[发明专利]绝对电角度检测方法、系统及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种绝对电角度检测方法、系统及计算机可读存储介质，该方法包括：获取与第一方向磁分量对应的角度正弦信号和与第二方向磁分量对应的角度余弦信号；根据角度正弦信号、角度余弦信号和定标补偿公式计算定标补偿正弦信号和定标补偿余弦信号；确定定标补偿正弦信号和定标补偿余弦信号对应的角度区间，并根据角度区间对应的预设三角函数计算被测磁钢的相对电角度值；获取霍尔传感器检测的霍尔信号，并根据霍尔信号确定磁编码器的极性位置；根据相对电角度值和极性位置，计算获得绝对电角度。本发明通过定标补偿公式对磁编码器检测的信号进行修正，避免偏置误差和高次谐波的影响，从而提高计算得到的相对电角度和绝对电角度的精确度。

技术领域

本发明涉及电磁结构及信号处理技术领域，尤其涉及一种绝对电角度检测方法、系统及可读存储介质。

背景技术

目前，利用磁阻传感器芯片（MR）和各向异性磁阻传感器芯片（AMR）进行角度位置检测的磁编码器已经被用于多种控制系统中，该种磁编码器对被测旋转磁场在切向-轴向平面，或者切向-径向平面，或者径向-轴向平面的磁场分量进行检测，并输出电压信号。但是，由于MR和AMR磁阻传感器只对磁场的量值敏感，而对其极性不敏感，当被测磁钢的磁场旋转360°电角度，即磁场进行一个周期的变化的时候，磁阻传感器的输出信号有两个周期的变化。因此，磁阻传感器的这种信号不是被测磁场的绝对电角度信号，即，现有的磁编码器也就无法对被测磁钢的绝对电角度进行测量。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种绝对电角度检测方法、系统及可读存储介质，旨在解决现有磁编码器无法对被测磁钢的绝对电角度进行精确测量的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种磁编码器的绝对电角度检测方法，所述磁编码器包括用于检测第一方向磁分量的磁阻传感器、以及用于检测极性位置和第二方向磁分量的霍尔传感器，或包括用于检测第一方向磁分量和第二方向磁分量的磁阻传感器和用于检测极性位置的霍尔传感器，所述第一方向磁分量和第二方向磁分量的方向垂直；所述绝对电角度检测方法包括：

获取与所述第一方向磁分量对应的预定标正弦信号和与所述第二方向磁分量对应的预定标余弦信号；

根据所述预定标正弦信号、所述预定标余弦信号和定标补偿公式计算定标补偿正弦信号和定标补偿余弦信号；

确定所述定标补偿正弦信号和定标补偿余弦信号对应的角度区间，并根据所述角度区间对应的预设三角函数计算被测磁钢的相对电角度值；

获取所述霍尔传感器检测的霍尔信号，并根据所述霍尔信号确定所述磁编码器的极性位置；

根据所述相对电角度值和所述极性位置，计算获得绝对电角度。

优选地，所述获取与所述第一方向磁分量对应的预定标正弦信号和与所述第二方向磁分量对应的预定标余弦信号的步骤，还包括：

获取被测磁钢旋转一周的周期电压信号，所述周期电压信号包括与所述第一方向磁分量对应的预定标正弦信号和与所述第二方向磁分量对应的预定标余弦信号；

将所述周期电压信号代入偏置误差计算公式和谐波幅值补偿计算公式中，获得所述电压信号的偏置误差和谐波幅值补偿，并分别存储为预设正弦信号的偏置误差V_s0，预设余弦信号的偏置误差V_c0，预设正弦信号的谐波幅值补偿V_sn为预设正弦信号的谐波幅值补偿V_s1，预设余弦信号的谐波幅值补偿V_cn为预设余弦信号的谐波幅值补偿V_c1。

优选地，所述确定所述定标补偿正弦信号和定标补偿余弦信号对应的角度区间，并根据所述角度区间对应的预设三角函数计算被测磁钢的相对电角度值的步骤包括：

判断所述定标补偿正弦信号和定标补偿余弦信号对应的角度是否在预设角度区间内，所述预设角度区间为-45°至45°以及135°至225°；