寻北仪电机控制电路、寻北仪电机控制方法、装置及寻北仪制造方法及图纸

本申请提供一种寻北仪电机控制电路、寻北仪电机控制方法、装置及寻北仪，其中，寻北仪电机控制电路包括控制器；寻北仪电机，与控制器电性连接，用于接收控制器输出的启动转动信号或停止转动信号；电流采样单元，输入端与寻北仪电机电性连接，输出端与控制器电性连接，用于采集寻北仪电机的工作电流，并将寻北仪电机的工作电流输出控制器；光电码盘，安装于寻北仪电机中，用于检测寻北仪电机的转动位置并生成位置信号，还用于将位置信号发送至控制器，以使得控制器根据位置信号、寻北仪电机的工作电流输出启动转动信号或停止转动信号。本申请能够提高寻北仪电机的控制精度及提高寻北仪电机的制动和启动的稳定性。电机的制动和启动的稳定性。电机的制动和启动的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
寻北仪电机控制电路、寻北仪电机控制方法、装置及寻北仪


[0001]本申请涉及寻北装置领域，具体而言，涉及一种寻北仪电机控制电路、寻北仪电机控制方法、装置及寻北仪。

技术介绍

[0002]目前市场上的陀螺寻北仪大概分为以下几种：一、以二自由度陀螺作为地球自转轴的寻北仪；二、以单轴速率陀螺为敏感轴的寻北仪；三、平台寻北仪。市场上用的比较多的是第二种寻北仪，该寻北仪采用单轴FOG光纤陀螺，绕其中一个固定轴采样数据和解算数据，得到真北方向。进一步地，寻北仪采样数据可以采用连续转动方案、多位置方案和两位置方案，其中里面都用到电机控制，目前，市场上用在寻北仪上面的有步进电机、直流无刷电机，其对应电机控制的精度也各有区别。
[0003]进一步地，采用步进电机作为寻北仪的电机，由于电机旋转的角度正比于脉冲数，其精度取决于步距角精度，精度较差，加上旋转过程有可能出现丢脉冲，故累计误差会增大，而且步进电机会持续发热，导致内部温度升高，影响MEMS陀螺仪的温漂。另一方面，对于将无刷直流电机作为寻北仪的电机，无刷直流电机由于在启动和制动时不平稳，所以运动部件每次都会停到不同的位置上，必须通过定位销或限位器才可以停在想要的位置上，多位置寻北过程需要不停的启动和停止，故采用直流无刷方式会造成MEMS陀螺仪采集数据稳定性。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种寻北仪电机控制电路、北仪电机控制方法，用以提高寻北仪电机的控制精度及提高寻北仪电机的制动和启动的稳定性。
[0005]为此本申请第一方面公开了一种寻北仪电机控制电路，所述寻北仪电机控制电路包括：
[0006]控制器；
[0007]寻北仪电机，与所述控制器电性连接，用于接收所述控制器输出的启动转动信号或停止转动信号；
[0008]电流采样单元，输入端与寻北仪电机电性连接，输出端与所述控制器电性连接，用于采集所述寻北仪电机的工作电流，并将所述寻北仪电机的工作电流输出所述控制器；
[0009]电机检测单元，与所述控制器电性连接，用于检测所述寻北仪电机的转动位置并生成位置信号，还用于将所述位置信号发送至所述控制器，以使得所述控制器根据所述位置信号、所述寻北仪电机的工作电流输出所述启动转动信号或停止转动信号。
[0010]在本申请第一方面中，通过将电机检测单元的反馈信号和电流采样单元的反馈信号，控制器能够更加精确地控制寻北仪电机和提高寻北仪电机的启动、制动稳定性。
[0011]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述电机检测单元为正交光电码盘。
[0012]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述正交光电码盘的线数在10000
‑
18000之间，所述正交光电码盘采用正交光电编码。
[0013]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述寻北仪电机控制电路还包括差分信号接收单元，所述差分信号接收单元与的输入端与所述正交光电码盘电性连接，输出端与所述控制器电性连接，用于接收所述正交光电码盘以单脉冲形式输出的所述位置信号并进行差分处理。
[0014]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述寻北仪电机控制电路还包括：
[0015]驱动器，输入端与所述控制器电性连接，用于接收所述控制器输出的所述启动转动信号或所述停止转动信号，并将所述启动转动信号或所述停止转动信号转换为驱动信号，并基于所述驱动信号驱动所述寻北仪电机。
[0016]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述寻北仪电机控制电路还包括：
[0017]驱动控制单元，输入端与所述驱动器电性连接，输出端与所述寻北仪电机电性连接，用于接收所述驱动器输出的所述驱动信号，并通过所述驱动信号驱动所述寻北仪电机。
[0018]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述驱动器包括第一控制接口、第二控制接口、第三控制接口、第四控制接口；
[0019]以及，所述驱动控制单元包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元，所述第一开关单元与所述第一控制接口电性连接，所述第二开关单元与所述第二控制接口电性连接，所述第三开关单元与所述第三控制接口电性连接，所述第四开关单元与所述第四控制接口电性连接；
[0020]以及，当所述启动转动信号驱动所述寻北仪电机正向转动时，所述第一开关单元与所述第四开关单元导通；
[0021]当所述启动转动信号驱动所述寻北仪电机逆向转动时，所述第二开关单元与所述第三开关单元导通。
[0022]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第一开关单元包括第一MOS管，所述第一MOS管的G极与所述第一控制接口电性连接，所述第一MOS管的S极与所述第三开关单元电性连接，所述第一MOS管的D极与所述第二开关单元电性连接。
[0023]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第二开关单元包括第二MOS管，所述第二MOS管的G极与所述第二控制接口电性连接，所述第二MOS管的S极接地，所述第二MOS管的D极与所述第一开关单元电性连接。
