[發(fā)明專利]磁編碼器及其校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)裝置、電機(jī)以及無人飛行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910116148.4
• 申請日: 2019-02-15
• 公開（公告）號: CN109870177B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于江濤
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州極飛科技股份有限公司
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244;G01D18/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;鄺圓暉

本發(fā)明實(shí)施方式提供一種磁編碼器及其校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)裝置、電機(jī)以及無人飛行器，屬于電子控制領(lǐng)域。所述校準(zhǔn)方法包括：獲取磁編碼器檢測到的檢測角度；根據(jù)檢測角度與待校準(zhǔn)的給定機(jī)械角度之間的差值基于空間矢量脈寬調(diào)制調(diào)整三相對稱電機(jī)的轉(zhuǎn)子的電角度，以使得差值處于預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)；在差值處于預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)的情況下，將當(dāng)前的電角度作為給定機(jī)械角度對應(yīng)的第一電角度校準(zhǔn)值存儲至該給定機(jī)械角度對應(yīng)的存儲單元中，以完成對該給定機(jī)械角度的校準(zhǔn)。如此，可以完成側(cè)邊式磁編碼器的檢測角度與三相對稱電機(jī)的電角度之間的校準(zhǔn)，使得側(cè)邊式磁編碼能夠運(yùn)用到三相對稱電機(jī)的角度檢測中，從而實(shí)現(xiàn)云臺等設(shè)備的小型化設(shè)計(jì)的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子控制領(lǐng)域，具體地涉及一種磁編碼器及其校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)裝置、電機(jī)以及無人飛行器

背景技術(shù)

磁編碼器由于其非接觸式、體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡單以及可靠性高等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用在角度、位置等檢測中作為傳感器使用。在云臺等涉及電機(jī)定位的應(yīng)用中，通常采用磁編碼方案進(jìn)行電機(jī)的角度、位置的檢測。如圖1所示，在當(dāng)前的磁編碼器中，通常將磁傳感器正對磁鐵使用，這樣的好處是磁鐵產(chǎn)生的磁場在磁傳感器處為均勻分布，磁傳感器角度輸出與電機(jī)實(shí)際的機(jī)械角度是線性關(guān)系，這樣基本可以對磁編碼器不做校準(zhǔn)，或者通過外接一個(gè)角度傳感器對幾個(gè)角度校準(zhǔn)后做線性處理來進(jìn)行校準(zhǔn)。

然而，當(dāng)磁編碼器應(yīng)用于無人飛行器的云臺等場景中時(shí)，常需要小型化設(shè)計(jì)。現(xiàn)有的磁傳感器與磁鐵正對式的安裝方式通常需要1.5-3mm左右的空間安裝，不利于云臺小型化設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

為了至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明實(shí)施方式的目的是提供一種磁編碼器及其校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)裝置、電機(jī)以及無人飛行器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明實(shí)施方式的第一方面，提供一種用于磁編碼器的校準(zhǔn)方法，所述磁編碼器包括用于與三相對稱電機(jī)的輸出軸軸向連接的機(jī)械軸、設(shè)置于所述機(jī)械軸上并跟隨所述機(jī)械軸自轉(zhuǎn)的磁體以及磁傳感器，所述磁傳感器與所述磁體沿所述磁體的徑向間隔設(shè)置，所述校準(zhǔn)方法包括：獲取所述磁編碼器檢測到的檢測角度；根據(jù)所述檢測角度與待校準(zhǔn)的給定機(jī)械角度之間的差值基于空間矢量脈寬調(diào)制調(diào)整所述三相對稱電機(jī)的轉(zhuǎn)子的電角度，以使得所述差值處于預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)；在所述差值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)的情況下，將當(dāng)前的電角度作為所述給定機(jī)械角度對應(yīng)的第一電角度校準(zhǔn)值存儲至該給定機(jī)械角度對應(yīng)的存儲單元中，以完成對該給定機(jī)械角度的校準(zhǔn)。

可選地，所述校準(zhǔn)方法還包括：從初始的給定機(jī)械角度以預(yù)設(shè)角度增量依次改變所述給定機(jī)械角度，以完成一周內(nèi)的全部所述給定機(jī)械角度的校準(zhǔn)。

可選地，所述初始的給定機(jī)械角度為零度。

可選地，在完成一周內(nèi)的全部所述給定機(jī)械角度的校準(zhǔn)后，所述校準(zhǔn)方法還包括：改變所述給定機(jī)械角度，以重新獲取所校準(zhǔn)的每個(gè)所述給定機(jī)械角度對應(yīng)的第二電角度校準(zhǔn)值；在每個(gè)所述給定機(jī)械角度對應(yīng)的所述第二電角度校準(zhǔn)值與該給定機(jī)械角度對應(yīng)的所述第一電角度校準(zhǔn)值之差的絕對值均小于預(yù)設(shè)差值的情況下，確定校準(zhǔn)成功。

可選地，所述預(yù)設(shè)差值大于或等于所述預(yù)設(shè)角度增量并且小于或等于所述預(yù)設(shè)角度增量的10倍。

可選地，所述預(yù)設(shè)角度增量根據(jù)所述磁編碼器的精度確定。

可選地，在所述三相對稱電機(jī)處于空載狀態(tài)下進(jìn)行校準(zhǔn)，并且在進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，所述三相對稱電機(jī)的輸入電壓的幅值大于或等于該三相對稱電機(jī)工作時(shí)的最大電壓幅值的0.05倍并且小于或等于所述最大電壓幅值的0.5倍。