CN106230341A - 监控系统及其控制方法 - Google Patents

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CN106230341A
CN106230341A CN201610576355.4A CN201610576355A CN106230341A CN 106230341 A CN106230341 A CN 106230341A CN 201610576355 A CN201610576355 A CN 201610576355A CN 106230341 A CN106230341 A CN 106230341A
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coil motor
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葛欢
陈悦
叶利剑
周荣冠
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
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    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings

Abstract

本发明提供一种监控系统。其包括监控模块、具有动子的音圈马达、测量模块、计算模块及存储模块，所述监控模块生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达的动子运动，所述测量模块测量所述音圈马达的电学参数并生成第二信号发送至所述计算模块，所述计算模块根据所述第二信号、所述动子的初始位置及电力耦合系数计算所述动子的实时位置，所述存储模块存储所述实时位置为新的所述初始位置，所述监控模块还根据对焦算法和所述实时位置重新生成并发送所述第一信号。本发明还提供一种监控系统的控制方法。与相关技术相比，本发明解决了相关技术中音圈马达结构与驱动复杂、成本高且用户体验度不高的技术问题。

Description

监控系统及其控制方法
【技术领域】
本发明涉及摄像头模组领域，尤其涉及一种用于监控音圈马达的动子位置的监控系统及其控制方法。
【背景技术】
音圈马达(Voice Coil Motor,VCM)具有高频响、高精度的特点，在手机、平板等移动设备中控制摄像头模组实现自动对焦和光学防抖时，相比于其它类型的微型马达有着绝对的优势。音圈马达的基本工作原理是利用通电线圈在磁场中受到的安培力使磁钢与线圈发生相对运动，从而带动摄像头模组上下运动。再结合自动对焦驱动和算法，实现镜组的自动对焦等功能。基于以上原理，音圈马达的结构可以分为固定磁钢与固定线圈两种，在固定磁钢的结构中，线圈带动镜筒运动；而在固定线圈的结构中，磁钢带动镜筒运动。简便起见，将音圈马达中带动镜筒运动的部件称为动子，在以上两种结构的音圈马达中，动子分别为线圈部分以及磁钢部分。
传统开环音圈马达在镜组运动到预想位置的时候不会马上停止，会因为惯性等因素在预想位置上晃动，对焦速度慢，且存在回滞误差。闭环音圈马达在传统马达的基础上加入位置反馈器件，实时反馈镜组的位置，一方面使镜组的稳定时间减少，对焦速度提升；同时，将开环马达的电流行程曲线转化为位置反馈器件的电压与行程的关系，消除了回滞误差，使对焦更准确。相关技术中，闭环音圈马达中主要采用霍尔传感器(hall sensor)进行位置检测。随之而来的问题是，霍尔传感器的引入会造成马达成本上升、结构更复杂、驱动更复杂、更难以实现小型化。此外，成本的增加并没有给消费者提升足够的用户体验提升。
因此，为了解决上述技术问题，有必要提出一种新的监控系统及其控制方法。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种结构与驱动简单、有利于实现小型化和降低成本且提升足够的用户体验的监控系统及其控制方法。
