專利名稱：絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠利用兩組磁編碼器高精度地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的 絕對(duì)位置的磁式絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法及磁式絕對(duì)值編碼器。
背景技術(shù)：
作為用于高精度地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置的磁式絕對(duì)值編碼器，已知
有使用兩組磁編碼器的方式。專利文獻(xiàn)1中揭示了利用兩極磁編碼器和64 極磁編碼器獲得4096分辨率(64X64)的12比特絕對(duì)值輸出的結(jié)構(gòu)。在 此磁編碼器中，利用兩極磁編碼器生成高位的6比特，利用64極磁編碼器 生成低位的6比特。
專利文獻(xiàn)1:日本專利實(shí)開平06-10813號(hào)公報(bào)
然而，在此結(jié)構(gòu)的磁編碼器中，需要使兩極磁編碼器的精度與64極磁 編碼器的6比特相等。因而，為了獲得更高精度的輸出，需要進(jìn)一步提高兩 極磁編碼器的精度，所以高精度化很困難。另外，還需要將兩極磁編碼器的輸 出信號(hào)與64極磁編碼器的輸出信號(hào)的上升沿點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，存在需要時(shí)間對(duì)此進(jìn)行 調(diào)節(jié)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上各點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提出一種絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法， 該絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法能夠在利用兩極磁編碼器和多極磁編碼器檢測(cè)旋 轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置時(shí)，不受兩極磁編碼器的分辨率及精度的影響，進(jìn)行高精 度的絕對(duì)值檢測(cè)。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種利用兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器和具有 Pp (Pp: 2以上的整數(shù))對(duì)磁極的多極側(cè)絕對(duì)值編碼器、來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋 轉(zhuǎn)一周內(nèi)的各絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法，其特征在于，
所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器具有與所述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的磁化成兩極的兩極磁體；以及隨著該兩極磁體的旋轉(zhuǎn)、以旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)周期 輸出具有90度相位差的正弦波信號(hào)的一對(duì)磁檢測(cè)元件，
所述多極側(cè)絕對(duì)值編碼器具有與所述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的磁化成Pp對(duì) 磁極的多極磁體；以及隨著該多極磁體的旋轉(zhuǎn)、以旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周為Pp個(gè) 周期輸出具有卯度相位差的正弦波信號(hào)的一對(duì)磁檢測(cè)元件，
在進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)動(dòng)作之前，先使該旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，
對(duì)所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的各絕對(duì)值et測(cè)定并分配所述多極側(cè)絕對(duì)值編
碼器的絕對(duì)值eeit，并且對(duì)所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的各絕對(duì)值et分配所
述多極磁體的臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nx，
在所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)動(dòng)作中，
測(cè)量基于所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的所述旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)值eti，
測(cè)量基于所述多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的所述旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)值6elr，
基于分配給測(cè)量出的所述絕對(duì)值eti的所述絕對(duì)值eeiti、和所測(cè)量出的
所述絕對(duì)值eelr，修正分配給所述絕對(duì)值eti的臨時(shí)的所述磁極對(duì)號(hào)碼Nxi， 計(jì)算磁極對(duì)號(hào)碼Nr，
利用相當(dāng)于多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的輸出信號(hào)一個(gè)周期的電角度的機(jī)械
角edp，根據(jù)下式計(jì)算所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的機(jī)械角絕對(duì)位置eabs。
9abs = (Nr x Qelp + 6elr)/Pp
在此，若設(shè)所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率為Rt，則在所述兩極側(cè) 絕對(duì)值編碼器的精度或角度再現(xiàn)性X滿足下式時(shí)，能夠按照如下所述根據(jù) 臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nxi確定正確的磁極對(duì)號(hào)碼Nr。
X< 2 x ((6elp/2) - (Pp x 9elp/Rt))/Pp
即，當(dāng)0elt ^ 0elp/2時(shí)，
若0elr 2 (edt - 6elp/2)，則修正磁極對(duì)號(hào)碼Nr二Nx， 若9elr < (eelt - 6elp/2)，則修正磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx+l 。 相反，當(dāng)eelt < 0elp/2時(shí)，
