CN103208956A - 电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置及方法,其装置包括微控制器模块和电源模块,微控制器模块的输入端接有霍尔信号调理电路模块和电机绕组电流检测电路模块,电机绕组电流检测电路模块由依次相接的霍尔电流传感器、电流信号调理电路模块和A/D转换电路模块组成,A/D转换电路模块与微控制器模块的输入端相接,微控制器模块的输出端接有电机驱动电路模块;其方法包括步骤:一、基准电流Iref的获取,二、对待测电机霍尔位置传感器的安装误差进行检测与补偿。本发明结构简单,设计新颖合理,操作方便,自动化程度高,检测效率高,实现成本低,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域,尤其是涉及一种电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置及方法。
背景技术
在电机控制技术领域,为了进行位置或速度的精确控制以及提高电机的控制性能,往往需要知道电机转子的位置或速度信息,这可以通过安装转子位置传感器来获得。其中霍尔型电机位置传感器具有体积小、无触点、易于安装,位置信息解调电路简单等特点,在各类电机的转子位置及速度检测上应用广泛。然而,和其他类型的传感器一样,霍尔转子位置传感器在安装时的装配误差会导致电机实际转子位置与通过霍尔传感器检测到的转子位置之间存在误差,这种检测误差的存在会引起不期望和不可控制的直轴电流,从而影响电机控制的精度,降低控制系统的效率,严重时会造成电机无法起动或反转。
目前对霍尔型电机转子位置传感器安装误差的检测通常使用人工实验的方法,调整霍尔位置传感器的安装位置,直至满足精度要求,成本高、效率低。也有人提出了反电势法对霍尔型电机转子位置传感器安装误差进行检测,但反电势法的大小与电机转速有关,通用性差;此外,为了获得较为平滑的反电势波形,在进行反电势信号的检测时通常会引入滤波器,从而引起信号的相角延迟和幅值衰减问题,需要进行额外的补偿处理,工程实现复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种结构简单、设计新颖合理、操作方便且成本低、自动化程度高的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:包括微控制器模块和为装置中各用电模块供电的电源模块,所述微控制器模块的输入端接有用于对安装在电机上的霍尔位置传感器输出的信号进行调理的霍尔信号调理电路模块和用于对电机绕组电流进行检测的电机绕组电流检测电路模块,所述电机绕组电流检测电路模块由依次相接的霍尔电流传感器、电流信号调理电路模块和A/D转换电路模块组成,所述A/D转换电路模块与所述微控制器模块的输入端相接,所述微控制器模块的输出端接有电机驱动电路模块。
上述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:所述电源模块包括用于为霍尔信号调理电路模块和电机驱动电路模块供电的第一电源模块,以及用于为微控制器模块和电机绕组电流检测电路模块供电的第二电源模块,所述第一电源模块为12V电源模块,所述12V电源模块包括第一芯片ISL8540,整流二极管D4,极性电容C65,电感L1,非极性电容C29、C38和C40,以及电阻R54、R56、R59、R60和R61;所述第一芯片ISL8540的引脚1、引脚2、引脚15和引脚16均与非极性电容C29的一端、整流二极管D4的负极和电感L1的一端相接,所述电感L1的另一端与极性电容C65的正极相接且为所述12V电源模块的12V电压输出端,所述12V电源模块的12V电压输出端与数字地VSS之间接有相互并联的非极性电容C43、C44和C45,所述第一芯片ISL8540的引脚3与非极性电容C29的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚5通过非极性电容C30接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚7通过电阻R52与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C36接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚9与非极性电容C40的一端、电阻R56的一端、电阻R59的一端、电阻R60的一端和电阻R61的一端相接,所述电阻R59的另一端与电感L1的另一端相接,所述电阻R61的另一端通过非极性电容C34与电感L1的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚10与电阻R54的一端和非极性电容C38的一端相接,所述电阻R54的另一端与非极性电容C40的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚11通过非极性电容C42接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚12与微控制器模块相接,所述第一芯片ISL8540的引脚14通过相互并联的非极性电容C63和非极性电容C64接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19和引脚20均与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C26接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚0、引脚4、引脚6、引脚8、引脚13、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28和引脚29,以及整流二极管D4的正极、极性电容C65的负极、电阻R56的另一端、电阻R60的另一端和非极性电容C38的另一端均接数字地VSS;所述第二电源模块包括5V电源模块、3.3V数字电源模块、3.3V模拟电源模块、1.8V数字电源模块和1.8V模拟电源模块,所述5V电源模块包括第二芯片ISL8540,整流二极管D5,极性电容C69和C70,电感L2,瞬态电压抑制二极管TVS2,非极性电容C31、C39和C41,以及电阻R50、R51、R55和R62;所述第二芯片ISL8540的引脚1、引脚2、引脚15和引脚16均与非极性电容C31的一端、整流二极管D5的负极和电感L2的一端相接,所述电感L2的另一端与极性电容C69的正极和极性电容C70的正极均相接且为所述5V电源模块的5V电压输出端,所述5V电源模块的5V电压输出端与数字地VSS之间接有相互并联的非极性电容C49、C50、C51和C52,所述第二芯片ISL8540的引脚3与非极性电容C31的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚5通过非极性电容C32接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚7通过电阻R53与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C37接数字地VSS,所述外部直流电源的输出端VP与数字地VSS之间接有非极性电容C28,所述第二芯片ISL8540的引脚9与非极性电容C41的一端、电阻R50的一端、电阻R51的一端和电阻R62的一端相接,所述电阻R50的另一端通过电阻R64与电感L2的另一端相接,所述电阻R51的另一端通过电阻R63接数字地VSS,所述电阻R62的另一端通过非极性电容C35与电感L2的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚10与电阻R55的一端和非极性电容C39的一端相接,所述电阻R55的另一端与非极性电容C41的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚11通过非极性电容C33接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚12与微控制器模块相接,所述第二芯片ISL8540的引脚14通过非极性电容C71接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19和引脚20均与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C27接数字地VSS,所述外部直流电源的输出端VP与瞬态电压抑制二极管TVS2的负极相接,所述外部直流电源的输出端VP通过电阻R49与外部直流电源的输出端VP相接,所述第二芯片ISL8540的引脚0、引脚4、引脚6、引脚8、引脚13、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28和引脚29,以及整流二极管D5的正极、极性电容C69的负极、极性电容C70的负极、电阻R56的另一端、电阻R60的另一端、非极性电容C39的另一端和瞬态电压抑制二极管TVS2的正极均接数字地VSS;所述3.3V数字电源模块包括第一芯片TPS77501,非极性电容C51、C52和C53,以及电阻R71、R72、R73和R74,所述第一芯片TPS77501的引脚6和引脚7以及非极性电容C51的一端和非极性电容C52的一端均与所述5V电源模块的5V电压输出端相接,所述第一芯片TPS77501的引脚13和引脚14均与非极性电容C53的一端相接且为所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端,所述第一芯片TPS77501的引脚15与电阻R71的一端和电阻R74的一端相接,所述电阻R71的另一端通过电阻R72接电源地GND,所述电阻R74的另一端通过电阻R73与3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C51的另一端、非极性电容C52的另一端和非极性电容C53的另一端,以及所述第一芯片TPS77501的引脚0、引脚1、引脚2、引脚3、引脚5、引脚11、引脚12、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33和引脚34均接电源地GND;所述3.3V模拟电源模块包括磁珠CZ2和CZ3以及非极性电容C34和C36,所述磁珠CZ2的一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端和非极性电容C34的一端相接,所述磁珠CZ2的另一端为3.3V模拟电源模块的A3.3V电压输出端且与非极性电容C36的一端相接,所述非极性电容C34的另一端和磁珠CZ3的一端均接电源地GND,所述非极性电容C36的另一端和磁珠CZ3的另一端均接模拟地AGND;所述1.8V数字电源模块包括第二芯片TPS77501,非极性电容C54、C57和C56,以及电阻R75、R76、R77和R78,所述第二芯片TPS77501的引脚6和引脚7以及非极性电容C54的一端和非极性电容C57的一端均与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述第二芯片TPS77501的引脚13和引脚14均与非极性电容C56的一端相接且为所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端,所述第二芯片TPS77501的引脚15与电阻R77的一端和电阻R76的一端相接,所述电阻R77的另一端通过电阻R78接电源地GND,所述电阻R76的另一端通过电阻R75与所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端相接,所述非极性电容C54的另一端、非极性电容C57的另一端和非极性电容C56的另一端,以及所述第二芯片TPS77501的引脚0、引脚1、引脚2、引脚3、引脚5、引脚11、引脚12、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33和引脚34均接电源地GND;所述1.8V模拟电源模块包括磁珠CZ1以及非极性电容C24和C25,所述磁珠CZ1的一端与1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端和非极性电容C25的一端相接,所述磁珠CZ2的另一端为1.8V模拟电源模块的A1.8V电压输出端且与非极性电容C24的一端相接,所述非极性电容C25的另一端接电源地GND,所述非极性电容C24的另一端接模拟地AGND。
