CN101535816B - 处理编码器信号的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种处理旋转编码器中的信号的方法，这种旋转编码器包括编码区域的至少一个环形轨道，所述编码区域以第一编码区域和第二编码区域的交替图案布置，所述方法包括：提供位于第一固定位置的第一探测器，其被布置成在编码区域轨道围绕其轴线旋转通过第一探测器时产生第一交替输出信号，所述交替信号包括在第一状态和第二状态之间的一系列转换，第一状态对应于探测器与第一编码区域对准，第二状态对应于探测器与第二编码区域对准；提供位于第二固定位置的第二探测器，其被布置成在编码区域轨道围绕其轴线旋转通过第二探测器时产生第二交替输出信号，所述交替信号包括在第一状态和第二状态之间的一系列转换，第一状态对应于探测器与第一编码区域对准，第二状态对应于第二探测器与第二编码区域对准；确认第一和第二信号中的一对可使用转换，包括第一信号的从第一状态到第二状态的转换，后接第二信号的从第一状态到第二状态的转换，而不处于已经从第二状态到第一状态的间隔期间内；测量被确认的可使用对的转换之间的经过时间，以及通过将经过时间与第一和第二探测器之间的间距结合起来而确定角速度。

Description

处理编码器信号的方法
技术领域
本发明涉及对编码器信号的处理方法的改进，尤其涉及从编码器(特别是旋转编码器)确定位置和/或速度。本发明尤其适合于包括至少一个磁编码元件轨道的旋转编码器。
背景技术
已知提供一种编码器，其包括至少一条磁元件轨道以及一探测器，所述磁元件以北极和南极的交替序列布置，所述探测器产生一输出信号，当接近其中一个北极时所述输出信号具有第一状态，当接近其中一个南极时所述输出信号具有第二状态。因此，当所述轨道移动通过所述探测器时，探测器将产生调制输出信号，所述输出信号在第一状态和第二状态之间交替变化。
通常，北极和南极(相对于编码器轨道的运动方向)具有相同的长度。因此，假设已知每个极的长度，那么就可以通过测量输出信号从一种状态转变到另一种状态以及再返回至原始状态的时间而确定编码器轨道相对于探测器的速度。
轨道可以是线性的以提供一线性编码器，或者轨道可以是环形的以提供一旋转编码器。至于环形，我们指的是磁元件围绕一环形轨道间隔开，所述环形轨道与上述轨道的旋转轴线同轴。这种编码器可被用来测量一系列旋转物体(尤其是电动机的输出轴)的角位置。
在磁元件围绕环形轨道等间距隔开并且具有相等圆周长度的情况下，可以由探测器信号输出的转换定时来确定角速度。在现有技术中，这种装置在每个转换之间进行测量并且产生一平均值以便补偿误差。不利的是，平均值由越多的转换得到，则更新速度测量的速率就越慢。
为了提高分辨率，可以减小磁体长度。例如，围绕轨道间隔360个磁体(每一度轨道弧度有一个磁体)提供的分辨率是围绕轨道间隔36个磁体所提供分辨率的10倍。已经提出的一个替换方案是提供彼此挨着的两条磁元件轨道。在角位置编码器的情况下，这将包括一个在另一个里面的两个环形轨道，两个轨道围绕一公共旋转轴线布置。通过提供两个分别在不同轨道工作的编码器，能够获得比一个轨道可获得的分辨率更高的分辨率。
已经提出的另一个替换方案是提供用于一个轨道的两个探测器。通过使两个探测器彼此间隔开每个磁元件长度的一半，将产生成正交的两个信号。这就产生了两倍于一个探测器的分辨率的分辨率。
申请人已经理解：在一些情况下，一个轨道上的磁体可能与另一个轨道上的磁体的磁通发生干涉，从而使从探测器输出的信号失真。有效的是，磁场的失真产生了磁体比它们真实情况更长或更短的外观。本发明的目的是提供一种确定角位置的可靠方法，所述方法改善了这种可能出现的问题。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种处理旋转编码器中的信号的方法，这种旋转编码器包括编码区域的至少一个环形轨道，所述编码区域以第一编码区域和第二编码区域的交替图案布置，所述方法包括：
