[发明专利]信号处理和位置确定装置和方法

权利要求书

1.一种信号处理装置，用于将表示被监视对象位置的模拟输入转换成数字位置输出，所述数字输出跟踪所述正弦输入，所述装置包括处理单元，该处理单元用于：

按第一分辨率监视所述输入，以产生所述数字输出和所述输入之间的第一跟踪误差；

按高于所述第一分辨率的第二分辨率监视所述输入，以产生所述数字输出和所述输入之间的第二跟踪误差；以及

基于所述第一或第二跟踪误差确定所述数字输出，所述处理单元在使用所述第一和第二跟踪误差提供所述数字输出之间进行切换，以提高跟踪稳定性。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述输入是正弦输入。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述输入包括正弦信号和余弦信号。

4.如权利要求1，2或3所述的装置，其中所述处理单元通过监视所述输入的离散事件来按所述第一分辨率进行监视，并且通过对所述输入采样来按所述第二分辨率进行监视。

5.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述处理单元包括调节单元，其用来调节所述输入以提供用于按所述第一分辨率进行监视的方波输入。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述处理单元监视所述方波输入的上升和/或下降沿以监视所述对象的位置。

7.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述处理单元包括用于基于一对相位分离的输入信号来确定所述第一位置信号的正交编码器。

8.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述处理单元基于来自所述被监视对象的一对相位分离的正弦输入信号的反正切函数来按所述第二分辨率进行监视。

9.如权利要求1到7中任一权利要求所述的装置，其中所述处理单元从所述被监视的对象接收正弦和余弦输入信号，并且根据下式确定所述第二跟踪误差：

sin(θ-θ^)=sinθcosθ^-cosθsinθ^]]>

其中，θ是对象位置，是数字输出。

10.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述处理单元包括用来输出所述第一误差信号的第一处理单元，用来输出所述第二误差信号的第二处理单元，基于所述第一或第二误差信号确定所述数字输出的第三处理信号，和将所述第一或第二跟踪误差切换到所述第三处理单元的切换单元。

11.如在前任何权利要求所述的装置，其中当所述第一误差信号高于阈值时，所述处理单元使用所述第一误差信号以提供所述数字输出。

12.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述处理单元包括对所述第一或第二误差信号进行积分以产生所述数字输出信号的积分器。

13.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述处理单元提供2类伺服环。

14.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述处理单元从所述第一或第二误差信号确定所述被监视对象的速度。

15.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述被监视对象是轴，且其中所述数字输出是所述轴的角位置。

16.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述被监视对象是在标尺上的滑动器。

17.如在前任何权利要求所述的装置，其中所述输入来自解算器。

18.如权利要求1到16中任一权利要求所述的装置，其中所述输入来自编码器。

19.如权利要求1到16中任一权利要求所述的装置，其中所述输入来自同步机。