[发明专利]一种单点霍尔尺位置检测方法

权利要求书

1.一种单点霍尔尺位置检测方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤(1)、将磁阻式传感器的将输出的模拟信号输入进ADS8548芯片中进行模数转换；

步骤(2)、根据ADS8548芯片的特性，设计AD数据输出模块，将转换好的数字信号形成16位的sin和cos数据输出；

步骤(3)、为防止输出的sin和cos数据中存在跳变值，所以对sin和cos值进行滤波处理，设计了滤波模型；

步骤(4)、将滤波后的sin和cos数据，经过一定的技巧变换为正负交变的数据，随后将变换后的数据进行反正切运算，计算出对应的角度值；

步骤(5)、由于FPGA运算功能很差，反正切运算使用的是迭代方式，同时进行数据有效性的判断，判断运算中的数据是否满足要求；

步骤(6)、若满足，则将数据输出到位置计算模块中，同时经过反正切计算出的角度也输入到位置计算模块中；接着在位置计算模块中，对动子的位置进行计算。

2.根据权利要求1所述的一种单点霍尔尺位置检测方法，其特征在于：所述磁阻式传感器采用磁阻芯片ADA4571BRZ，是感应由永磁体产生的固定磁场角度，检测范围是±90°，该磁阻式传感器能够输出一组sin、cos值，且采用两点式位置测量，其位置放置在定子两侧。

3.根据权利要求2所述的一种单点霍尔尺位置检测方法，其特征在于：模数转换操作采用ADS8548芯片，该ADS8548芯片为八通道输入两通道输出芯片，该AD转换芯片能够同时转换四组磁阻传感器输出的模拟量；由于ADS8548芯片为两通道输入，对应着该模块的输入，随后在该AD数模转换模块中将输入磁阻传感器的模拟量转化为数字量。

4.根据权利要求3所述的一种单点霍尔尺位置检测方法，其特征在于：所述ADS8548芯片在磁场中输出当前角度的sin、cos值需要经过滤波环节，然后在对sin、cos值进行偏移矫正，最终计算出偏移量：

Offset＝(Max+Min)/2

式中，Offset—偏移量；Max—AD采集的通道值最大值；Min—AD采集的通道值最小值。

5.根据权利要求4所述的一种单点霍尔尺位置检测方法，其特征在于：通过搜索出AD采样的最大值和最小值，并用于当前角度的计算：

Theta＝arctan2[(sin-Offset_sin)/(cos-Offset_cos)]

其中，Theta—当前角度，sin—AD采集的sin数据，Offset_sin—sin通道计算得到的偏移，cos—AD采集的cos通道值，Offset_cos—cos通道计算得到的偏移。

6.根据权利要求5所述的一种单点霍尔尺位置检测方法，其特征在于：为了判断当前从磁阻芯片获得的一对sin、cos值是否有效，从而将所得有效角度用于位移合成，引入有效半径：

式中：Rrad—实际测量半径值，Rref—理论半径值，Rdelta—有效半径。