[发明专利]一种电机动子位移测量方法

权利要求书

1.一种电机动子位移测量方法，其特征在于，所述方法包括：

1)在电机定子(1)磁钢阵列形成的正弦磁场中沿动子运动方向在动子(6)上布置两个磁感应强度传感器：正弦传感器(3)和余弦传感器(4)，所述正弦传感器和余弦传感器相距τ/4，所述τ为电机正弦磁场的磁场极距，将所述正弦传感器的采样信号通过信号处理电路(8)量化并进行幅值归一化处理后得到正弦测量信号S₀，将所述余弦传感器的采样信号通过所述信号处理电路(8)量化并进行幅值归一化处理后得到余弦测量信号C₀；

2)通过所述信号处理电路(8)将所述正弦测量信号S₀和余弦测量信号C₀作n次倍频运算：

S₁＝2*S₀*C₀，C₁＝C₀*C₀-S₀*S₀，

S₂＝2*S₁*C₁，C₂＝C₁*C₁-S₁*S₁，

...，

S_n＝2*S_n-1*C_n-1，C_n＝C_n-1*C_n-1-S_n-1*S_n-1

得到正弦细分信号S_n和余弦细分信号C_n，其中：S₁、C₁、S₂、C₂...S_n-1和C_n-1为中间变量，n＝1，2，3，...；

3)对所述正弦细分信号S_n和余弦细分信号C_n进行过零点检测，生成一组正交测量脉冲信号：正弦测量脉冲信号A和余弦测量脉冲信号B；所述正弦细分信号S_n＞0，则所述正弦测量脉冲信号A输出高电平；所述正弦细分信号S_n＜0，则所述正弦测量脉冲信号A输出低电平；所述余弦细分信号C_n＞0，则所述余弦测量脉冲信号B输出高电平；所述余弦细分信号C_n＜0，则所述余弦测量脉冲信号B输出低电平；

4)检测所述正弦测量脉冲信号A或余弦测量脉冲信号B的脉冲数，以及所述正弦测量脉冲信号A和所述余弦测量脉冲信号B的相位差，所述正弦测量脉冲信号A或余弦测量脉冲信号B的一个脉冲代表一个位移分辨率n＝1，2，3，...，所述正弦测量脉冲信号A的相位落后于所述余弦测量脉冲信号B的相位表示正向位移，所述正弦测量脉冲信号A的相位提前于所述余弦测量脉冲信号B的相位表示反向位移，从而实现电机动子的位移测量。

2.根据权利要求1所述的一种电机动子位移测量方法，其特征在于，步骤2)中倍频运算次数n的确定方法如下：

设B_M为所述电机定子磁钢阵列形成的正弦磁场的磁感应强度幅值，v_x为传感器测量噪声，噪声水平为为保证能够顺利检测过零点，最大的倍频运算次数n为