本发明专利技术公开了一种基于AMR传感器阵列的绝对位置计算方法、装置及设备。该方法包括：获取各AMR传感器输出电压值对应的等效电压值；根据等效电压值确定对应的AMR传感器与磁铁之间的角度值和对应AMR传感器的正余弦的标准度；根据最大的3个正余弦的标准度对应的AMR传感器及其与磁铁之间的角度值确定与磁铁距离最近的AMR传感器；根据与磁铁距离最近的AMR传感器的绝对位置和与磁铁距离最近的AMR传感器与磁铁之间的角度确定磁铁所在空间的绝对位置。本发明专利技术实施例的技术方案，通过多个AMR传感器组成阵列对磁铁的同一磁场强度进行计算，实现了对磁铁在旋转、直线以及曲线等多种运动场合的绝对位置进行精准定位，且计算方法更加简便。便。便。
【技术实现步骤摘要】
基于AMR传感器阵列的绝对位置计算方法、装置及设备
[0001]本专利技术涉及传感器测量
，尤其涉及一种基于AMR传感器阵列的绝对位置计算方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]对于有各向异性特性的强磁性金属，磁阻的变化是与磁场和电流间夹角有关的。当外部磁场与磁体内建磁场方向成零度角时，电阻是不会随着外加磁场变化而发生改变的；但当外部磁场与磁体的内建磁场有一定角度的时候，磁体内部磁化向量会偏移，薄膜电阻降低，我们这种特性称为各向异性磁电阻效应(Anisotropic Magnetoresistive Sensor,简称AMR)。
[0003]现有的技术方案采用AMR传感器通常只能进行角度信息的测量，无法进行位置测量；或通过AMR传感器与磁标尺、惠斯通电桥信号等共同进行位置测量，计算方法和测量装置比较复杂，无法快速进行定位。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种基于AMR传感器阵列的绝对位置计算方法、装置及设备，以实现对磁铁在旋转、直线以及曲线等多种运动场合的绝对位置进行精准定位，且计算方法更加简便。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种基于AMR传感器阵列的绝对位置计算方法，其特征在于，AMR传感器阵列包括多个AMR传感器，计算方法包括：
[0006]获取各AMR传感器输出电压值对应的等效电压值；
[0007]根据等效电压值确定对应的AMR传感器与磁铁之间的角度值和对应AMR传感器的正余弦的标准度；
[0008]根据最大的3个正余弦的标准度对应的AMR传感器及其与磁铁之间的角度值确定与磁铁距离最近的AMR传感器；
[0009]根据与磁铁距离最近的AMR传感器的绝对位置和与磁铁距离最近的AMR传感器与磁铁之间的角度确定磁铁所在空间的绝对位置。
[0010]可选地，获取各AMR传感器输出电压值对应的等效电压值包括：
[0011]接收模数转换模块输出的各AMR传感器输出电压值对应的转换电压，转换电压为经模数转换模块校准并放大后的AMR传感器输出电压值；
[0012]经过数据同步后，将多个AMR传感器对应的转换电压做归一化处理；
[0013]根据AMR传感器对应的转换电压和等效电压计算公式计算出对应的AMR传感器输出电压值对应的等效电压值。
[0014]可选地，根据AMR传感器对应的转换电压和等效电压计算公式计算出对应的AMR传感器输出电压值对应的等效电压值包括：
[0015]根据转换电压计算等效正弦电压值；
[0016]根据转换电压计算等效余弦电压值。
[0017]可选地，根据等效电压值确定对应的AMR传感器与磁铁之间的角度值和对应AMR传感器的正余弦的标准度包括：
[0018]根据AMR传感器对应的转换电压对应的等效电压值和角度计算公式确定AMR传感器与磁铁之间的角度值；
[0019]根据AMR传感器对应的转换电压对应的等效电压值和正余弦的标准度计算公式确定AMR传感器对应的正余弦的标准度。
[0020]可选地，在根据最大的3个正余弦的标准度对应的AMR传感器及其与磁铁之间的角度值确定与磁铁距离最近的AMR传感器之前，包括：
[0021]第一个时钟周期，将每个正余弦的标准度与其他正余弦的标准度相比较，并根据比较结果计算得分；
[0022]第二个时钟周期，将正余弦的标准度与其他正余弦的标准度相比较的得分相加，得到总得分；
[0023]第三个时钟周期，根据正余弦的标准度的总得分进行从大到小排序，选出最大的3个正余弦的标准度，并确定最大的3个正余弦的标准度所对应的AMR传感器及其与磁铁之间的角度值。
[0024]可选地，AMR传感器阵列中的各AMR传感器沿固定的一个方向排列，相邻AMR传感器之间存在间距；根据最大的3个正余弦的标准度对应的AMR传感器及其与磁铁之间的角度值确定与磁铁距离最近的AMR传感器包括：
[0025]若编号为N的AMR传感器所对应的角度值为正，且编号为N+1的AMR传感器所对应的角度值为负，则离磁铁最近的AMR传感器编号为N；若不满足上述条件，则继续进行判断；
[0026]若编号为N+1的AMR传感器所对应的角度值大于编号为N+2的AMR传感器所对应的角度值，且编号为N+2的AMR传感器所对应的角度值为正，则离磁铁最近的AMR传感器编号为N+1；
[0027]其中，AMR传感器的总数为M，编号的取值范围为0≤N≤M
‑
3。
[0028]可选地，在根据与磁铁距离最近的AMR传感器的绝对位置和与磁铁距离最近的AMR传感器与磁铁之间的角度确定磁铁所在空间的绝对位置之前，包括：
[0029]根据相邻AMR传感器的中心间距，确定每个AMR传感器的绝对位置。
[0030]可选地，根据与磁铁距离最近的AMR传感器的绝对位置和与磁铁距离最近的AMR传感器与磁铁之间的角度确定磁铁所在空间的绝对位置包括：
