[实用新型]一种磁角度编码器中提高增量编码ABZ输出精度的电路

说明书

本实用新型公开了一种磁角度编码器中提高增量编码ABZ输出精度的电路，本实用新型包括A/D转换单元、相位检测器、超前相位预估单元、A/B信号沿跳变估计单元和高频数字时钟单元，A/D转换单元输入端接入磁铁转动时的模拟磁场强度信号、输出端连接相位检测器，相位检测器连接超前相位预估单元和A/B信号沿跳变估计单元，超前相位预估单元连接A/B信号沿跳变估计单元，A/B信号沿跳变估计单元输出端输出A/B信号；该电路在常规磁角度编码器增量A/B信号输出原理上，结合超前相位预估和A/B信号沿跳变门限判断，进一步提升A/B信号的精度，减小磁铁高速运动中带来的A/B信号抖动，在磁铁变速运动中也有较好的性能表现。

技术领域

本实用新型涉及电机控制电路技术领域，具体涉及一种磁角度编码器中提高增量编码ABZ输出精度的电路。

背景技术

在目前的工业应用中的测速、计数、测角位移和直线位移等方面，磁角度编码器因其体积小，装配方便，耐腐蚀、耐污染、性能可靠高等优点，开始逐步替代光电编码器应用在越来越多的场合。但是在高速运动测量的情况下，光电编码器因为可以采用多孔转盘来保持稳定的输出精度。而磁角度编码器受限于A/D采样频率，以及数字处理部分的时间延迟，会导致输出的ABZ信号相对于慢速运动的测量结果有较大幅度的抖动和偏差。

现有的磁角度编码器ABZ信号输出原理如图1所示，由图可见，随着磁铁转速增加，角度误差的范围和出现误差的频率都会加大，在实际使用中会影响整个磁角度编码器的性能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：在高速运动测量的情况下，磁角度编码器受限于A/D采样频率，以及数字处理部分的时间延迟，会导致输出的A/B信号相对于慢速运动的测量结果有较大幅度的抖动和偏差，并且随着磁铁转速增加，角度误差的范围和出现误差的频率都会加大，在实际使用中会影响整个磁角度编码器的性能问题，本实用新型提供了解决上述问题的一种磁角度编码器中提高增量编码ABZ输出精度的电路。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种磁角度编码器中提高增量编码ABZ输出精度的电路，包括A/D转换单元、相位检测器、超前相位预估单元、A/B信号沿跳变估计单元和高频数字时钟单元，A/D转换单元的输入端接入磁铁转动时的模拟磁场强度信号、输出端连接相位检测器，相位检测器连接超前相位预估单元和A/B信号沿跳变估计单元，超前相位预估单元连接A/B信号沿跳变估计单元，A/B信号沿跳变估计单元的输出端输出A/B信号；其中：

所述A/D转换单元，用于以固定的采样频率把模拟磁场强度转变为水平和垂直方向的数字信号传送给相位检测器；

所述相位检测器，用于对输入的水平和垂直方向的磁场强度通过处理得到当前磁铁转动的角度值；

所述超前相位预估单元，用于根据多次历史相位检测器检测的角度结果估计下一次相位大小，并传送给A/B信号沿跳变估计单元进行沿跳转相位估计；

所述A/B信号沿跳变估计单元，用于对正交A/B信号的上升/下降沿位置进行估计，降低因突发噪声和高转速引起的A/B信号抖动的幅度，并输出A/B信号；

所述高频数字时钟单元，用作A/B信号沿跳变估计单元的参考时钟。