若eelr< (Odt + 9ep/2)，則修正磁極對(duì)號(hào)碼Nr二Nx，
若6elr^ (6elt + 9elp/2)，則修正磁極對(duì)號(hào)碼Nr二Nx-l。
此外，在與所述多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的各磁極對(duì)對(duì)應(yīng)的所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率的最小值為Rtmin時(shí)，所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的角 度再現(xiàn)性X滿足下式即可。X < 2 x ((eelp/2) - (9elp/Rtmin))/Pp在此，在所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的精度或角度再現(xiàn)性X滿足下式時(shí)， 其中M為2以上的整數(shù)， 一般能夠按照如下所述根據(jù)臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nxi 確定正確的磁極對(duì)號(hào)碼Nr。X < 2 x ((6elp/M) — (Pp x 6elp/Rt))/Pp當(dāng)0elt2 0elp/M時(shí)，若0elr 2 (0elt - 9elp/M)，則修正磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx， 若eelr < (9elt - 9elp/M)，則修正磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx+l 。 當(dāng)0elt<eelp/2時(shí)，若0elr < (0elt + 6elp/M)，則修正磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx， 若eelr ^ (eelt + 6elp/M)，則修正磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx-1 。另外，在與所述多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的各磁極對(duì)對(duì)應(yīng)的所述兩極側(cè)絕 對(duì)值編碼器的分辨率的最小值為Rtmin時(shí)，所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的角 度再現(xiàn)性X滿足下式即可。X < 2 x ((eelp/M - (eelp/Rtmin))/Pp根據(jù)本發(fā)明的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法，若設(shè)多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分 辨率為Rm，則由Pp x Rm來(lái)規(guī)定用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)位置的分辨率，檢 測(cè)精度僅取決于多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率。兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分 辨率及精度與絕對(duì)位置檢測(cè)的分辨率及精度無(wú)關(guān)，僅用于獲取磁極對(duì)號(hào)碼。 因而，根據(jù)本發(fā)明，不用提高兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率、精度，就能 實(shí)現(xiàn)高分辨率的磁式絕對(duì)值編碼器。


圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的磁式絕對(duì)值編碼器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。 圖2是表示圖1的兩極側(cè)絕對(duì)編碼器及多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的輸出波 形的波形圖、以及在使其一部分沿時(shí)間軸方向拉伸了的狀態(tài)下表示的說明6圖3是表示機(jī)械角絕對(duì)位置的計(jì)算處理流程的流程圖。圖4是表示從圖3中的步驟ST13至步驟ST19的處理動(dòng)作的說明圖。 圖5是表示從圖3中的步驟ST13至步驟ST21的處理動(dòng)作的說明圖。 圖6是表示機(jī)械角絕對(duì)位置的計(jì)算處理流程的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖，說明應(yīng)用了本發(fā)明的磁式絕對(duì)值編碼器的實(shí)施方式。 圖1是表示利用本發(fā)明的絕對(duì)位置檢測(cè)方法檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的 絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置用的磁式絕對(duì)值編碼器的簡(jiǎn)要框圖。磁式絕對(duì)值編碼器1具有兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2; Pp (Pp: 2以上的整數(shù))對(duì)磁極的多極側(cè)絕對(duì) 值編碼器3;以及基于這些絕對(duì)值編碼器的檢測(cè)輸出計(jì)算測(cè)定對(duì)象的旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置的控制處理部5。兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2具有與旋轉(zhuǎn)軸4 一體旋轉(zhuǎn)的磁化成兩極的兩 極磁環(huán)21;以及隨著該兩極磁環(huán)21的旋轉(zhuǎn)、以旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)周期輸出具有卯度相位差的正弦波信號(hào)的一對(duì)磁檢測(cè)元件，例如，霍爾元件Ao、 Bo。多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3具有與旋轉(zhuǎn)軸4 一體旋轉(zhuǎn)的磁化成Pp對(duì)磁極 的多極磁環(huán)31;以及隨著該多極磁環(huán)31的旋轉(zhuǎn)、以旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周為Pp個(gè)周期輸出具有90度相位差的正弦波信號(hào)的一對(duì)磁檢測(cè)元件，例如，霍爾 元件Am、 Bm?？刂铺幚聿?