基于磁旋转编码器的角度传感器动态误差补偿方法

吴小锋

(江西省智成测控技术研究所有限责任公司，江西南昌 330029)



基于磁旋转编码器的角度传感器动态误差补偿方法

吴小锋

(江西省智成测控技术研究所有限责任公司，江西南昌 330029)

设计了一种基于磁旋转编码器的角度传感器，分析了该角度传感器产生动态误差的原因，提出了可减小动态误差方法。该方法能有效地补偿动态误差，使角度传感器在转速高、转速变化快的动态测量中测量误差小于0.1°。

磁旋转编码器；角度传感器；动态误差；补偿

0 引言

磁旋转编码器是一种数字式传感器，其重要功能是将机械旋转运动中转轴的位置转换成数字脉冲信号[1]，可实现转轴旋转角度的测量。和光电旋转编码器相比，磁旋转编码器具有体积小、成本低、制造技术简单，而且不受油污、水汽等外界污染的影响、具备优异的抗冲击振动的特点，因此近年来在工业生产尤其是在自动化控制方面其应用不断增加[2]。

随着集成电路制造工艺的不断提高，磁旋转编码器得以将磁敏感元件、信号调理、ADC和DSP集成在同一块硅片上，DSP通过定时采样磁敏感元件的信号，经计算后定时更新编码值。基于磁旋转编码器的角度传感器中通常利用一个微处理器通过磁旋转编码器的数字接口定时采样编码值，再进行相应的变换和输出。由于微处理器与编码器之间的采样不同步，在转轴转动情况下微处理器采样的编码值与转轴实际位置编码之间存在动态误差[3]，以至于在转速高而且快速变化的应用中，角度传感器无法满足测量的精度要求，为此本文提出一种动态误差的补偿方法，该方法可有效地降低基于磁旋转编码器的角度传感器动态误差。……