[发明专利]编码器、电机及编码器绝对位置的检测方法

权利要求书

1.一种编码器绝对位置的检测方法，所述编码器包括：

总长度相等且平行设置的第一多对极磁体以及第二多对极磁体，其中，

所述第一多对极磁体包括m对磁极，所述第二多对极磁体包括n对磁极，m和n为大于2的质数且彼此互质，m大于n；

第一组霍尔元件，包括第一线性霍尔传感器和第二线性霍尔传感器，与所述第一多对极磁体相邻设置，并根据所述第一多对极磁体的磁极信号输出第一组检测信号；

第二组霍尔元件，包括第三线性霍尔传感器和第四线性霍尔传感器，与所述第二多对极磁体相邻设置，根据所述第二多对极磁体的磁极信号输出第二组检测信号；

所述方法包括：

通过第一组霍尔元件或第二组霍尔元件分别获得第一组检测信号或第二组检测信号；

根据获得的第一组检测信号或第二组检测信号的电压值的正负性及数值对所述第一组检测信号或第二组检测信号进行角度解算获得第一组检测信号或第二组检测信号所在的实际角度区间范围为[0°，360°]的第一角度值或第二角度值；

根据所述总长度、第一多对极磁体的对极数目、所述第二多对极磁体的对极数目、所述第一角度值和所述第二角度值，分别确定所述第一角度值对应的第一组检测信号的检测位置所在极磁体的第一相对位置和所述第二角度值对应的第二组检测信号的检测位置所在极磁体的第二相对位置；

根据所述第一相对位置与所述第二相对位置的差值获得位置特征值，从而根据位置特征值与磁极区间的对应关系确定所述第一角度值相应的第一组检测信号所在的磁极区间；

根据所述第一组检测信号所在磁极区间、所述第一多对极磁体的总长度和对极数目、所述第一组检测信号的检测位置所在极磁体的第一相对位置计算第一组检测信号所在的实际位置即编码器的绝对位置。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，对所述第一组检测信号或第二组检测信号进行角度解算获得第一角度值或第二角度值，包括：

对所述第一组检测信号或第二组检测信号进行A/D转换获得第一组电压值或第二组电压值；

根据所述第一组电压值或第二组电压值中电压值的正负性及数值大小，获得所述第一组检测信号或第二组检测信号所在的角度区间；

根据所述角度区间，对第一组电压值或第二组电压值采用反正切算法获得第一角度值或第二角度值。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据所述总长度、第一多对极磁体的对极数目、所述第二多对极磁体的对极数目、所述第一角度值和所述第二角度值，分别确定所述第一角度值对应的第一相对位置和所述第二角度值对应的第二相对位置，包括：

按照以下公式计算第一相对位置，

S₁＝L/m

s₁＝θ₁/360°×S₁

其中，L为总长度，m第一多对极磁体的对极数目，S₁为第一多对极磁体中每一对磁极对应的长度；θ₁为第一角度值，s₁为第一相对位置；

按照以下公式计算第二相对位置，

S₂＝L/n

s₂＝θ₂/360°×S₂

其中，L为总长度，n第二多对极磁体的对极数目，S₂为第二多对极磁体中每一对磁极对应的长度；θ₂为第二角度值，s₂为第二相对位置。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据所述磁极区间、所述第一多对极磁体的总长度和对极数目、所述第一相对位置计算编码器的绝对位置，包括：

按照以下公式计算绝对位置，

S₁＝L/m

s＝PS₁+s₁

其中，L为第一多对极磁体的磁极长度，m为第一多对极磁体的对极数目，S₁为第一多对极磁体中每一对磁极对应的长度，s₁为第一相对位置，P为磁极区间，s为绝对位置。