提供位于第一固定位置的第一探测器，其被布置成在编码区域轨道围绕其轴线旋转通过探测器时产生第一交替输出信号，所述第一交替输出信号包括在第一状态和第二状态之间的一系列转换，第一状态对应于第一探测器与第一编码区域对准，第二状态对应于第一探测器与第二编码区域对准；提供位于第二固定位置的第二探测器，其被布置成在编码区域轨道围绕其轴线旋转通过第二探测器时产生第一交替输出信号，所述第二交替输出信号包括在第一状态和第二状态之间的一系列转换，第一状态对应于第二探测器与第一编码区域对准，第二状态对应于第二探测器与第二编码区域对准；确认第一和第二交替输出信号中的一对可使用转换，该一对可使用转换包括第一信号从第一状态到第二状态的转换，后接第二信号的从第一状态到第二状态的转换，并且在第一信号从第一状态到第二状态的转换和第二信号的从第一状态到第二状态的转换之间的间隔期间内，第二状态没有从第二状态变化到第一状态；测量被确认的可使用对的转换之间的经过时间，以及
通过将经过时间与第一和第二探测器之间的间距结合起来而确定角速度。
编码区域可包括北极和南极磁体。因此，轨道可包括将彼此相邻的北极和南极磁体交替布置。在这种情况下，第一编码区域可以是北极，第二编码区域是南极，反之亦然。
通过以这种方式构建可使用信号对(可使用信号对必须对应于第一和第二信号的改变，所述改变可归因于轨道上的第一编码区域和第二编码区域之间的正常转换)，编码区域的长度方面的变化的影响由于速度计算而被消除。这些改变可能由于编码器的制造公差或者来自相邻轨道的磁体干扰。
第一信号的第一和第二状态不同于第二信号的第一和第二状态。它们可以是相同的。
所述状态可包括逻辑1和逻辑0，第一状态为0，第二状态为1.在这种情况下，被确认的可使用对将对应于上升边。或者，第一状态为1，第二状态为0，从而要求保护的本发明对应于下降边。
或者，第一和第二状态可以是一正值和一负值，或者事实上任何两个不同的值。对于本发明的目的而言，足够的是能够确认所述转换，并且可以确认在转换之前和之后信号所表示的哪个编码区域面对探测器。实际上，将通过所使用的探测器的类型以及所使用的任何后处理电路来确定所述状态。
所述方法可包括：确认后接第二信号的第一信号的所有相邻转换，拒绝那些不包括可使用对的转换(即：不对应于后接第二信号的N-N变化的第一信号的N-N变化，或者后接第二信号的S-S变化的第一信号的S-S变化)，以及使用至少其中一个剩余可使用对来确定速度。
因此所述方法可以连续地监测变化并且拒绝信号中的“无用”变化对。
当然，本发明可以被扩展以便将上升边和下降边都确认为可使用变换对。为此，所述方法另外包括以下步骤：
确认第一和第二信号中的一对可使用变换，其包括第一信号从第二状态到第一状态的转换，后接第二信号从第二状态到第一状态的转换，并且在第一信号从第二状态到第一状态的转换和第二信号从第二状态到第一状态的转换之间的间隔期间，所述第一信号的第一状态没有从第一状态转变到第二状态。
在变型中，本发明可包括确认按顺序接收的至少四对变换。在所述方法对应于构建可使用对的上升边和下降边的情况下，四对的次序将包括两个可使用对和两个“无用”对。两个“无用”对的每个之间的平均时间将相抵，所以所述方法可包括将所有四对之间的时间加在一起并且被四除。
因此所述方法使用2、3、4或更多的可使用对来确定速度，从而通过将各个转换对之间的总时间与各个探测器之间的间隔的相同倍数结合在一起而建立平均数。这就提供了有助于补偿信号或者(数字信号的)抖动上的噪音的一些平均值。
作为确定速度的补充或者替代，所述方法也可以确定编码器的位置。
所述方法可进一步包括以下步骤：
确认第一和第二信号中的四对临时相邻转换的次序，所述四对包括两个可使用对和两个不可用对；
确定至少一个不可用对的转换之间的时间经过；以及
将可使用对的时间经过与不可用对的每个时间经过相比较以便确定每个不可用对的经过时间误差。
通过确定每个不可用对的时间误差值，可以补偿对于这些对的经过时间的误差，因此补偿所测量转换点的误差。不可用对将对应于由于一个磁体变换而带来的第一信号中的变化，其跟随着由于不同磁体位置而带来的第二信号中的变化。因此这依赖于磁体长度，而不仅仅是探测器间隔，并且误差时间可以补偿由于磁体长度的实际误差而带来的不需要/不期望的改变和/或由于磁场失真而带来的间距或长度的可察觉变化。
