[发明专利]基于SENT协议E-ACT位控和速度测量系统及方法

说明书

本发明涉及基于SENT协议E‑ACT定点位控和速度测量系统及方法。系统包括：采集运算单元、外部供电单元、脉冲换向单元、上位机控制显示单元、电动ACT传感器。方法包括：当启动定位控制时，采集运算单元接收上位机控制显示单元的定位控制指令，调整PWM脉冲控制信号给脉冲换向单元从而控制电动ACT传感器运动到指定位置。当启动速度测试时，采集运算单元实时采集解析电动ACT传感器的位置信息，计算其平均速度。本发明不仅具有解析SENT协议的功能，还能同时测算ACT运动速度和精确控制ACT位置的功能，控制响应速度快速，任意位置的控制都在1S以内完成。且测算速度的时基高达ns级，精度高。

技术领域

本发明涉及SENT协议的解析和产品应用领域，具体的说是基于SENT协议E-ACT位控和速度测量系统及方法。

背景技术

目前，汽车中很多零部件上已使用了SENT（Single Edge Nibble Transmission，中文名称为单边半字节传输协议）协议输出的传感器，其传输方式简便快捷，成本低，在国外己普遍应用。国内的很多汽车生产产家也采用了该种传感器，但其多为进口，且国内很少有专门针对该SENT协议传感器的采集处理单元。针对该种情况，我公司在成功发明了 SENT协议帧数据解析转换器数据采样解析系统后，进一步开发了新的精确位置控制功能和速度测量功能，并形成该产品。

发明内容

因国内无法询到其他类似的产品。而之前发明的SENT解析系统，只具有解析数据点的功能，不能完全满足客户的需求。在此基准上，增加了两个功能，并形成了产品。一为精确位置控制功能：即通过本发明的系统，可以驱动E-ACT（ELECTRIC-ACTUATOR，电动执行机构）速度快，精度高的行至任意指定的位置，达到一般应用的主要要求。另一功能为速度测量功能：有些客户需要得到电动ACT从一位置行至另一位置时的平均速度做为一个衡量指标，本发明通过采集SENT解析位置和纳秒级别的计时，可以精确的运算出平均速度。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于SENT协议E-ACT位控和速度测量系统及方法。

基于SENT协议E-ACT位控和速度测量系统，包括：

采集运算单元，输入端连接电动ACT传感器采集SENT协议数据信号，输出端连接至脉冲换向单元用于输出PWM脉冲控制信号，还连接上位机控制显示单元用于下载测试参数和上传测试结果数据；

外部供电单元，连接至脉冲换向单元，用于提供电源；

脉冲换向单元，输入端连接采集运算单元、外部供电单元，输出端连接至电动ACT传感器，用于接收脉冲控制信号和外部电源、输出驱动信号给电动ACT传感器；

上位机控制显示单元，连接至采集运算单元，用于下传测试参数和上载测试结果数据。

所述电动ACT传感器为系统外围，为涡轮增压器的电动执行机构。

所述采集运算单元包括FPGA芯片以及与其连接的铁电芯片、光耦芯片、通讯芯片；所述铁电芯片用于存储，所述光耦芯片用于驱动输出PWM脉冲控制信号，所述通讯芯片用于串口RS-232通讯。

所述外部供电单元为12V线性/开关电源，电压源的选取取决于电动ACT传感器的最大驱动电压。

所述脉冲换向单元为用于直流电机的电子换向负载继电器，用于根据接收的采集运算单元输出的PWM脉冲控制信号，将外部供电电压斩至相应频率的驱动信号输出，用于驱动电动ACT传感器。

所述上位机控制显示单元为工控机或PLC或触摸屏，通过RS-232与采集运算单元连接。

基于SENT协议E-ACT位控和速度测量方法，包括以下步骤：