上述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:所述微控制器模块包括数字信号处理器TMS320F2808、晶振电路和复位电路,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚2、引脚11、引脚41、引脚49、引脚55、引脚62、引脚69、引脚77、引脚87、引脚89、引脚90和引脚94均接电源地GND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚3、引脚46、引脚65和引脚96均与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚4通过电阻R82与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚36通过非极性电容C81接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚37通过非极性电容C80接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚38通过电阻R80接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚43通过电阻R83与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚54通过电阻R81与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚10、引脚42、引脚59、引脚68、引脚85和引脚93均与所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚12和引脚40均与所述1.8V模拟电源模块的A1.8V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚13、引脚14、引脚24、引脚25、引脚29、引脚31和引脚39均接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚15和引脚26均与所述3.3V模拟电源模块的A3.3V电压输出端相接;所述晶振电路由晶振Y以及非极性电容C86和C87组成,所述非极性电容C87的一端和晶振Y的一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚86相接,所述非极性电容C86的一端和晶振Y的另一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚88相接,所述非极性电容C87的另一端和非极性电容C86的另一端均接电源地GND;所述复位电路由电阻R90和无极性电容C84组成,所述电阻R90的一端和非极性电容C84的一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚78相接,所述阻R90的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C84的另一端接电源地GND;所述第一芯片ISL8540的引脚12和所述第二芯片ISL8540的引脚12均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚58相接。
上述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:安装在电机上的霍尔位置传感器的数量为三个且分别为A相霍尔位置传感器、B相霍尔位置传感器和C相霍尔位置传感器,所述霍尔信号调理电路模块包括用于将A相霍尔位置传感器、B相霍尔位置传感器和C相霍尔位置传感器的输出信号引出的五脚接插件JHALL,与五脚接插件JHALL相接的A相滤波电路模块、B相滤波电路模块和C相滤波电路模块,以及与A相滤波电路模块相接的A相整形及电平调整电路模块、与B相滤波电路模块相接的B相整形及电平调整电路模块和与C相滤波电路模块相接的C相整形及电平调整电路模块;所述五脚接插件JHALL的引脚1与C相霍尔位置传感器的输出端PC相接,所述五脚接插件JHALL的引脚2与B相霍尔位置传感器的输出端PB相接,所述五脚接插件JHALL的引脚3与A相霍尔位置传感器的输出端PA相接,所述五脚接插件JHALL的引脚4接数字地VSS,所述五脚接插件JHALL的引脚5通过电阻R57与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C55接数字地VSS;所述A相滤波电路模块由电阻R43和R46以及非极性电容C46组成,所述电阻R43的一端和电阻R46的一端均与所述五脚接插件JHALL的引脚3相接,所述电阻R43的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R46的另一端通过非极性电容C46接数字地VSS且为所述A相滤波电路模块的信号输出端PAK;所述B相滤波电路模块由电阻R44和R47以及非极性电容C47组成,所述电阻R44的一端和电阻R47的一端均与所述五脚接插件JHBLL的引脚2相接,所述电阻R44的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R47的另一端通过非极性电容C47接数字地VSS且为所述B相滤波电路模块的信号输出端PBK;所述C相滤波电路模块由电阻R45和R48以及非极性电容C48组成,所述电阻R45的一端和电阻R48的一端均与所述五脚接插件JHCLL的引脚1相接,所述电阻R45的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R48的另一端通过非极性电容C48接数字地VSS且为所述C相滤波电路模块的信号输出端PCK;所述A相整形及电平调整电路模块包括第一运算放大器TLV2772和非极性电容C8,以及电阻R14、R15、R32和R39;所述第一运算放大器TLV2772的引脚2与所述A相滤波电路模块的信号输出端PAK相接,所述第一运算放大器TLV2772的引脚3与电阻R14的一端、电阻R15的一端和电阻R39的一端相接,所述电阻R14的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R15的另一端接电源地GND,所述第一运算放大器TLV2772的引脚1为所述A相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚91相接,所述电阻R39的另一端和电阻R32的一端均与第一运算放大器TLV2772的引脚1相接,所述电阻R32的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C8接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间;所述B相整形及电平调整电路模块包括第一运算放大器TLV2772和非极性电容C9,以及电阻R34、R35、R37和R43;所述第一运算放大器TLV2772的引脚6与所述B相滤波电路模块的信号输出端PBK相接,所述第一运算放大器TLV2772的引脚5与电阻R34的一端、电阻R35的一端和电阻R43的一端相接,所述电阻R34的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R35的另一端接电源地GND,所述第一运算放大器TLV2772的引脚7为所述B相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚83相接,所述电阻R43的另一端和电阻R37的一端均与第一运算放大器TLV2772的引脚7相接,所述电阻R37的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C9接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间;所述C相整形及电平调整电路模块包括第二运算放大器TLV2772和非极性电容C11,以及电阻R33、R38、R36和R41;所述第二运算放大器TLV2772的引脚6与所述C相滤波电路模块的信号输出端PCK相接,所述第二运算放大器TLV2772的引脚5与电阻R33的一端、电阻R38的一端和电阻R41的一端相接,所述电阻R33的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R38的另一端接电源地GND,所述第二运算放大器TLV2772的引脚7为所述C相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚99相接,所述电阻R41的另一端和电阻R36的一端均与第二运算放大器TLV2772的引脚7相接,所述电阻R36的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C11接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间。
上述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:所述A/D转换电路模块集成在所述数字信号处理器TMS320F2808内部,所述霍尔电流传感器的数量为三个且分别为A相霍尔电流传感器、B相霍尔电流传感器和C相霍尔电流传感器,所述电流信号调理电路模块包括用于对A相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的A相电流信号调理电路模块、用于对B相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的B相电流信号调理电路模块和用于对C相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的C相电流信号调理电路模块;所述A相电流信号调理电路模块包括电阻R3和钳位二极管D1,所述钳位二极管D1的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D1的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D1的引脚3与电阻R3的一端和A相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_AHK相接,所述电阻R3的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚34相接;所述B相电流信号调理电路模块包括电阻R4和钳位二极管D2,所述钳位二极管D2的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D2的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D2的引脚3与电阻R4的一端和B相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_BHK相接,所述电阻R4的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚33相接;所述C相电流信号调理电路模块包括电阻R5和钳位二极管D3,所述钳位二极管D3的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D3的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D3的引脚3与电阻R5的一端和C相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_CHK相接,所述电阻R5的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚32相接。
上述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:所述电机驱动电路模块包括电机A相驱动电路模块、电机B相驱动电路模块和电机C相驱动电路模块,所述电机A相驱动电路模块包括第一芯片LTC44,功率MOS管Q2和Q4,整流二极管D11,非极性电容C2、C3、C18和C19,以及电阻R2、R4、R14、R16、R25、R26、R31、R32、R37和R38;所述第一芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚44相接且通过电阻R37接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚47相接且通过电阻R38接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C18接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚4与电阻R4的一端和电阻R26的一端相接,所述电阻R4的另一端与功率MOS管Q4的栅极相接,所述功率MOS管Q4的漏极与功率MOS管Q2的源极和电阻R16的一端相接,所述电阻R16的另一端与非极性电容C3的一端相接,所述电阻R26的另一端、功率MOS管Q4的源极和非极性电容C3的另一端均接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚6与非极性电容C19的一端、电阻R31的一端和电阻R32的一端相接,所述电阻R31的另一端和电阻R32的另一端均与整流二极管D11的负极相接,所述整流二极管D11的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第一芯片LTC44的引脚7与电阻R2的一端和电阻R25的一端相接,所述电阻R2的另一端与功率MOS管Q2的栅极相接,所述功率MOS管Q2的漏极和电阻R14的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R14的另一端与非极性电容C2的一端相接,所述电阻R25的另一端、功率MOS管Q2的源极和非极性电容C2的另一端均与电机的A相绕组接头JA1相接;所述电机B相驱动电路模块包括第二芯片LTC44,功率MOS管Q6和Q8,整流二极管D12,非极性电容C5、C8、C20和C21,以及电阻R6、R8、R18、R20、R27、R28、R33、R34、R39和R40;所述第二芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚53相接且通过电阻R39接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚51相接且通过电阻R40接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C20接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚4与电阻R8的一端和电阻R28的一端相接,所述电阻R28的另一端与功率MOS管Q8的栅极相接,所述功率MOS管Q8的漏极与功率MOS管Q6的源极和电阻R20的一端相接,所述电阻R20的另一端与非极性电容C8的一端相接,所述电阻R28的另一端、功率MOS管Q8的源极和非极性电容C8的另一端均接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚6与非极性电容C21的一端、电阻R33的一端和电阻R34的一端相接,所述电阻R33的另一端和电阻R34的另一端均与整流二极管D12的负极相接,所述整流二极管D12的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