于开路阻抗4倍的电阻负载加在输出绕组两段，检查电磁兼容。

3.2接线正确性

在基准电气零位如下图接线，正向转动转子，在90°范围内若相敏电压表读数反向增大则S2S4接线不正确。

3.3安全

依据GB 18211的规定进行安全试验。

四、磁阻旋转变压器实验条件及环境综述

4.1约定

磁阻旋变的标准频率、电压如下表所示：

频率：400、1k、2k、5k、7k、10k、20k（Hz）

电压：5、7、12、26、40（V）

方向：从非出线端，转子逆时针为旋转正方向。

4.2环境要求

磁阻旋变的环境要求依据产品专用技术条件规定或下表：

4.3引出线定义

4.4试验说明

1、精度试验时，被试磁阻旋变的机壳应接地；

2、环境试验后性能指标允许降低，降低数值不应累加计算；

3、允许采用其他能保证试验精度的方法进行试验；

4、进行相应电气性能指标测试时，磁阻旋变应安装在角分度装置或专用支架上。

5、从批产品中随机抽取6台样机，其中4台供鉴定检验用，另外2台用于4台检定用机测试不合格时的替换。定型批产品不足6台时全部提交鉴定检验，最小样机数量为2台。

4.5实验装置和仪器

4.5.1角分度装置

GB/T31996-2015规定：电气误差在20′以上的磁阻旋变，角分度装置的误差应不大于1′。电气误差在20′及以下的磁阻旋变，角分度装置的误差应不大于15”。

GB/T 10241-2007规定：角分度装置的误差应不大于15”(0.0042°），旋转变压器与角分度装置联结时，安装不同心所引起的综合误差应不大于30”（0.0083°）。

4.5.2相敏电压表

相敏电压表的输入阻抗应小于500kΩ电阻和30pF电容的并联阻抗。其最小指示应能分辨出磁阻旋变从零位偏离0.2’时的输出电压，并应具有抑制谐波电压和正交电压的能力，当谐波电压达到磁阻旋变最大输出电压的1%，和正交电压达到磁阻旋变最大输出电压的0.2%时，两者所产生的仪表指示应不大于被试磁阻旋变的转子从零位偏离0.2′时所产生的仪表指示。

4.5.3电气测量仪表

电气测量仪表的精度不低于1级。高阻抗电压表应用不低于1级的电工仪表进行校准。

4.5.4试验电源

磁阻旋变试验电源的电压幅值和频率偏差为±1%，谐波分量不大于1%，试验电压的波形为正弦波，波形失真度不大于1%。

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原创版权所有，转载请联系本人，陈乐舒 18073111197 盗用追究责任：www.smartbrx.co

SmartBrx 2018是针对绕线式旋转变压器及磁阻式旋转变压器研发的第六代智慧型高精度、高效率旋变参数测试分析系统，可对旋变输入、输出的静态及动态特性进行自动化的精细测试，全面覆盖GB/T 31996-2015、GB/T10404-2007及GB/T 10241-2007技术条件要求。

该系统将先进的旋变参数分析仪与高精度或高速电动转台及参考级励磁电源无缝集成，可根据需求灵活配置测试项目及参数，进行旋变的静态、低速、高速测试，为目前国内外最为先进的旋转变压器专用测试系统。

产品系列及技术

我国旋变测试标准源自于上个世纪国外的军标，由于测试仪器的制约，标准所述旋变测试技术还处于第一代旋变测试技术——模拟分立仪器的阶段。也有部分厂家采用数字仪器，并进行初步集成，但总体而言基本停留在第三代的技术水平。

湖南米艾西结合十余年分析仪的研发经验，结合八款仪器的核心功能，基于“面向对象”及测量、控制、分析三位一体的开发思路，弥补了国内第四代至第七代旋变测试技术的空白。

目前我们已形成第四代Resolver-Analyser系列旋变参数分析仪及第五至七代SmartBRX智慧型旋变参数测试分析系统的产品系列，其中2018新款系统已支持第六代动态测试技术， ATL产线款已能够部分实现第七代自动化测试技术。产品应用范畴覆盖旋变研发测试、生产检测、应用调零的每个阶段。

