[发明专利]磁场耦合型磁编码器及其编码方法

权利要求书

1.一种磁场耦合型磁编码器，其特征在于，包括：磁芯片、磁铁、控制电路板和线圈组件；所述控制电路板和所述磁铁、所述线圈组件电连接，所述磁芯片位于所述控制电路板和所述磁铁之间；所述控制电路板位于所述磁芯片和所述线圈组件之间；所述线圈组件包括第一线圈组和第二线圈组；所述第一线圈组和所述第二线圈组两者的摆放角度成90°正交。

2.如权利要求1所述的磁场耦合型磁编码器及其编码方法，其特征在于，所述第一线圈组包括多个串联在一起的第一线圈；所述第二线圈组包括多个串联在一起的第二线圈；所述第一线圈形成在PCB板上，所述第二线圈形成在PCB板上，多个所述第一线圈和多个所述第二线圈相互交错重叠在一起。

3.一种权利要求1到2任一项所述的磁场耦合型磁编码器的编码方法，其特征在于，包括：获取由所述磁芯片得到的位置信息；获取由所述线圈组件得到的速度信息；联合所述位置信息和所述速度信息计算最终位置校正值，从而计算最终位置信息。

4.如权利要求3所述的磁场耦合型磁编码器的编码方法，其特征在于，“获取由所述磁芯片得到的位置信息”，具体包括：

采集磁芯片的两路A、B信号，采集到的数值，需要数字滤波算法；经过数字变换，其差分算法为：Y(k)＝(1-α)Y(k-1)+αX(k)Y(k)＝(1-α)Y(k-1)+αX(k)Y(k)＝(1-α)Y(k-1)+αX(k)式中，X(k)为本次采样值；Y(k-1)为上次滤波输出值；Y(k)为本次滤波输出值，α为滤波平滑系数；

A、B信号经过滤波算法后，变为A0，B0，根据磁芯片特性，A0、B0信号代表着角度的正余弦值sin(θ)和cos(θ)；做正切计算，tan(θ)＝sin(θ)/cos(θ)；根据C＝tan(θ)值，进行反正切计算，arctan(C)，即可计算出当前位置。

5.如权利要求4所述的磁场耦合型磁编码器的编码方法，其特征在于，所述数字滤波算法的滤波传递函数为其中，T为滤波时间。

6.如权利要求3所述的磁场耦合型磁编码器的编码方法，其特征在于，获取由所述线圈组件得到的速度信息；”具体包括：对线圈信号进行采样并进行滤波；对采样滤波后信号进行分区处理；根据分区处理后的采样滤波信号解算得出速度信息。

7.如权利要求6所述的磁场耦合型磁编码器的编码方法，其特征在于，“对采样滤波后信号进行分区处理”具体包括：

0～90度：采集第一线圈组感应电压数据；

90～180度：采集第二线圈组感应电压数据；

180～270度：采集第一线圈组感应电压数据,并取反；

270～360度：采集第二线圈组感应电压数据,并取反。

8.如权利要求6所述的磁场耦合型磁编码器的编码方法，其特征在于，“根据分区处理后的采样滤波信号解算得出速度信息”具体包括：采样滤波信号为数据p，那么实际转速N＝kp，k为转换系数。

9.如权利要求3所述的磁场耦合型磁编码器的编码方法，其特征在于，“联合所述位置信息和所述速度信息计算最终位置校正值，从而计算最终位置信息”具体包括：

(1)感应信号及权值计算：对感应线圈速度信号进行积分得到另一个位置信号θ(2)＝N*Δt；

(2)磁芯片解算信号权值计算；磁芯片解算信号为θ(1)，而θ(1)在解算过程中，用到A0,B0,信号；首先计算模拟圆周半径：而在整个时间内，R的平均值为R0，那么，对于瞬时值R，其精度权值为：

(3)位置信号校正算法：最终位置校正值为从而计算出最终位置数据。

10.如权利要求9所述的磁场耦合型磁编码器及其编码方法，其特征在于，所述k2取0.9。