第二芯片LTC44的引脚7与电阻R6的一端和电阻R27的一端相接,所述电阻R6的另一端与功率MOS管Q6的栅极相接,所述功率MOS管Q6的漏极和电阻R18的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R18的另一端与非极性电容C5的一端相接,所述电阻R27的另一端、功率MOS管Q6的源极和非极性电容C5的另一端均与电机的B相绕组接头JB1相接;所述电机C相驱动电路模块包括第三芯片LTC44,功率MOS管Q10和Q12,整流二极管D13,非极性电容C10、C12、C22和C23,以及电阻R10、R12、R22、R24、R29、R30、R35、R36、R41和R42;所述第三芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚48相接且通过电阻R41接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚45相接且通过电阻R42接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C22接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚4与电阻R12的一端和电阻R30的一端相接,所述电阻R30的另一端与功率MOS管Q12的栅极相接,所述功率MOS管Q12的漏极与功率MOS管Q10的源极和电阻R24的一端相接,所述电阻R24的另一端与非极性电容C12的一端相接,所述电阻R30的另一端、功率MOS管Q12的源极和非极性电容C12的另一端均接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚6与非极性电容C23的一端、电阻R35的一端和电阻R36的一端相接,所述电阻R35的另一端和电阻R36的另一端均与整流二极管D13的负极相接,所述整流二极管D13的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第三芯片LTC44的引脚7与电阻R10的一端和电阻R29的一端相接,所述电阻R10的另一端与功率MOS管Q10的栅极相接,所述功率MOS管Q10的漏极和电阻R22的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R22的另一端与非极性电容C10的一端相接,所述电阻R29的另一端、功率MOS管Q10的源极和非极性电容C10的另一端均与电机的C相绕组接头JC1相接。
本发明还提供了一种数据处理速度快、可显著简化检测电机霍尔位置传感器安装误差的实施步骤、降低检测电机霍尔位置传感器安装误差的难度的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、基准电流Iref的获取:以一台霍尔位置传感器安装精度满足要求的电机为标准电机,将标准电机的A相绕组接头、B相绕组接头和C相绕组接头分别与所述电机驱动电路模块连接,所述微控制器模块输出对标准电机的控制信号并通过电机驱动电路模块进行功率放大后驱动标准电机旋转时间段T,所述电机绕组电流检测电路模块对标准电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内标准电机任意一相绕组Px的电流平均值并作为基准电流Iref;
步骤二、对待测电机霍尔位置传感器的安装误差进行检测与补偿,其具体过程为:
步骤201、设定待测电机霍尔位置传感器的初始安装误差补偿值DT0为零;
步骤202、将待测电机的A相绕组接头、B相绕组接头和C相绕组接头分别与所述电机驱动电路模块连接,所述微控制器模块输出对待测电机的控制信号并通过电机驱动电路模块进行功率放大后驱动待测电机旋转,所述电机绕组电流检测电路模块对标准电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值X;
步骤203、所述微控制器模块将时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值X与基准电流Iref作比较,当X≤Iref时,判断为待测电机霍尔位置传感器安装满足安装精度要求,不需要进行安装误差补偿;当X>Iref时,判断为待测电机霍尔位置传感器安装不满足安装精度要求,按以下步骤进行安装误差补偿:
步骤2031、以允许的霍尔位置传感器安装偏差精度为步进单位Δ,并设置安装误差补偿值调整方向F为+1,将步骤201中设定的霍尔位置传感器初始安装误差补偿值DT0增大一个步进单位Δ后,得到霍尔位置传感器安装误差补偿值DT,所述霍尔信号调理电路模块对安装在待测电机上的霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块采用霍尔位置传感器安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值Y;其中,步进单位Δ以电角度表示,方向F为+1为顺时针方向或逆时针方向;
步骤2032、所述微控制器模块根据X、Y和F的值对霍尔位置传感器安装误差补偿值DT进行更新和调整,具体为:
当F为+1且X>Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器安装误差补偿值DT增大一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为+1,所述霍尔信号调理电路模块对安装在待测电机上的霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块采用霍尔位置传感器安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
当F为+1且X≤Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器安装偏差补偿值减小一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为-1,所述霍尔信号调理电路模块对安装在待测电机上的霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块采用霍尔位置传感器安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;其中,方向F为-1为与方向F为+1时相反的方向;
当F为-1且X>Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器安装误差补偿值DT减小一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为-1,所述霍尔信号调理电路模块对安装在待测电机上的霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块采用霍尔位置传感器安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
当F为-1且X≤Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器安装误差补偿值DT增大一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为+1,所述霍尔信号调理电路模块对安装在待测电机上的霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块采用霍尔位置传感器安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块,所述微控制器模块对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
步骤2033、重复步骤2032,直至X的值多次满足X≤Iref,此时得到的霍尔位置传感器安装误差补偿值DT即为最终的霍尔位置传感器安装误差补偿值,所述微控制器模块以最终的霍尔位置传感器安装误差补偿值对霍尔位置传感器检测到的电机转动位置信号进行误差补偿。
上述的方法,其特征在于:所述步进单位Δ的取值范围为0.1°~0.8°。
上述的方法,其特征在于:所述时间段T的取值范围为10mS~40ms。
上述的方法,其特征在于:步骤2033中,需要重复步骤2032,直至X的值有100~300次满足X≤Iref,此时得到的霍尔位置传感器安装误差补偿值DT即为最终的霍尔位置传感器安装误差补偿值。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置的结构简单,设计新颖合理。
2、本发明在通用电机控制平台上稍加改进即可实现,操作方便且成本低。
3、本发明霍尔位置传感器安装偏差的检测及其补偿值的计算通过微控制器模块自动进行,特别适合对电机霍尔位置传感器安装误差的批量检测,降低了霍尔位置传感器安装偏差检测的复杂度。
4、本发明电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿方法的实现方便,自动化程度高,数据处理速度快,可显著简化检测电机霍尔位置传感器安装误差的实施步骤,降低检测电机霍尔位置传感器安装误差的难度,并实现了对电机霍尔位置传感器安装误差补偿值的自动获取。
5、本发明的适应性强,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
综上所述,本发明结构简单,设计新颖合理,操作方便,自动化程度高,检测效率高,解决了现有技术中霍尔型电机转子位置传感器安装误差检测方法的效率低、工程实现复杂等缺陷和不足,实现成本低,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置的电路原理框图。
图2为本发明12V电源模块的电路原理图。
图3为本发明5V电源模块的电路原理图。
图4为本发明3.3V数字电源模块的电路原理图。
图5为本发明3.3V模拟电源模块的电路原理图。
图6为本发明1.8V数字电源模块的电路原理图。
图7为本发明1.8V模拟电源模块的电路原理图。
图8为本发明微控制器模块的电路原理图。
图9为本发明霍尔信号调理电路模块的电路原理图。
图10为本发明电流信号调理电路模块的电路原理图。
图11为本发明电机A相驱动电路模块的电路原理图。
图12为本发明电机B相驱动电路模块的电路原理图。
图13为本发明电机C相驱动电路模块的电路原理图。
图14为本发明电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿方法的方法流程图。
附图标记说明:
1—微控制器模块; 2-1—第一电源模块; 2-2—第二电源模块;
3—霍尔信号调理电路模块; 4—电机绕组电流检测电路模块;
4-1—霍尔电流传感器; 4-2—电流信号调理电路模块;
4-3—A/D转换电路模块; 5—霍尔位置传感器;
6—电机; 7—电机驱动电路模块。
具体实施方式
如图1所示,本发明所述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,包括微控制器模块1和为装置中各用电模块供电的电源模块,所述微控制器模块1的输入端接有用于对安装在电机6上的霍尔位置传感器5输出的信号进行调理的霍尔信号调理电路模块3和用于对电机6绕组电流进行检测的电机绕组电流检测电路模块4,所述电机绕组电流检测电路模块4由依次相接的霍尔电流传感器4-1、电流信号调理电路模块4-2和A/D转换电路模块4-3组成,所述A/D转换电路模块4-3与所述微控制器模块1的输入端相接,所述微控制器模块1的输出端接有电机驱动电路模块7。
本实施例中,所述电源模块包括用于为霍尔信号调理电路模块3和电机驱动电路模块7供电的第一电源模块2-1,以及用于为微控制器模块1和电机绕组电流检测电路模块4供电的第二电源模块2-2,如图2所示,所述第一电源模块2-1为12V电源模块,所述12V电源模块包括第一芯片ISL8540,整流二极管D4,极性电容C65,电感L1,非极性电容C29、C38和C40,以及电阻R54、R56、R59、R60和R61;所述第一芯片ISL8540的引脚1、引脚2、引脚15和引脚16均与非极性电容C29的一端、整流二极管D4的负极和电感L1的一端相接,所述电感L1的另一端与极性电容C65的正极相接且为所述12V电源模块的12V电压输出端,所述12V电源模块的12V电压输出端与数字地VSS之间接有相互并联的非极性电容C43、C44和C45,所述第一芯片ISL8540的引脚3与非极性电容C29的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚5通过非极性电容C30接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚7通过电阻R52与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C36接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚9与非极性电容C40的一端、电阻R56的一端、电阻R59的一端、电阻R60的一端和电阻R61的一端相接,所述电阻R59的另一端与电感L1的另一端相接,所述电阻R61的另一端通过非极性电容C34与电感L1的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚10与电阻R54的一端和非极性电容C38的一端相接,所述电阻R54的另一端与非极性电容C40的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚11通过非极性电容C42接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚12与微控制器模块1相接,所述第一芯片ISL8540的引脚14通过相互并联的非极性电容C63和非极性电容C64接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19和引脚20均与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C26接