本发明提供一种监控系统，包括监控模块、具有动子的音圈马达、测量模块、计算模块及存储有所述动子的初始位置的存储模块，所述监控模块用于生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达的动子运动，所述测量模块用于测量所述音圈马达的电学参数并生成第二信号发送至所述计算模块，所述计算模块用于根据所述第二信号、所述初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块及所述监控模块，所述存储模块用于存储所述实时位置并将其更新为新的所述初始位置，所述监控模块还用于根据对焦算法和所述实时位置重新生成并发送所述第一信号至所述音圈马达。
优选的，所述音圈马达包括定子和动子，所述定子和动子的其中一方包括线圈，另一方包括磁钢。
优选的，所述第一信号包括用于驱动所述动子的驱动信号及用于探测所述线圈的电阻值的探测信号，所述第二信号包括驱动反馈信号和探测反馈信号，其中，所述驱动反馈信号包括驱动电压的反馈信号和驱动电流的反馈信号，所述探测反馈信号包括探测电压的反馈信号和探测电流的反馈信号。
优选的，所述探测信号为频率低、幅值小的低频小信号。
优选的，所述音圈马达还包括独立线圈，所述独立线圈与所述线圈保持相对静止，所述第一信号包括用于驱动所述动子的驱动信号，所述第二信号包括所述独立线圈的电压反馈信号。
本发明还提供一种监控系统的控制方法，包括如下步骤：
提供监控系统，所述监控系统包括监控模块、具有动子的音圈马达、测量模块、计算模块及存储有所述动子的初始位置的存储模块；
所述监控模块生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达的所述动子运动；
所述测量模块测量所述音圈马达的电学参数，并生成第二信号发送至所述计算模块；
所述计算模块根据所述第二信号、所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算出所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块；
所述存储模块存储所述实时位置并将其更新为新的所述初始位置；
所述监控模块根据所述实时位置及对焦算法重新生成并发送所述第一信号至所述音圈马达。
优选的，所述音圈马达包括定子和动子，所述定子和所述动子其中一方包括线圈，另一方包括磁钢，所述音圈马达的电力耦合系数为所述线圈的电力耦合系数，所述第一信号包括用于驱动所述动子的驱动信号及用于探测所述线圈电阻值的探测信号，所述第二信号包括驱动反馈信号和探测反馈信号，其中，所述驱动反馈信号包括驱动电压的反馈信号和驱动电流的反馈信号，所述探测反馈信号包括探测电压的反馈信号和探测电流的反馈信号。
优选的，所述计算模块根据所述第二信号、所述存储模块存储的所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算出所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块，具体包括如下步骤：
所述计算模块根据所述探测电压反馈信号与所述探测电流反馈信号计算出所述线圈的交流阻值；
所述计算模块根据所述交流阻值、所述驱动电压反馈信号、所述驱动电流反馈信号及所述线圈的电力耦合系数计算出所述线圈与所述磁钢的相对运动速度；
所述存储模块发送所述动子的初始位置至所述计算模块；
所述计算模块根据所述相对运动速度和所述初始位置计算出所述动子的实时位置；
所述计算模块发送所述实时位置至所述存储模块与监控模块。
优选的，所述音圈马达包括定子和动子，所述定子和所述动子的其中一方包括线圈，另一方包括磁钢，所述音圈马达还包括与所述线圈保持相对静止的独立线圈，所述音圈马达的电力耦合系数为所述独立线圈的电力耦合系数，所述第一信号包括用于驱动所述动子的驱动信号，所述第二信号包括所述独立线圈的电压反馈信号。
优选的，所述计算模块根据所述第二信号、所述存储模块存储的所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算出所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块，具体包括如下步骤：
所述计算模块根据所述电压反馈信号、所述独立线圈的电力耦合系数计算出所述线圈与所述磁钢的相对运动速度；