具有計(jì)算電路51;保存有對(duì)應(yīng)表52的非易失性存儲(chǔ)器53;以及向上位驅(qū)動(dòng)控制裝置(未圖示)輸出計(jì)算出的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置0abs 的輸出電路54。在控制處理部5的計(jì)算電路51中，根據(jù)從兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的一 對(duì)霍爾元件Ao、 Bo輸出的有90度相位差的正弦波信號(hào)，計(jì)算分辨率Rt， 即機(jī)械角0 360度的絕對(duì)位置0t。另外，在計(jì)算電路51中，根據(jù)從多極 側(cè)絕對(duì)值編碼器3的一對(duì)霍爾元件Am、 Bm輸出的有90度相位差的正弦 波信號(hào)，計(jì)算分辨率Rm，即電角度0 360度(機(jī)械角0 360/Pp)的絕對(duì) 位置edr。還利用9elp (= 360度/Pp)和如下文描述的那樣計(jì)算的磁極對(duì)號(hào)碼Nr，根據(jù)下式計(jì)算旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的機(jī)械角絕對(duì)位置9abs。 6abs = (Nr x eelp + 6elr)/Pp (1)在此，為了正確地計(jì)算磁極對(duì)號(hào)碼Nr，設(shè)定兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的 精度或角度再現(xiàn)性X滿足下式。X < 2 x ((eelp/2 - (Pp x 6elp/Rt))/Pp(2)在圖2(a)中，以細(xì)線表示從霍爾元件Ao輸出的兩極波形，以粗線表示 從霍爾元件Am輸出的多極波形。圖2(b)將其一部分在橫軸(時(shí)間軸)方 向上放大表示。接下來(lái)，圖3是表示磁極對(duì)號(hào)碼Nr的計(jì)算程序的流程圖，圖4及圖5 是表示Nr計(jì)算動(dòng)作的說明圖。下面羅列各符號(hào)的意義。 Rm:多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率 Rt:兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率0elr:多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的實(shí)際絕對(duì)值(O (eelp-l)) 6elt:多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的臨時(shí)絕對(duì)值(O (6elp-l))eti:兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的絕對(duì)值(o (etp-i))Pp:多極磁環(huán)的磁極對(duì)數(shù)Nr:多極磁環(huán)的實(shí)際磁極對(duì)號(hào)碼(O (Pp-l))NX:多極磁環(huán)的臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼(O (Pp-l))旨先，在磁式絕對(duì)值編碼器1中進(jìn)行實(shí)際的檢測(cè)動(dòng)作之前，先在一定的溫度下以一定的旋轉(zhuǎn)振擺、速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸4，測(cè)定兩極側(cè)絕對(duì)值編 碼器2及多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的輸出。即，測(cè)定與兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2 的絕對(duì)值eti對(duì)應(yīng)的多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的臨時(shí)絕對(duì)值6elt。接著，對(duì)兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的各個(gè)絕對(duì)值eti分配多極磁環(huán)3i的臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nx。將這些信息置于對(duì)應(yīng)表52，并存儲(chǔ)保存在非易失性存儲(chǔ)器53中(圖3 的歩驟ST11)。在實(shí)際的檢測(cè)動(dòng)作開始時(shí)，測(cè)量基于兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的旋轉(zhuǎn)軸 4的絕對(duì)值eti (圖3的步驟ST12)。利用此絕對(duì)值eti參照對(duì)應(yīng)表52，讀出分配給該絕對(duì)值eti的多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的臨時(shí)絕對(duì)值eeit、和多極磁環(huán)31的臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nx (圖3的步驟ST13)。而且，在此動(dòng)作的同時(shí)或其前后，測(cè)量基于多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的旋轉(zhuǎn)軸4的絕對(duì)值eelr (圖 3的步驟ST14)。
在此，與實(shí)際絕對(duì)值eelr對(duì)應(yīng)的兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的絕對(duì)值0ti 隨溫度、旋轉(zhuǎn)振擺、速度等動(dòng)作狀況而變化，而沒有固定的關(guān)系。從而， 在對(duì)應(yīng)表52中相對(duì)應(yīng)的絕對(duì)值eti與絕對(duì)值eeit，在實(shí)際的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下經(jīng)常 不對(duì)應(yīng)。即，在上述式(2)所規(guī)定的角度再現(xiàn)性X的范圍內(nèi)變動(dòng)。
因此，通過以下來(lái)修正臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nx并計(jì)算正確的磁極對(duì)號(hào)碼Nr。
首先，判別臨時(shí)分配的絕對(duì)值edt是否在值eelp/2以上(圖3的步驟 ST15)。
當(dāng)0elt < 0elp/2時(shí)，判別測(cè)量出的絕對(duì)值9elr是否比(6elt + 6elp/2)小 (圖3的步驟ST16)。基于此判別結(jié)果，確定磁極對(duì)號(hào)碼Nr如下。
若eelr〈(0elt + 0elp/2)，則磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx (圖3的步驟ST19)。 相反，若eelr^(0elt + eelp/2)，則磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx-l (圖3的步驟ST18)。