通过将误差时间与速度估值结合起来可以对于每个拒绝对将误差时间转变成角度误差。这应当是从可使用对所获得的更新估值。
所述方法可以被重复，直到对于围绕轨道间隔开的每个磁体-磁体边(所述边为引起转换的部分)已经获得角误差。这将给出相对于其它转换的更加精确的位置测量。
虽然对于每个磁体所获得的角误差足以使得磁体的相对位置能够被确定，但是它没有给出绝对位置测量。这是由于虽然可容许对的信号改变之间的经过时间是精确的，并且不会由于磁体误差而改变，但是产生那个对的转换的位置是未知的。例如，如果它是本身被相邻磁体失真的磁体之间的转换，则所述转换可以从其理想位置偏离。
为了确定绝对位置，所述方法可进一步包括以下步骤：
确认第一和第二信号中的可使用转换对，所述转换对与发生在已知位置的磁体对之间的转换相对应，以及
使所有其它位置测量参照该已知位置。
发生在已知位置的已确认的可使用对可以是在以下位置的磁体之间的转换，已知在该位置没有由于其它影响而产生的磁场失真。因此，这种转换可以被假设为其“理想”位置。
一些编码器配有标志脉冲，这是-机械参考点-它可同时用作或者替代用作理想参考点的指示。
在编码器包括至少一个附加磁体相邻轨道的情况下，所选择的转换可以是与另一个轨道的相反磁性的磁体之间的转换相重合的转换。在这一点上，在北极与南极相交的情况下，由附加轨道发出的磁通对于编码区域轨道中的转换具有最小的影响。
为了确保无用测量不会破坏补偿，可以应用具有时间常数Kfilt的第一级过滤器对位置误差进行过滤。可以在已经计算新的补偿值时实施所述过滤。
由所述方法计算的误差值可以储存在查阅表形式的存储器中。因为由永久影响(诸如编码区域公差或者磁场失真)造成的误差不应当随着时间而改变，所有这是可能的。如果需要的话，它们可以被定期地重新计算并且表格被更新。
在编码器包括两个轨道的情况下，由轨道形成的图案围绕编码器定期地重复，表格尺寸可以通过利用对称性而减小。
一旦已经确定了误差，那么可以通过将误差添加到所测量位置以产生补偿位置测量来补偿编码器位置测量。
虽然在理论上应当能够在系统的整个速度范围上进行改变，但是实际上需要对补偿计算范围进行限制。这种限制是需要的，原因是在每次重复演算时需要了解每个编码器状态。在较高速度下，定时器的量子化也可能是一个问题。
对于这种方法的优化性能，将理解编码器的旋转速度应当在计算误差的同时保持恒定。因此该方法包括：在执行确定误差步骤的同时对于编码器的旋转速率进行一系列控制。或者，需要假设速度是恒定的。例如，可以获得相邻的定时值。如果每侧的定时测量是相同的，那么可以假设在那些定时测量之间速度是恒定的。
在本发明的第二方面，提供了一种编码器，它适于执行本发明第一方面的方法。
所述编码器可包括并排布置的两个磁体轨道。它们可以是环形轨道。
应当理解，由于轨道之间的潜在干涉，本发明为具有多于一个轨道的磁编码器提供了最大优势。然而，它也可用于改善其它编码器类型(诸如光学编码器)的精确度。所述方法将补偿编码器元件尺寸和定位方面的公差。
应当理解，本发明的原理可延伸到线性编码器以及旋转编码器。
附图说明
现在仅借助于一个例子并参考附图来描述本发明的一个实施例，并且所述实施例被显示在附图中，其中：
图1是根据本发明第一方面方法的用于测量角位置的大体示意性示例装置；
图2是图1所显示的编码器上的磁体的相对位置以及探测器的相对位置的部分视图；
图3是在图2所显示的电子周期中从图1的编码器的探测器输出的信号的理想变化视图；
图4是理想输出与由于编码器轨道之间的干涉而包含误差的实际输出之间的比较；
图5显示了在编码器的完整的机械旋转期间编码器边缘位置相对于理想位置的变化；
图6显示了对应于磁体之间单个、普通转换的交叉在输出信号中恒定宽度编码器状态的存在，并且显示了对于每个电子周期而言误差的周期性重复；
图7是在编码器的一个旋转期间在输出信号中的边-边位置变化视图；
图8是在边位置中各种误差的视图；
图9显示了可以由本发明的方法实施的补偿率；以及
图10显示了在编码器依次沿两个方向旋转时将所述方法应用到位置测量中。
具体实施方式
