[发明专利]电机位置编码器信号抗干扰传输电路及转子位置检测方法

说明书

本发明公开了一种电机位置编码器信号抗干扰传输电路及转子位置检测方法，电路包括编码器主板和直流无刷电机控制器；编码器主板包括编码器处理芯片、编码器协处理单片机、线圈模块和转子位置码盘，转子位置码盘和线圈模块同轴相对放置；转子位置检测方法包括如下内容：编码器处理芯片通过转子位置码盘和线圈模块获取转子位置角度值，编码器协处理单片机对转子位置角度值进行信号变换，通过编码器传输电缆将包含当前转子位置角度值的差分PWM信号传输到直流无刷控制器，由直流无刷控制器完成无刷电机转子的位置反馈。本发明能够准确地将转子角度位置信号反馈给直流无刷电机控制器，具有较强的稳定性、抗干扰强和鲁棒性，适用于各种电动车运行环境。

技术领域

本发明涉及电机信号传输电路，具体涉及一种电动车电机位置编码器信号抗干扰传输电路，同时还涉及一种电机转子位置检测方法。

背景技术

目前以蓄电池组供电的电动二轮车、电动三轮车电机均采用直流无刷电机作为动力输出。直流无刷电机需要配套直流无刷电机控制器才能运转，通常需要在直流无刷电机内部安装3个霍尔元件作为电机转子位置传感器，将转子角度位置信号反馈给直流无刷电机控制器使用。

直流无刷电机控制器通过信号线给安装在电机内部的三个霍尔元件供电，霍尔元件检测到的转子位置信号再通过信号线传输到直流无刷电机控制器。

当电动二轮车、电动三轮车处于震动大，温度高，湿度大，高粉尘和盐碱腐蚀等恶劣的运行环境下时，传输转子位置的霍尔信号线极易受到损害，导致信号传输不良，直流无刷电机控制器不能输出正确的控制电流，引发过流故障停车，甚至出现烧毁直流无刷电机控制器等严重后果，整个电动二轮车、电动三轮车行业都面临着这个问题，目前尚未得到解决，产品返修率居高不下。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种安全可靠的电动车电机位置编码器信号抗干扰传输电路，本发明的另一目的是提供一种能够快速精确获取电机转子位置信号的转子位置检测方法。

技术方案：一种电机位置编码器信号抗干扰传输电路，包括编码器主板和直流无刷电机控制器，两者通过编码器传输电缆连接；所述编码器主板包括编码器处理芯片、编码器协处理单片机、线圈模块和转子位置码盘，所述转子位置码盘和线圈模块同轴相对放置，可选的，所述转子位置码盘采用环形印刷电路板或者金属码盘。所述直流无刷电机控制器包括主控单片机，所述主控单片机内置比较器；编码器协处理单片机的PWM 信号正端连接所述比较器的正端，编码器协处理单片机的PWM信号负端连接所述比较器的负端。

进一步的，所述线圈模块包括激励线圈、正弦接收线圈和余弦接收线圈；所述正弦接收线圈与余弦接收线圈呈放射状均匀交替地布置在激励线圈的内侧；所述正弦接收线圈、余弦接收线圈所围圆的直径和所述转子位置码盘的外径适配；所述编码器处理芯片的谐振信号正端和激励线圈的正输入端连接，编码器处理芯片的谐振信号负端和激励线圈的负输入端连接；所述编码器处理芯片的传感器余弦负输入端和余弦接收线圈的负输入端连接，编码器处理芯片的传感器余弦正输入端和余弦接收线圈的正输入端连接，编码器处理芯片的传感器正弦负输入端和正弦接收线圈的负输入端连接，编码器处理芯片的传感器正弦正输入端和正弦接收线圈的正输入端连接。

进一步的，所述编码器传输电缆包括第一编码器传输电缆线和第二编码器传输电缆线；所述编码器主板还包括第一信号电流差分传输电阻R6和第二信号电流差分传输电阻R7；所述直流无刷电机控制器包括第三信号电流差分传输电阻R8、第四信号电流差分传输电阻R10和第五信号电流差分传输电阻R11，所述第三信号电流差分传输电阻 R8设于第一编码器传输电缆线和第二编码器传输电缆线之间；编码器协处理单片机的 PWM信号正端经第一信号电流差分传输电阻R6、第一编码器传输电缆线以及第四信号电流差分传输电阻R10连接比较器正端，所述编码器协处理单片机的PWM信号负端经第二信号电流差分传输电阻R7、第二编码器传输电缆线以及第五信号电流差分传输电阻R11连接比较器负端。