[0031]根据与磁铁距离最近的AMR传感器的编号确定AMR传感器的绝对位置；
[0032]根据与磁铁距离最近的AMR传感器与磁铁之间的角度计算出磁铁的实际位置与AMR传感器的绝对位置的距离；
[0033]根据磁铁的实际位置与AMR传感器的绝对位置的距离、AMR传感器的绝对位置确定磁铁所在空间的绝对位置。
[0034]根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于AMR传感器阵列的绝对位置计算装置，其特征在于，包括：
[0035]获取模块，用于获取各AMR传感器输出电压值对应的等效电压值；
[0036]计算模块，用于根据等效电压值确定对应的AMR传感器与磁铁之间的角度值和对
应AMR传感器的正余弦的标准度；
[0037]选择模块，用于根据最大的3个正余弦的标准度对应的AMR传感器及其与磁铁之间的角度值确定与磁铁距离最近的AMR传感器；
[0038]绝对位置计算模块，用于根据与磁铁距离最近的AMR传感器的绝对位置和与磁铁距离最近的AMR传感器与磁铁之间的角度确定磁铁所在空间的绝对位置。
[0039]根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于AMR传感器阵列的绝对位置计算设备，其特征在于，设备包括：
[0040]一个或多个处理器；
[0041]存储装置，用于存储一个或多个程序；
[0042]当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上述任意实施例所述的基于AMR传感器阵列的绝对位置计算方法。
[0043]本专利技术实施例的技术方案，通过多个AMR传感器组成阵列，将磁铁不同位置的磁场强度转化为电压输出，根据输出电压对应的等效电压值计算出AMR传感器与磁铁之间的角度值和对应的正余弦的标准度，并确定与磁铁距离最近的AMR传感器，根据AMR传感器的绝对位置和AMR传感器与磁铁之间的角度值确定磁铁的绝对位置，实现了可以对磁铁在旋转、直线以及曲线等多种运动场合的绝对位置进行精准定位，且计算方法更本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于AMR传感器阵列的绝对位置计算方法，其特征在于，所述AMR传感器阵列包括多个AMR传感器，所述计算方法包括：获取各所述AMR传感器输出电压值对应的等效电压值；根据所述等效电压值确定对应的所述AMR传感器与磁铁之间的角度值和对应所述AMR传感器的正余弦的标准度；根据最大的3个所述正余弦的标准度对应的所述AMR传感器及其与磁铁之间的角度值确定与所述磁铁距离最近的所述AMR传感器；根据与所述磁铁距离最近的所述AMR传感器的绝对位置和与所述磁铁距离最近的所述AMR传感器与所述磁铁之间的角度确定所述磁铁所在空间的绝对位置。2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述获取各所述AMR传感器输出电压值对应的等效电压值包括：接收模数转换模块输出的各所述AMR传感器输出电压值对应的所述转换电压，所述转换电压为经所述模数转换模块校准并放大后的AMR传感器输出电压值；经过数据同步后，将多个所述AMR传感器对应的所述转换电压做归一化处理；根据所述AMR传感器对应的所述转换电压和等效电压计算公式计算出对应的所述AMR传感器输出电压值对应的等效电压值。3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述AMR传感器对应的所述转换电压和等效电压计算公式计算出对应的所述AMR传感器输出电压值对应的等效电压值包括：根据所述转换电压计算等效正弦电压值；根据所述转换电压计算等效余弦电压值。4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述等效电压值确定对应的所述AMR传感器与磁铁之间的角度值和对应所述AMR传感器的正余弦的标准度包括：根据所述AMR传感器对应的转换电压对应的所述等效电压值和角度计算公式确定所述AMR传感器与磁铁之间的角度值；根据所述AMR传感器对应的转换电压对应的所述等效电压值和正余弦的标准度计算公式确定所述AMR传感器对应的正余弦的标准度。5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述根据最大的3个所述正余弦的标准度对应的所述AMR传感器及其与磁铁之间的角度值确定与所述磁铁距离最近的所述AMR传感器之前，包括：第一个时钟周期，将每个所述正余弦的标准度与其他所述正余弦的标准度相比较，并根据比较结果计算得分；第二个时钟周期，将所述正余弦的标准度与其他所述正余弦的标准度相比较的得分相加，得到总得分；第三个时钟周期，根据所述正余弦的标准度的总得分进行从大到小排序，选出最大的3个所述正余弦的标准度，并确定最大的3个所述正余弦的标准度所对应的所述AMR传感器及其与磁铁之间的角度值。6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述AMR传感器阵列中的各所述AMR传感器沿固定的一个方向排列，相邻所述AM...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋杰，柳刚，刘峰，陈树强，林睿，
申请(专利权)人：苏州灵猴机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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