图1显示了位置感测装置10。位置感测装置10包括编码器11，编码器11附接至三相电动机13的输出轴12。所述位置感测装置包括通过一组螺栓(未显示)或者通过焊接固定到所述轴12上的编码器盘。所述编码器盘支撑着两条磁体轨道14、15，两条磁体轨道14、15围绕轴的轴线同轴地布置。第一磁体轨道包括3个磁极对，每对机械上占据120度的弧度，第二磁体轨道包括36个磁极对，它们以每组24个布置成3组，每组占据与第一磁体轨道的一个磁极对相同的角度区域。
载有两组探测器16、17的印刷电路板(PCB)沿着编码器盘被紧固在固定托架上。其中的第一组探测器17是一组霍尔效应传感器。它们被排列使得它们探测第一轨道磁体的穿过。包括三位(8值)码的霍尔传感器的输出被传给电动机控制器，所述控制器被用来控制施加到电动机相位上用于换相的电压。
第二组探测器16包括另一个霍尔效应传感器或者对磁场的变化作出响应的其它传感器(诸如磁簧开关)。它被排列为面对第二轨道，使得它响应于来自第二轨道磁体的磁通的变化。与它相邻的是又一个霍尔效应传感器。它与这组的第一个传感器相同，但是由于它定位得距离与第一个传感器有一些距离，所以它将在任何指定时间内对于第二轨道的不同区域产生作出响应。
在该实施例中第二组的第一和第二传感器之间的间距被选择成等于第二轨道磁体的角长度的一半(即，由第二组的磁体所对向的弧度的一半)。这样，当编码器旋转时，第一和第二探测器均产生周期性改变的信号，每当第二轨道磁体的北极和南极之间的转换穿过所述传感器就发生以上改变。由于它们间隔开磁体长度的一半，所以这些输出将成90度相位差。
来自传感器的输出信号被送到处理器18，在那里信号被处理以确定电动机轴位置和速度。该信息可以被传送到电动机控制器19并且被用来控制电动机13的换相。
结合第一(相位)传感器和第二(正交相位)传感器的输出提供了两位(四状态)信号，所述信号被定义成以下状态：
状态0-面对第二(正交相位)探测器和第一(相位)探测器的南磁体；
状态1-面对第二探测器的南磁体和面对第一探测器的北磁体；
状态2-面对第二探测器的北磁体和面对第一探测器的南磁体；
状态3-面对第二探测器的北磁体和面对第一探测器的北磁体。
来自第二和第三探测器的理想输出信号组被显示在图3中，其中编码器相位信号和正交相位信号精确地相应于磁体的边而产生正确电气位置和信号的变化。
然而在实际实施中，边位置将有远离理想的等间距位置的变化。这些变化中的一些可能是由于磁体公差。本申请人还已经发现了大部分变化是由于第一轨道的霍尔传感器磁体与第二轨道的磁体发生干涉。
通过在霍尔传感器上设置北极，与其径向对准的第二轨道的北极得以增强(增加了它们的有效宽度)，并且南极变弱(减小了它们的有效宽度)。类似地，设置南极就分别增强了南极并削弱了北极。从第二轨道发出的对磁化图案的影响在整个霍尔磁体上变化，并且在霍尔磁极的中心具有比其边缘更大的影响。
从图4中能够看到相位和正交相位信号的失真，其中左边图表显示了理想编码器。右边图表显示了北霍尔编码器极和南霍尔编码器极对编码器相位及正交相位信号的影响。
由于编码器边缘位置的失真，对电动机被测位置的影响将是显著的。图5显示了被引入图1的例子中的误差量大小；上部轨迹显示了三个霍尔传感器状态以及一个完整机械旋转的编码器相位和正交相位信号。通过参照高速旋转编码器进行所述测量。下部轨迹显示了边-边变化，对于这个例子其应当是恒定的2.5°。
可以看到：与理想编码器边-边差的偏离是机械上±0.8°。这意味这电气位置在一个旋转期间将改变±2.4°。这转变成速度信号上的±300rpm噪音，完全由于编码器的失真。
正如之前提到的，所述影响关于霍尔传感器磁体而变化，这从变化的周期特征上明显看出，每个电子周期重复。还应当注意对于每隔一次转换，误差特别地小。图7显示了这一点。
误差的周期性特征的原因是由于编码器的构造，见图2。存在两个磁体轨道，一个用于霍尔传感器1，2，3，一个用于编码器传感器P和Q。PCB上的编码器传感器被定位成它们彼此机械上2.5°间隔开。由于两个传感器都观测相同的磁轨道，所以两个信号之间的正交完全是由于传感器的定位精确性。所述定位精确性非常高，并且正是这个事实形成了所提出技术方案的基础。