圖4表示從圖3的步驟ST13至步驟ST18、 19的處理程序。如此圖所 示，由于旋轉(zhuǎn)軸4的軸振擺等旋轉(zhuǎn)狀況，在兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的絕對(duì)
伯:為eti時(shí)，多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的絕對(duì)值eeit以變動(dòng)幅度A變動(dòng)。在向
旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)量少的一方振擺時(shí)，該旋轉(zhuǎn)軸4的實(shí)際旋轉(zhuǎn)位置落在分配 了磁極對(duì)號(hào)碼Nx-l的角度范圍內(nèi)。在此情況下，由于實(shí)際絕對(duì)值eelr取比 (0dt + edp/2)還大的值，所以基于此能夠判別出實(shí)際磁極對(duì)號(hào)碼Nr為 Nx-l。
另 一 方面，當(dāng)eelt 2 eelp/2時(shí)，判別測(cè)量出的絕對(duì)值edr是否比(eeit -
edp/2)小(圖3的步驟ST17)。基于此判別結(jié)果，確定磁極對(duì)號(hào)碼Nr如下。
若eelr 2 (9elt - 0elp/2)，則磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx (圖3的步驟ST20)。 相反，若6elr < (9elt - 9elp/2)，則磁極對(duì)號(hào)碼Nr = Nx+l (圖3的步驟ST21)。
圖5表示從圖3的步驟ST13至步驟ST20、 21的處理程序。如此圖所 示，由于旋轉(zhuǎn)軸4的軸振擺等旋轉(zhuǎn)狀況，在兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的絕對(duì) 值為eti時(shí)，多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的絕對(duì)值eelt以變動(dòng)幅度A變動(dòng)。在向
9旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)量多的一方振擺時(shí)，該旋轉(zhuǎn)軸4的實(shí)際旋轉(zhuǎn)位置落在分配
了磁極對(duì)號(hào)碼Nx+l的角度范圍內(nèi)。在此情況下，由于實(shí)際絕對(duì)值9elr取 比(0elt - eelp/2)還小的值，所以基于此能夠判別出實(shí)際磁極對(duì)號(hào)碼Nr為 Nx+1。
通過這樣計(jì)算磁極對(duì)號(hào)碼Nr，并基于上述式(l)計(jì)算旋轉(zhuǎn)軸4的機(jī)械角 絕對(duì)位置9abs。之后，基于多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的絕對(duì)值6dr的增減， 能依次檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸4的機(jī)械角絕對(duì)位置eabs。
如上所述，若利用本例的磁式絕對(duì)值編碼器1，則檢測(cè)出的分辨率、 精度由多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3規(guī)定，檢測(cè)出的分辨率、精度不受兩極側(cè)絕 對(duì)值編碼器2的分辨率、精度的制約。另外，不需要將兩極側(cè)絕對(duì)值編碼 器2及多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的檢測(cè)信號(hào)的上升沿點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的調(diào)整操作。
此外，與多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的各磁極對(duì)對(duì)應(yīng)的兩極側(cè)絕對(duì)值編碼 器2的分辨率大小Rti中存在偏差也沒關(guān)系。只要與各磁極對(duì)對(duì)應(yīng)的兩極側(cè) 絕對(duì)值編碼器的分辨率Rti的總和為Rt即可。當(dāng)各分辨率Rti的最小值為 Rtmin時(shí)，為了正確地計(jì)算磁極對(duì)號(hào)碼Nr，按下式設(shè)定兩極側(cè)絕對(duì)值編碼 器2的精度或角度再現(xiàn)性X即可。
X < 2 x ((0elp/2 — (9elp/Rtmin))/Pp (2A)
另外，如果設(shè)定兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的精度或角度再現(xiàn)性X滿足下 式，其中M為2以上的整數(shù)，那么本發(fā)明的方法一般可以按照?qǐng)D6所示的 流程，計(jì)算出機(jī)械角絕對(duì)位置eabs。
X < 2 x ((eelp/M — (Pp x eelp/Rt))/Pp (2B)
在此情況下同樣，當(dāng)與多極側(cè)絕對(duì)值編碼器3的各磁極對(duì)對(duì)應(yīng)的兩極 側(cè)絕對(duì)值編碼器2的分辨率大小Rti的最小值為Rtmin時(shí)，為了正確地計(jì)算 磁極對(duì)號(hào)碼Nr，設(shè)定兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器2的精度或角度再現(xiàn)性X滿足下 式即可。
X < 2 x ((eelp/M — (eelp/Rtmin》/Pp (2C)
權(quán)利要求
1.一種絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法，利用兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器和具有Pp(Pp2以上的整數(shù))對(duì)磁極的多極側(cè)絕對(duì)值編碼器，檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的各絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置，其特征在于，所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器具有與所述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的磁化成兩極的兩極磁體；以及隨著該兩極磁體的旋轉(zhuǎn)、以旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)周期輸出具有90度相位差的正弦波信號(hào)的一對(duì)磁檢測(cè)元件，所述多極側(cè)絕對(duì)值編碼器具有與所述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的磁化成Pp對(duì)磁極的多極磁體；以及隨著該多極磁體的旋轉(zhuǎn)、以旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周為Pp個(gè)周期輸出