SmartBRX 2018是18年新款的旋变测试及分析工具，支持最新开发的旋变动态测试技术，且静态测试的电角度分辨率提升到0.1″的超高水平。可配合5个系列的转台以提供旋变从静态到低速动态、高速动态的0~20000rpm范围内全工况测试。 SmartBRX-ATL是更适合产线测试系统的方案， 该方案采用与TE相同的低速动态测试技术，可连续分析旋变每一点的电压、电流、功率、电气误差、输入阻抗、相位移、变压比，并解算其包络线。人工仅需对旋变固定、接线后输入编码或扫码即可自动完成后续测试。系统可选配绝缘耐压测试、自动打标系统、自动接线系统等功能，不仅完整支持国标测试内容，还大幅度提升了测试效率，使得完整电气误差测试仅需10s左右即可完成，测试数万点数据，这是目前均衡测试效率与测试精度的旋变最佳产线测试方案。

系统功能

SmartBRX测试系统可支持完整的国标、国军标测试项目，实现一次接线，自动完成全部测试。

该表仅列出基础参数、国标测试项目、和分析功能三块，自动化功能和高级功能两块请来电咨询或参照项目方案。

系统组成

SmartBRX 2018采用模块化结构设计，系统由：SmartMPRS HPro1高精度转台和SmartBRX 2018旋转变压器动态测试分析系统主机两部分构成。

SmartBRX 2018 系统主机

SmartBRX 2018旋转变压器动态测试分析系统主机具备极其强悍的硬件性能，配合最新的HPro1系列转台不仅可以对旋变进行高精度的静态测试，而且可以对旋转中的旋变进行动态分析。这是首款能够对动态测试指标进行间接溯源的产品。

系统主机内置FPGA和至强服务器CPU双芯解算方案，因此能够对采样电路采用的ADI旗舰系列仪表AD的5MHz同步4通道采样数据进行分析解算。

• 角度显示范围：000°~359°59′59.9″；
• 电气角测试精度：0.006；
• 电气角静态测试分辨能力：0.1″；
• 电气角动态测试分辨能力：1″；
• 基波电压测量精度：0.2%FS；
• 阻抗测量精度：1%FS；
• 电压测量范围：＜100Vp-p；
• 输出幅度：20V/100Vp-p；
• 输出电流：0.5A/2A；
• 输出功率：10W/100W；
• 相位控制：0.1°；
• 频率准确度：±5×10-6；
• 频率稳定度：±1×10-6/3h；
• 输出波形：正弦波、方波；
• 输出频率：50~20kHz；
• 正弦波失真度：≤0.8%；
• 支持旋变：VR、BRX；
• 支持外设：SmartMPRS系列旋变转台、显示屏、键鼠、扫描枪；
• 对外接口：USB×、LAN×1、COM×2、IO×4；
• 外观尺寸：435X160X413。

SmartMPRS HPro1高精度转台

HPro1高精度转台为SmartMPRS系列转台中的绝对旗舰。自带2621440分辨率编码器，不仅具有±1″的超高精度，而且能够在数十至数百公斤承载力的情况下以120rpm的转速运行，这是SmartBRX 2018能够支持动态测试的基础。其严苛测参数指标甚至能够满足双通道高精度旋变的测试要求。

• 最高速度：120rpm；
• 编码器分辨率：0.5″；
• 重复定位精度：优于±1″；
• 绝对定位精度：优于±5″（支持升级为±1″精度）；
• 水平承载能力：100kg（转子重量）。

SmartBRX旋变研发测试分析软件

研发版本的系统软件提供了自由的控制方式和高效的图形结果显示。 手动测试仅需三步：设定电源，一键寻零，自动测试，测试数据自动记录。旋变的测试变得简单而高效。 自动测试的角度范围可以在360度范围内任意设定，测试角度间隔也可以根据需求而设定，轻松描绘电气误差曲线，并可实时显示正余弦电压波形和随角度变化的基波有效值曲线，配合相位圆图及角度圆图，充分展现旋变的性能及特性。 所有测试结果在界面左下方显示，可以通过配置文件配置需要显示的参数，通过调用不同配置文件可以控制界面显示。