本申请人已经构思了一种方法，借助该方法，速度信号能够通过改变编码器定时而相对容易地改善，但是位置信号的改善需要自适应算法。
速度测量
虽然由于机械性实施，所以在整个电子周期输出信号的状态在宽度上确实改变，但是从一个输出信号上的上升边到另一个输出信号上的上升边的距离保持恒定，也就是说，对于状态1和2，角距离保持不变，因此已经理解可以在这些边之间使用定时来计算我们的速度(见图3)。正如之前提到的，该角距离通过编码器中的传感器定位精度而确定。
速度可以以每秒机械角度(°mech/s)用以下公式计算：
ω＝θENC/tav
其中tav＝1/2(t1+t2)，或者tav＝1/4(t1+t2+t3+t4)，但是不如前者那么好。
θENC是编码器边缘之间的角距离。
t1和t2分别是上升边和下降边之间的时间。
注意：有可能仅使用一次定时测量，但是附加的测量应当降低存在的由于计算的定时抖动而产生的噪音。对于在附图中所显示的例子，边-边距离θENC为机械上2.5°。
从实施的观点来看，速度应当只在状态0或3时被计算，即：最后的边缘转换信息将涉及状态1和2。
位置测量
返回参考图5，误差是周期性的并且重复于每个电子周期。这一点由图7中画出所有三个电子周期而得以证实。实际上，电子周期的南半部是北半部的负值。这可被使用以便更进一步减少补偿存储。再者，显然每隔一个转换实际上没有误差(原因如之前所解释)。
为了改善位置信号，申请人已经理解：存在于位置上的变化能够被确定并且被补偿。
位置误差计算
如之前所描述的，两个编码器状态1和2保持恒定并且正确，而不管霍尔传感器磁体的干涉效应。可以使用该信息来校正编码器位置中所存在的误差。
图8显示了在霍尔传感器改变状态的位置处的机械循环的一部分。作为参照显示了理想编码器，并且标记为北极和南极的误差变化e损坏编码器磁体。
假定电动机以恒定速度旋转，那么编码器状态1中的时间将和编码器状态2中的时间相同。对于速度计算，可以对这两个定时测量求平均值，以便减少定时抖动并且确定编码器所需要的状态转换之间的时间tav。
通过已知状态转换的正确时间，能够检验在从状态3到0转换的定时信息。理想的是这些应当与tav相同，但是由于失真，它们将是不同的。可以应用所述不同来计算每个状态的实际角度差，这又能被用来计算由于失真所导入的误差。
用以下公式计算实际的编码器边-边差：
θ0＝(t0/tav)×θENC或者θ0＝ωt0
θ3＝(t3/tav)×θENC或者θ3＝ωt3
如之前提到的，通过固定的编码器传感器的定位精确性来确定状态1和2，因此θ1＝θENC并且θ2＝θENC。
通过已知实际位置差，可以用以下公式计算位置误差(即：与理想θENC的偏离)：
e3＝θENC-θ3
e2＝e3
e0＝θENC-θ0
e1＝e0
应当注意：虽然对于编码器状态1和2，宽度是恒定且正确的，但是边的绝对位置是不正确的。所述偏离的原因是由状态0和3所引入的误差并且必须被补偿。
在所有边都移动的情况下，需要绝对参考点。所述参考点是霍尔传感器改变状态的位置。假定当霍尔传感器改变状态时，霍尔磁体施加在编码器磁化上的失真是可以忽略的，并且编码器转换存在于正确位置。
位置误差过滤器
为了确保不良测量不会损坏补偿，位置误差应当使用具有时间常量Kfilt的第一级过滤器进行过滤。所述过滤器应当仅在已经计算新的补偿值时实施。
位置误差存储
正如之前描述的，位置误差重复于每个电子周期，因此对于补偿算法的储存要求是对电子周期内的每个编码器转换提供一补偿值，由以下公式定义：
Kmax＝0.5(360/pθENC)
其中p是极对的数目。因子0.5是由于校正项e1和e2分别与e0和e3相同。为此，储存需求可以被二等分。对于图示的实施例，储存尺寸对于一个电子周期是24。
然后可以二等分编码器计数k，并且使用它作为进入表格的索引用于补偿计算和应用。
位置误差补偿
一旦已经确定误差，就可以通过以下公式对编码器位置测量进行补偿：
θk’＝θk+ek
可以通过索引进入补偿表格中而应用补偿值。虽然对于补偿值的计算，算法需要了解每个编码器状态，但是一旦已经确定补偿值，就能够直接索引应用，而无需了解每个状态(编码器计数保持参考点)。