[0024]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第四开关单元包括第四MOS管，所述第四MOS管的G极与所述第四控制接口电性连接，所述第四MOS管的S极接地，所述第四MOS管的D极与所述第三开关单元电性连接。
[0025]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，寻北仪电机控制电路还包括：
[0026]电源管理单元，输入端与输入电源电性连接，输出端与所述驱动器、所述驱动控制单元、所述控制器电性连接，用于为所述驱动器、所述驱动控制单元、所述控制提供电源。
[0027]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述控制器为数字信号处理器。
[0028]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述寻北仪电机为直流有刷电
机。
[0029]在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述电流采样单元为集成芯片，所述电流采样单元与所述寻北仪电机串联电性连接。
[0030]本申请第二方面公开一种寻北仪电机控制方法，所述寻北仪电机控制方法应用于如上文任一方面所述的寻北仪电机控制电路中，所述方法包括：
[0031]控制器接收电机检测单元输出的位置信号，并根据所述位置信号计算寻北仪电机的目标位置；
[0032]所述控制器接收电流采样单元输出的所述寻北仪电机的工作电流；
[0033]所述控制器根据所述寻北仪电机的工作电流和所述寻北仪电机的目标位置生成所述启动转动信号或停止转动信号，以通过所述启动转动信号或停止转动信号控制所述寻北仪电机。
[0034]在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：
[0035]当所述控制器生成所述启动转动信号或所述停止转动信号时，所述控制器向驱动器输出所述启动转动信号或所述停止转动信号；
[0036]所述驱动器根据所述启动转动信号或所述停止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述寻北仪电机控制电路包括：控制器；寻北仪电机，与所述控制器电性连接，用于接收所述控制器输出的启动转动信号或停止转动信号；电流采样单元，输入端与寻北仪电机电性连接，输出端与所述控制器电性连接，用于采集所述寻北仪电机的工作电流，并将所述寻北仪电机的工作电流输出所述控制器；电机检测单元，与所述控制器电性连接，用于检测所述寻北仪电机的转动位置并生成位置信号，还用于将所述位置信号发送至所述控制器，以使得所述控制器根据所述位置信号、所述寻北仪电机的工作电流输出所述启动转动信号或所述停止转动信号。2.如权利要求1所述的寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述电机检测单元为正交光电码盘。3.如权利要求2所述的寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述正交光电码盘的线数在10000
‑
18000之间，所述正交光电码盘采用正交光电编码。4.如权利要求2
‑
3任一项所述的寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述寻北仪电机控制电路还包括差分信号接收单元，所述差分信号接收单元与的输入端与所述正交光电码盘电性连接，输出端与所述控制器电性连接，用于接收所述正交光电码盘以单脉冲形式输出的所述位置信号并进行差分处理。5.如权利要求1所述的寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述寻北仪电机控制电路还包括：驱动器，输入端与所述控制器电性连接，用于接收所述控制器输出的所述启动转动信号或所述停止转动信号，并将所述启动转动信号或所述停止转动信号转换为驱动信号，并基于所述驱动信号驱动所述寻北仪电机。6.如权利要求5所述的寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述寻北仪电机控制电路还包括：驱动控制单元，输入端与所述驱动器电性连接，输出端与所述寻北仪电机电性连接，用于接收所述驱动器输出的所述驱动信号，并通过所述驱动信号驱动所述寻北仪电机。7.如权利要求6所述的寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述驱动器包括第一控制接口、第二控制接口、第三控制接口、第四控制接口；以及，所述驱动控制单元包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元，所述第一开关单元与所述第一控制接口电性连接，所述第二开关单元与所述第二控制接口电性连接，所述第三开关单元与所述第三控制接口电性连接，所述第四开关单元与所述第四控制接口电性连接；以及，当所述启动转动信号驱动所述寻北仪电机正向转动时，所述第一开关单元与所述第四开关单元导通；当所述启动转动信号驱动所述寻北仪电机逆向转动时，所述第二开关单元与所述第三开关单元导通。8.如权利要求7所述寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一MOS管，所述第一MOS管的G极与所述第一控制接口电性连接，所述第一MOS管的S极与所述第三开关单元电性连接，所述第一MOS管的D极与所述第二开关单元电性连接。
9.如权利要求7所述寻北仪电机控制电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第二MOS管，所述第二MOS管的G极与所述第二控制接口电性连接，所述第二MOS管的S极接地，所述第二MOS管的D极与所述第一开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱赞林，司徒春辉，李志明，黄立成，韩雷晋，
申请(专利权)人：广州导远电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：