一种磁栅位置编码方法及相关设备与流程

    技术2025-07-14  4


    本申请涉及磁栅位置测量,特别涉及一种磁栅位置编码方法及相关设备。


    背景技术:

    1、绝对编码器是一种位置传感器,用于测量旋转或线性运动的绝对位置。在目前的绝对编码器中,通常将增量磁道与绝对值编码磁道相结合来确定被测物体的位置变化,此方式虽然能够有效进行绝对值编码,但在编码长度较长时,其需要配置多个磁感应器件来进行绝对值编码读取,使得绝对编码器中需要配置较大数量的磁感应器件,绝对编码器内的磁感应器件需要配置的磁感应器件过多,绝对编码器的器件复杂度较高。

    2、因此,如何解决在编码长度较长时,绝对编码器的器件复杂度较高的问题,成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、基于上述问题,为了解决现有技术中在编码长度较长时,绝对编码器的器件复杂度较高的问题,本申请提供了一种磁栅位置编码方法及相关设备。

    2、本申请实施例公开了如下技术方案:

    3、第一方面,本申请公开了一种磁栅位置编码方法,应用于绝对编码器,所述绝对编码器至少包括两个磁道,不同所述磁道的磁栅距离各不相同;所述方法,包括:

    4、基于目标磁栅的磁栅属性信息,确定所述目标磁栅的基准磁栅;所述磁栅属性信息用于表示所述目标磁栅在目标磁道中的磁栅排序;所述基准磁栅在对应磁道中的磁栅排序与所述目标磁栅相同;

    5、根据所述目标磁栅和所述基准磁栅的磁栅距离,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的角度相位差;

    6、根据所述目标磁道的相位角信息和所述目标磁栅的角度相位差,确定所述目标磁栅的绝对位置编码。

    7、可选的,所述根据所述目标磁道的相位角信息和所述目标磁栅的角度相位差,确定所述目标磁栅的绝对位置编码,具体包括:

    8、根据所述目标磁道的相位角信息,确定所述目标磁道中首位磁栅的初始相位角;所述首位磁栅为所述目标磁道中,所述磁栅排序第一的磁栅;

    9、基于所述首位磁栅的初始相位角和所述角度相位差,确定所述目标磁栅的绝对位置编码。

    10、可选的,所述根据所述目标磁栅和所述基准磁栅的磁栅距离,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的角度相位差,具体包括:

    11、根据所述目标磁栅和所述基准磁栅的磁栅距离,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的磁极中心差;

    12、通过所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的磁极中心差以及所述基准磁栅的编码长度,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的角度相位差。

    13、可选的,所述目标磁道的相位角信息的获取方式,具体包括:

    14、获取所述目标磁道的电压信号;所述电压信号包括:正弦电压信号和余弦电压信号;

    15、根据所述目标磁道的电压信号,确定所述目标磁道的相位角信息。

    16、可选的,所述目标磁道的电压信号基于霍尔感应器得到;所述霍尔感应器的芯片极距基于多个所述磁道的磁栅距离确定。

    17、第二方面,本申请公开了一种磁栅位置编码系统,应用于绝对编码器,所述绝对编码器至少包括两个磁道,不同所述磁道的磁栅距离各不相同;所述系统,包括:

    18、基准磁栅确定模块,用于基于目标磁栅的磁栅属性信息,确定所述目标磁栅的基准磁栅;所述磁栅属性信息用于表示所述目标磁栅在目标磁道中的磁栅排序;所述基准磁栅在对应磁道中的磁栅排序与所述目标磁栅相同;

    19、角度相位差计算模块,用于根据所述目标磁栅和所述基准磁栅的磁栅距离,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的角度相位差;

    20、绝对位置编码模块,用于根据所述目标磁道的相位角信息和所述目标磁栅的角度相位差,确定所述目标磁栅的绝对位置编码。

    21、可选的,所述绝对位置编码模块,具体用于:

    22、根据所述目标磁道的相位角信息,确定所述目标磁道中首位磁栅的初始相位角;所述首位磁栅为所述目标磁道中,所述磁栅排序第一的磁栅;

    23、基于所述首位磁栅的初始相位角和所述角度相位差,确定所述目标磁栅的绝对位置编码。

    24、可选的,所述角度相位差计算模块,具体用于:

