[发明专利]具有线性霍尔传感器和分立霍尔传感器的容错伺服传感器

权利要求书

1.一种用于确定与磁体相关联的角度的系统，其包括：

旋转的所述磁体；

处理器，其被配置成：

从第一组件中的第一组一个或多个霍尔传感器接收所述磁体的第一测量值；

从第二组件中的第二组一个或多个霍尔传感器接收与所述磁体相关联的第二测量值，其中所述第一组件和所述第二组件处于平行于与所述磁体相关联的旋转轴线的平面中；

从第三组件中的第三组一个或多个霍尔传感器接收与所述磁体相关联的第三测量值，其中所述第三组件与所述第一组件和所述第二组件处于相同平面中；

使用克拉克变换、所述第一测量值、所述第二测量值和所述第三测量值来生成阿尔法值、贝塔值和伽马值；以及

至少部分地基于所述阿尔法值和所述贝塔值来确定与所述磁体相关联的所述角度；

所述第一组件，其包括所述第一组霍尔传感器；以及

所述第二组件，其包括所述第二组霍尔传感器。

2.如权利要求1所述的系统，其中确定所述角度包括：使用非三角学方法。

3.如权利要求1所述的系统，其中确定所述角度包括使用以下各项中的一个或多个：一个或多个简单查找表、一个或多个3D表、卡尔曼滤波器或协方差调度。

4.如权利要求1所述的系统，其中：

确定所述角度包括：

确定与所述磁体相关联的角度，包括通过对所述阿尔法值和所述贝塔值实行atan2函数来确定所述角度。

5.如权利要求1所述的系统，其中，

确定所述角度包括：

确定与所述磁体相关联的角度，包括对所述阿尔法值和所述贝塔值实行atan2函数来确定所述角度；以及

所述第一组件、所述第二组件和所述第三组件中的一个与其他组件相比更靠近所述磁体，并且该组件具有与其他组件不同的类型。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成：

生成健康状态信号，包括通过使用最大幅值偏离、针对与固定值的变化来监测与所述阿尔法值和所述贝塔值相关联的阿尔法-贝塔矢量的幅值而生成所述健康状态信号。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成：

生成健康状态信号，包括使用最大伽马偏离、针对与零值的变化来监测所述伽马值而生成所述健康状态信号。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成：

生成健康状态信号，包括通过如下操作来生成所述健康状态信号：

使用最大幅值偏离、针对与固定值的变化来监测与所述阿尔法值和所述贝塔值相关联的阿尔法-贝塔矢量的幅值；以及

使用最大伽马偏离、针对与零值的变化来监测所述伽马值。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成：

将与输出轴相关联的至少输出轴角度初始化成已知值，其中所述输出轴经由一组一个或多个齿轮耦合到电机的电机轴；

使用所述电机中的多个分立霍尔传感器来确定与所述电机轴相关联的旋转的方向；以及

使用增量值和所述旋转的方向来更新所述输出轴角度。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成：

生成健康状态信号，包括通过使用最大幅值偏离、针对与固定值的变化来监测与所述阿尔法值和所述贝塔值相关联的阿尔法-贝塔矢量的幅值而生成所述健康状态信号；

将与输出轴相关联的至少输出轴角度初始化成已知值，其中所述输出轴经由一组一个或多个齿轮耦合到电机轴；

使用所述电机中的多个分立霍尔传感器来确定与所述电机轴相关联的旋转的方向；以及

使用增量值和所述旋转的方向来更新所述输出轴角度。