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚0、引脚4、引脚6、引脚8、引脚13、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28和引脚29,以及整流二极管D4的正极、极性电容C65的负极、电阻R56的另一端、电阻R60的另一端和非极性电容C38的另一端均接数字地VSS;所述第二电源模块2-2包括5V电源模块、3.3V数字电源模块、3.3V模拟电源模块、1.8V数字电源模块和1.8V模拟电源模块,如图3所示,所述5V电源模块包括第二芯片ISL8540,整流二极管D5,极性电容C69和C70,电感L2,瞬态电压抑制二极管TVS2,非极性电容C31、C39和C41,以及电阻R50、R51、R55和R62;所述第二芯片ISL8540的引脚1、引脚2、引脚15和引脚16均与非极性电容C31的一端、整流二极管D5的负极和电感L2的一端相接,所述电感L2的另一端与极性电容C69的正极和极性电容C70的正极均相接且为所述5V电源模块的5V电压输出端,所述5V电源模块的5V电压输出端与数字地VSS之间接有相互并联的非极性电容C49、C50、C51和C52,所述第二芯片ISL8540的引脚3与非极性电容C31的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚5通过非极性电容C32接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚7通过电阻R53与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C37接数字地VSS,所述外部直流电源的输出端VP与数字地VSS之间接有非极性电容C28,所述第二芯片ISL8540的引脚9与非极性电容C41的一端、电阻R50的一端、电阻R51的一端和电阻R62的一端相接,所述电阻R50的另一端通过电阻R64与电感L2的另一端相接,所述电阻R51的另一端通过电阻R63接数字地VSS,所述电阻R62的另一端通过非极性电容C35与电感L2的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚10与电阻R55的一端和非极性电容C39的一端相接,所述电阻R55的另一端与非极性电容C41的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚11通过非极性电容C33接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚12与微控制器模块1相接,所述第二芯片ISL8540的引脚14通过非极性电容C71接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19和引脚20均与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C27接数字地VSS,所述外部直流电源的输出端VP与瞬态电压抑制二极管TVS2的负极相接,所述外部直流电源的输出端VP通过电阻R49与外部直流电源的输出端VP相接,所述第二芯片ISL8540的引脚0、引脚4、引脚6、引脚8、引脚13、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28和引脚29,以及整流二极管D5的正极、极性电容C69的负极、极性电容C70的负极、电阻R56的另一端、电阻R60的另一端、非极性电容C39的另一端和瞬态电压抑制二极管TVS2的正极均接数字地VSS;如图4所示,所述3.3V数字电源模块包括第一芯片TPS77501,非极性电容C51、C52和C53,以及电阻R71、R72、R73和R74,所述第一芯片TPS77501的引脚6和引脚7以及非极性电容C51的一端和非极性电容C52的一端均与所述5V电源模块的5V电压输出端相接,所述第一芯片TPS77501的引脚13和引脚14均与非极性电容C53的一端相接且为所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端,所述第一芯片TPS77501的引脚15与电阻R71的一端和电阻R74的一端相接,所述电阻R71的另一端通过电阻R72接电源地GND,所述电阻R74的另一端通过电阻R73与3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C51的另一端、非极性电容C52的另一端和非极性电容C53的另一端,以及所述第一芯片TPS77501的引脚0、引脚1、引脚2、引脚3、引脚5、引脚11、引脚12、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33和引脚34均接电源地GND;如图5所示,所述3.3V模拟电源模块包括磁珠CZ2和CZ3以及非极性电容C34和C36,所述磁珠CZ2的一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端和非极性电容C34的一端相接,所述磁珠CZ2的另一端为3.3V模拟电源模块的A3.3V电压输出端且与非极性电容C36的一端相接,所述非极性电容C34的另一端和磁珠CZ3的一端均接电源地GND,所述非极性电容C36的另一端和磁珠CZ3的另一端均接模拟地AGND;如图6所示,所述1.8V数字电源模块包括第二芯片TPS77501,非极性电容C54、C57和C56,以及电阻R75、R76、R77和R78,所述第二芯片TPS77501的引脚6和引脚7以及非极性电容C54的一端和非极性电容C57的一端均与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述第二芯片TPS77501的引脚13和引脚14均与非极性电容C56的一端相接且为所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端,所述第二芯片TPS77501的引脚15与电阻R77的一端和电阻R76的一端相接,所述电阻R77的另一端通过电阻R78接电源地GND,所述电阻R76的另一端通过电阻R75与所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端相接,所述非极性电容C54的另一端、非极性电容C57的另一端和非极性电容C56的另一端,以及所述第二芯片TPS77501的引脚0、引脚1、引脚2、引脚3、引脚5、引脚11、引脚12、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33和引脚34均接电源地GND;如图7所示,所述1.8V模拟电源模块包括磁珠CZ1以及非极性电容C24和C25,所述磁珠CZ1的一端与1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端和非极性电容C25的一端相接,所述磁珠CZ2的另一端为1.8V模拟电源模块的A1.8V电压输出端且与非极性电容C24的一端相接,所述非极性电容C25的另一端接电源地GND,所述非极性电容C24的另一端接模拟地AGND。
如图8所示,本实施例中,所述微控制器模块1包括数字信号处理器TMS320F2808、晶振电路和复位电路,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚2、引脚11、引脚41、引脚49、引脚55、引脚62、引脚69、引脚77、引脚87、引脚89、引脚90和引脚94均接电源地GND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚3、引脚46、引脚65和引脚96均与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚4通过电阻R82与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚36通过非极性电容C81接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚37通过非极性电容C80接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚38通过电阻R80接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚43通过电阻R83与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚54通过电阻R81与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚10、引脚42、引脚59、引脚68、引脚85和引脚93均与所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚12和引脚40均与所述1.8V模拟电源模块的A1.8V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚13、引脚14、引脚24、引脚25、引脚29、引脚31和引脚39均接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚15和引脚26均与所述3.3V模拟电源模块的A3.3V电压输出端相接;所述晶振电路由晶振Y以及非极性电容C86和C87组成,所述非极性电容C87的一端和晶振Y的一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚86相接,所述非极性电容C86的一端和晶振Y的另一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚88相接,所述非极性电容C87的另一端和非极性电容C86的另一端均接电源地GND;所述复位电路由电阻R90和无极性电容C84组成,所述电阻R90的一端和非极性电容C84的一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚78相接,所述阻R90的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C84的另一端接电源地GND;所述第一芯片ISL8540的引脚12和所述第二芯片ISL8540的引脚12均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚58相接。
本实施例中,安装在电机6上的霍尔位置传感器5的数量为三个且分别为A相霍尔位置传感器、B相霍尔位置传感器和C相霍尔位置传感器,如图9所示,所述霍尔信号调理电路模块3包括用于将A相霍尔位置传感器、B相霍尔位置传感器和C相霍尔位置传感器的输出信号引出的五脚接插件JHALL,与五脚接插件JHALL相接的A相滤波电路模块、B相滤波电路模块和C相滤波电路模块,以及与A相滤波电路模块相接的A相整形及电平调整电路模块、与B相滤波电路模块相接的B相整形及电平调整电路模块和与C相滤波电路模块相接的C相整形及电平调整电路模块;所述五脚接插件JHALL的引脚1与C相霍尔位置传感器的输出端PC相接,所述五脚接插件JHALL的引脚2与B相霍尔位置传感器的输出端PB相接,所述五脚接插件JHALL的引脚3与A相霍尔位置传感器的输出端PA相接,所述五脚接插件JHALL的引脚4接数字地VSS,所述五脚接插件JHALL的引脚5通过电阻R57与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C55接数字地VSS;所述A相滤波电路模块由电阻R43和R46以及非极性电容C46组成,所述电阻R43的一端和电阻R46的一端均与所述五脚接插件JHALL的引脚3相接,所述电阻R43的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R46的另一端通过非极性电容C46接数字地VSS且为所述A相滤波电路模块的信号输出端PAK;所述B相滤波电路模块由电阻R44和R47以及非极性电容C47组成,所述电阻R44的一端和电阻R47的一端均与所述五脚接插件JHBLL的引脚2相接,所述电阻R44的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R47的另一端通过非极性电容C47接数字地VSS且为所述B相滤波电路模块的信号输出端PBK;所述C相滤波电路模块由电阻R45和R48以及非极性电容C48组成,所述电阻R45的一端和电阻R48的一端均与所述五脚接插件JHCLL的引脚1相接,所述电阻R45的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R48的另一端通过非极性电容C48接数字地VSS且为所述C相滤波电路模块的信号输出端PCK;所述A相整形及电平调整电路模块包括第一运算放大器TLV2772和非极性电容C8,以及电阻R14、R15、R32和R39;所述第一运算放大器TLV2772的引脚2与所述A相滤波电路模块的信号输出端PAK相接,所述第一运算放大器TLV2772的引脚3与电阻R14的一端、电阻R15的一端和电阻R39的一端相接,所述电阻R14的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R15的另一端接电源地GND,所述第一运算放大器TLV2772的引脚1为所述A相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚91相接,所述电阻R39的另一端和电阻R32的一端均与第一运算放大器TLV2772的引脚1相接,所述电阻R32的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C8接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间;所述B相整形及电平调整电路模块包括第一运算放大器TLV2772和非极性电容C9,以及电阻R34、R35、R37和R43;所述第一运算放大器TLV2772的引脚6与所述B相滤波电路模块的信号输出端PBK相接,所述第一运算放大器TLV2772的引脚5与电阻R34的一端、电阻R35的一端和电阻R43的一端相接,所述电阻R34的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R35的另一端接电源地GND,所述第一运算放大器TLV2772的引脚7为所述B相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚83相接,所述电阻R43的另一端和电阻R37的一端均与第一运算放大器TLV2772的引脚7相接,所述电阻R37的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C9接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间;所述C相整形及电平调整电路模块包括第二运算放大器TLV2772和非极性电容C11,以及电阻R33、R38、R36和R41;所述第二运算放大器TLV2772的引脚6与所述C相滤波电路模块的信号输出端PCK相接,所述第二运算放大器TLV2772的引脚5与电阻R33的一端、电阻R38的一端和电阻R41的一端相接,所述电阻R33的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R38的另一端接电源地GND,所述第二运算放大器TLV2772的引脚7为所述C相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚99相接,所述电阻R41的另一端和电阻R36的一端均与第二运算放大器TLV2772的引脚7相接,所述电阻R36的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C11接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间。