[發明專利]一種電機增量編碼器零位校準方法、裝置、產品及介質

有效

• 申請號: 201911380793.3
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111174819B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 劉培超;莊飛飛;劉主福;郎需林
• 申請（專利權）人: 深圳市越疆科技有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

一種電機增量式編碼器零位校準方法、裝置、產品及介質，包括接收到信號輸出指令時，檢測是否存儲對應該電機的校準數值，其中，所述校準數值包括經過校準后，在檢測到Z信號時所對應的電角度，在存儲該校準數值時，控制電機轉動，在檢測到Z信號時，通過編碼器計數獲得對應的第一電角度，根據該校準數值與所述第一電角度，得到電機啟動時的電角度，根據電機啟動時的電角度，完成電機電角度的精確輸出。由于通過存儲對應每一電機的校準數值，在增量式編碼器輸出相應的數值的時候可以根據該電機的啟動電角度校準增量編碼器零位與電機零位之間的誤差，輸出準確的信號，無需調整編碼器零位，也能保證編碼器信號輸出的準確。

技術領域

本發明涉及伺服電機技術領域，具體涉及一種電機增量編碼器零位校準方法、裝置、產品及介質。

背景技術

在電機轉子上安裝增量式編碼器，編碼器輸出A、B、Z等3路脈沖信號，其屮A、B脈沖信號相互正交，A、B脈沖的相位和頻率可以代表轉子的轉向和轉速。轉子每旋轉一周編碼器輸出一個Z脈沖信號，Z脈沖對應轉子上確定的電角度位置，由此可以根據編碼器輸出的信號確定電機轉子的磁極位置。

增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。增量式編碼器轉軸旋轉時，直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相，把每轉發出一個脈沖的Z信號，作為參考機械零位。編碼器軸轉一圈會輸出固定的脈沖，脈沖數由編碼器光柵的線數決定。需要提高分辨率時，可利用90度相位差的A、B兩路信號對原脈沖數進行倍頻，或者更換高分辨率編碼器。其工作原理如下，參見圖1，在一個碼盤的邊緣上開有相等角度的縫隙(分為透明和不透明部分)，在開縫碼盤兩邊分別安裝光源及光敏元件。當碼盤隨電機工作軸一起轉動時，每轉過一個縫隙就產生一次光線的明暗，變化，再經整形放大，可以得到一定幅值和功率的電脈沖輸出信號，脈沖數就等于轉過的縫隙數。將該脈沖信號送到計數器中去進行計數，從測得的碼數就能知道碼盤轉過的角度。

在電機出廠時，需要手動將增量編碼器的Z信號調至與電機的電角度零點對齊，以保證可通過增量編碼器Z信號確定電機的電角度零點。但由于電機的電角度零點受電機定子繞線及轉子磁鋼貼裝的影響，每個電機的電角度零點位置不相同，每個電機都需要人工手動調整。甚至有些電機編碼器徑向安裝時，零點位置無法調整。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電機增量編碼器零位校準方法、裝置、產品及介質，以解決電機使用增量式編碼器時，需先調整編碼器零位與電機的電角度零位對齊的問題，無需調整編碼器零位，也能保證編碼器信號輸出的準確。

根據第一方面，一種實施例中提供一種電機增量編碼器零位校準方法，包括：

接收到信號輸出指令時，檢測是否存儲對應該電機的校準數值，其中，所述校準數值包括經過校準后，在檢測到Z信號時所對應的電角度；

在存儲該校準數值時，控制電機轉動，在檢測到Z信號時，通過編碼器計數獲得對應的第一電角度；

根據該校準數值與所述第一電角度，得到電機啟動時的電角度；

根據電機啟動時的電角度，完成電機電角度的精確輸出。

在其中一種可能實現方式中，在檢測到沒有存儲對應該電機的校準數值時，通過下述步驟獲取所述校準數值：

將電機固定在電角度零位，獲取電機當前的電角度；

獲取當前編碼器變化所對應的第二電角度；

根據電機當前的電角度和第二電角度得到電機啟動時的電角度；

控制電機轉動，在檢測到Z信號時，獲取編碼器變化所對應的第三電角度；

根據電機啟動時的電角度和第三電角度獲得校準數值。

在其中一種可能實現方式中，所述接收到輸出信號時，檢測是否存儲對應該電機的校準數值包括：