[实用新型]一种电机用霍尔位置传感器安装偏差检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其是涉及一种电机用霍尔位置传感器安装偏差检测系统。

背景技术

在电机控制技术领域，为了进行位置或速度的精确控制以及提高电机的控制性能，往往需要知道电机转子的位置或速度信息，这可以通过安装转子位置传感器来获得。其中霍尔型电机位置传感器具有体积小、无触点、易于安装，位置信息解调电路简单等特点，在各类电机的转子位置及速度检测上应用广泛。然而，和其他类型的传感器一样，霍尔转子位置传感器在安装时的装配误差会导致电机实际转子位置与通过霍尔传感器检测到的转子位置之间存在误差，这种检测误差的存在会引起不期望和不可控制的直轴电流，从而影响电机控制的精度，降低控制系统的效率，严重时会造成电机无法起动或反转。

目前对霍尔型电机转子位置传感器安装误差的检测通常使用人工实验的方法，调整霍尔位置传感器的安装位置，直至满足精度要求，成本高、效率低。也有人提出了反电势法对霍尔型电机转子位置传感器安装误差进行检测，但反电势法的大小与电机转速有关，通用性差；此外，为了获得较为平滑的反电势波形，在进行反电势信号的检测时通常会引入滤波器，从而引起信号的相角延迟和幅值衰减问题，需要进行额外的补偿处理，工程实现复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电机用霍尔位置传感器安装偏差检测系统，其结构简单，设计新颖合理，操作方便，自动化程度高，检测效率高，解决了现有技术中霍尔型电机转子位置传感器安装误差检测方法的效率低、工程实现复杂等缺陷和不足，实现成本低，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电机用霍尔位置传感器安装偏差检测系统，其特征在于：包括微控制器模块和为系统中各用电模块供电的电源模块，所述微控制器模块的输入端接有用于对安装在电机上的霍尔位置传感器输出的信号进行调理的霍尔信号调理电路模块和用于对电机绕组电流进行检测的电机绕组电流检测电路模块，所述电机绕组电流检测电路模块由依次相接的霍尔电流传感器、电流信号调理电路模块和A/D转换电路模块组成，所述A/D转换电路模块与所述微控制器模块的输入端相接，所述微控制器模块的输出端接有电机驱动电路模块。

