所謂旋轉變壓器，即是一種電磁傳感器，通常被用于測量“旋轉物體“的轉軸角位移和角速度。這些“旋轉物體”通常應用于汽車電子（凸輪/曲軸位置），航空（襟翼位置）以及舵機等工業領域。

當對使用旋轉變壓器的系統進行設計、測試及故障排查時，很有必要建立一個可以模擬實際旋轉變壓器輸出的系統，尤其是當需要測量一個旋轉變壓器電路的操作限值以及隨之產生的信號時。所建立的仿真系統使得我們可以通過添加一些已知誤差信號到待測信號上，或者通過改變信號的幅度/頻率/波形形狀來確認故障點，從而控制和測試待測系統的限值。

接下來我們將介紹一下一個簡單的模擬旋轉變壓器系統的方法。

旋轉變壓器基礎知識

大部分旋轉變壓器的設計結構如下：作為轉子的初級線圈，以及兩個固定線圈（彼此成90度定位的定子）

圖1 常見旋轉變壓器結構

初級線圈由交流電壓Vr供電。初級線圈接收到的激勵信號通常是正弦波，然后耦合到兩個次級線圈上。大多數旋轉變壓器中，兩個次級線圈的安裝角度互為90度。由于每個次級線圈位于相對于初級線圈不同的位置，所以它們具有不同的耦合效率；又因為他們彼此之間角度差為90度，所以他們的輸出的信號為正交的（相位相差90度）。隨著轉子角度的變化，次級線圈的輸出信號將如圖所示變化：

圖2 旋轉變壓器輸出波形

從圖中我們可以看出，每個軸角都有對應的電壓值。通過測量次級線圈的瞬時電壓，可以確定轉子的角度。

仿真儀器

在本文所提的仿真實驗中，我們將使用任意波形發生器為初級線圈提供激勵電壓。該任意波形發生器將用于同時調制另一臺雙通道信號發生器的輸出。如前所述，這些輸出將代表次級正弦和余弦線圈所輸出的信號。

1．SDG1062X: 作為給次級線圈輸入調制信號的調制源。所選的儀器的帶寬應該能夠與您正在模擬的旋轉變壓器的初級線圈的最小和最大頻率規格相匹配。許多旋轉變壓器的初級線圈信號的頻率從5 k到20 kHz不等，電壓從幾百mV到幾百V不等。 這些更高的電壓用于激勵次級線圈。

2．SDG2042X:用于模擬次級線圈。該儀器應具有單個外部調制輸入，獨立相位控制和雙邊帶AM（DSB-AM）調制的功能，以上功能將應用于模擬旋轉變壓器的正弦和余弦信號。

3．雙通道示波器（我們使用SDS5022X超級熒光示波器）：對模擬系統輸出信號進行驗證。選擇具有適當帶寬的示波器非常重要。（所選示波器帶寬至少是待測信號的2-3倍，如果待測信號是方波的時候，則需要選擇更高帶寬的示波器）本文中我們選用的示波器還具有搜索&導航功能和Zoom功能，以及配備了一個10.1英寸的大電容觸摸屏，使我們更容易進行實驗驗證。

儀器設置

用一根BNC線從SDG1062X的通道1連接到SDG2042X的Aux In /Out口，如下圖所示：

圖三 模擬系統儀器連接示意

詳細步驟：

1.把SDG2042X的兩路輸出（即所模擬的次級線圈的輸出）接到示波器上