本发明专利技术提供一种相位补偿方法、装置以及磁编码器，所述方法包括：根据系统时钟周期，基于采集到的第一数字正弦波信号和第一数字余弦波信号，获取第一旋转角度；根据系统时钟周期，基于第一旋转角度和磁编码器预存储的第二旋转角度之间的差异，更新第一相位补偿值；若第一旋转角度发生更新且磁编码器完成初始化，则将第一旋转角度存入寄存器以及等待一个系统时钟周期之后，确定第一相位补偿值作为目标补偿相角，目标补偿相角用于补偿第一旋转角度。通过更新第一相位补偿值，在第一旋转角度发生更新的情况下，将第一相位补偿值作为目标补偿相角，实现消除传感器输出结果和数据处理后的输出结果之间的相位延迟。输出结果之间的相位延迟。输出结果之间的相位延迟。
【技术实现步骤摘要】
相位补偿方法、装置以及磁编码器
[0001]本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种相位补偿方法、装置以及磁编码器。
技术介绍
[0002]随着工业4.0和物联网不断发展，自动化设备的应用快速增多，伺服电机系统作为自动化系统的重要组成部分，对其极端环境工作的稳定性与可靠性要求也与日俱增。伺服电机系统需要获得精确的转子位置信息来实现高精度控制，获得转子位置信息则需要位置传感器。位置传感器作为伺服电机系统中的反馈驱动模块，其灵敏度和可靠性直接决定着整个伺服驱动系统的分辨率、精度和性能。
[0003]主流的位置传感器主要包括：接触式位置传感器在冲击、振动等环境下，接触面易产生磨损，使位置采集失真，在盐雾、低温等环境下，接触面易产生多余物，易发生设备故障；光电编码器作为非接触式位置传感器可以减小物理冲击的影响，但其码盘对粉尘等多余物敏感，导致其适应性较差，为满足光学要求，其结构复杂，且价格高昂；磁编码器基于磁感应原理，通过霍尔传感器利用磁场的变化来感知位置变化，无接触面，且对接触面多余物不敏感，具有响应速度快，抗震能力强，环境适应能力强，可靠性高等优点，逐渐成为市场主流。
[0004]霍尔传感器产生正余弦信号，经过放大器放大，再通过模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)采样，将所得数字信号送入数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)模块进行角度计算。为了提高计算精度，磁编码器在实际解码前都先对信号进行处理，霍尔传感器输出结果经过滤波器和数据处理，传感器输出结果和处理后输出结果存在一定的相位延迟，过大的相位延迟会严重影响数据处理的实时性，导致无法获取到较为精准的实时位置信号。
技术实现思路
[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种相位补偿方法、装置以及磁编码器。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种相位补偿方法，应用于磁编码器，包括：
[0007]根据系统时钟周期，基于所述磁编码器所采集到的第一数字正弦波信号和第一数字余弦波信号，获取第一旋转角度；
[0008]根据所述系统时钟周期，基于所述第一旋转角度和所述磁编码器预存储的第二旋转角度之间的差异，周期性更新第一相位补偿值；
[0009]若确定所述第一旋转角度发生更新且确定所述磁编码器完成初始化，则将所述第一旋转角度存入寄存器以及等待一个所述系统时钟周期之后，确定所述第一相位补偿值作为目标补偿相角，所述目标补偿相角用于补偿所述第一旋转角度。
[0010]可选地，根据本专利技术提供的一种相位补偿方法，根据所述系统时钟周期，基于所述第一旋转角度和所述磁编码器预存储的第二旋转角度之间的差异，周期性更新第一相位补
偿值，包括：
[0011]确定所述第一旋转角度和所述第二旋转角度之间的第一差值；
[0012]在本周期是首个周期的情况下，确定第二相位补偿值为0；或，在本周期非首个周期的情况下，获取所述磁编码器在上一个周期所记录的第二相位补偿值；
[0013]基于所述第二相位补偿值，更新所述第一相位补偿值；
[0014]对所述第一相位补偿值进行二进制左移N位的乘法操作，确定第一变量；
[0015]确定所述第一变量和所述第一相位补偿值之间的第二差值；
[0016]基于所述第二差值，进行除以M并取整的操作，确定第二变量；
[0017]基于所述第一差值和所述第二变量，更新所述第二相位补偿值；
[0018]其中，所述N为4或5或6，所述M为2的N次方。
[0019]可选地，根据本专利技术提供的一种相位补偿方法，所述确定所述磁编码器完成初始化，包括：
[0020]判断计数值是否大于预设数值；
[0021]若确定所述计数值大于所述预设数值，则确定所述磁编码器完成初始化；
[0022]所述计数值用于表示所述第一旋转角度发生更新的次数。
[0023]可选地，根据本专利技术提供的一种相位补偿方法，还包括：
[0024]计算所述目标补偿相角和所述第一旋转角度的和值，并确定所述和值作为所述磁编码器的输出。
[0025]可选地，根据本专利技术提供的一种相位补偿方法，所述根据系统时钟周期，基于所述磁编码器所采集到的第一数字正弦波信号和第一数字余弦波信号，获取第一旋转角度，包括：
[0026]基于所述第一数字正弦波信号和所述第一数字余弦波信号，进行低通滤波，生成第二数字正弦波信号和第二数字余弦波信号；