霍尔信号调理电路模块3中,所述五脚接插件JHALL用于将所述12V电源模块输出的12V电压输入A相霍尔位置传感器、B相霍尔位置传感器和C相霍尔位置传感器,并将A相霍尔位置传感器、B相霍尔位置传感器和C相霍尔位置传感器输出的信号引出,送入A相滤波电路模块、B相滤波电路模块和C相滤波电路模块。
本实施例中,所述A/D转换电路模块4-3集成在所述数字信号处理器TMS320F2808内部,所述霍尔电流传感器4-1的数量为三个且分别为A相霍尔电流传感器、B相霍尔电流传感器和C相霍尔电流传感器,如图10所示,所述电流信号调理电路模块4-2包括用于对A相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的A相电流信号调理电路模块、用于对B相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的B相电流信号调理电路模块和用于对C相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的C相电流信号调理电路模块;所述A相电流信号调理电路模块包括电阻R3和钳位二极管D1,所述钳位二极管D1的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D1的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D1的引脚3与电阻R3的一端和A相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_AHK相接,所述电阻R3的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚34相接;所述B相电流信号调理电路模块包括电阻R4和钳位二极管D2,所述钳位二极管D2的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D2的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D2的引脚3与电阻R4的一端和B相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_BHK相接,所述电阻R4的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚33相接;所述C相电流信号调理电路模块包括电阻R5和钳位二极管D3,所述钳位二极管D3的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D3的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D3的引脚3与电阻R5的一端和C相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_CHK相接,所述电阻R5的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚32相接。具体实施时,A相霍尔电流传感器、B相霍尔电流传感器和C相霍尔电流传感器均采用了霍尔电流传感器CSM300B,A相霍尔电流传感器、B相霍尔电流传感器和C相霍尔电流传感器检测到的电流信号均首先经过放大和滤波处理为3.3电压信号后再分别输出给A相电流信号调理电路模块、B相电流信号调理电路模块和C相电流信号调理电路模块,其中放大和滤波处理采用了常规的放大电路和滤波电路来实现。
本实施例中,所述电机驱动电路模块7包括电机A相驱动电路模块、电机B相驱动电路模块和电机C相驱动电路模块,如图11所示,所述电机A相驱动电路模块包括第一芯片LTC44,功率MOS管Q2和Q4,整流二极管D11,非极性电容C2、C3、C18和C19,以及电阻R2、R4、R14、R16、R25、R26、R31、R32、R37和R38;所述第一芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚44相接且通过电阻R37接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚47相接且通过电阻R38接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C18接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚4与电阻R4的一端和电阻R26的一端相接,所述电阻R4的另一端与功率MOS管Q4的栅极相接,所述功率MOS管Q4的漏极与功率MOS管Q2的源极和电阻R16的一端相接,所述电阻R16的另一端与非极性电容C3的一端相接,所述电阻R26的另一端、功率MOS管Q4的源极和非极性电容C3的另一端均接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚6与非极性电容C19的一端、电阻R31的一端和电阻R32的一端相接,所述电阻R31的另一端和电阻R32的另一端均与整流二极管D11的负极相接,所述整流二极管D11的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第一芯片LTC44的引脚7与电阻R2的一端和电阻R25的一端相接,所述电阻R2的另一端与功率MOS管Q2的栅极相接,所述功率MOS管Q2的漏极和电阻R14的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R14的另一端与非极性电容C2的一端相接,所述电阻R25的另一端、功率MOS管Q2的源极和非极性电容C2的另一端均与电机6的A相绕组接头JA1相接;如图12所示,所述电机B相驱动电路模块包括第二芯片LTC44,功率MOS管Q6和Q8,整流二极管D12,非极性电容C5、C8、C20和C21,以及电阻R6、R8、R18、R20、R27、R28、R33、R34、R39和R40;所述第二芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚53相接且通过电阻R39接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚51相接且通过电阻R40接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C20接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚4与电阻R8的一端和电阻R28的一端相接,所述电阻R28的另一端与功率MOS管Q8的栅极相接,所述功率MOS管Q8的漏极与功率MOS管Q6的源极和电阻R20的一端相接,所述电阻R20的另一端与非极性电容C8的一端相接,所述电阻R28的另一端、功率MOS管Q8的源极和非极性电容C8的另一端均接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚6与非极性电容C21的一端、电阻R33的一端和电阻R34的一端相接,所述电阻R33的另一端和电阻R34的另一端均与整流二极管D12的负极相接,所述整流二极管D12的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第二芯片LTC44的引脚7与电阻R6的一端和电阻R27的一端相接,所述电阻R6的另一端与功率MOS管Q6的栅极相接,所述功率MOS管Q6的漏极和电阻R18的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R18的另一端与非极性电容C5的一端相接,所述电阻R27的另一端、功率MOS管Q6的源极和非极性电容C5的另一端均与电机6的B相绕组接头JB1相接;如图13所示,所述电机C相驱动电路模块包括第三芯片LTC44,功率MOS管Q10和Q12,整流二极管D13,非极性电容C10、C12、C22和C23,以及电阻R10、R12、R22、R24、R29、R30、R35、R36、R41和R42;所述第三芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚48相接且通过电阻R41接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚45相接且通过电阻R42接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C22接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚4与电阻R12的一端和电阻R30的一端相接,所述电阻R30的另一端与功率MOS管Q12的栅极相接,所述功率MOS管Q12的漏极与功率MOS管Q10的源极和电阻R24的一端相接,所述电阻R24的另一端与非极性电容C12的一端相接,所述电阻R30的另一端、功率MOS管Q12的源极和非极性电容C12的另一端均接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚6与非极性电容C23的一端、电阻R35的一端和电阻R36的一端相接,所述电阻R35的另一端和电阻R36的另一端均与整流二极管D13的负极相接,所述整流二极管D13的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第三芯片LTC44的引脚7与电阻R10的一端和电阻R29的一端相接,所述电阻R10的另一端与功率MOS管Q10的栅极相接,所述功率MOS管Q10的漏极和电阻R22的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R22的另一端与非极性电容C10的一端相接,所述电阻R29的另一端、功率MOS管Q10的源极和非极性电容C10的另一端均与电机6的C相绕组接头JC1相接。
如图14所示,本发明所述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿方法,包括以下步骤:
步骤一、基准电流Iref的获取:以一台霍尔位置传感器5安装精度满足要求的电机6为标准电机,将标准电机的A相绕组接头、B相绕组接头和C相绕组接头分别与所述电机驱动电路模块7连接,所述微控制器模块输出对标准电机的控制信号并通过电机驱动电路模块7进行功率放大后驱动标准电机旋转时间段T,所述电机绕组电流检测电路模块4对标准电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内标准电机任意一相绕组Px的电流平均值并作为基准电流Iref;
步骤二、对待测电机霍尔位置传感器5的安装误差进行检测与补偿,其具体过程为:
步骤201、设定待测电机霍尔位置传感器5的初始安装误差补偿值DT0为零;
步骤202、将待测电机的A相绕组接头、B相绕组接头和C相绕组接头分别与所述电机驱动电路模块7连接,所述微控制器模块1输出对待测电机的控制信号并通过电机驱动电路模块7进行功率放大后驱动待测电机旋转,所述电机绕组电流检测电路模块4对标准电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值X;
步骤203、所述微控制器模块1将时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值X与基准电流Iref作比较,当X≤Iref时,判断为待测电机霍尔位置传感器5安装满足安装精度要求,不需要进行安装误差补偿;当X>Iref时,判断为待测电机霍尔位置传感器5安装不满足安装精度要求,按以下步骤进行安装误差补偿:
步骤2031、以允许的霍尔位置传感器5安装偏差精度为步进单位Δ,并设置安装误差补偿值调整方向F为+1,将步骤201中设定的霍尔位置传感器5初始安装误差补偿值DT0增大一个步进单位Δ后,得到霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT,所述霍尔信号调理电路模块3对安装在待测电机上的霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1采用霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块7进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块4对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值Y;其中,步进单位Δ以电角度表示,方向F为+1为顺时针方向或逆时针方向;