系统实拍图

系统演示

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旋转变压器测试技术发展至今已经经过7代的技术迭代，国外厂家的全自动测试线上已经可以看到第七代旋变测试系统的身影，自动化的装夹分拣、全面而高效的测试分析，使得生产节拍已经提升到10s内。当然，上千万的产线造价，也并非普通企业能够承受。从拜访的国内企业来看，民品旋变的生产限于节拍效率的要求，反而在使用更为先进的测试系统，并从近年开始，逐步越过第五代直接向第六代动态测试技术上靠近，以大幅度提升测试的全面性和效率。而军品厂家限于测试精度的要求，只能采用静态测试技术方案，并且限于高精度转台的自动控制等问题，往往还在手工进行测试，加上双通道高精度旋变较多的测试点，测试效率极低。

 

一、静态测试

旋变电气误差的测量目前大多为静态下进行测试。这有两个原因：一是旋变可实时连续反馈角度变化，旋转状态与静止状态的电气误差并无区别；二是旋转状态对测量仪器的精度及同步要求较高，难以实现较好的精度，也难以进行计量校准。对于电气误差的测试，标准给出的方法如下：

从基准电气零位开始，转子正向旋转使相敏电压表指示的基波同相分量为零，依次读取所有点的零位误差，然后在最大正负零位误差所处的极对下各测一对极（当出现多个相同最大正值或负值时，应取最大正、负值的空间位置相差近180°机械角度的两个位置），每对极测24点（电气角度每隔15°测一点）。测量中转子正向旋转使相敏电压表指示的基波同相分量为零，分别记下转子实际机械角度与其相应的理论电器位置所对应的机械角度，计算两者之差，超前为正偏差，滞后为负偏差，取其中绝对值最大的偏差作为电气误差。

由于旋变的电气零位点存在着零位剩余电压，剩余电压由基波电压的正交分量、噪声和谐波组成，普通电压表无法检测识别，因此需要相敏电压表来寻找。考虑到多极旋变测试，标准提出找到所有基准电气零位，然后找出零位误差最大的那一対极进行测试（以减小测试工作量）。但在实际操作中基准电气零位的寻找极为耗费时间，并且对于某些不合格旋变，仅测量一极有可能出现漏测的现象。因此在具体操作的时候，有两种解决方案：

1、寻找到一个电气零位并标记为基准电气零位。

2、采用自整角测试仪或旋转变压器分析仪直接测量输出的电气角度。

3、对于出厂测试可按照15°电气角间隔进行，对于性能测试建议按照1~2°机械角进行测试。

静态测试会得到一张的电气误差曲线图。如下图所示，为某4极磁阻式旋变以1°机械角度为间隔测试得到的电气误差曲线图，可以看到这将旋变的电气误差特性完整地展现，这个旋变的电气误差与极对数呈现比较好的对称性，说明其齿数应当为极对数的整数倍。这种方法的问题是测试时间较长。

静态测试由于要考虑转台驱动时间和读数稳定时间，在使用旋变自动化测试系统（如SmartBRX旋变参数测试分析系统）的情况下目前的单点测试速度通常也在2秒以上，这就意味着仅测量一极24点也会耗费48秒以上的测试时间，而完整的360点测试将耗费十几分钟的测试时间，这对于产线批量测试来说是难以接受的速度。因此批量测试时，部分会考虑仅测量一极的方案，并减小测试点数。这就有漏测的风险，将不合格品误判为合格品。如下图是某4级10齿旋变的电气误差测试图，可以看到在360度内其电气误差并无明显的对称规律，如果仅测量前90度或者按照国标方法，都有可能漏测掉第三极出现的误差最大值，导致产品质量风险。

旋变静态测试测量精度高，测试结果可溯源，但是限于静态测试的速度问题，导致测试时间过长。而减少测试点数和测试极数的方式，虽然可以大幅度降低测试时间，但是有漏测误判的风险，导致质量问题。因此旋变静态测试适合于对测试精度要求高，而对测试速度要求不高的场合，如研发型测试和高精度绕线式（军品）旋变的测试，而对于如今批量生产的磁阻式旋变，可以采用动态测试方案。

