随着电子技术和自动控制理论的飞速发展,控制系统已逐步由模拟信号处理向数字高性能处理转变。角度信号是一些控制系统中的重要控制量,其数字化实现也是进行高性能控制的关键。对于使用自整角机作为角度传感器的系统,就必须对自整角机输出信号进行数字化转换。以往的自整角机信号数字化转换主要有移相编码、逐次逼近方式编码、Scott变压器跟踪型编码法等,但是这些方法有的精度差,有的抗干扰能力弱,有的容易产生漂移,有的实时性不高,还有的成本难以接受。本文通过研究角度信号的数字化转换方法及其特性,旨在给出一种在一定性能指标范围内具有较高高性价比的方法,并加以实现。具体而言,本文采用运算放大器和模拟乘法器所组成的运算和调理电路作为数字前端预处理环节,将三路自整角机输出信号和励磁参考信号进行取样、差分比较、减法和除法运算等处理,得到待测量角度值的正弦值信号及其象限判断逻辑信号,通过ARM芯片进行A/D转换、滤波校正、编码输出等步骤,最终得到待测量角度值的数字量,完成自整角机信号的数字化转换。最后,本文采用数字/自整角机信号转换系统和单独开发的PC计算机软件对自整角机信号数字化转换系统进行了测试,验证了设计的可行性,并提出了改进思路与措施。