所述存储模块发送所述动子的初始位置至所述计算模块；
所述计算模块根据所述相对运动速度和所述初始位置计算出所述动子的实时位置；
所述计算模块发送所述实时位置至所述存储模块与监控模块。
与相关技术相比，本发明提供的监控系统及其控制方法具有如下有益效果：
一、通过所述监控模块生成并发送第一信号至所述音圈马达，进而所述音圈马达根据所述第一信号控制所述动子运动，同时，所述测量模块测量所述音圈马达的电学参数并生成第二信号发送至所述计算模块，进而所述计算模块根据所述第二信号、所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块；所述存储模块存储所述实时位置并将其更新为新的所述初始位置，所述监控模块根据对焦算法和所述实时位置重新生成并发送所述第一信号至所述音圈马达。所述监控系统采用简单的结构与驱动，有效的监测与调整所述动子的位置，从而提升对焦速度，消除回滞误差，使对焦更精准，既满足所述音圈马达的小型化，又以较低的成本提升了足够的用户体验。
二、所述音圈马达包括定子和动子，所述定子和动子的其中一方包括线圈，另一方包括磁钢，所述音圈马达还包括独立线圈，所述独立线圈与所述线圈始终保持相对静止。从而实现所述监控系统在监控过程中，只需要探测所述独立线圈的两端电压，得其感应电动势，而不需要探测所述音圈马达的驱动电路的电流与电流，也不需要计算所述线圈的交流阻值。从而极大程度上简化了电路设计与探测，提高了探测结果的精度，有利于提升所述监控系统的工作效率。
【附图说明】
图1为本发明提供的监控系统的第一实施例的结构原理图；
图2为本发明提供的监控系统的第二实施例的结构原理图；
图3为本发明提供的监控系统的工作流程图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请结合参阅图1，图1为本发明提供的监控系统的第一种实施例的结构原理图。所述监控系统1包括监控模块10、DAC模块11、音圈马达13、测量模块15、计算模块17及存储模块19，所述音圈马达13包括动子与定子，所述定子和动子其中一方包括线圈131，另一方包括磁钢133，所述监控模块10、所述计算模块17及所述存储模块19依次电连接，所述监控模块10通过所述DAC模块11与所述音圈马达13电连接，所述计算模块17通过所述测量模块15与所述音圈马达13电连接。
所述监控模块10用于生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达13的动子运动。
所述第一信号包括驱动信号和探测信号，所述驱动信号用于驱动所述动子，所述探测信号用于探测所述线圈131的电阻值。
所述驱动信号在所述线圈131的驱动电路中产生驱动电流i，在所述线圈131的驱动电路的两端产生驱动电压u，使得所述线圈131与所述磁钢133发生相对运动。所述线圈131与所述磁钢133的相对运动过程中，所述线圈131会切割磁感线，使所述线圈131的驱动电路中产生感应电动势与感应电流，感应电动势的方向与所述驱动电压的方向相反，抵消了一部分驱动电压的作用，因此又称为反电动势ub。驱动电路中的驱动电压u与反电动势ub之间存在如下关系：
u＝uR+ub (1)
其中为所述驱动电路中所述线圈131的电阻及电感产生的电压降。
由于所述线圈131的电感很小，因此只考虑所述线圈131的电阻的影响，取uR＝Rgi。
所述线圈131的反电动势可以表示为ub＝Blv，其中Bl为所述音圈马达13的电力耦合系数，i为所述线圈131的驱动电路的电流值，v为所述线圈131与所述磁钢133的相对运动速度。
综合以上分析，所述音圈马达13的驱动电路满足方程：
u＝Rgi+Blv. (2)
更直接地，将(2)式写作以下形式：
v＝(u-Rei)/Bl. (3)
其中，Re为所述线圈131的直流电阻值，所述音圈马达13在实际工作过程中，所述线圈131的温度受到环境温度、驱动信号的大小以及工作时间等因素的影响，所述线圈131的直流电阻值会发生相应的变化，直接采用初始固定的所述线圈131的直流阻值进行反电动势ub的计算会引入一定的误差，因此在所述第一信号中加入所述探测信号，以便在所述音圈马达13的工作工程中对其所述线圈131的直流阻值进行实时的测量。