[0027]基于所述第二数字正弦波信号和所述第二数字余弦波信号，通过反正切计算，生成所述第一旋转角度和触发信号，所述触发信号用于指示所述第一旋转角度发生更新。
[0028]可选地，根据本专利技术提供的一种相位补偿方法，所述通过反正切计算，生成所述第一旋转角度，包括：
[0029]基于所述第二数字正弦波信号和所述第二数字余弦波信号，通过相除取绝对值的计算方式，获取正切量；
[0030]基于所述正切量，通过反正切计算，获取初始角度；
[0031]基于预设反正切修正表，修正所述初始角度，生成所述第一旋转角度；
[0032]所述预设反正切修正表用于将所述初始角度调整至0～2π。
[0033]第二方面，本专利技术还提供一种相位补偿装置，应用于磁编码器，包括：旋转角度确定模块和相位补偿模块，所述旋转角度确定模块的输出端与所述相位补偿模块的输入端连接；
[0034]所述旋转角度确定模块，用于根据系统时钟周期，基于所述磁编码器所采集到的第一数字正弦波信号和第一数字余弦波信号，获取第一旋转角度；
[0035]所述相位补偿模块，用于根据所述系统时钟周期，基于所述第一旋转角度和第二旋转角度之间的差异，周期性更新第一相位补偿值，所述第二旋转角度为所述磁编码器的
寄存器所存储的旋转角度；
[0036]若在确定所述第一旋转角度发生更新且确定所述磁编码器完成初始化的情况下，将所述第一旋转角度存入所述寄存器以及等待一个所述系统时钟周期之后，确定所述第一相位补偿值作为目标补偿相角；所述目标补偿相角用于补偿所述第一旋转角度。
[0037]第三方面，本专利技术还提供一种磁编码器，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相位补偿方法。
[0038]本专利技术提供的相位补偿方法、装置以及磁编码器，通过比较第一旋转角度和第二旋转角度，可以确定第一旋转角度和第二旋转角度之间的差异，第一旋转角度为基于正弦波信号和余弦波信号，通过实时地旋转角度计算所确定的旋转角度，第二旋转角度是磁编码器的寄存器所存储的旋转角度，两者之间的差异可以反映传感器输出结果和数据处理后的输出结果之间的相位延迟程度，进而可以基于两者之间的差异周期性更新第一相位补偿值，进而在确定第一旋转角度发生更新且确定磁编码器完成初始化的情况下，可以将第一旋转角度存入寄存器以及等待一个系统时钟周期(以便在后续的系统时钟本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相位补偿方法，其特征在于，应用于磁编码器，包括：根据系统时钟周期，基于所述磁编码器所采集到的第一数字正弦波信号和第一数字余弦波信号，获取第一旋转角度；根据所述系统时钟周期，基于所述第一旋转角度和所述磁编码器预存储的第二旋转角度之间的差异，周期性更新第一相位补偿值；若确定所述第一旋转角度发生更新且确定所述磁编码器完成初始化，则将所述第一旋转角度存入寄存器，以及等待一个所述系统时钟周期之后，确定所述第一相位补偿值作为目标补偿相角，所述目标补偿相角用于补偿所述第一旋转角度。2.根据权利要求1所述相位补偿方法，其特征在于，根据所述系统时钟周期，基于所述第一旋转角度和所述磁编码器预存储的第二旋转角度之间的差异，周期性更新第一相位补偿值，包括：确定所述第一旋转角度和所述第二旋转角度之间的第一差值；在本周期是首个周期的情况下，确定第二相位补偿值为0；或，在本周期非首个周期的情况下，获取所述磁编码器在上一个周期所记录的第二相位补偿值；基于所述第二相位补偿值，更新所述第一相位补偿值；对所述第一相位补偿值进行二进制左移N位的乘法操作，确定第一变量；确定所述第一变量和所述第一相位补偿值之间的第二差值；基于所述第二差值，进行除以M并取整的操作，确定第二变量；基于所述第一差值和所述第二变量，更新所述第二相位补偿值；其中，所述N为4或5或6，所述M为2的N次方。3.根据权利要求1所述相位补偿方法，其特征在于，所述确定所述磁编码器完成初始化，包括：判断计数值是否大于预设数值；若确定所述计数值大于所述预设数值，则确定所述磁编码器完成初始化；所述计数值用于表示所述第一旋转角度发生更新的次数。4.根据权利要求1所述相位补偿方法，其特征在于，还包括：计算所述目标补偿相角和所述第一旋转角度的和值，并确定所述和值作为所述磁编码器的输出。5.根据权利要求1
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4任一项所述相位补偿方法，其特征在于，所述根据系统时钟周期，基于所述磁编码器所采集到的第一数字正弦波信号和第一数字余弦波信号，获取第一旋转角度，包括：基于所述第一数字正弦波信号和所述第一数字余弦波信号，进行低通滤波，生成第二数字正弦波信号和第二数字余弦波信号；基于所述第二数字正弦波信号和所述第二数字余弦波信号，通过反正切计算，生成所述第一旋转角度和触发信号，所述触发信号用于指示所述第一旋转角度发...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯敏，戚宏亮，洪良勋，
申请(专利权)人：赛卓电子科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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