[發(fā)明專利]磁場方向傳感器校正和計(jì)算方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010185343.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111505538B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫建東;薛山;馮超;刁懷慶;李林旗;周贊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津中科華譽(yù)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R33/00
• 分類號(hào): G01R33/00;G01R33/02
• 代理公司: 北京頭頭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11729
• 代理人: 劉鋒;宋國云

本發(fā)明公開了一種磁場方向傳感器校正和計(jì)算方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備，屬于傳感器領(lǐng)域。該方法使磁體旋轉(zhuǎn)至少一圈，并在旋轉(zhuǎn)過程中讀取傳感器輸出的X值與Y值，再通過該算法即可計(jì)算出X和Y的偏移量、振幅和相位；然后將計(jì)算出的偏移量、振幅和相位數(shù)據(jù)保存，完成校正。此后每次讀取X分量和Y分量并計(jì)算磁場角度時(shí)，均通過上述保存的偏移量、振幅和相位數(shù)據(jù)計(jì)算出X_M和Y_M，并代入角度計(jì)算公式中，即可得出準(zhǔn)確的磁場方向。該校正方法只進(jìn)入一次即可，此后均無需再次進(jìn)行校正。本發(fā)明可以消除在裝配過程中由于裝配精度問題而產(chǎn)生的誤差對(duì)計(jì)算磁場角度的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，特別是指一種磁場方向傳感器校正和計(jì)算方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)電子化、智能化、微型化也隨之而來，而其中少不了各種傳感器的大量應(yīng)用。為了滿足生產(chǎn)需求，傳感器的檢測(cè)精度得到了大幅度的提升，也對(duì)傳感器的安裝精度提出了更高的要求，圖1表示傳感器與磁體裝配圖。

目前市場上的磁場方向傳感器大多都是通過檢測(cè)磁場X軸方向和Y軸方向上的磁場分量(下簡稱為“X值”和“Y值”)，微控制器通過讀取傳感器所發(fā)出的X分量和Y分量的值，即可利用三角函數(shù)計(jì)算出磁場角度α。

而在目前的生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)中，例如傳感器芯片貼片、PCB安裝以及磁體安裝等環(huán)節(jié)，均會(huì)產(chǎn)生不同程度的誤差，這是無法消除的；因此無法保證傳感器的中心與磁體的中心絕對(duì)位于同一軸線上，從而出現(xiàn)不同程度的偏移情況。當(dāng)傳感器的中心和磁體的中心不在同一軸線上時(shí)，上式中X和Y的值會(huì)受到影響，最終影響磁場角度α的計(jì)算。

根據(jù)圖2傳感器對(duì)于磁體中心偏移距離與誤差角度的仿真圖可見，當(dāng)偏移距離超過1mm，實(shí)際計(jì)算角度誤差將超過2°，對(duì)于精確的控制系統(tǒng)來說，這是不可接受的。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種磁場方向傳感器校正和計(jì)算方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備，本發(fā)明可以消除在裝配過程中由于裝配精度問題而產(chǎn)生的誤差對(duì)計(jì)算磁場角度的影響。

本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供一種磁場方向傳感器校正方法，所述方法包括：

S1：使磁體旋轉(zhuǎn)至少一圈，并在旋轉(zhuǎn)過程中獲取n組X值X₁、X₂…X_n和n組Y值Y₁、Y₂…Y_n；

S2：通過式(1)和式(2)計(jì)算X值的偏移量O_X和Y值的偏移量O_Y；

O_X＝(X₁+X₂+…+X_n)/n ⑴

O_Y＝(Y₁+Y₂+…+Y_n)/n ⑵

S3：通過式(3)和式(4)計(jì)算相鄰兩組之間的角度變化量Δβ和第m組的角度β_m；

Δβ＝360/n ⑶

β_m＝mΔβ(m＝1、2、3...n) ⑷

S4：通過式(5)～式(8)計(jì)算X值的實(shí)部X_r、X值的虛部X_i、Y值的實(shí)部Y_r和Y值的虛部Y_i；