步骤2032、所述微控制器模块1根据X、Y和F的值对霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT进行更新和调整,具体为:
当F为+1且X>Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT增大一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为+1,所述霍尔信号调理电路模块3对安装在待测电机上的霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1采用霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块7进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块4对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
当F为+1且X≤Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器5安装偏差补偿值减小一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为-1,所述霍尔信号调理电路模块3对安装在待测电机上的霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1采用霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块7进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块4对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;其中,方向F为-1为与方向F为+1时相反的方向;
当F为-1且X>Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT减小一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为-1,所述霍尔信号调理电路模块3对安装在待测电机上的霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1采用霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块7进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块4对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
当F为-1且X≤Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT增大一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为+1,所述霍尔信号调理电路模块3对安装在待测电机上的霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1采用霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块7进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块4对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块1,所述微控制器模块1对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
步骤2033、重复步骤2032,直至X的值多次满足X≤Iref,此时得到的霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT即为最终的霍尔位置传感器5安装误差补偿值,所述微控制器模块1以最终的霍尔位置传感器5安装误差补偿值对霍尔位置传感器5检测到的电机6转动位置信号进行误差补偿。将X的值多次满足X≤Iref时得到的霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT确定为最终的霍尔位置传感器5安装误差补偿值,能够避免外界干扰对步骤2032中各计算过程的影响,能够确定出精确的霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT。具体实施时,判断X的值多次满足X≤Iref,霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT会在DT+Δ和DT-Δ间连续出现多次的摆动状态,此时得到的霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT即为最终的霍尔位置传感器5安装误差补偿值。
本实施例中,所述步进单位Δ的取值范围为0.1°~0.8°。所述时间段T的取值范围为10mS~40ms。步骤2033中,需要重复步骤2032,直至X的值有100~300次满足X≤Iref,此时得到的霍尔位置传感器5安装误差补偿值DT即为最终的霍尔位置传感器5安装误差补偿值。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:包括微控制器模块(1)和为装置中各用电模块供电的电源模块,所述微控制器模块(1)的输入端接有用于对安装在电机(6)上的霍尔位置传感器(5)输出的信号进行调理的霍尔信号调理电路模块(3)和用于对电机(6)绕组电流进行检测的电机绕组电流检测电路模块(4),所述电机绕组电流检测电路模块(4)由依次相接的霍尔电流传感器(4-1)、电流信号调理电路模块(4-2)和A/D转换电路模块(4-3)组成,所述A/D转换电路模块(4-3)与所述微控制器模块(1)的输入端相接,所述微控制器模块(1)的输出端接有电机驱动电路模块(7)。
2.按照权利要求1所述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:所述电源模块包括用于为霍尔信号调理电路模块(3)和电机驱动电路模块(7)供电的第一电源模块(2-1),以及用于为微控制器模块(1)和电机绕组电流检测电路模块(4)供电的第二电源模块(2-2),所述第一电源模块(2-1)为12V电源模块,所述12V电源模块包括第一芯片ISL8540,整流二极管D4,极性电容C65,电感L1,非极性电容C29、C38和C40,以及电阻R54、R56、R59、R60和R61;所述第一芯片ISL8540的引脚1、引脚2、引脚15和引脚16均与非极性电容C29的一端、整流二极管D4的负极和电感L1的一端相接,所述电感L1的另一端与极性电容C65的正极相接且为所述12V电源模块的12V电压输出端,所述12V电源模块的12V电压输出端与数字地VSS之间接有相互并联的非极性电容C43、C44和C45,所述第一芯片ISL8540的引脚3与非极性电容C29的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚5通过非极性电容C30接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚7通过电阻R52与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C36接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚9与非极性电容C40的一端、电阻R56的一端、电阻R59的一端、电阻R60的一端和电阻R61的一端相接,所述电阻R59的另一端与电感L1的另一端相接,所述电阻R61的另一端通过非极性电容C34与电感L1的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚10与电阻R54的一端和非极性电容C38的一端相接,所述电阻R54的另一端与非极性电容C40的另一端相接,所述第一芯片ISL8540的引脚11通过非极性电容C42接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚12与微控制器模块(1)相接,所述第一芯片ISL8540的引脚14通过相互并联的非极性电容C63和非极性电容C64接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19和引脚20均与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C26接数字地VSS,所述第一芯片ISL8540的引脚0、引脚4、引脚6、引脚8、引脚13、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28和引脚29,以及整流二极管D4的正极、极性电容C65的负极、电阻R56的另一端、电阻R60的另一端和非极性电容C38的另一端均接数字地VSS;所述第二电源模块(2-2)包括5V电源模块、3.3V数字电源模块、3.3V模拟电源模块、1.8V数字电源模块和1.8V模拟电源模块,所述5V电源模块包括第二芯片ISL8540,整流二极管D5,极性电容C69和C70,电感L2,瞬态电压抑制二极管TVS2,非极性电容C31、C39和C41,以及电阻R50、R51、R55和R62;所述第二芯片ISL8540的引脚1、引脚2、引脚15和引脚16均与非极性电容C31的一端、整流二极管D5的负极和电感L2的一端相接,所述电感L2的另一端与极性电容C69的正极和极性电容C70的正极均相接且为所述5V电源模块的5V电压输出端,所述5V电源模块的5V电压输出端与数字地VSS之间接有相互并联的非极性电容C49、C50、C51和C52,所述第二芯片ISL8540的引脚3与非极性电容C31的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚5通过非极性电容C32接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚7通过电阻R53与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C37接数字地VSS,所述外部直流电源的输出端VP与数字地VSS之间接有非极性电容C28,所述第二芯片ISL8540的引脚9与非极性电容C41的一端、电阻R50的一端、电阻R51的一端和电阻R62的一端相接,所述电阻R50的另一端通过电阻R64与电感L2的另一端相接,所述电阻R51的另一端通过电阻R63接数字地VSS,所述电阻R62的另一端通过非极性电容C35与电感L2的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚10与电阻R55的一端和非极性电容C39的一端相接,所述电阻R55的另一端与非极性电容C41的另一端相接,所述第二芯片ISL8540的引脚11通过非极性电容C33接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚12与微控制器模块(1)相接,所述第二芯片ISL8540的引脚14通过非极性电容C71接数字地VSS,所述第二芯片ISL8540的引脚16、引脚17、引脚18、引脚19和引脚20均与外部直流电源的输出端VP相接且通过非极性电容C27接数字地VSS,所述外部直流电源的输出端VP与瞬态电压抑制二极管TVS2的负极相接,所述外部直流电源的输出端VP通过电阻R49与外部直流电源的输出端VP相接,所述第二芯片ISL8540的引脚0、引脚4、引脚6、引脚8、引脚13、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28和引脚29,以及整流二极管D5的正极、极性电容C69的负极、极性电容C70的负极、电阻R56的另一端、电阻R60的另一端、非极性电容C39的另一端和瞬态电压抑制二极管TVS2的正极均接数字地VSS;所述3.3V数字电源模块包括第一芯片TPS77501,非极性电容C51、C52和C53,以及电阻R71、R72、R73和R74,所述第一芯片TPS77501的引脚6和引脚7以及非极性电容C51的一端和非极性电容C52的一端均与所述5V电源模块的5V电压输出端相接,所述第一芯片TPS77501的引脚13和引脚14均与非极性电容C53的一端相接且为所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端,所述第一芯片TPS77501的引脚15与电阻R71的一端和电阻R74的一端相接,所述电阻R71的另一端通过电阻R72接电源地GND,所述电阻R74的另一端通过电阻R73与3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C51的另一端、非极性电容C52的另一端和非极性电容C53的另一端,以及所述第一芯片TPS77501的引脚0、引脚1、引脚2、引脚3、引脚5、引脚11、引脚12、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33和引脚34均接电源地GND;所述3.3V模拟电源模块包括磁珠CZ2和CZ3以及非极性电容C34和C36,所述磁珠CZ2的一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端和非极性电容C34的一端相接,所述磁珠CZ2的另一端为3.3V模拟电源模块的A3.3V电压输出端且与非极性电容C36的一端相接,所述非极性电容C34的另一端和磁珠CZ3的一端均接电源地GND,所述非极性电容C36的另一端和磁珠CZ3的另一端均接模拟地AGND;所述1.8V数字电源模块包括第二芯片TPS77501,非极性电容C54、C57和C56,以及电阻R75、R76、R77和R78,所述第二芯片TPS77501的引脚6和引脚7以及非极性电容C54的一端和非极性电容C57的一端均与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述第二芯片TPS77501的引脚13和引脚14均与非极性电容C56的一端相接且为所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端,所述第二芯片TPS77501的引脚15与电阻R77的一端和电阻R76的一端相接,所述电阻R77的另一端通过电阻R78接电源地GND,所述电阻R76的另一端通过电阻R75与所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端相接,所述非极性电容C54的另一端、非极性电容C57的另一端和非极性电容C56的另一端,以及所述第二芯片TPS77501的引脚0、引脚1、引脚2、引脚3、引脚5、引脚11、引脚12、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33和引脚34均接电源地GND;所述1.8V模拟电源模块包括磁珠CZ1以及非极性电容C24和C25,所述磁珠CZ1的一端与1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端和非极性电容C25的一端相接,所述磁珠CZ2的另一端为1.8V模拟电源模块的A1.8V电压输出端且与非极性电容C24的一端相接,所述非极性电容C25的另一端接电源地GND,所述非极性电容C24的另一端接模拟地AGND。
