用于绝对角度位置的感测系统的制作方法_4

文档序号:9829736阅读:来源:国知局
确圈数的最终值分别是2、4、6、8、10。这然后被截断函数1206修改。如果截断函数1206在600以上,则从圈数值中减去I,但如果截断函数1206小于250,则圈数值增加I。
[0112]图12C是示出圈数函数1222的曲线图1220。霍尔效应传感器转动360度,圈数函数增加一。在一个实施方案中,圈数函数1222的值是乘以每圈计数(例如,4096),且结合霍尔效应传感器的输出以提供保持霍尔效应传感器的精确度与分辨率的整个十圈输出。
[0113]图13是示出涉及制造根据本发明的实施方案的霍尔效应传感器的零件的框图1300。该霍尔效应传感器包括外壳1310、套筒1304、0形环1326以及轴承支撑件1338。该外壳还可以包括盖子1336。转子1309安装在外壳1310中,且转子1309包括旋转磁体。转子1309还可以用于保持轴承支撑件1338、垫片1332、0形环1326、以及包括线性磁体的套筒1304。主印刷电路板1306与子印刷电路板1308配置成安装至彼此,且当该旋转构件转动时,检测转子的旋转磁体与套筒的线性磁体的位置。
[0114]图14是示出本发明的示例性实施方案所使用的过程的示例性实施方案的过程图1400。该过程的实施方案使用六个线性传感器。每个线性传感器可以是10位设备,该10位设备具有O至1023范围的输出值。该过程还使用一个旋转霍尔效应传感器。旋转霍尔效应传感器在本文中还可以可互换地指“旋转传感器”、“旋转霍尔传感器”或“传感器H”。该旋转传感器是具有范围从O至4095的值的12位设备。图1的传感器117可以是旋转传感器的示例。最终结果具有该旋转霍尔传感器的分辨率的10倍,这意味着最终的输出范围从O至40959。
[0115]该过程通过从线性传感器检索输入开始(1402)。然后,该过程确定具有最大输出值的线性传感器(1404)。该过程通过循环所有的传感器,读取它们的各自的值,以及在所有的传感器已经被循环之后确定传感器的最大输出值来完成。
[0116]该过程然后基于具有最大值的线性传感器来计算差值(1406)。如果具有最大值的线性传感器是除倒数第二个传感器(例如,传感器4)外的任何传感器,该过程计算下两个最高的所索引的传感器的差值,且增加常数(例如,600)。最后一个传感器(例如,示出在图1OB中的传感器5)被示出为在任何位置不具有最大值。例如,如果第三传感器具有最高值,则系统从第四传感器的输出减去第五传感器的输出,且增加常数。另一方面,如果最大值是倒数第二个传感器(例如,传感器4),则差值是常数(例如,1040)与最后一个传感器(例如,传感器5)的差。
[0117]然后,该过程计算截断值(1408)。首先,该过程计算等于旋转霍尔效应传感器的值除以30的相关值。然后,该系统通过从差值中减去相关值计算截断值。
[0118]该过程基于截断值、具有最高值的线性传感器的特性(identity),以及霍尔效应传感器的输出计算圈数(1410)。应理解,术语“特性”在本文中还可以用作是例如索引(index)、位置值,或位置的传感器的标识符的意思,其中,索引、位置值,或位置与传感器相关联。
[0119]如果所计算的截断值大于600,则该过程计算圈数值为:
[0120]圈数=2X(传感器编号+1)-1
[0121]如果所计算的截断值在250与600之间,则该过程计算圈数值为:
[0122]圈数=2X(传感器编号+1)
[0123]如果所计算的截断值小于250,则该过程计算圈数值为:
[0124]圈数=2X(传感器+1)+1
[0125]在计算圈数值之后,该系统确定输出值为:
[0126]输出=4096X圈数-旋转霍尔效应传感器输出
[0127]图15是示出用于实现图14的过程的方法的示例性实施方案的过程图1500。在该实施方案中,线性传感器各自对应于有序的索引,且线性传感器的索引指示该传感器的位置。在该实施方案中,存在六个线性传感器,但该方法可以修改成被不同数量的线性传感器使用。该方法确定具有最大输出值的传感器,且基于紧邻具有最大输出值的传感器的传感器或多个传感器计算差值。该方法然后基于差值和自身基于该霍尔传感器的输出的相关值计算截断值。该方法然后基于截断值所处的范围计算圈数值,且该方法基于圈数值与霍尔效应传感器的输出计算表示旋转构件的绝对角度位置的输出值。
[0128]应理解,术语“传感器”根据上下文可以指传感器自身、传感器的输出,或传感器的特性。传感器的特性还可以可互换地指本文中索引、位置值,或位置,其中,索引、位置值,或位置与该传感器相关联。
