[发明专利]定义和识别旋转元件的绝对机械位置的装置和方法

说明书

本公开的各种实施例提供了定义和识别旋转元件（104）的绝对机械参考位置的系统（100），该系统包括：径向环磁体（106），其包括多个极对，安装到旋转元件（104）；第一磁性传感器（102），其接近径向环磁体（106）以检测所述旋转元件（104）的角度位置；至少一个第二磁性传感器（108），其接近径向环磁体（106）以检测极对中的每个的通过；以及控制模块（110），其适于基于所述第一磁性传感器（102）和所述第二磁性传感器（108）的响应来计算针对所述多个极对中的每个的唯一的第一组特征值，由此来定义所述绝对机械位置。第一组特征值被存储在存储器单元（112）中。

技术领域

本公开涉及用于定义和识别旋转元件的绝对机械参考位置的装置和方法。

背景技术

根据专利号US6522130的现有技术，用于感测转子位置并在电动马达中在宽范围的速度下检测旋转速度的廉价且精确的装置包括感测环磁体和两个模拟霍耳效应传感器。感测环以交替的北-南方式被磁化且具有对应于多个马达磁场极的多个极。霍耳效应传感器被放置成使得它们测量与感测环相切的磁通量。

附图说明

参考以下附图描述本公开的实施例，

图1图示根据本公开的实施例的定义和识别旋转元件的绝对机械参考位置的系统的侧视图，

图2图示根据本公开的实施例的用于定义和识别旋转元件的绝对机械参考位置的系统的俯视图，

图3图示根据本公开的实施例的用于定义旋转元件的绝对机械参考位置的流程图，以及

图4图示根据本公开的实施例的识别旋转元件的绝对机械参考位置的流程图。

具体实施方式

图1图示根据本公开的实施例的定义和识别旋转元件的绝对机械参考位置的系统的侧视图。系统100包括安装到旋转元件104的环磁体106。环磁体106包括多个极对并且是径向环磁体106。第一磁性传感器102被设置成接近环磁体106以检测旋转元件104的角度位置。同样地，至少一个第二磁性传感器108被设置成接近环磁体106以检测所述多个极对中的每个的通过。系统100还包括控制模块110，其适于基于第一磁性传感器102和第二磁性传感器108的响应来计算针对所述多个极对中的每个的唯一的第一组特征值，由此来定义绝对机械参考位置。第一组特征值被存储在存储器单元112中。控制模块110还适于基于第一磁性传感器102和第二磁性传感器108的响应来计算第二组特征值。而且控制模块110还适于将第二组特征值与第一组特征值进行比较，并且识别环磁体106的所述多个极对中的每个。

根据本公开的实施例，环磁体106包括以圆形形式设置的多个磁体。替代性地，使用包括以圆形形式设置的多个磁体的磁性环。所述多个磁体还以交替的北极和南极而设置。在环磁体106中的所述多个极沿轴向或径向方向被磁化。根据本公开的实施例，环磁体106安装到电动机器的转子，并且其中环磁体106的极对的数量等于电动机器的场磁体中的极对的数量。

根据本公开的又一实施例，第一磁性传感器102和至少一个第二磁性传感器108选自表示至少一个如下性质的传感器的组，所述性质包括：各向异性磁阻（AMR）、巨磁阻（GMR）、穿隧磁阻（TMR）、超巨磁阻（CMR）、异常磁阻（EMR）、霍尔效应等等。

根据本公开的实施例，第一磁性传感器102和第二磁性传感器108还选自包括模拟传感器和数字传感器的组。模拟传感器提供正弦和余弦信号，该信号被用于确定旋转元件104的电或机械位置信息。另一方面，数字传感器提供脉冲，该脉冲被用于检测所述多个极对中的每个的通过。