具有90度相位差的正弦波信號(hào)的一對(duì)磁檢測(cè)元件，在所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)動(dòng)作之前，先使該旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的各絕對(duì)值θt測(cè)定并分配所述多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的絕對(duì)值θelt，并且對(duì)所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的各絕對(duì)值θt分配所述多極磁體的臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nx；在所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)開始時(shí)，測(cè)量基于所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的所述旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)值θti，測(cè)量基于所述多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的所述旋轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)值θelr，基于分配給測(cè)量出的所述絕對(duì)值θti分配的所述絕對(duì)值θelt、和所測(cè)量出的所述絕對(duì)值θelr，修正分配給所述絕對(duì)值θti的臨時(shí)的所述磁極對(duì)號(hào)碼Nx，計(jì)算磁極對(duì)號(hào)碼Nr；利用相當(dāng)于多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的輸出信號(hào)一個(gè)周期的電角度的機(jī)械角θelp，根據(jù)下式計(jì)算所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的機(jī)械角絕對(duì)位置θabs。θabs＝(Nr×θelp+θelr)/Pp
2. 如權(quán)利要求1所述的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法，其特征在于， 若設(shè)所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率為Rt， M為2以上的整數(shù)，則設(shè)定該兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的角度再現(xiàn)性X，使其滿足<formula>formula see original document page 2</formula>當(dāng)eelt 2 6elp/M時(shí)，若0elr^ (0elt_0elp/M)，若9elp<(9elt —9elp/M)，當(dāng)0elt<9elp/2時(shí)，若0elr<(6elt + eelp/M)，若6elp2(eelt + 0elp/M)，則磁極對(duì)號(hào)碼Nr二Nx， 則磁極對(duì)號(hào)碼Nr二Nx+l，則磁極對(duì)號(hào)碼Nr二Nx， 則磁極對(duì)號(hào)碼Nr-Nx-l，
3.如權(quán)利要求2所述的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法，其特征在于， 若設(shè)所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率為Rt，則設(shè)定所述兩極的絕對(duì) 值編碼器的角度再現(xiàn)性X，使其滿足X< 2 x {((eelp/M) - (Pp x 0elp/Rt))/Pp}。
4.如權(quán)利要求2所述的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法，其特征在于， 若設(shè)與所述多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的各磁極對(duì)對(duì)應(yīng)的所述兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器的分辨率的最小值為Rtmin，則設(shè)定所述兩極的絕對(duì)值編碼器的角度再現(xiàn)性X，使其滿足X < 2 x {((eelp/2) - (eelp/Rtmin))/Pp}。
5. —種磁式絕對(duì)值編碼器，其特征在于，利用如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)方法，檢 測(cè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。
全文摘要
利用兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器(2)、和具有Pp(Pp3以上的整數(shù))對(duì)磁極的多極側(cè)絕對(duì)值編碼器(3)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的機(jī)械角絕對(duì)位置θabs之前，先使旋轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)，測(cè)定與兩極側(cè)絕對(duì)值編碼器(2)的各絕對(duì)值θt對(duì)應(yīng)的多極側(cè)絕對(duì)值編碼器(3)的臨時(shí)絕對(duì)值θelt，并且對(duì)各絕對(duì)值θt分配多極磁體的臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nx。實(shí)際檢測(cè)時(shí)，測(cè)量?jī)蓸O側(cè)絕對(duì)值編碼器的絕對(duì)值θti和多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的絕對(duì)值θelr，基于分配給θti的多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的絕對(duì)值θelti和所測(cè)量出的絕對(duì)值θelr，修正分配給絕對(duì)值θti的臨時(shí)磁極對(duì)號(hào)碼Nx并計(jì)算磁極對(duì)號(hào)碼Nr，利用相當(dāng)于多極側(cè)絕對(duì)值編碼器的輸出信號(hào)一個(gè)周期的電角度的機(jī)械角θelp，根據(jù)(Nr×θelp+θelr)/Pp計(jì)算θabs。
文檔編號(hào)G01D5/244GK101646922SQ200780052640
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者宮下邦夫, 小山順二, 見田村宗雄 申請(qǐng)人:諧波傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司