[发明专利]基于整数除法判断的多对极磁电编码器角度精分方法及装置

说明书

本发明涉及于整数除法判断的多对极磁电编码器角度精分方法及装置，包括：单对极、多对极霍尔传感器对角度值信号进行测量，模数转换器对霍尔信号进行模数转换，通过单对极角度计算模块和多对极角度计算模块获得单对极角度值、多对极角度值；采用边界数整除及当前解算周期多对极角度值极数计算模块，用于确定当前解算周期多对极角度值极数计算值；角度精分处理模块，依据当前解算周期多对极角度值极数计算值进行角度值精分处理，得到最终精分后的多对极角度值，本发明能够有效解决由于磁电编码器信号噪声引起的角度值过零点位置难以准确判断问题，实现准确的多对极磁电编码器极数判断，实现角度精分。

技术领域

本发明属于编码器制造领域，具体涉及基于整数除法判断的多对极磁电编码器角度精分方法及装置。

背景技术

磁电编码器具有具有结构简单、耐高温、抗油污、抗冲击和体积小、成本低等优点，在小型化和恶劣环境条件的应用场所具有独特优势。例如，图1是多对极磁电编码器的示例性霍尔元件分布图，如图1所示，4个霍尔元件A+、B+、A-、B-，其中单对极霍尔A+、A-围绕着信号处理板的圆心相隔90°分布。在单对极磁钢的作用下，在这2个霍尔元件上产生相位相差90°的电压信号。其中多对极霍尔B+、B-围绕着信号处理板的圆心按照相隔90°除以16(多对极磁钢极对数)再乘以奇数倍的角度分布，以保证多对极编码器俩个霍尔电角度相位相差90°。在多对极磁钢的作用下，在这2个霍尔元件上产生相位相差90°的电压信号，再经过角度值解算处理得到当前单对极角度值与多对极角度值。

然而，因为磁电编码器角度值解算过程依赖磁场信号的模数转换过程，因此系统电源噪声、信号噪声对于磁电编码器的精度存在极大影响，磁电编码器角度值中夹杂着高频噪声，在磁电编码器角度值过零点位置存在着往复过零点现象，该种现象直接导致多对极角度值极数难以判断，导致多对极角度值在精分过程中存在跳点，直接影响磁电编码器角度值输出稳定性，针对以上问题本发明提出基于整数除法判断的多对极磁电编码器角度精分方法及装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种方案，旨在解决由于磁电编码器信号噪声引起的角度值过零点位置难以准确判断问题，实现准确的多对极磁电编码器极数判断，实现角度精分。

本发明公布了基于整数除法判断的多对极磁电编码器角度精分方法，包括以下步骤：

(1)采集单对极角度值信号A+、A-，多对极角度值信号B+、B-；

(2)对单对极角度值信号A+、A-，多对极角度值信号B+、B-进行模数转换，得到单对极角度值数字信号HA+、HA-，多对极角度值数字信号HB+、HB-；

(3)依据单对极角度值数字信号HA+、HA-及多对极角度值数字信号HB+、HB-求解单对极角度值θ₁及多对极角度值θ₂；

(4)得到单对极角度值θ₁和多对极角度值θ₂的绝对映射关系，将单对极角度值θ₁按从小到大的顺序进行排列，多对极角度值θ₂按照单对极角度值θ₁的初始映射关系进行移动，得到以边界单对极角度值θ_kL、θ_kR为横坐标，以边界数M为纵坐标的表格，并依据边界数M-4与2做除法的商quo及余数值rem，对多对极角度值极数P_fin进行计算；

(5)依据最终多对极角度值极数值P_fin，得到最终精分的多对极角度值θ_seg；

作为优选，所述的步骤(1)，通过单对极霍尔传感器得到单对极角度值信号A+、A-，通过多对极霍尔传感器得到多对极角度值信号B+、B-。