正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法及系统，该方法包括：根据任一输出轴对应的磁编码器检测所述任一输出轴上磁铁产生的磁场方向以及其他输出轴上磁铁叠加在所述任一输出轴上的磁场方向，确定每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数；根据每个磁编码器输出的输出轴的当前偏角，以及每个其他输出轴的转动角度和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数，确定所述任一输出轴的最终偏角。本发明专利技术实现对输出轴的耦合误差进行补偿，提高磁编码器的测量精度。提高磁编码器的测量精度。提高磁编码器的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法及系统


[0001]本专利技术涉及角度测量
，尤其涉及一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法及系统。

技术介绍

[0002]磁编码器是一种角位置传感器，体积小和分辨率高，可以实现非接触式安装，并且便于与电机集成一体实现伺服控制。磁编码器通过检测磁铁不同的磁感应强度或运用巨磁阻效应实现对磁铁所在输出轴的偏转角度进行测量。
[0003]由于磁编码器基于磁感应材料对磁场方向变化的敏感性工作。当多个磁编码器近距离工作时，存在磁场叠加，影响磁编码器的测量精度。
[0004]如图1所示为四个正交安装的磁编码器的装配示意图。4个输出轴101正交装配，磁铁102分别装于输出轴101上，磁编码器103分别测量输出轴101的偏转角度。
[0005]由于四个磁铁正交安装，两两之间距离较近，其余三个磁铁会将磁场耦合到第四个磁铁的磁场中，使得任一个磁铁的磁场都有其余三个磁铁的磁场分量，进而耦合到磁编码器的输入中，产生耦合输出，对输出轴在动态和静态过程中造成干扰，带来耦合误差，降低了磁编码器的输出轴偏角测量精度。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法及系统，用以解决现有技术中磁场叠加导致磁编码器产生耦合输出，测量角度不精确的缺陷，实现对磁编码器测量的耦合误差进行补偿，提高磁编码器测量的精度。
[0007]本专利技术提供一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，包括：
[0008]根据任一输出轴对应的磁编码器检测所述任一输出轴上磁铁产生的磁场方向以及其他输出轴上磁铁叠加在所述任一输出轴上的磁场方向，确定每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数；
[0009]根据每个磁编码器输出的输出轴的当前偏角，以及每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数，确定所述任一输出轴的最终偏角。
[0010]根据本专利技术提供的一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，所述根据任一输出轴对应的磁编码器检测所述任一输出轴上磁铁产生的磁场方向以及其他输出轴上磁铁叠加在所述任一输出轴上的磁场方向，确定每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数的步骤包括：
[0011]当所述任一输出轴转动，且每个其他输出轴静止时，得到所述任一输出轴和每个静止的其他输出轴对应的磁编码器的输出值；
[0012]将每个静止的其他输出轴对应的输出值与所述任一输出轴对应的输出值进行线性拟合，得到所述任一输出轴对应的拟合曲线；
[0013]将所述拟合曲线中的系数作为每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间
的耦合系数。
[0014]根据本专利技术提供的一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，每个其他输出轴线性拟合的角度范围为[90
°‑
a，90
°
+a]或[
‑
(90
°
+b)，
‑
(90
°‑
b)]，a和b为正数。
[0015]根据本专利技术提供的一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，当所述任一输出轴转动，且每个其他输出轴静止时，得到所述任一输出轴和每个静止的其他输出轴对应的磁编码器的输出值的步骤之前，还包括：
[0016]根据每个其他输出轴线性拟合的角度范围，对每个其他输出轴进行机械零位标定。
[0017]根据本专利技术提供的一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，在所述根据每个磁编码器输出的输出轴的当前偏角，以及每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数，确定所述任一输出轴的最终偏角的步骤之后，还包括：
[0018]将所述任一输出轴旋转到所述最终偏角。
[0019]根据本专利技术提供的一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，所述将所述任一输出轴旋转到所述最终偏角的步骤包括：
[0020]确定所述任一输出轴对应的当前偏角和最终偏角之间的差值；
[0021]根据所述差值触发驱动电路驱动所述任一输出轴的电机运动，带动所述任一输出轴旋转到所述最终偏角。
[0022]本专利技术还提供一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿系统，包括：
[0023]标定模块，用于根据任一输出轴对应的磁编码器检测所述任一输出轴上磁铁产生的磁场方向以及其他输出轴上磁铁叠加在所述任一输出轴上的磁场方向，确定每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数；
[0024]补偿模块，用于根据每个磁编码器输出的输出轴的当前偏角，以及每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数，确定所述任一输出轴的最终偏角。
[0025]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法。
[0026]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法。
[0027]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法。
[0028]本专利技术提供的正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法及系统，通过根据其他输出轴转动角度和每个输出轴角度间的耦合系数和每个输出轴对应磁编码器的输出值，确定每个输出轴耦合误差标定补偿后的磁编码器输出值，实现对输出轴的耦合误差进行补偿，提高磁编码器的测量精度。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一
些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是现有技术提供的磁编码器正交安装示意图；
[0031]图2是本专利技术提供的磁编码器耦合误差补偿方法的流程示意图之一；
[0032]图3是本专利技术提供的磁编码器耦合误差补偿方法中动态输出轴对静态输出轴的耦合影响示意图；
[0033]图4是本专利技术提供的磁编码器耦合误差补偿方法中+(90
°±
12
°
)范围内线性耦合曲线示意图；
[0034]图5是本专利技术提供的磁编码器耦合误差补偿方法中
‑
(90
°±
12
°
)范围内线性耦合曲线；
[0035]图6是本专利技术提供的磁编码器耦合误差补偿方法的流程示意图之二；
[0036]图7是本专利技术提供的编码器耦合误差补偿系统的结构示意图；
[0037]图8是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
[0038]附图标记：
[0039]101：输出轴；102：磁铁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，其特征在于，包括：根据任一输出轴对应的磁编码器检测所述任一输出轴上磁铁产生的磁场方向以及其他输出轴上磁铁叠加在所述任一输出轴上的磁场方向，确定每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数；根据每个磁编码器输出的输出轴的当前偏角，以及每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数，确定所述任一输出轴的最终偏角。2.根据权利要求1所述的正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，其特征在于，所述根据任一输出轴对应的磁编码器检测所述任一输出轴上磁铁产生的磁场方向以及其他输出轴上磁铁叠加在所述任一输出轴上的磁场方向，确定每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数的步骤包括：当所述任一输出轴转动，且每个其他输出轴静止时，得到所述任一输出轴和每个静止的其他输出轴对应的磁编码器的输出值；将每个静止的其他输出轴对应的输出值与所述任一输出轴对应的输出值进行线性拟合，得到所述任一输出轴对应的拟合曲线；将所述拟合曲线中的系数作为每个其他输出轴和所述任一输出轴的转动角度间的耦合系数。3.根据权利要求2所述的正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，其特征在于，每个其他输出轴线性拟合的角度范围为[90
°‑
a，90
°
+a]或[
‑
(90
°
+b)，
‑
(90
°‑
b)]，a和b为正数。4.根据权利要求3所述的正交安装的磁编码器耦合误差标定补偿方法，其特征在于，当所述任一输出轴转动，且每个其他输出轴静止时，得到所述任一输出轴和每个静止的其他输出轴对应的磁编码器的输出值的步骤之前，还包括：根据每个其他输出轴线性拟合的角度范围，对每...

【专利技术属性】
技术研发人员：王扬，要彦清，汤一，魏景辉，赵云龙，
申请(专利权)人：北京晨晶电子有限公司，
类型：发明
国别省市：