[0129]该方法首先将索引i初始化为I,且将索引j初始化为O(1502)。该方法确定索引为i的传感器是否具有比索引为j的传感器更大的输出(1504)。如果是这样,该方法将索引j设置为索引i的值(1506),且然后递增索引i( 1508)。该方法然后确定索引i是否具有值5(1510)。如果不是这样,该方法确定索引为i的传感器是否具有比索引为j的传感器更大的输出(1504)。
[0130]如果索引i具有值5(1510),该方法确定索引j是否具有值4(1512)。如果不是这样,该方法产生差值,该差值等于索引为j+2的传感器的输出减去索引为j+Ι的传感器的输出值加上常数600(1520)。该方法然后计算霍尔传感器的输出除以常数30的相关值(1516),并且计算截断值(1518),该截断值等于差值减去相关值。
[0131]如果索引j具有值4(1514),该方法计算在特殊情况下的差值,其中,由于具有索引j+2的传感器在传感器的范围之外,因此只有一个更高索引的传感器是可用的。该方法计算常数1040减去具有索引j+Ι的传感器的输出的差值。该方法然后计算霍尔传感器的输出除以常数30的相关值(1516),并且计算截断值(1518),该截断值等于差值减去相关值。
[0132]该方法确定截断值是否大于600(1522)。如果是这样,该方法确定等于j+Ι的值的两倍减一的圈数值。然后该系统计算圈数值的4096倍减去霍尔传感器的输出的值的输出值(1526)0
[0133]如果截断值小于或等于600(1522),该方法确定该截断值是否小于250(1528)。如果是这样,该方法计算等于j+Ι的值的两倍的圈数值(1530)。然后该系统计算圈数值的4096倍减去霍尔传感器的输出的值的输出值(1526)。
[0134]如果截断值比250大或等于250(1528),则该方法计算等于j+Ι的值的两倍加I的圈数值(15 2 3 )。然后该系统计算圈数值的4 O 9 6倍减去霍尔传感器的输出的值的输出值(1526)0
[0135]虽然本发明已参考其示例性实施方案被详细地示出和描述,但是本领域的技术人员应理解,其中可以做出各种在形式和细节上的变化,而不背离所附权利要求所涵盖的本发明的范围。
【主权项】
1.一种用于确定旋转构件的绝对角度位置的传感器,所述传感器包括: 转子,其配置成根据所述旋转构件的旋转而旋转,所述转子包括联接至所述转子的第一磁体和具有在其上的螺纹的轴; 套筒,其包括第二磁体和与所述轴的所述螺纹互补的螺纹,所述套筒配置成根据所述转子的旋转沿所述轴轴向行进; 第一感测器,其配置成感测所述第一磁体的定向;和 至少一个第二感测器,其配置成感测所述第二磁体沿所述轴的位置。2.根据权利要求1所述的传感器,还包括互补的保持对,所述互补的保持对配置成促使所述套筒根据所述转子的旋转沿所述轴轴向行进。3.根据权利要求1所述的传感器,其中,所述第一感测器或所述至少一个第二感测器选自包括以下的组:霍尔效应感测器、光学感测器、电阻感测器以及感应式感测器。4.根据权利要求1所述的传感器,还包括定位在所述第一磁体与所述第二磁体之间的磁屏蔽件。5.根据权利要求1所述的传感器,其中,所述至少一个第二感测器包括多个感测器,感测器的第一数量是所述传感器能够计数的转子圈数的第二数量、所述传感器的感测长度,或其组合的函数。6.根据权利要求5所述的传感器,其中,所述多个感测器的所述第一数量是六个感测器,并且所述传感器能够计数的圈数的所述第二数量是十。7.根据权利要求1所述的传感器,还包括处理器,所述处理器配置成将来自所述第一感测器与所述至少一个第二感测器的输出转换成所述旋转构件的绝对角度位置的表征。8.根据权利要求1所述的传感器,其中,所述套筒与止动轴承联接,所述止动轴承配置成如果径向跳动发生,保持所述套筒与所述轴的所述螺纹相关联,以使所述套筒能够响应于所述转子的反转而与所述轴重新相关联。9.根据权利要求1所述的传感器,其中,所述至少一个第二感测器安装在印刷电路板上。10.根据权利要求9所述的传感器,其中,所述印刷电路板是子印刷电路板,所述子印刷电路板以直角安装至主电路板,所述第一感测器联接至所述主电路板。11.一种用于使用传感器来确定旋转构件的绝对角度位置的方法,所述方法包括: 根据所述旋转构件的旋转使转子旋转,所述转子包括联接至所述转子的第一磁体和具有在
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