所述探测信号为频率低、幅值小的低频小信号。所述探测信号的频率离开所述音圈马达13机械谐振点足够远，几乎不会引起所述音圈马达13的振动；所述探测信号幅度足够小，不会引起所述线圈131的额外的温度变化。
所述DAC模块11用于将所述第一信号从数字信号的形式转换为模拟信号的形式。在本实施例中，所述监控模块10发送的所述第一信号经所述DAC模块11转换后以驱动所述音圈马达13的所述动子运动。
所述测量模块15用于测量所述音圈马达13的电学参数并生成所述第二信号发送至所述计算模块17。
所述电学参数包括所述线圈131的驱动电压值u、驱动电流值i、探测电压值及探测电流值，结合所述探测电压值与所述探测电流值，可得到所述探测信号频率点处的所述线圈131的交流阻值，由于所述探测信号频率低、幅度小，不会引起所述音圈马达的谐振，不会引起所述线圈的额外温度变化，所述以此来近似所述线圈131实时工作时的直流电阻值Rg。
所述第二信号包括驱动反馈信号与探测反馈信号，所述驱动反馈信号包括驱动电压的反馈信号和驱动电流的反馈信号，所述探测反馈信号包括探测电压的反馈信号和探测电流的反馈信号，所述驱动电压值u存储于所述驱动电压的反馈信号、所述驱动电流值i存储于所述驱动电流的反馈信号、所述探测电压值存储所述探测电压的反馈信号及所述探测电流值存储于所述探测电流的反馈信号。
所述计算模块17用于根据第二信号、存储在所述存储模块19的所述动子的初始位置、所述音圈马达13的电力耦合系数计算所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块19与所述监控模块10。
所述音圈马达13的电力耦合系数Bl可以通过生产线测量得到，作为已知参数使用，这样一来，结合(3)式v＝(u-Rgi)/Bl便实现了对所述音圈马达13的动子实时运动速度的监测。
动子速度与动子位置之间的关系为：
x＝∫vdt. (4)
其中所述动子的实时运动速度为所述线圈与所述磁钢的相对运动速度v，所述动子的实时位置根据所述动子实时速度对时间积分既所述动子位置x及所述动子的初始位置得到。
所述存储模块19用于存储所述动子的初始位置，并将所述初始位置发送至所述计算模块17，所述存储模块19还用于接收所述实时位置，并将所述实时位置更换为新的所述初始位置。
所述监控模块10还用于根据所述动子的实时位置与所述对焦算法重新生成并发送所述第一信号以驱动所述音圈马达13的动子运动。
请参阅图3，图3为本发明提供的监控系统的工作流程图。所述监控系统包括如下步骤：
步骤S1：提供监控系统，所述监控系统包括监控模块、具有动子的音圈马达、测量模块、计算模块及存储有所述动子的初始位置的存储模块；
步骤S2：所述监控模块生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达的所述动子运动；
具体的，所述监控模块10生成并发送所述第一信号至所述DAC模块11；
所述DAC模块11接收所述第一信号，将其从数字信号的形式转换为模拟信号的形式，并将转换后的所述第一信号发送至所述音圈马达13；
所述音圈马达13根据所述第一信号驱动所述动子运动；
其中，所述第一信号包括驱动信号与探测信号，所述驱动信号用于驱动所述动子，所述探测信号用于探测所述线圈131的交流电阻值；
步骤S3：所述测量模块测量所述音圈马达的电学参数，并生成发送所述第二信号至所述计算模块；
其中，所述电学参数包括所述线圈131的驱动电压值u、驱动电流值i、探测电压值及探测电流值，所述第二信号包括驱动反馈信号与探测反馈信号，所述驱动反馈信号包括驱动电压的反馈信号和驱动电流的反馈信号，所述探测反馈信号包括探测电压的反馈信号和探测电流的反馈信号，所述驱动电压值u存储于所述驱动电压的反馈信号、所述驱动电流值i存储于所述驱动电流的反馈信号、所述探测电压值存储所述探测电压的反馈信号及所述探测电流值存储于所述探测电流的反馈信号。
步骤S4：所述计算模块根据所述第二信号、所述存储模块存储的所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算出所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块；