3.按照权利要求1所述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:所述微控制器模块(1)包括数字信号处理器TMS320F2808、晶振电路和复位电路,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚2、引脚11、引脚41、引脚49、引脚55、引脚62、引脚69、引脚77、引脚87、引脚89、引脚90和引脚94均接电源地GND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚3、引脚46、引脚65和引脚96均与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚4通过电阻R82与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚36通过非极性电容C81接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚37通过非极性电容C80接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚38通过电阻R80接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚43通过电阻R83与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚54通过电阻R81与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚10、引脚42、引脚59、引脚68、引脚85和引脚93均与所述1.8V数字电源模块的1.8V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚12和引脚40均与所述1.8V模拟电源模块的A1.8V电压输出端相接,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚13、引脚14、引脚24、引脚25、引脚29、引脚31和引脚39均接模拟地AGND,所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚15和引脚26均与所述3.3V模拟电源模块的A3.3V电压输出端相接;所述晶振电路由晶振Y以及非极性电容C86和C87组成,所述非极性电容C87的一端和晶振Y的一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚86相接,所述非极性电容C86的一端和晶振Y的另一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚88相接,所述非极性电容C87的另一端和非极性电容C86的另一端均接电源地GND;所述复位电路由电阻R90和无极性电容C84组成,所述电阻R90的一端和非极性电容C84的一端均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚78相接,所述阻R90的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C84的另一端接电源地GND;所述第一芯片ISL8540的引脚12和所述第二芯片ISL8540的引脚12均与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚58相接。
4.按照权利要求3所述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:安装在电机(6)上的霍尔位置传感器(5)的数量为三个且分别为A相霍尔位置传感器、B相霍尔位置传感器和C相霍尔位置传感器,所述霍尔信号调理电路模块(3)包括用于将A相霍尔位置传感器、B相霍尔位置传感器和C相霍尔位置传感器的输出信号引出的五脚接插件JHALL,与五脚接插件JHALL相接的A相滤波电路模块、B相滤波电路模块和C相滤波电路模块,以及与A相滤波电路模块相接的A相整形及电平调整电路模块、与B相滤波电路模块相接的B相整形及电平调整电路模块和与C相滤波电路模块相接的C相整形及电平调整电路模块;所述五脚接插件JHALL的引脚1与C相霍尔位置传感器的输出端PC相接,所述五脚接插件JHALL的引脚2与B相霍尔位置传感器的输出端PB相接,所述五脚接插件JHALL的引脚3与A相霍尔位置传感器的输出端PA相接,所述五脚接插件JHALL的引脚4接数字地VSS,所述五脚接插件JHALL的引脚5通过电阻R57与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C55接数字地VSS;所述A相滤波电路模块由电阻R43和R46以及非极性电容C46组成,所述电阻R43的一端和电阻R46的一端均与所述五脚接插件JHALL的引脚3相接,所述电阻R43的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R46的另一端通过非极性电容C46接数字地VSS且为所述A相滤波电路模块的信号输出端PAK;所述B相滤波电路模块由电阻R44和R47以及非极性电容C47组成,所述电阻R44的一端和电阻R47的一端均与所述五脚接插件JHBLL的引脚2相接,所述电阻R44的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R47的另一端通过非极性电容C47接数字地VSS且为所述B相滤波电路模块的信号输出端PBK;所述C相滤波电路模块由电阻R45和R48以及非极性电容C48组成,所述电阻R45的一端和电阻R48的一端均与所述五脚接插件JHCLL的引脚1相接,所述电阻R45的另一端与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述电阻R48的另一端通过非极性电容C48接数字地VSS且为所述C相滤波电路模块的信号输出端PCK;所述A相整形及电平调整电路模块包括第一运算放大器TLV2772和非极性电容C8,以及电阻R14、R15、R32和R39;所述第一运算放大器TLV2772的引脚2与所述A相滤波电路模块的信号输出端PAK相接,所述第一运算放大器TLV2772的引脚3与电阻R14的一端、电阻R15的一端和电阻R39的一端相接,所述电阻R14的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R15的另一端接电源地GND,所述第一运算放大器TLV2772的引脚1为所述A相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚91相接,所述电阻R39的另一端和电阻R32的一端均与第一运算放大器TLV2772的引脚1相接,所述电阻R32的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C8接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间;所述B相整形及电平调整电路模块包括第一运算放大器TLV2772和非极性电容C9,以及电阻R34、R35、R37和R43;所述第一运算放大器TLV2772的引脚6与所述B相滤波电路模块的信号输出端PBK相接,所述第一运算放大器TLV2772的引脚5与电阻R34的一端、电阻R35的一端和电阻R43的一端相接,所述电阻R34的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R35的另一端接电源地GND,所述第一运算放大器TLV2772的引脚7为所述B相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚83相接,所述电阻R43的另一端和电阻R37的一端均与第一运算放大器TLV2772的引脚7相接,所述电阻R37的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C9接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间;所述C相整形及电平调整电路模块包括第二运算放大器TLV2772和非极性电容C11,以及电阻R33、R38、R36和R41;所述第二运算放大器TLV2772的引脚6与所述C相滤波电路模块的信号输出端PCK相接,所述第二运算放大器TLV2772的引脚5与电阻R33的一端、电阻R38的一端和电阻R41的一端相接,所述电阻R33的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述电阻R38的另一端接电源地GND,所述第二运算放大器TLV2772的引脚7为所述C相整形及电平调整电路模块的输出端且与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚99相接,所述电阻R41的另一端和电阻R36的一端均与第二运算放大器TLV2772的引脚7相接,所述电阻R36的另一端与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述非极性电容C11接在所述12V电源模块的12V电压输出端与电源地GND之间。
5.按照权利要求3所述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:所述A/D转换电路模块(4-3)集成在所述数字信号处理器TMS320F2808内部,所述霍尔电流传感器(4-1)的数量为三个且分别为A相霍尔电流传感器、B相霍尔电流传感器和C相霍尔电流传感器,所述电流信号调理电路模块(4-2)包括用于对A相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的A相电流信号调理电路模块、用于对B相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的B相电流信号调理电路模块和用于对C相霍尔电流传感器检测到的电流信号进行调理的C相电流信号调理电路模块;所述A相电流信号调理电路模块包括电阻R3和钳位二极管D1,所述钳位二极管D1的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D1的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D1的引脚3与电阻R3的一端和A相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_AHK相接,所述电阻R3的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚34相接;所述B相电流信号调理电路模块包括电阻R4和钳位二极管D2,所述钳位二极管D2的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D2的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D2的引脚3与电阻R4的一端和B相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_BHK相接,所述电阻R4的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚33相接;所述C相电流信号调理电路模块包括电阻R5和钳位二极管D3,所述钳位二极管D3的引脚1接模拟地AGND,所述钳位二极管D3的引脚2与所述3.3V数字电源模块的3.3V电压输出端相接,所述钳位二极管D3的引脚3与电阻R5的一端和C相霍尔电流传感器检测到的电流信号GND_CHK相接,所述电阻R5的另一端与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚32相接。
