[發明專利]一種線性磁阻位置傳感器

有效

• 申請號: 202011614573.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112747664B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李寧;李加軍;張永順
• 申請（專利權）人: 蘇州博古特智造有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種線性磁阻位置傳感器，其特征在于，所述線性磁阻位置傳感器,包括：磁阻元件陣列、ADC模數轉換電路、FPGA數值處理電路、串口通信電路、磁板；其中，

所述磁阻元件陣列，用于采集空間中反應不同位置的阻值變化的模擬信號；不同位置的磁場角度變化相應導致阻值變化；

所述ADC模數轉換電路，用于將所述磁阻元件陣列采集的表征阻值變化的模擬信號轉換為磁阻數字信號；

所述FPGA數值處理電路，用于對采集的所述磁阻數字信號進行分析處理，得到處理結果；

所述串口通信電路，用于輸出所述處理結果；

所述磁板，由多對磁鐵排列安裝組成，作為所述線性磁阻位置傳感器所檢測的激勵磁場；

所述磁阻元件陣列包括：至少四個磁阻芯片；在所述磁阻芯片的上方放置一塊磁板以提供平行于相應磁阻芯片表面方向的工作磁場；所述磁阻芯片的雙軸輸出與磁場角度成正弦和余弦關系的電壓信號；

所述FPGA，具體用于執行以下處理：獲取ADC模數轉換電路采集的磁阻芯片的電壓數據；通過移動磁板找到每個所述磁阻芯片的電壓數據的最大值和最小值，根據每個所述磁阻芯片的電壓數據的最大值和最小值，計算正弦波形曲線的偏移量；根據所述偏移量，求出正弦信號和余弦信號；基于所述正弦信號和所述余弦信號計算得到正切信號；根據所述正切信號，運用反正切原理計算得到角度信號；根據所述角度信號和比例關系，得到位置結果；所述比例關系至少包括各磁阻芯片在磁板對應的不同磁力線上、不同角度所對應的相對于磁板的位置關系；所述位置結果表征相應磁阻元件與磁板的相對位置；其中，ADC模數轉換電路，至少包括：ADC模數轉換芯片；ADC模數轉換芯片，用于采集磁阻芯片數據。

2.根據權利要求1所述的線性磁阻位置傳感器，其特征在于，所述磁阻元件陣列包括至少四個磁阻傳感元件。

3.根據權利要求1所述的線性磁阻位置傳感器，其特征在于，所述磁阻芯片采用兩個推挽式惠斯通電橋結構。

4.根據權利要求3所述的線性磁阻位置傳感器，其特征在于，所述磁阻元件陣列包括的磁阻傳感元件的數量為三十二個。

5.根據權利要求4所述的線性磁阻位置傳感器，其特征在于，所述ADC模數轉換電路，包括八個轉換器；

每個所述轉換器，用于將相應的每個推挽式惠斯通電橋采集的模擬信號轉換為磁阻數字信號。

6.根據權利要求5所述的線性磁阻位置傳感器，其特征在于，所述FPGA數值處理電路，包括四個FPGA；

每個所述FPGA，用于分析處理每個所述轉換器發送的表征阻值變化的磁阻數字信號。

7.根據權利要求6所述的線性磁阻位置傳感器，其特征在于，所述FPGA，還用于在獲取ADC模數轉換電路采集的磁阻芯片的數據之前，接收其他設備發送的標定指令，根據所述標定指令進入標定模式；

所述標定模式表征可以獲取ADC模數轉換電路采集的磁阻芯片的數據。

8.根據權利要求7所述的線性磁阻位置傳感器，其特征在于，所述串口通信電路，用于將處理結果發送給其他設備；所述處理結果包括：磁鐵的位置信號；

所述磁鐵的位置信號，包括以下數據：線性磁阻位置傳感器的出廠流水編碼、磁阻芯片標識、位置結果。