补偿条件
虽然在理论上应当能够在系统的整个速度范围中进行改变，但是在事实上将需要对补偿计算范围进行限制。由于在每次重复算法时需要了解每个编码器状态，所以需要该限制。在更高速度时定时器的量化(quantisation)也是一个问题。
为了确保在每个编码器状态中发生至少一个算法，可以由以下公式确定计算补偿的最大速度(单位rpm)：
ωmax＝0.5(60θENC/360T)
最小速度ωmin由相位和正交相位边的最大定时器长度确定。磁滞现象应当被应用于ωmax和ωmin。
为了获得补偿算法的最佳性能，电动机速度应当是恒定的，对于这种小角度需要电动机速度是恒定速度应当不会造成问题。在稳定状态条件下速度将是恒定的，并且因此t1≈t2。如果t1和t2处于彼此的固定百分率内，则应当发生补偿计算。
在编码器周期中能够补偿编码器边两次，一次在状态1，一次在状态2，如图9所显示的。
位置颠倒
边位置补偿是双向的，并且可以独立于方向应用相同的补偿值。这可以从图10看见，图10显示了方向的颠倒以及相对于理想编码器边的误差。
因此将要理解，至少部分地，本发明在于承认：误差会导致“好”的可用对以及“坏”的转换对，好的可用对具有由探测器之间的间距设定的固定间距，坏的对由于编码器元件的公差或者其它影响而改变。本发明寻求保护已经开发的一种方法，该方法已经将以上因素考虑进去以便构建速度测量或者位置测量。
可以设想各种替代方案，并且所寻求的保护范围不应当被限制在所描述的特定例子。本发明可以被延伸到由多于两个探测器所读取的编码器，所述编码器可包括磁体或者其它编码器元件。例如，它可以被应用到用于控制电动机换流的测量中(其中使用了单个元件轨道)，或者应用到比这里所讨论的更复杂的方案中(其中霍尔传感器所使用的元件轨道与编码器元件的另外轨道相结合以便允许获得高分辨率的位置和速度信息)。

Claims (13)

1.一种处理旋转编码器中的信号的方法，这种旋转编码器包括多个编码区域构成的至少一个环形轨道，所述编码区域以第一编码区域和第二编码区域的交替图案布置，所述方法包括：
提供位于第一固定位置的第一探测器，其被布置成在编码区域的环形轨道围绕环形轨道的轴线旋转通过所述第一探测器时产生第一交替输出信号，所述第一交替输出信号包括在第一状态和第二状态之间的一系列转换，其中所述第一状态对应于所述第一探测器与第一编码区域对准，所述第二状态对应于所述第一探测器与第二编码区域对准；
提供位于第二固定位置的第二探测器，其被布置成在编码区域的环形轨道围绕环形轨道的轴线旋转通过所述第二探测器时产生第二交替输出信号，所述第二交替输出信号包括在第一状态和第二状态之间的一系列转换，其中所述第一状态对应于所述第二探测器与第一编码区域对准，所述第二状态对应于所述第二探测器与第二编码区域对准；
确认所述第一交替输出信号和第二交替输出信号中的一对可使用转换，该一对可使用转换包括所述第一交替输出信号从第一状态到第二状态的转换，后接所述第二交替输出信号从第一状态到第二状态的转换，并且在所述第一交替输出信号从第一状态到第二状态的转换和所述第二交替输出信号从第一状态到第二状态的转换之间的间隔期间内，所述第一交替输出信号的所述第二状态没有从第二状态变化到第一状态；测量被确认的所述一对可使用转换之间的经过时间；
通过将所述经过时间与所述第一探测器和第二探测器之间的间距结合起来而确定角速度；
确定所述编码器的位置；
确认第一交替输出信号和第二交替输出信号中的四对临时相邻转换的顺序，所述四对转换包括两对可使用转换和两对不可用转换；
确定至少一对所述不可用转换之间的经过时间；以及
将一对可使用转换的经过时间与所述两对不可用转换的每个经过时间相比较，以便确定每对不可用转换的经过时间的误差值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码区域包括多个北极磁体和多个南极磁体。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一编码区域为北极，所述第二编码区域是南极。