    25、根据所述目标磁栅和所述基准磁栅的磁栅距离,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的磁极中心差;

    26、通过所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的磁极中心差以及所述基准磁栅的编码长度,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的角度相位差。

    27、第三方面,本申请公开了一种电子设备,所述设备包括:处理器、存储器以及系统总线;

    28、所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连;

    29、所述存储器用于存储一个或多个程序,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行所述的磁栅位置编码方法。

    30、第四方面,本申请公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现所述的磁栅位置编码方法。

    31、相较于现有技术,本申请具有以下有益效果:本申请实施例提供了一种磁栅位置编码方法及相关设备,应用于绝对编码器,所述绝对编码器至少包括两个磁道,不同所述磁道的磁栅距离各不相同;所述方法,包括:基于目标磁栅的磁栅属性信息,确定所述目标磁栅的基准磁栅;所述磁栅属性信息用于表示所述目标磁栅在目标磁道中的磁栅排序;所述基准磁栅在对应磁道中的磁栅排序与所述目标磁栅相同;根据所述目标磁栅和所述基准磁栅的磁栅距离,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的角度相位差;根据所述目标磁道的相位角信息和所述目标磁栅的角度相位差,确定所述目标磁栅的绝对位置编码。在上述方法中,在其应用的绝对编码器内至少设置有两个磁道,且每个磁道的磁栅距离各不相同。磁道之间的磁栅距离差异形成了磁道之间的相位角差异。磁道之间的相位角差异使得在整个编码周期内,不同磁道之间任意一对磁栅之间的相位角差异都是唯一且可检测的,因此,当绝对编码器存在至少两个磁道时,每个磁栅都具有对应的基准磁栅。通过目标磁道自身的相位角信息以及目标磁栅相对于基准磁栅的角度相位差,即可确定目标磁栅的绝对位置编码。其中,由于目标磁栅与基准磁栅之间的角度相位差可以通过两者的磁栅距离确定,因而针对于目标磁栅的绝对位置编码仅需获取目标磁道的相位角信息即可,绝对编码器的器件复杂度得以降低。



    技术特征:

    1.一种磁栅位置编码方法,其特征在于,应用于绝对编码器,所述绝对编码器至少包括两个磁道,不同所述磁道的磁栅距离各不相同;所述方法,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标磁道的相位角信息和所述基准(目标)磁栅的角度相位差,确定所述目标磁栅的绝对位置编码,具体包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标磁栅和所述基准磁栅的磁栅距离,确定所述目标磁栅与所述基准磁栅之间的角度相位差,具体包括:

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标磁道的相位角信息的获取方式,具体包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标磁道的电压信号基于霍尔感应器得到;所述霍尔感应器的芯片极距基于多个所述磁道的磁栅距离确定。

    6.一种磁栅位置编码系统,其特征在于,应用于绝对编码器,所述绝对编码器至少包括两个磁道,不同所述磁道的磁栅距离各不相同;所述系统,包括:

    7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述绝对位置编码模块,具体用于:

    8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述角度相位差计算模块,具体用于:

    9.一种电子设备,其特征在于,所述设备包括:处理器、存储器以及系统总线;

    10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的磁栅位置编码方法。


    技术总结
    本申请实施例提供了一种磁栅位置编码方法及相关设备,应用于绝对编码器,其编码器内至少设置有两个磁道,且每个磁道的磁栅距离各不相同。磁道之间的磁栅距离差异形成了磁道之间的相位角差异,从而使得在整个编码周期内,不同磁道之间任意一对磁栅之间的相位角差异都是唯一且可检测的,因此,每个磁栅都具有对应的基准磁栅。通过目标磁道的相位角信息以及目标磁栅相对于基准磁栅的角度相位差,即可确定目标磁栅的绝对位置编码。由于目标磁栅与基准磁栅之间的角度相位差通过两者的磁栅距离确定,因而目标磁栅的绝对位置编码仅需获取各磁道的当前相位角信息即可,每个磁道只需一个磁感应器件,绝对编码器的器件复杂度得以降低。

    技术研发人员:温培彬,卓浤懋,蔡芳潮,张高佐,刘坚渠
    受保护的技术使用者:汕头市恒锋科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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