具体的，所述计算模块17根据所述探测电压的反馈信号与所述探测电流的反馈信号计算出所述线圈131的交流阻值Re，并以此作为所述线圈131的直流阻值；
所述计算模块17根据所述交流阻值Re、所述驱动电压的反馈信号、所述驱动电流的反馈信号及所述音圈马达13的电力耦合系数Bl计算出所述线圈133与所述磁钢134的相对运动速度v；
其中需使用公式(3)：v＝(u-Rei)/Bi
所述存储模块19发送所述动子的初始位置至所述计算模块17；
所述计算模块17根据所述相对运动速度v和所述初始位置计算出所述动子的实时位置；
具体的，根据所述相对运动速度v计算出所述动子的位移值x，并结合所述初始位置得出所述动子的实时位置；
其中需使用公式(4)：x＝∫vdt
所述计算模块17发送所述实时位置至所述存储模块19与监控模块10。
步骤S5与步骤S6可以同步发生。
步骤S5：所述存储模块存储所述实时位置并将其更换为新的所述初始位置；
步骤S6：所述监控模块根据所述实时位置及对焦算法重新生成并发送所述第一信号。
本实施例中，所述动子包括线圈131，所述音圈马达13的电力耦合系数Bl为所述线圈131的电力耦合系数Bl，所述探测信号采用频率为40Hz且幅值为5mA的正弦探测信号。在其他实施例中，所述探测信号的频率和幅度可以根据实际信号处理或电路实现的需求而改变。
与相关技术相比，本发明提供的监控系统1及其控制方法具有如下有益效果：
通过所述监控模块10生成并发送第一信号至所述音圈马达13，进而所述音圈马达13根据所述第一信号控制所述动子运动，同时，所述测量模块15测量所述音圈马达的电学参数并生成第二信号发送至所述计算模块17，进而所述计算模块17根据所述第二信号、所述动子的初始位置及所述音圈马达13的电力耦合系数计算所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块19与所述监控模块10；所述存储模块19存储所述实时位置并将其更新为新的所述初始位置，所述监控模块10根据对焦算法和所述实时位置重新生成并发送所述第一信号至所述音圈马达13。所述监控系统10采用简单的结构与驱动，有效的监测与调整所述动子的位置，从而提升对焦速度，消除回滞误差，使对焦更精准，既满足所述音圈马达13的小型化，又以较低的成本提升了足够的用户体验。
本实施例中，所述动子包括线圈133，所述音圈马达13的电力耦合系数Bl为所述线圈131的电力耦合系数Bl，所述探测信号采用频率为40Hz且幅值为5mA的正弦探测信号。在其他实施例中，所述探测信号的频率和幅度可以根据实际信号处理或电路实现的需求而改变。
请参阅图2，图2为本发明提供的监控系统的第二种实施例的结构原理图。所述监控系统2包括监控模块20、DAC模块21、音圈马达23、测量模块25、计算模块27及存储模块29，所述音圈马达23包括定子、动子及独立线圈235，所述定子和动子其中一方包括线圈231，另一方包括磁钢233，所述线圈231与独立线圈235始终保持相对静止。所述监控模块20、所述计算模块27及所述存储模块29依次电连接，所述监控模块20通过所述DAC模块21与所述音圈马达23电连接，所述计算模块27通过所述测量模块25与所述音圈马达23电连接。
所述监控模块20用于生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达23的动子运动。
所述第一信号包括驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述动子。
所述驱动信号在所述线圈231的驱动电路中产生驱动电流i，在所述线圈231的驱动电路的两端产生驱动电压u，使得所述线圈231与所述磁钢233发生相对运动。由于所述独立线圈235与所述线圈231保持相对静止，故其与所述磁钢233也会发生相对运动，所述独立线圈231会切割磁感线，使所述独立线圈231的驱动电路中产生感应电动势ub，其值等于所述独立线圈235的两端电压值。
其均满足方程：
ub＝Blv (5)
更直接的可以把(5)写成以下形式：
v＝ub/Bl (6)
