[發(fā)明專利]基于離散正余弦變換的磁性角度傳感器校準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710854437.5
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107588793B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱劍宇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳麥歌恩科技有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

1.一種基于離散正余弦變換的磁性角度傳感器校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)方法包括：

首先，選擇均勻分布在圓周上的N個角度α[n]＝2πn/N，n＝0,1,2,…,N-1作為基準(zhǔn)角度點；轉(zhuǎn)動磁場至角度α[n]，根據(jù)測量的x[n]和y[n]值計算此處的角度θ[n]和誤差e[n]＝θ[n]-α[n]；按照下面的公式估算出b_x、b_y、k和β的值；

其中，b_x、b_y為直流失調(diào)誤差，k為幅值失配誤差，β為正交相位誤差；

第二步，根據(jù)前面的得到的參數(shù)對角度感應(yīng)元件的原始輸出信號x和y進行矯正；矯正的目的是去除或至少減少直流失調(diào)誤差、幅值失配誤差和正交相位誤差對角度計算造成的誤差；矯正輸入信號x和y的近似公式如下：

x_c＝(1-k)(x-b_x)

y_c＝y(tǒng)-b_y-β(x-b_x)

其中x_c、y_c為矯正后的正余弦信號；矯正后利用同樣的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算CORDIC算法實現(xiàn)atan函數(shù)計算角度值θ。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散正余弦變換的磁性角度傳感器校準(zhǔn)方法，其特征在于：

N的值為2的指數(shù)次方；N越大，估算越精確，但校準(zhǔn)所需的時間越長；此校準(zhǔn)過程在角度傳感器的生產(chǎn)線上成品測試時完成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散正余弦變換的磁性角度傳感器校準(zhǔn)方法，其特征在于：

校準(zhǔn)所得的參數(shù)b_x、b_y、k和β存儲在傳感器芯片的非易失性存儲器NVM中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散正余弦變換的磁性角度傳感器校準(zhǔn)方法，其特征在于：

上述方法擴展至二次以上的諧波項來進一步提高角度精度；矯正后的殘余誤差曲線具有四次諧波的形狀，所以在上述算法中加入四次諧波項將其消除或減小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散正余弦變換的磁性角度傳感器校準(zhǔn)方法，其特征在于：

所述角度傳感器為霍爾型角度傳感器、巨磁阻GMR型角度傳感器、隧道磁阻TMR型角度傳感器及電磁感應(yīng)式的角度傳感器，角度傳感器元件的輸出信號x和y具有360°的周期；或者，

所述角度傳感器為各向異性磁阻AMR角度傳感器，所產(chǎn)生的信號具有180°周期，上述算法只需稍做改動仍然適用，改動方式為所有的角度α變成為2α。