[发明专利]确定正交脉冲的旋转方向和有效转变的方法

说明书

本申请公开了确定正交脉冲的旋转方向和有效转变的方法。其中，本申请公开了一种确定轴的旋转方向的方法、以及使用所公开的方法的集成电路芯片。该方法包括从附接到轴的换能器接收302第一二进制信号和第二二进制信号，其中第一二进制信号和第二二进制信号是正交的。通过将所述第一信号值左移并且增加第二信号值而将当前象限识别数QID_PRESENT确定为两位二进制数304。在逝去采样间隔306之后，该方法将过去的象限识别数QID_PAST设置308为所述QID_PRESENT的值，确定310QID_PRESENT的新值，并且使用对QID_PRESENT和QID_PAST进行运算的等式来计算312转变码的值。所述方法使用(318)转变码来确定轴的旋转方向。

技术领域

公开的实施例总体涉及跟踪旋转运动的领域，例如在电动机中。更具体地并非意在限制，本公开涉及确定正交脉冲的旋转方向和有效转变的方法。

背景技术

两种基本类型的编码器或换能器用于将轴或轮轴的角运动转换成信号：正交编码器和正弦编码器。这些编码器使用被放置成分开九十电角度(electrical degree)以便提供两个正交信号A和B的两个传感器、以及每转一次提供输出基准的可选第三传感器。按照信号对之间的相位关系来编码方向信息；其中输入A比输入B超前或滞后90度。轴的每次旋转通常有几千个电循环。

正交编码器传递通过输入位置改变状态的数字信号对(A和B，其可以是逻辑1或0)。通过对边沿的数目进行计数来获得相对位置测量值；累积计数根据移动方向递增或递减。正弦编码器提供两个模拟信号，所述模拟信号提供更高的位置和速度分辨率。用于接合到编码器的硬件技术或软件技术可以对已实现的位置分辨率和准确度具有可测量的影响。在信号A与信号B之间始终维持正交相位关系，所以两个输入的同时改变是非法情况并且通常指示编码器或接线存在问题。

解码装置必须能够检测识别运动方向的A与B之间的相位关系以及非法的边沿转变。用于识别这些关系的硬件实现可能是非常有效的；软件实现通常是较慢的。需要进行改善。

发明内容

公开的实施例将象限标识号(quadrant identity number)(“QID”)分配给四个可能输入条件中的每一个。通过将第一信号的逻辑值左移一个位置、并且增加第二信号的逻辑值以便产生在0至3范围内的两位二进制数来形成这个号码。一种方法使用当前的QID和最近的先前QID来计算转变码(transition code)。这个转变码可以快速识别移动方向并且还可以指示非法转变。

在一个方面中，本发明公开了确定轴的旋转方向的方法的实施例。所述方法包括：从附接到轴的换能器接收第一二进制信号和第二二进制信号，所述第一二进制信号和第二二进制信号是正交的；通过将所述第一信号值左移并且增加所述第二信号值将当前象限标识号QID_PRESENT确定为两位二进制数；在经过了采样间隔之后，将过去象限标识号QID_PAST设置为所述QID_PRESENT的值，确定QID_PRESENT的新值(new value)，并且使用对QID_PRESENT和QID_PAST进行操作的等式来计算转变码值；以及使用所述转变码来确定轴的旋转方向。