[发明专利]一种角位置检测方法及角位移传感器

权利要求书

1.一种角位置检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01.采样处理：对角位移传感器所产生的原始信号A、B进行采样处理得到两相信号实时采样值U'_A、U'_B；

S02.修正处理：对采样处理得到的两相信号实时采样值U'_A、U'_B进行修正处理得到两相用于查询校准数据的信号值U”_A、U”_B；

S03.区间判断：经过修正处理后的两相信号值U”_A、U”_B再进行区间判断得到区间信息；

S04.获取角度：以区间信息以及修正后的两相信号值U”_A、U”_B作为输入，经过与校准数据的相互传输进行角度计算，获取角度值θ_A、θ_B；

S05.整定输出：对角度值θ_A、θ_B再进行整定最终输出角度值θ；

S06.修正量计算：在步骤S04完成后，根据角度值θ_A、θ_B经过差值计算得到Δθ，再结合区间信息、修正后的两相信号值U”_A、U”_B，进行对零点偏移量U_{_offset}、比例修正值K₀、比例修正值K₁的各自独立计算，得出U_{_offset}、K₀、K₁；

S07.循环修正处理：通过修正量计算所得的U_{_offset}、K₀、K₁对两相信号实时采样值U'_A、U'_B进行修正处理，并在一定周期内重复执行步骤S01-S06；

修正量计算采用递推算法，具体如下：

S501：校准数据关系式为：

参数含义为：

A_幅——A相信号幅值；B_幅——B相信号幅值；

U_A——A相信号值；U_B——B相信号值；

θ——信号对应角度值；

实时采样值关系式为：

参数含义为：

A'_幅——A相信号幅值实时采样值；

B'_幅——B相信号幅值实时采样值；

U_{A_offset}——A相信号零点偏移量；

U_{B_offset}——B相信号零点偏移量；

U'_A——A相信号实时采样值；

U'_B——B相信号实时采样值；

其中：初始化幅值比例修正值：K₀＝K₁＝1；

查询校准数据的数值公式为：

U″_A(K)＝(U′_A(K)-U_{A_offset})·K_0(K-1)，

U″_B(K)＝(U′_B(K)-U_{B_offset})K₁·K_0(K-1)；

参数含义为：

U'_A(k)——第k周期A相信号实时采样值；

U'_B(k)——第k周期B相信号实时采样值；

K_0(k-1)——第k-1周期比例修正值；

U″_A(k)——用于查询校准数据的A相信号值；

U″_B(k)——用于查询校准数据的B相信号值；

使用U″_A(K)、U″_B(K)查询校准数据得到的角度值：θ_A(K)、θ_B(K)；得到角度总误差：Δθ_(K)＝θ_B(K)-θ_A(K)；

θ_A与角度真值θ的误差为：Δθ_B(K)＝Δθ_A(K)-Δθ_(K)；θ_B与角度真值θ的误差为：Δθ_A(K)＝Δθ_(K)+Δθ_B(K)；参数含义为：

θ_A——A相信号值查询校准数据得到的角度值；

θ_B——B相信号值查询校准数据得到的角度值；

Δθ_A(k)——第k周期A相所查角度与真值角度之间的误差预估值；Δθ_B(k)——第k周期B相所查角度与真值角度之间的误差预估值；S502：根据区间划分判定输出角度值：θ_输出为θ_A(K)或θ_B(K)；

而θ_A真(K)＝θ_A(K)+Δθ_A(K)或θ_B真(K)＝θ_B(K)+Δθ_B(K)；

参数含义为：

θ_A真(k)——第k周期通过A相得到的真实角度预估值；

θ_B真(k)——第k周期通过B相得到的真实角度预估值；

则幅值误差值：ΔU_A真(K)＝Δθ_A(K)·Acosθ_A真(K)；ΔU_B真(K)＝-Δθ_B(K)·Bsinθ_B真(K)；参数含义为：

ΔU_A真(k)——第k周期A相幅值误差预估值；

ΔU_B真(k)——第k周期B相幅值误差预估值；

S503：根据区间划分计算比例修正值公式：

K_0(K)＝K_0(K-1)+ΔU_A真(K)/(U′_A(K)-U_{A_offset})；

或者K_0(K)＝K_0(K-1)+ΔU_B真(K)/((U′_B(K)-U_{B_offset})K₁)；

参数含义为：

K_0(k)——第k周期比例修正值。