[發明專利]一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表

有效

• 申請號: 201510029996.3
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104568041B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 詹姆斯·G·迪克;周志敏
• 申請（專利權）人: 江蘇多維科技有限公司
• 主分類號: G01F15/00
• 分類號: G01F15/00;G01D3/028
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,項麗

1.一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表，所述直讀表包括N個永磁轉輪以及N個對應的雙軸磁電阻角度傳感器，所述第i個雙軸磁電阻角度傳感器沿相互垂直的X軸和Y軸感受第i個永磁轉輪產生的需要磁場以及其它N-1個永磁轉輪產生的干擾磁場的線性疊加，產生干擾磁場的永磁轉輪為第j個永磁轉輪，且j≠i，其特征在于所述直讀表包括：

對所有N個所述雙軸磁電阻角度傳感器的原始輸出正/余弦信號分別進行高速采樣并形成一個N*1的原始信號矩陣[V/V_p]_k(i)_raw的采樣元件，

儲存N*N的校正矩陣[C_ij]的存儲元件，

和進行[V/V_p]_kcorr(i)＝[V/V_p]_k(i)_raw-sum{C(i，j)*[V/V_p]_k(j)_raw}數學運算、以消除干擾磁場而獲得所述永磁轉輪的旋轉角度的運算元件，

k＝x或y，原始信號矩陣[V/V_p]_k(i)_raw中的元素為V_xi/V_pxi或V_yi/V_pyi，V_xi、和V_yi分別對應所述第i個雙軸磁電阻傳感器的沿X軸和Y軸兩個軸向的輸出原始信號，V_pxi和V_pyi分別對應所述第i個雙軸磁電阻傳感器的沿X軸和Y軸兩個軸向的輸出原始信號的峰值，[V/V_p]_k(i)_raw，[V/V_p]_kcorr(i)分別是所述雙軸磁電阻角度傳感器的N*1原始信號矩陣和校正信號矩陣；所述原始信號V_xi、V_pxi和V_yi、V_pyi分別為所述各雙軸磁角度傳感器兩個輸出正/余弦信號曲線經過偏移處理之后的數值；

所述雙軸磁阻角度傳感器為X-Y雙軸角度傳感器。

2.根據權利要求1所述的一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表，其特征在于，所述校正矩陣[C_ij]為通過有限元計算獲得，或者通過直接測量數據計算得到。

3.根據權利要求1所述的一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表，其特征在于，所述校正矩陣[C_ij]的各校正系數取決于各所述永磁轉輪的幾何參數、所述永磁轉輪與所述雙軸磁角度傳感器的相對位置以及永磁轉輪的磁化方向和磁化強度；當永磁轉輪的幾何參數相同、磁化狀態相同時，則所述校正矩陣[C_ij]的校正系數相同。

4.根據權利要求1所述的一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表，其特征在于，所述直讀表中在所述永磁轉輪之間不包含軟磁屏蔽材料。

5.根據權利要求1所述的一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表，其特征在于，所述永磁轉輪為圓柱形，所述永磁轉輪磁化方向為平行于所述永磁轉輪過直徑方向，或為沿垂直于所述永磁轉輪底面方向，且在兩個半圓柱內具有反平行磁化方向。

6.根據權利要求1所述的一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表，其特征在于，所述雙軸磁電阻角度傳感器為AMR、GMR或TMR磁電阻角度傳感器。

7.根據權利要求1所述的一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表，其特征在于，減小作用在所述雙軸磁角度傳感器上的非線性電壓信號輸出的成分以提高校正后測量的精度。

8.根據權利要求7所述的一種可消除相鄰轉輪磁干涉的直讀表，其特征在于，當所述雙軸磁角度傳感器為GMR或TMR自選閥傳感器時，降低所述永磁轉輪的磁場強度，從而減小所述雙軸磁電阻傳感器釘扎層的旋轉幅度，以減小所述雙軸磁角度傳感器的磁場測量角度隨磁場旋轉角度的曲線的非線性成分，從而減小所述原始正余弦輸出電壓信號的非線性成分，提高校正后的精度。