二、动态测试

旋变动态测试简要来说就是在旋转过程中对旋变进行测试，由于没有等待读数时间，因此测试速度极快，但这也对测试系统的同步精度和解算精度提出了极高的要求。

旋变动态测试并非我国标准支持的测试方式，主要因素是动态测试目前难以溯源，并且对测试设备要求极为苛刻。但是该方法由于近似于旋变的运行工况，并且效率极高，因此广为国外厂商作为产线测试方案而使用。

动态测试的方案比静态测试更为复杂，可以从速度上划分为三个级别，每个级别所使用的方案实际上是有较大的不同。

2.1低速动态测试

低速动态测试的转速范围大致是1~60rpm，该方案是欧美厂商如TE等在产线上使用的方式。在低速旋转状态下，在一个周期内旋变波形的变化几乎可以忽略不计，因此仍然可以采用类似静态解算的方式，如国标规定的“基波同相分量解算”方式，得到较好的解算精度。

低速动态测试每个励磁周期均可以得到一个解算数据，因此对于大多数车用磁阻旋变，其角度测试速率可达每秒一万次！相比静态测试快数万倍！

SmartBRX旋变动态参数测试分析系统在动态测试过程中仍然可以和静态测试一样，同步解算到相位移、阻抗等信息，因此旋变旋转一周即可完成电气性能测试，而无需寻零（相位移、阻抗等数据是随角度变化的，因此国标规定是在基准电气零位取值，而旋变动态参数测试分析系统可以取得每一点的相位和阻抗信息，因此仅需从测试数据中取零位时对应的值即可）。

2.2中速动态测试

中速动态测试的转速范围大致600~3000rpm，该方案是Nidec给多摩川、美蓓亚等日系厂家开发的测试方式。在中速（如1000rpm）下，通过定制的解码器测量旋变的角度值，与编码器输出值相比对，得到测试结果。

在中速状态下，每个励磁周期中波形畸变已经比较明显，基于频域的基波向量解算等方法和平均、过采样等提高测量数据精度的方案均已不再适用，因此使用基于跟踪环路技术的解码器是比较容易实现的方案。但是该方式有三个问题：

一是测量精度限于解码器及作为角度参考的编码器难以做到比较高；

二是作为两个独立的数字解算系统，如何同步旋变解码器与高精度编码器的输出值；

三是由于系统采样的是通过解码器输出的离散值角度值，其离散量的量化误差将带来很大影响。

比如旋变解码器每1ms输出一个测量点，那么在1000rpm时，1ms内旋变将转过6°，而对于4极旋变，电角度将转过24度。这三个因素的影响导致使用该方案的系统其系统误差难以控制，就算静态下完成标定，动态测试过程中仍然会出现极大的偏差。这也是上海虽然有厂家仿制日本的动态测试方案，但是测试结果并不理想的原因。

2.3高速动态测试

高速动态测试通常指高于8000rpm转速下的旋变测试，此时对于4极对旋变电角度速度已达32000rpm，大部分旋变解码器已经不能工作或者精度极低。在高速状态下，分析旋变精度是极为苛刻的事情，中速动态测试中涉及的三个问题成十倍地放大，导致高速测试必须采用新的系统构架方案。对于高速动态测试，国内外均在摸索之中。欣喜的是，我国的部分厂家出于电机高速控制性能研究的需要，已经投入资金开始了旋变高速动态测试系统的研究工作，设计技术指标为20000rpm时达到0.1°的系统精度。

我们在去年已开始了高速动态测试系统的研发工作，目前已经成功开发了最高转速达22000rpm的高速闭环转台，并从波形分析角取得部分成绩（上图为某4极磁阻旋变20000rpm时正弦电压波形）。下一步计划从性能分析角度对这个旋变测试的最高峰进行攻克，虽然这也许会耗费数年的时间。

旋变高速动态测试分析系统结构图，该方案可支持旋变从静态到高速动态的测试分析需要，目前已完成转台部分的开发及静态、低速动态测试技术的开发，欢迎业内同仁进行技术合作及交流

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