[發(fā)明專利]一種應用于直線電機矢量控制的位置傳感器系統(tǒng)

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• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109323646A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 溫展超;劉雷;陳金;葉國勛;溫莉莉
• 申請（專利權）人: 阿斯科納科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00
• 代理公司: 深圳市中科創(chuàng)為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 譚雪婷;高早紅

本發(fā)明公開一種應用于直線電機矢量控制的位置傳感器系統(tǒng)，包括：磁軌、動子以及位置傳感器，位置傳感器包括外殼、電路板以及電纜，電路板包括：第一磁阻傳感器至第三磁阻傳感器、PCB板、輔助電路以及DSP控制器，第一磁阻傳感器的相位與所述動子的U相線圈的相位相同，第一磁阻傳感器、第二磁阻傳感器與第三磁阻傳感器相互之間的相位差為120°。由于傳感器直接感應直線電機的磁軌，具有極高的性價比。由于直線電機磁軌都是采用鋁鐵棚材料的永磁鐵，磁場強度很強，所以傳感器感應距離很大，故對安裝要求很低，安裝間隙較大。由于本發(fā)明沒有用到像光柵、磁柵的齒條，且由于位置傳感器采用全封裝，故防護等級可達到IP68，能夠完全防水、防塵。

技術領域

本發(fā)明涉及電機領域，尤其涉及一種應用于直線電機矢量控制的位置傳感器系統(tǒng)。

背景技術

目前直線電機上應用的位置傳感器主要是光柵位置傳感器與磁柵位置傳感器，其中光柵位置傳感器由光源、透鏡、光柵副(標尺光柵和指示光柵)和光電接收元件組成，當標尺光柵相對于指示光柵移動時，形成亮暗交替變化的莫爾條紋，利用光電接收元件將莫爾條紋亮暗變化的光信號，轉換成電脈沖信號，并用數(shù)字顯示，便可測量出標尺光柵的移動距離。

其中磁柵位置傳感器通過磁敏感元件磁阻傳感器沿著磁柵尺移動，感應磁柵尺磁場變化并將其轉化為電信號，位置的變化產(chǎn)生正弦和余弦輸出信號，經(jīng)過全差分運放進行信號放大與濾波，然后進入DSP的AD模塊，通過DSP的內部軟件進行解碼得到位置角。

目前的光柵位置傳感器與磁柵位置傳感器具有以下幾個缺點：

1、光柵、磁柵由于間隙小，對安裝精度的要求很高；

2、因為光柵怕震動、粉塵、煙霧等，因而對環(huán)境的要求較高；

3、光柵位置傳感器、磁柵位置傳感器的精度高，但是價格貴，在某些特殊的應用場合，對精度要求較低的場合使用光柵位置傳感器、磁柵位置傳感器時性價比很低。

因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，需要改進。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種應用于直線電機矢量控制的位置傳感器系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案如下：提供一種應用于直線電機矢量控制的位置傳感器系統(tǒng)，包括：磁軌、設于所述磁軌上的動子以及設于所述磁軌上的位置傳感器，所述位置傳感器包括：外殼、電路板以及電纜，所述電路板包括：第一磁阻傳感器、第二磁阻傳感器、第三磁阻傳感器、PCB板、輔助電路以及DSP控制器，所述第一磁阻傳感器、第二磁阻傳感器、第三磁阻傳感器分別與PCB板電性連接，所述DSP控制器與所述PCB板電性連接，所述輔助電路與所述DSP控制器電性連接，所述第一磁阻傳感器的相位與所述動子的U相線圈的相位相同，所述第一磁阻傳感器、第二磁阻傳感器與第三磁阻傳感器相互之間的相位差為120°。

進一步地，所述PCB板包括：偏置電路、放大電路以及有源濾波電路。

進一步地，所述第一磁阻傳感器、第二磁阻傳感器、第三磁阻傳感器的輸入輸出電壓為正余弦波形，其感應到磁場強度為-1000GS-1000GS時對應輸出的模擬量電壓為1V-4V。

進一步地，所述偏置電路產(chǎn)生的偏置電壓與參考電壓之間的電壓差為1V。

進一步地，所述有源濾波電路的時間常數(shù)為100微秒，截止頻率為1600HZ。

進一步地，所述DSP控制器包括DSP芯片，所述DSP芯片包括AD模塊。

進一步地，所述DSP芯片的型號為STM32L432。

進一步地，所述輔助電路包括長線差分輸出電路。

進一步地，所述電路板還包括接口電路。