[发明专利]角度传感器、轴承单元、电机、控制系统及误差检验系统

权利要求书

1.一种角度传感器(110)用于确定相对第二部分(100)旋转的第一部分(102、302、402)的绝对角度信号(AA)，所述角度传感器（110）包括：

第一光栅环(345、445)，其包括相邻于彼此布置构成环片段的第一多个(n1)第一光栅元件(225)，每个第一光栅元件(225)与第一传感器(355、455)相互作用用于产生沿所述第一光栅环(345、445)的对应环片段的代表所述第一传感器(355、455)的相对位置的第一信号(A1)，

第二光栅环(340、440)，其包括相邻于彼此布置构成环片段的第二多个(n2)第二光栅元件(220)，每个第二光栅元件(220)与第二传感器(350、450)相互作用用于产生沿所述第二光栅环的对应环片段的代表所述第二传感器(350、450)的相对位置的第二信号(A2)，当所述第一部分(102、302、402)相对于第二部分(100)旋转时，所述第一光栅环(345、445)和所述第二光栅环(340、440)配置成旋转相同的旋转角度，所述第一多个(n1)和所述第二多个(n2)是互质数并且所述第一多个(n1)与所述第二多个(n2)之间的差值大于1，以及

计算器(120)，其配置成使用所述第一信号(A1)和所述第二信号(A2)的第一线性组合来计算所述绝对角度信号(AA)，

其中所述计算器(120)配置成用于确定整数组C和D，使得C*n1+D*n2＝1，其中，n1是所述第一多个(n1)，n2是所述第二多个(n2)，以及

其中所述计算器(120)配置成使用所述整数组C和D，利用所述第一信号(A1)和所述第二信号(A2)的线性组合来确定所述绝对角度信号(AA)，使得C*A1+D*A2＝AA，其中，A1是所述第一信号(A1)，A2是所述第二信号(A2)，并且AA是所述绝对旋转角度信号(AA)。

2.根据权利要求1所述的角度传感器(110)，进一步配置成使用所述第一光栅环(345、445)和所述第二光栅环(340、440)来确定电机(100)的电角度信号(EA)和所述绝对角度信号(AA)，其中所述第一多个(n1)与所述第二多个(n2)之间的差值等于所述电机(100)的磁极对的数量，并且所述计算器(120)配置成通过计算所述第一信号(A1)与所述第二信号(A2)之间的差值来计算所述电角度信号(EA)。

3.根据权利要求1或2所述的角度传感器(110)，其中，所述第一光栅环(345、445)是具有第一多个(n1)光栅元件的磁编码器(345、445)，第一多个(n1)光栅元件为第一多个(n1)磁极，并且所述第二光栅环(340、440)是具有第二多个(n2)光栅元件的磁编码器(340、440)，第二多个(n2)光栅元件为第二多个(n2)磁极。

4.根据前述权利要求1或2所述的角度传感器(110)，其中，所述第一传感器(355、455)和/或所述第二传感器(350、450)从列表中选择，所述列表包括：霍尔传感器、涂覆有磁致伸缩材料的光纤布拉格光栅传感器。

5.根据权利要求1或2所述的角度传感器(110)，其中，所述第一传感器(355、455)和/或所述第二传感器(350、450)从列表中选择，所述列表包括：电阻传感器、电感传感器、磁阻式传感器、涡流传感器、磁致电阻传感器、电容传感器，以及光学传感器。

6.根据权利要求1或2所述的角度传感器(110)，所述计算器(120)还包括配置成减少所确定的电角度信号(EA)中噪声的校正器，其中，所述校正器配置成产生作为重复信号的虚拟校正信号(A1*)，所述重复信号具有合适其它整数倍的所述电角度信号(EA)的重复频率，所述虚拟校正信号(A1*)包括信号一和信号二的总和，

其中，信号一从列表中选择，该列表包括：所述第一信号(A1)、所述第二信号(A2)、改进的第一信号(A1_refined)以及改进的第二信号(A2_refined)，以及

其中，信号二从列表中选择，所述列表包括：所述绝对角度信号(AA)以及改进的绝对旋转角度信号(AA_refined)。