[发明专利]一种电机动子位移测量方法

摘要

一种电机动子位移测量方法，该方法是在动子上沿动子运动方向布置两个磁感应强度传感器，两个传感器相距磁场极距的四分之一，将两者的采样信号分别通过信号处理电路量化并进行幅值归一化处理后作n次倍频运算，再进行过零点检测，生成1组正交脉冲信号，检测脉冲信号的脉冲数，以及该组正交脉冲信号的相位差。本发明直接根据电机定子磁钢阵列在动子运动方向上的正弦磁场信息，将磁场极距τ细分为实现高精度电机动子位移测量。本发明可解决由于电机动子位移测量高精度要求带来的计算方法复杂硬件安装不便及测量装置费用高的问题。

主权项

1.一种电机动子位移测量方法，其特征在于，所述方法包括：1)在电机定子(1)磁钢阵列形成的正弦磁场中沿动子运动方向在动子(6)上布置两个磁感应强度传感器：正弦传感器(3)和余弦传感器(4)，所述正弦传感器和余弦传感器相距τ/4，所述τ为电机正弦磁场的磁场极距，将所述正弦传感器的采样信号通过信号处理电路(8)量化并进行幅值归一化处理后得到正弦测量信号S₀，将所述余弦传感器的采样信号通过所述信号处理电路(8)量化并进行幅值归一化处理后得到余弦测量信号C₀；2)通过所述信号处理电路(8)将所述正弦测量信号S₀和余弦测量信号C₀作n次倍频运算：S₁＝2*S₀*C₀，C₁＝C₀*C₀-S₀*S₀，S₂＝2*S₁*C₁，C₂＝C₁*C₁-S₁*S₁，...，S_n＝2*S_n-1*C_n-1，C_n＝C_n-1*C_n-1-S_n-1*S_n-1得到正弦细分信号S_n和余弦细分信号C_n，其中：S₁、C₁、S₂、C₂...S_n-1和C_n-1为中间变量，n＝1，2，3，...；3)对所述正弦细分信号S_n和余弦细分信号C_n进行过零点检测，生成一组正交测量脉冲信号：正弦测量脉冲信号A和余弦测量脉冲信号B；所述正弦细分信号S_n＞0，则所述正弦测量脉冲信号A输出高电平；所述正弦细分信号S_n＜0，则所述正弦测量脉冲信号A输出低电平；所述余弦细分信号C_n＞0，则所述余弦测量脉冲信号B输出高电平；所述余弦细分信号C_n＜0，则所述余弦测量脉冲信号B输出低电平；4)检测所述正弦测量脉冲信号A或余弦测量脉冲信号B的脉冲数，以及所述正弦测量脉冲信号A和所述余弦测量脉冲信号B的相位差，所述正弦测量脉冲信号A或余弦测量脉冲信号B的一个脉冲代表一个位移分辨率n＝1，2，3，...，所述正弦测量脉冲信号A的相位落后于所述余弦测量脉冲信号B的相位表示正向位移，所述正弦测量脉冲信号A的相位提前于所述余弦测量脉冲信号B的相位表示反向位移，从而实现电机动子的位移测量。