上述的一种电机用霍尔位置传感器安装偏差检测系统，其特征在于：所述电源模块包括用于为霍尔信号调理电路模块和电机驱动电路模块供电的第一电源模块，以及用于为微控制器模块和电机绕组电流检测电路模块供电的第二电源模块，所述第一电源模块为12V电源模块，所述12V电源模块包括第一芯片ISL8540，整流二极管D4，极性电容C65，电感L1，非极性电容C29、C38和C40，以及电阻R54、R56、R59、R60和R61；所述第一芯片ISL8540的引脚1、引脚2、引脚15和引脚16均与非极性电容C29的一端、整流二极管D4的负极和电感L1的一端相接，所述电感L1的另一端与极性电容C65的正极相接且为所述12V电源模块的12V电压输出端，所述12V电源模块的12V电压输出端与数字地VSS之间接有相互并联的非极性电容C43、C44和C45，所述第一芯片ISL8540的引脚3与非极性电容C29的另一端相接，所述第一芯片ISL8540的引脚5通过非极性电容C30接数字地VSS，所述第一芯片ISL8540的引脚7通过电阻R52与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C36接数字地VSS，所述第一芯片ISL8540的引脚9与非极性电容C40的一端、电阻R56的一端、电阻R59的一端、电阻R60的一端和电阻R61的一端相接，所述电阻R59的另一端与电感L1的另一端相接，所述电阻R61的另一端通过非极性电容C34与电感L1的另一端相接，所述第一芯片ISL8540的引脚10与电阻R54的一端和非极性电容C38的一端相接，所述电阻R54的另一端与非极性电容C40的另一端相接，所述第一芯片ISL8540的引脚11通过非极性电容C42接数字地VSS，所述第一芯片ISL8540的引脚12与微控制器模块相接，所述第一芯片ISL8540的引脚14通过相互并联的非极性电容C63和非极性电容C64接数字地VSS，所述第一芯片ISL8540的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19和引脚20均与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C26接数字地VSS，所述第一芯片ISL8540的引脚0、引脚4、引脚6、引脚8、引脚13、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28和引脚29，以及整流二极管D4的正极、极性电容C65的负极、电阻R56的另一端、电阻R60的另一端和非极性电容C38的另一端均接数字地VSS；所述第二电源模块包括5V电源模块、3.3V数字电源模块、3.3V模拟电源模块、1.8V数字电源模块和1.8V模拟电源模块，所述5V电源模块包括第二芯片ISL8540，整流二极管D5，极性电容C69和C70，电感L2，瞬态电压抑制二极管TVS2，非极性电容C31、C39和C41，以及电阻R50、R51、R55和R62；所述第二芯片ISL8540的引脚1、引脚2、引脚15和引脚16均与非极性电容C31的一端、整流二极管D5的负极和电感L2的一端相接，所述电感L2的另一端与极性电容C69的正极和极性电容C70的正极均相接且为所述5V电源模块的5V电压输出端，所述5V电源模块的5V电压输出端与数字地VSS之间接有相互并联的非极性电容C49、C50、C51和C52，所述第二芯片ISL8540的引脚3与非极性电容C31的另一端相接，所述第二芯片ISL8540的引脚5通过非极性电容C32接数字地VSS，所述第二芯片ISL8540的引脚7通过电阻R53与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C37接数字地VSS，所述外部直流电源的输出端VP与数字地VSS之间接有非极性电容C28，所述第二芯片ISL8540的引脚9与非极性电容C41的一端、电阻R50的一端、电阻R51的一端和电阻R62的一端相接，所述电阻R50的另一端通过电阻R64与电感L2的另一端相接，所述电阻R51的另一端通过电阻R63接数字地VSS，所述电阻R62的另一端通过非极性电容C35与电感L2的另一端相接，所述第二芯片ISL8540的引脚10与电阻R55的一端和非极性电容C39的一端相接，所述电阻R55的另一端与非极性电容C41的另一端相接，所述第二芯片ISL8540的引脚11通过非极性电容C33接数字地VSS，所述第二芯片ISL8540的引脚12与微控制器模块相接，所述第二芯片ISL8540的引脚14通过非极性电容C71接数字地VSS，所述第二芯片ISL8540的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19和引脚20均与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C27接数字地VSS，所述外部直流电源的输出端VP与瞬态电压抑制二极管TVS2的负极相接，所述外部直流电源的输出端VP通过电阻R49与外部直流电源的输出端VP相接，所述第二芯片ISL8540的引脚0、引脚4、引脚6、引脚8、引脚13、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28和引脚29，以及整流二极管D5的正极、极性电容C69的负极、极性电容C70的负极、电阻R56的另一端、电阻R60的另一端、非极性电容C39的另一端和瞬态电压抑制二极管TVS2的正极均接数字地VSS；所述3.3V数字电源模块包括第一芯片TPS77501，非极性电容C51、C52和C53，以及电阻R71、R72、R73和R74，所述第一芯片TPS77501的引脚6和引脚7以及非极性电容C51的一端和非极性电容C52的一端均与所述5V电源模块的5V电压输出端相接，所述第一芯片TPS77501的引脚13和引脚14均与非极性电容C53的一端相接且为所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端，所述第一芯片TPS77501的引脚15与电阻R71的一端和电阻R74的一端相接，所述电阻R71的另一端通过电阻R72接电源地GND，所述电阻R74的另一端通过电阻R73与3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接，所述非极性电容C51的另一端、非极性电容C52的另一端和非极性电容C53的另一端，以及所述第一芯片TPS77501的引脚0、引脚1、引脚2、引脚3、引脚5、引脚11、引脚12、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33和引脚34均接电源地GND；所述3.3V模拟电源模块包括磁珠CZ2和CZ3以及非极性电容C34和C36，所述磁珠CZ2的一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端和非极性电容C34的一端相接，所述磁珠CZ2的另一端为3.3V模拟电源模块的A3.3V电压输出端且与非极性电容C36的一端相接，所述非极性电容C34的另一端和磁珠CZ3的一端均接电源地GND，所述非极性电容C36的另一端和磁珠CZ3的另一端均接模拟地AGND；所述1.8V数字电源模块包括第二芯片TPS77501，非极性电容C54、C57和C56，以及电阻R75、R76、R77和R78，所述第二芯片TPS77501的引脚6和引脚7以及非极性电容C54的一端和非极性电容C57的一端均与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接，所述第二芯片TPS77501的引脚13和引脚14均与非极性电容C56的一端相接且为所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端，所述第二芯片TPS77501的引脚15与电阻R77的一端和电阻R76的一端相接，所述电阻R77的另一端通过电阻R78接电源地GND，所述电阻R76的另一端通过电阻R75与所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端相接，所述非极性电容C54的另一端、非极性电容C57的另一端和非极性电容C56的另一端，以及所述第二芯片TPS77501的引脚0、引脚1、引脚2、引脚3、引脚5、引脚11、引脚12、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33和引脚34均接电源地GND；所述1.8V模拟电源模块包括磁珠CZ1以及非极性电容C24和C25，所述磁珠CZ1的一端与1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端和非极性电容C25的一端相接，所述磁珠CZ2的另一端为1.8V模拟电源模块的A1.8V电压输出端且与非极性电容C24的一端相接，所述非极性电容C25的另一端接电源地GND，所述非极性电容C24的另一端接模拟地AGND。