磁性编码器的自校准方法及电机技术

本申请属于对磁场信号进行检测处理的技术领域，提供了一种磁性编码器的自校准方法及电机，该自校准方法包括：磁性编码器采集检测值θ

【技术实现步骤摘要】
磁性编码器的自校准方法及电机


[0001]本申请属于对磁场信号进行检测处理的
，更具体地说，是涉及一种磁性编码器的自校准方法及电机。

技术介绍

[0002]对于需要闭环控制转动角度或转速的电机，例如伺服电机，通常都配置有编码器，例如磁性编码器或光学编码器。光学编码器的精度通常高于磁性编码器，但其价格也通常高于磁性编码器。对于电机配置磁性编码器的场景，通常需要对磁性编码器进行校准。现有的做法是，增加一个校准用的、精度较高的光学编码器，该光学编码器和待校准的磁性编码器检测同一个转轴的转动角度，利用该光学编码器的高精度输出值来校准磁性编码器的检测值。
[0003]例如，专利文献CN114001768A公开了一种磁电编码器的自校准装置，其为了校准磁电编码器的检测精度，需要增设主动电机和高精度编码器（例如光学编码器），记录磁电编码器的每个输出角度对应的高精度编码器的输出角度，得到校准表，后续根据该校准表对磁电编码器的角度偏差进行校准。
[0004]主动电机和高精度编码器无疑增加了对磁性编码器进行校准所需要的硬件成本和时间成本，即整体上增加了磁性编码器的校准成本。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种磁性编码器的自校准方法，以解决现有技术中存在的磁性编码器的校准成本较高的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种磁性编码器的自校准方法，所述磁性编码器用于检测转轴的旋转角度，所述磁性编码器的自校准方法包括：所述转轴匀速转动，所述磁性编码器采集所述转轴的旋转角度的检测值θ
det（ij）
，i和j均为正整数，θ
det（ij）
代表第i个周期的第j个检测值；对检测值θ
det（ij）
进行低通滤波得到滤波值θ
filt（ij）
，θ
filt（ij）
与θ
det（ij）
一一对应；在360
°
内设置m个参考点θ
ref（n）
，选取每个周期与各个参考点θ
ref（n）
最接近的检测值θ
det（ij
‑
n）
，n和m均为正整数，且1≤n≤m，m≥2，θ
det（ij
‑
n）
代表第i个周期的与参考点θ
ref（n）
最接近的检测值；选取与θ
det（ij
‑
n）
对应的滤波值θ
filt（ij
‑
n）
；计算修调值θ
cal（i
‑
n）
=θ
filt（ij
‑
n）
‑
θ
det（ij
‑
n）
，θ
cal（i
‑
n）
代表参考点θ
ref（n）
的第i个周期的修调值；对各个参考点θ
ref（n）
的p个周期的θ
cal（i
‑
n）
做均化处理得到目标修调值θ
cal（n）
，θ
ref（n）
与θ
cal（n）
一一对应，p为正整数，且p≥2；将各个参考点θ
ref（n）
和与之对应的目标修调值θ
cal（n）
一一对应地存储从而得到修调参考表。
[0007]可选地，对各个参考点θ
ref（n）
的p个周期的θ
cal（i
‑
n）
进行低通滤波得到目标修调值θ
cal（n）
。
[0008]可选地，在采集检测值θ
det（i）
的过程中，所述转轴的转速位于1000RPM至5000RPM之间。
[0009]可选地，θ
ref（1）
=0，θ
ref（n+1）
=θ
ref（n）
+2
K
，K为正整数。
[0010]可选地，检测值θ
det（ij）
和参考点θ
ref（n）
均以二进制表示，检测值θ
det（ij）
和二进制的2
K
‑1相加得到θ
index（ij）
，将θ
index（ij）
与各个参考点θ
ref（n）
相比较以找到与各个参考点θ
ref（n）
最接近的检测值θ
det（ij
‑
n）
。
[0011]可选地，K=4，检测值θ
det（ij）
和参考点θ
ref（n）
的二进制位数大于或等于8。
[0012]可选地，在建立所述修调参考表之后，所述磁性编码器采集所述转轴的旋转角度的检测值θ
