[发明专利]一种编码器的信号处理方法、装置及相关组件

说明书

本申请公开了一种编码器的信号处理方法，编码器包括磁传感器，该信号处理方法包括：根据磁传感器的输出参数确定参考值，输出参数包括余弦参数和正弦参数；将实际余弦参数与参考值进行比较，根据比较结果及实际正弦参数得到正弦信号的增/减区间；获取与正弦信号合成标准圆的余弦信号，以便根据正弦信号和余弦信号合成的标准圆解算单圈角度。本申请能够通过实际的正弦信号和计算出的余弦信号合成标准圆，提高单圈角度的解算精度，同时不需要采用额外的器件进行信号补偿，降低了硬件成本。本申请还公开了一种编码器的信号处理装置、电子设备及计算机可读存储介质，具有以上有益效果。

技术领域

本申请涉及编码器领域，特别涉及一种编码器的信号处理方法、装置及相关组件。

背景技术

在一个典型的闭环控制中，编码器作为角度反馈装置，其性能参数直接影响控制系统的精度、增益和稳定性。磁编码器领域，一般在旋转轴侧放置磁铁，在固定侧放置磁传感器及相关器件，旋转体旋转一周，磁传感器输出周期性、频率比相同的正弦信号和余弦信号，MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)根据采集到正余弦信号进行角度位置解算，并与外部通信输出当前角度位置。但是由于磁传感器本身的特性和安装的位置误差，导致正弦信号和余弦信号之间存在一定的相位差和幅值偏置，通过该正弦信号和余弦信号合成的圆为椭圆，通过椭圆解算出的单圈角度值，在精度上、数值波动上存在非线性问题，从而在实际应用中会影响控制器对电机的控制。

为解决上述问题，现有的方案是对相位和幅值进行补偿，具体需要一个具有更高精度、更好性能的编码器A和待补偿编码器B，通过校准治具连接在一起，并设计一块校准板，通过一个旋转电机带动编码器A和待补偿编码器B同轴、同时旋转，读取编码器A和待补偿编码器B的实时数据，通过比对计算的方法，测量出待补偿编码器B的相位差和幅值偏置，再将此数据与待补偿编码器B的原始信号整合，就可以补偿待补偿编码器B的幅值和相位。但是，使用现有的技术方案需要一个性能远优于待补偿编码器B的编码器A，一般情况下编码器A的综合性能应该是编码器B的10倍以上，由于编码器A的使用导致整个系统成本过高。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种编码器的信号处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够通过实际的正弦信号和计算出的余弦信号合成标准圆，提高单圈角度的解算精度，同时不需要采用额外的器件进行信号补偿，降低了硬件成本。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种编码器的信号处理方法，所述编码器包括磁传感器，该信号处理方法包括：

根据所述磁传感器的输出参数确定参考值，所述输出参数包括余弦参数和正弦参数；

将实际余弦参数与所述参考值进行比较，根据比较结果及实际正弦参数得到正弦信号的增/减区间；

获取与所述正弦信号合成标准圆的余弦信号，以便根据所述正弦信号和所述余弦信号合成的标准圆解算单圈角度。

优选的，所述根据所述磁传感器的输出参数确定参考值的过程具体为：

确定所述正弦参数中的最大值和最小值；

根据所述最大值对应的余弦参数及所述最小值对应的余弦参数确定参考值。

优选的，所述确定所述正弦参数中的最大值和最小值的过程具体为：

获取多个周期内的最大正弦参数和最小正弦参数；

将多个所述最大正弦参数的平均值作为所述正弦参数中的最大值；

将多个所述最小正弦参数的平均值作为所述正弦参数中的最小值。

优选的，所述将实际余弦参数与所述参考值进行比较，根据比较结果及实际正弦参数得到正弦信号的增/减区间的过程具体为：