4.如前面任一项权利要求所述的方法，进一步包括：确认后接第二交替输出信号的第一交替输出信号的所有相邻转换，拒绝那些不包括可使用对的转换，确定剩余的转换形成可使用对，以及使用可使用对中的至少一个来确定速度。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括确认第一交替输出信号和第二交替输出信号中的一对可使用转换，所述一对可使用转换包括第一交替输出信号从第二状态到第一状态的转换，后接第二交替输出信号从第二状态到第一状态的转换，并且在第一交替输出信号从第二状态到第一状态的转换和第二交替输出信号从第二状态到第一状态的转换之间的间隔期间，所述第一交替输出信号的所述第一状态没有从第一状态变化到第二状态。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：确认按顺序接收的至少四对转换，该至少四对转换包括两对可使用转换和两对不可用转换，将所有四对转换之间的时间加起来并且被四除。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述误差值与速度的估计值相结合，将所述误差值转换成每对被拒绝转换的角误差。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：确认第一交替输出信号和第二交替输出信号中的一对可使用转换，所述一对可使用转换对应于发生在已知位置的磁体对之间的转换，以及
使所有其它位置测量参照所述已知位置。
9.一种适于执行信号处理方法的编码器，该编码器包括：
多个编码区域构成的至少一个环形轨道，所述编码区域以第一编码区域和第二编码区域的交替图案布置，
位于第一固定位置的第一探测器，其被布置成在编码区域的环形轨道围绕其轴线旋转通过所述第一探测器时产生第一交替输出信号，所述第一交替输出信号包括在第一状态和第二状态之间的一系列转换，其中所述第一状态对应于所述第一探测器与第一编码区域对准，所述第二状态对应于所述第一探测器与第二编码区域对准；
位于第二固定位置的第二探测器，其被布置成在编码区的环形轨道域围绕其轴线旋转通过所述第二探测器时产生第二交替输出信号，所述第二交替输出信号包括在第一状态和第二状态之间的一系列转换，其中所述第一状态对应于所述第二探测器与第一编码区域对准，所述第二状态对应于所述第二探测器与第二编码区域对准；
所述方法包括：
确认所述第一交替输出信号和第二交替输出信号中的一对可使用转换，该一对可使用转换包括所述第一交替输出信号从第一状态到第二状态的转换，后接所述第二交替输出信号从第一状态到第二状态的转换，并且在所述第一交替输出信号从第一状态到第二状态的转换和所述第二交替输出信号从第一状态到第二状态的转换之间的间隔期间，所述第一交替输出信号的第二状态没有从所述第二状态变化到第一状态；测量被确认的所述一对可使用转换之间的经过时间；
通过将所述经过时间与所述第一探测器和第二探测器之间的间距结合起来而确定角速度；
确定所述编码器位置的步骤。
确认第一交替输出信号和第二交替输出信号中的四对临时相邻转换的顺序，所述四对转换包括两对可使用转换和两对不可用转换；
确定至少一对所述不可用转换之间的经过时间；以及
将一对可使用转换的经过时间与所述两对不可用转换的每个经过时间相比较，以便确定每对不可用转换的经过时间的误差值。
10.如权利要求9所述的编码器，其包括并排设置的两个磁体轨道。
11.如权利要求9所述的编码器，其特征在于，所述编码区域包括磁体。
12.如权利要求10所述的编码器，其特征在于，所述磁体轨道是环形轨道。
13.如权利要求9、10、11或12所述的编码器，其包括由多个磁体构成的两个轨道，每个磁体限定一编码区域，来自一个轨道中的一个或多个磁体的磁场与另一个轨道中的一个或多个磁体的磁场发生干涉，以引入在所述第一和第二交替输出信号从第一状态到第二状态的转换之间的测量时间中的经过时间的测量误差。
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