det（x）
，x为正整数，根据检测值θ
det（x）
查询所述修调参考表得到对应的目标修调值θ
cal（n）
，计算校正值θ
cor（x）
=θ
det（x）
+θ
cal（n）
。
[0013]可选地，所述磁性编码器的自校准方法通过硬件描述语言实现数据的运算。
[0014]本申请还提供一种电机，其配设有磁性编码器和信号处理电路，所述磁性编码器相对于所述电机的定子固定，所述电机的输出轴设有磁体，所述磁性编码器用于检测所述磁体的旋转角度，所述信号处理电路根据所述磁性编码器的自校准方法建立所述修调参考表。
[0015]可选地，所述信号处理电路包括第一滤波器、比较模块、存储模块、对应模块、减法器和第二滤波器，所述存储模块存有m个参考点θ
ref（n）
，所述磁性编码器输出检测值θ
det（ij）
，检测值θ
det（ij）
输入至第一滤波器进行低通滤波后得到滤波值θ
filt（ij）
，所述比较模块对各个周期的检测值θ
det（ij）
和各个参考点θ
ref（n）
进行比较而找出每个周期内与各个参考点θ
ref（n）
最接近的检测值θ
det（ij
‑
n）
，所述对应模块找出与θ
det（ij
‑
n）
对应的滤波值θ
filt（ij
‑
n）
，θ
filt（ij
‑
n）
和θ
det（ij
‑
n）
输入所述减法器进行相减而得到修调值θ
cal（i
‑
n）
，p个周期的θ
cal（i
‑
n）
输入至第二滤波器进行低通滤波后得到与参考点θ
ref（n本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性编码器的自校准方法，所述磁性编码器用于检测转轴的旋转角度，其特征在于，所述磁性编码器的自校准方法包括：所述转轴匀速转动，所述磁性编码器采集所述转轴的旋转角度的检测值θ
det（ij）
，i和j均为正整数，θ
det（ij）
代表第i个周期的第j个检测值；对检测值θ
det（ij）
进行低通滤波得到滤波值θ
filt（ij）
，θ
filt（ij）
与θ
det（ij）
一一对应；在360
°
内设置m个参考点θ
ref（n）
，选取每个周期与各个参考点θ
ref（n）
最接近的检测值θ
det（ij
‑
n）
，n和m均为正整数，且1≤n≤m，m≥2，θ
det（ij
‑
n）
代表第i个周期的与参考点θ
ref（n）
最接近的检测值；选取与θ
det（ij
‑
n）
对应的滤波值θ
filt（ij
‑
n）
；计算修调值θ
cal（i
‑
n）
=θ
filt（ij
‑
n）
‑
θ
det（ij
‑
n）
，θ
cal（i
‑
n）
代表参考点θ
ref（n）
的第i个周期的修调值；对各个参考点θ
ref（n）
的p个周期的θ
cal（i
‑
n）
做均化处理得到目标修调值θ
cal（n）
，θ
ref（n）
与θ
cal（n）
一一对应，p为正整数，且p≥2；将各个参考点θ
ref（n）
和与之对应的目标修调值θ
cal（n）
一一对应地存储从而得到修调参考表。2.如权利要求1所述的磁性编码器的自校准方法，其特征在于：对各个参考点θ
ref（n）
的p个周期的θ
cal（i
‑
n）
进行低通滤波得到目标修调值θ
cal（n）
。3.如权利要求1所述的磁性编码器的自校准方法，其特征在于：在采集检测值θ
det（i）
的过程中，所述转轴的转速位于1000RPM至5000RPM之间。4.如权利要求1所述的磁性编码器的自校准方法，其特征在于：θ
ref（1）
=0，θ
ref（n+1）
=θ
ref（n）
+2
K
，K为正整数。5.如权利要求4所述的磁性编码器的自校准方法，其特征在于：检测值θ
det（ij）
和参考点θ
ref（n）
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，钱振煌，唐文江，郑荣昌，
申请(专利权)人：泉州昆泰芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：