[发明专利]一种平面电机动子位移的测量方法

摘要

一种平面电机动子位移的测量方法，所述测量方法包括：在平面电机动子上布置四个磁感应强度传感器，由所布置的四个传感器的采样信号处理后得到信号B_sx、B_cx、B_sy和B_cy，以及得到磁场参考值B_ksx、B_kcx、B_ksy和B_kcy。Δx、Δy分别为X、Y方向位移分辨率，B_M为平面电机本身磁场的磁感应强度幅值，根据不等式和进行判断，可分别测量X方向位移和Y方向位移。本发明所述方法，计算简单，可避免超越函数的计算和解决象限判断问题，有利于实时高速运算，具有较高的工程价值。

主权项

一种平面电机动于位移的测量方法，其特征在于所述方法包括：1)平面电机定子(1)上的磁钢阵列(2)产生磁场，在平面电机动子(3)上布置四个磁感应强度传感器：第一传感器(4)的坐标为(X1，Y1)、第二传感器(5)的坐标为(X3，Y1)、第三传感器(6)的坐标为(X2，Y2)、第四传感器(7)的坐标为(X4，Y2)，第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器的采样信号分别为Ba、Bb、Bc和Bd，将采样信号Ba、Bb、Bc和Bd在信号处理电路(8)中进行处理，其中X方向位置坐标X1、X2、X2和X4之间依次相距平面电机X方向磁场极距τx的四分之一，Y方向位置坐标Y1、Y2相距平面电机Y方向磁场极距的τy的四分之一；2)设X方向位移分辨率Δx、Y方向位移分辨率Δy，测量磁钢阵列(2)产生的磁场的磁感应强度幅值BM，初始化X方向计数单元nx＝0、Y方向计数单元ny＝0，初始化X方向磁场参考值 B ksx = B a 0 - B b 0 2 , B kcx = B c 0 - B d 0 2 , Y方向磁场参考值 B ksy = B a 0 + B b 0 2 , B kcy = B c 0 + B d 0 2 , 其中Ba0、Bb0、Bc0和Bd0分别为平面电机动子在初始位置时第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器的采样信号；3)测量开始，采样得到第一传感器(4)、第二传感器(5)、第三传感器(6)和第四传感器(7)的采样信号Ba、Bb、Bc和Bd，将Ba、Bb、Bc和Bd在信号处理电路(8)中分别处理成四路信号Bsx、Bcx、Bsy和Bcy，其中： B sx = B a - B b 2 , B cx = B c - B d 2 , B sy = B a + B b 2 , B cy = B c + B d 2 ; 4)通过信号处理电路(8)判断是否产生X方向位移和Y方向位移：a.若产生X方向位移，需要进一步判断X方向位移的正负，如果产生的X方向位移为正，则X方向计数单元nx＝nx+1，如果产生的X方向位移为负，则X方向计数单元nx＝nx‑1，更新X方向磁场参考值Bksx＝Bsx、Bkcx＝Bcx，完成X方向位移测量；若没有产生X方向位移，则直接完成X方向位移测量；b.若产生Y方向位移，需要进一步判断Y方向位移的正负，如果产生的Y方向位移为正，则Y方向计数单元ny＝ny+1，如果产生的Y方向位移为负，则Y方向计数单元ny＝ny‑1，更新Y方向磁场参考值Bksy＝Bsy、Bkcy＝Bcy，完成Y方向位移测量；若没有产生Y方向位移，则直接完成Y方向位移测量；5)X方向位移测量和Y方向位移测量均完成后，计算平面电机动子方向的相对位移为x＝nx·Δx，Y方向的相对位移为y＝ny·Δy；6)重复步骤3)至5)，实现实时测量平面电机动子的位移。