6.按照权利要求3所述的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿装置,其特征在于:所述电机驱动电路模块(7)包括电机A相驱动电路模块、电机B相驱动电路模块和电机C相驱动电路模块,所述电机A相驱动电路模块包括第一芯片LTC44,功率MOS管Q2和Q4,整流二极管D11,非极性电容C2、C3、C18和C19,以及电阻R2、R4、R14、R16、R25、R26、R31、R32、R37和R38;所述第一芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚44相接且通过电阻R37接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚47相接且通过电阻R38接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C18接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚4与电阻R4的一端和电阻R26的一端相接,所述电阻R4的另一端与功率MOS管Q4的栅极相接,所述功率MOS管Q4的漏极与功率MOS管Q2的源极和电阻R16的一端相接,所述电阻R16的另一端与非极性电容C3的一端相接,所述电阻R26的另一端、功率MOS管Q4的源极和非极性电容C3的另一端均接数字地VSS,所述第一芯片LTC44的引脚6与非极性电容C19的一端、电阻R31的一端和电阻R32的一端相接,所述电阻R31的另一端和电阻R32的另一端均与整流二极管D11的负极相接,所述整流二极管D11的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第一芯片LTC44的引脚7与电阻R2的一端和电阻R25的一端相接,所述电阻R2的另一端与功率MOS管Q2的栅极相接,所述功率MOS管Q2的漏极和电阻R14的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R14的另一端与非极性电容C2的一端相接,所述电阻R25的另一端、功率MOS管Q2的源极和非极性电容C2的另一端均与电机(6)的A相绕组接头JA1相接;所述电机B相驱动电路模块包括第二芯片LTC44,功率MOS管Q6和Q8,整流二极管D12,非极性电容C5、C8、C20和C21,以及电阻R6、R8、R18、R20、R27、R28、R33、R34、R39和R40;所述第二芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚53相接且通过电阻R39接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚51相接且通过电阻R40接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C20接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚4与电阻R8的一端和电阻R28的一端相接,所述电阻R28的另一端与功率MOS管Q8的栅极相接,所述功率MOS管Q8的漏极与功率MOS管Q6的源极和电阻R20的一端相接,所述电阻R20的另一端与非极性电容C8的一端相接,所述电阻R28的另一端、功率MOS管Q8的源极和非极性电容C8的另一端均接数字地VSS,所述第二芯片LTC44的引脚6与非极性电容C21的一端、电阻R33的一端和电阻R34的一端相接,所述电阻R33的另一端和电阻R34的另一端均与整流二极管D12的负极相接,所述整流二极管D12的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第二芯片LTC44的引脚7与电阻R6的一端和电阻R27的一端相接,所述电阻R6的另一端与功率MOS管Q6的栅极相接,所述功率MOS管Q6的漏极和电阻R18的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R18的另一端与非极性电容C5的一端相接,所述电阻R27的另一端、功率MOS管Q6的源极和非极性电容C5的另一端均与电机(6)的B相绕组接头JB1相接;所述电机C相驱动电路模块包括第三芯片LTC44,功率MOS管Q10和Q12,整流二极管D13,非极性电容C10、C12、C22和C23,以及电阻R10、R12、R22、R24、R29、R30、R35、R36、R41和R42;所述第三芯片LTC44的引脚1与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚48相接且通过电阻R41接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚2与所述数字信号处理器TMS320F2808的引脚45相接且通过电阻R42接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚3与所述12V电源模块的12V电压输出端相接且通过非极性电容C22接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚4与电阻R12的一端和电阻R30的一端相接,所述电阻R30的另一端与功率MOS管Q12的栅极相接,所述功率MOS管Q12的漏极与功率MOS管Q10的源极和电阻R24的一端相接,所述电阻R24的另一端与非极性电容C12的一端相接,所述电阻R30的另一端、功率MOS管Q12的源极和非极性电容C12的另一端均接数字地VSS,所述第三芯片LTC44的引脚6与非极性电容C23的一端、电阻R35的一端和电阻R36的一端相接,所述电阻R35的另一端和电阻R36的另一端均与整流二极管D13的负极相接,所述整流二极管D13的正极与所述12V电源模块的12V电压输出端相接,所述第三芯片LTC44的引脚7与电阻R10的一端和电阻R29的一端相接,所述电阻R10的另一端与功率MOS管Q10的栅极相接,所述功率MOS管Q10的漏极和电阻R22的一端均与外部直流电源的输出端VP相接,所述电阻R22的另一端与非极性电容C10的一端相接,所述电阻R29的另一端、功率MOS管Q10的源极和非极性电容C10的另一端均与电机(6)的C相绕组接头JC1相接。
7.一种利用如权利要求1所述装置的电机霍尔位置传感器安装误差自动检测与补偿方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、基准电流Iref的获取:以一台霍尔位置传感器(5)安装精度满足要求的电机(6)为标准电机,将标准电机的A相绕组接头、B相绕组接头和C相绕组接头分别与所述电机驱动电路模块(7)连接,所述微控制器模块输出对标准电机的控制信号并通过电机驱动电路模块(7)进行功率放大后驱动标准电机旋转时间段T,所述电机绕组电流检测电路模块(4)对标准电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内标准电机任意一相绕组Px的电流平均值并作为基准电流Iref;
步骤二、对待测电机霍尔位置传感器(5)的安装误差进行检测与补偿,其具体过程为:
步骤201、设定待测电机霍尔位置传感器(5)的初始安装误差补偿值DT0为零;
步骤202、将待测电机的A相绕组接头、B相绕组接头和C相绕组接头分别与所述电机驱动电路模块(7)连接,所述微控制器模块(1)输出对待测电机的控制信号并通过电机驱动电路模块(7)进行功率放大后驱动待测电机旋转,所述电机绕组电流检测电路模块(4)对标准电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值X;
步骤203、所述微控制器模块(1)将时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值X与基准电流Iref作比较,当X≤Iref时,判断为待测电机霍尔位置传感器(5)安装满足安装精度要求,不需要进行安装误差补偿;当X>Iref时,判断为待测电机霍尔位置传感器(5)安装不满足安装精度要求,按以下步骤进行安装误差补偿:
步骤2031、以允许的霍尔位置传感器(5)安装偏差精度为步进单位Δ,并设置安装误差补偿值调整方向F为+1,将步骤201中设定的霍尔位置传感器(5)初始安装误差补偿值DT0增大一个步进单位Δ后,得到霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT,所述霍尔信号调理电路模块(3)对安装在待测电机上的霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)采用霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块(7)进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块(4)对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值Y;其中,步进单位Δ以电角度表示,方向F为+1为顺时针方向或逆时针方向;
步骤2032、所述微控制器模块(1)根据X、Y和F的值对霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT进行更新和调整,具体为:
当F为+1且X>Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT增大一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为+1,所述霍尔信号调理电路模块(3)对安装在待测电机上的霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)采用霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块(7)进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块(4)对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
当F为+1且X≤Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器(5)安装偏差补偿值减小一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为-1,所述霍尔信号调理电路模块(3)对安装在待测电机上的霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)采用霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块(7)进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块(4)对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;其中,方向F为-1为与方向F为+1时相反的方向;
当F为-1且X>Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT减小一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为-1,所述霍尔信号调理电路模块(3)对安装在待测电机上的霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)采用霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块(7)进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块(4)对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
当F为-1且X≤Y时,将X的值更新为Y的值,并将霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT增大一个Δ,更新安装误差补偿值调整方向F为+1,所述霍尔信号调理电路模块(3)对安装在待测电机上的霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行放大和滤波调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)采用霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT对霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行误差补偿,得出对待测电机的位置控制信号并通过电机驱动电路模块(7)进行功率放大后输出给待测电机,驱动待测电机旋转;所述电机绕组电流检测电路模块(4)对待测电机任意一相绕组Px的当前电流信号进行采样并进行放大、滤波和A/D转换调理后输出给微控制器模块(1),所述微控制器模块(1)对其接收到的信号进行分析处理,得到时间段T内待测电机任意一相绕组Px的电流平均值并将其作为当前的Y值;
步骤2033、重复步骤2032,直至X的值多次满足X≤Iref,此时得到的霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT即为最终的霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值,所述微控制器模块(1)以最终的霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值对霍尔位置传感器(5)检测到的电机(6)转动位置信号进行误差补偿。
8.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:所述步进单位Δ的取值范围为0.1°~0.8°。
9.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:所述时间段T的取值范围为10mS~40ms。
10.按照权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤2033中,需要重复步骤2032,直至X的值有100~300次满足X≤Iref,此时得到的霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值DT即为最终的霍尔位置传感器(5)安装误差补偿值。
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