[發明專利]一種利用霍爾傳感器精確測量電機動子位移的方法及系統

有效

• 申請號: 201911092141.X
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110579224B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 張敬良
• 申請（專利權）人: 寧波韋爾德斯凱勒智能科技有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14;G01B7/02
• 代理公司: 寧波浙成知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33268
• 代理人: 王方華

1.一種利用霍爾傳感器精確測量電機動子位移的方法，包括如下步驟：

步驟S1，于電機動子上固定N個霍爾傳感器形成的陣列；

步驟S2，獲取所述N個霍爾傳感器的輸出，判斷當前時刻霍爾傳感器陣列所工作在的與磁極對的相對區域，確定該區域工作在線性區的傳感器輸出，從而計算出霍爾傳感器陣列與定子的位移，步驟S2還包括：

步驟S200，對霍爾傳感器陣列的輸出進行區域分割，所述區域分割的基本原則為在每個區域有且只有一個霍爾傳感器工作在線性區，對于N個霍爾傳感器，則分割為2N個區域，確定當前時刻霍爾傳感器陣列所在的區域及對應區域中工作在線性區的霍爾傳感器，并由此確定霍爾傳感器陣列和當前磁極對的相對位置，所述霍爾傳感器陣列和磁極對的相對位置為：

pos=Zone_No×Cross_Value×2+sel_h

其中Zone_No為當前霍爾傳感器陣列所在的區域號，為兩兩霍爾傳感器線性區交叉點值，為工作在線性區的霍爾傳感器在當前區域所在位置；

步驟S201，根據該霍爾傳感器陣列和當前磁極對的相對位置以及該霍爾傳感器陣列跨越過的磁極對數解析出電機動子的位移。

2.如權利要求1所述的一種利用霍爾傳感器精確測量電機動子位移的方法，其特征在于：于步驟S1中，，τ為所述電機的磁極距，為霍爾傳感器輸出的線性區在X軸上的長度，相鄰傳感器之間的距離為(N-1)/N×τ。

3.如權利要求2所述的一種利用霍爾傳感器精確測量電機動子位移的方法，其特征在于：所述霍爾傳感器陣列的長度限制在所述電機的磁極距的兩倍之內。

4.如權利要求2所述的一種利用霍爾傳感器精確測量電機動子位移的方法，其特征在于：如果第n個霍爾傳感器與第一個霍爾傳感器的距離，則第n個霍爾傳感器放置的位置如下：

×τ。

5.如權利要求4所述的一種利用霍爾傳感器精確測量電機動子位移的方法，其特征在于：于步驟S201中，所述電機動子的位移計算如下：

pos_abs=pos+Track_No×Cross_Value×12

其中，Track_No為所述霍爾傳感器陣列跨越過的磁極對數。

6.如權利要求5所述的一種利用霍爾傳感器精確測量電機動子位移的方法，其特征在于：所述霍爾傳感器陣列跨越過的磁極對數Track_No為一個相對值， 其起始值為0，反向跨過一磁極對則減一，正向跨過一磁極對則增一。

7.一種利用霍爾傳感器精確測量電機動子位移的系統，包括：

霍爾傳感器布設單元，用于確定所布設霍爾傳感器的個數N與位置，以于電機動子上固定N個霍爾傳感器形成的陣列；

位移計算單元，用于獲取所述N個霍爾傳感器的輸出，判斷當前時刻霍爾傳感器陣列工作在與磁極對的相對區域，確定該區域工作在線性區的傳感器輸出，從而計算出霍爾傳感器陣列與定子的位移，所述位移計算單元對霍爾傳感器陣列的輸出進行區域分割，所述區域分割的基本原則為在每個區域有且只有一個霍爾傳感器工作在線性區，對于N個霍爾傳感器，則分割為2N個區域，確定當前時刻霍爾傳感器陣列所在的區域及對應區域中工作在線性區的霍爾傳感器，并由此確定霍爾傳感器陣列和當前磁極對的相對位置，所述霍爾傳感器陣列和磁極對的相對位置為：

pos=Zone_No×Cross_Value×2+sel_h

其中Zone_No為當前霍爾傳感器陣列所在的區域號，為兩兩霍爾傳感器線性區交叉點值，為工作在線性區的霍爾傳感器在當前區域所在位置；

根據該霍爾傳感器陣列和當前磁極對的相對位置以及該霍爾傳感器陣列跨越過的磁極對數解析出電機動子的位移。