[发明专利]磁编码器、绝对电角度检测方法、系统及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种磁编码器、绝对电角度检测方法、系统及可读存储介质，磁编码器包括磁阻传感器、磁场辅助线圈、以及与磁场辅助线圈电连接的线圈电流控制电路，磁阻传感器为平面式元器件，线圈电流控制电路用于向磁场辅助线圈提供电流，以使磁场辅助线圈产生影响第一方向磁分量和第二方向磁分量的辅助磁场，辅助磁场影响二维磁场分量形成共同磁场，磁阻传感器用于检测共同磁场、以及被测磁钢的磁场的二维磁场分量。本发明的技术方案中，当对磁场辅助线圈产生的辅助磁场影响二维磁场分量，使得磁阻传感器的检测角度变化可以判别出磁阻传感器面对待测磁钢的N极还是S极，再根据磁阻传感器检测二维磁场分量输出数据，可以计算得出被测磁钢的绝对电角度。

技术领域

本发明涉及电磁结构及信号处理技术领域，尤其涉及一种磁编码器、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磁编码器、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，所述磁编码器用于检测被测磁钢产生磁场的二维磁场分量，所述二维磁场分量包括第一方向磁分量和第二方向磁分量，所述磁编码器包括磁阻传感器、磁场辅助线圈、以及与所述磁场辅助线圈电连接的线圈电流控制电路，所述磁阻传感器为平面式元器件，所述线圈电流控制电路用于向所述磁场辅助线圈提供电流，以使所述磁场辅助线圈产生影响所述第一方向磁分量和第二方向磁分量的辅助磁场，所述辅助磁场影响所述二维磁场分量形成共同磁场，所述磁阻传感器用于检测所述共同磁场、以及所述被测磁钢磁场的二维磁场分量。

优选地，所述磁场辅助线圈包括并排设置的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈与所述第二线圈位于同一平面，所述线圈电流控制电路与所述第一线圈和所述第二线圈均电连接，所述线圈电流控制电路用于向所述第一线圈和第二线圈提供电流并控制所述第一线圈和所述第二线圈的电流方向，以产生影响所述第一方向磁分量和第二方向磁分量的辅助磁场。

优选地，所述磁场辅助线圈包括第四线圈和两个并排设置的第三线圈，所述线圈电流控制电路与两个所述第三线圈和所述第四线圈均电连接，所述线圈电流控制电路用于向两个所述第三线圈提供电流并控制所述电流方向以产生影响所述第一方向磁分量的第一干扰磁场；所述线圈电流控制电路用于向所述第四线圈提供电流并控制所述电流方向以产生影响所述第为方向磁场的第一干扰磁场，所述第一干扰磁场和所述第二干扰磁场相互影响形成所述辅助磁场。

本发明还提供了一种基于上述的磁编码器的绝对电角度检测方法，所述磁编码器用于检测被测磁钢产生的磁场的二维磁场分量，所述磁场的二维磁场分量包括第一方向磁分量和第二方向磁分量，其特征在于，所述绝对电角度检测方法包括：

控制所述磁场辅助线圈产生影响所述第一方向磁分量和第二方向磁分量的辅助磁场，所述辅助磁场影响所述磁场的二维磁场分量形成共同磁场，获取所述磁编码器检测的共同磁场的第一电压信号，并根据所述第一电压信号确定所述磁编码器的角度位置；

获取磁编码器检测的被测磁钢磁场的二维磁场分量的第二电压信号，并根据所述第二电压信号和反三角公式，计算获得相对电角度值；

根据所述磁编码器的角度位置和所述相对电角度值，计算获得绝对电角度。