其中，v为所述独立线圈235的速度，由于其与所述线圈231始终保持相对静止，故v也等于所述线圈231与所述磁钢233的相对运动速度，此时，由于所述独立线圈235与所述线圈231的反电动势ub相等，只要直接测量所述独立线圈235两端的电压，便能得到于其反电动势ub。
所述DAC模块21用于将所述第一信号从数字信号的形式转换为模拟信号的形式。在本实施例中，所述监控模块20发送的所述第一信号经所述DAC模块21转换后以驱动所述音圈马达23的所述动子运动。
所述测量模块25用于测量所述音圈马达23的电学参数并生成发送所述第二信号至所述计算模块27。
所述电学参数为独立线圈235的两端电压值，其等于线圈231的反电动势ub。
所述第二信号包括独立线圈235的电压反馈信号，所述独立线圈235的两端电压值存储于所述独立线圈235的电压反馈信号。
所述计算模块27用于根据第二信号、存储在所述存储模块29的所述动子的初始位置、所述音圈马达23的电力耦合系数计算所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块29与所述监控模块20。
所述音圈马达23的电力耦合系数Bl可以通过生产线测量得到，作为已知参数使用，这样一来，结合(6)式v＝ub/Bl便实现了对所述音圈马达23的动子实时运动速度的监测。
动子速度与动子位置之间的关系为：
x＝∫vdt. (7)
其中所述动子的实时运动速度为所述线圈231与所述磁钢233的相对运动速度v，所述动子的实时位置根据所述动子实时速度对时间积分既所述动子的位置x及所述动子的初始位置得到。
所述存储模块29用于存储所述动子的初始位置，并将所述初始位置发送至所述计算模块27，所述存储模块29还用于接收所述实时位置，并将所述实时位置更新存储为所述初始位置。
所述监控模块20还用于根据所述动子的实时位置与所述对焦算法重新生成并发送所述第一信号以驱动所述音圈马达23的动子运动。
请参阅图3，图3为本发明提供的监控系统的工作流程图。所述监控系统包括如下步骤：
步骤S1：提供监控系统，所述监控系统包括监控模块、具有动子的音圈马达、测量模块、计算模块及存储有所述动子的初始位置的存储模块；
步骤S2：所述监控模块生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达的所述动子运动；
具体的，所述监控模块20生成并发送所述第一信号至所述DAC模块21；
所述DAC模块21接收所述第一信号，将其从数字信号的形式转换为模拟信号的形式，并将转换后的所述第一信号发送至所述音圈马达23；
所述音圈马达23根据所述第一信号驱动所述动子运动；
其中，所述第一信号包括驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述动子；
步骤S3：所述测量模块测量所述音圈马达的电学参数，并生成发送所述第二信号至所述计算模块；
其中，所述电学参数为所述独立线圈235的两端电压值，所述第二信号包括所述独立线圈235的电压反馈信号，所述独立线圈235的两端电压值存储于所述独立线圈235的电压反馈信号。
步骤S4：所述计算模块根据所述第二信号、所述存储模块存储的所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算出所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块；
具体的，所述计算模块27根据所述独立线圈235的电压反馈信号、所述音圈马达23的电力耦合系数Bl计算出所述独立线圈235速度v，其也等于所述线圈233与所述磁钢234的相对运动速度；
其中需使用公式(6)：v＝ub/Bl
所述存储模块29发送所述动子的初始位置至所述计算模块27；
所述计算模块27根据所述相对运动速度和所述初始位置计算出所述动子的实时位置；
具体的，根据所述相对运动速度v计算出所述动子的位置x，并结合所述初始位置得出所述动子的实时位置；
其中需使用公式(7)：x＝∫vdt
所述计算模块27发送所述实时位置至所述存储模块29与监控模块20。
步骤S5与步骤S6可以同步发生。
步骤S5：所述存储模块存储所述实时位置并将其更换为新的所述初始位置；
步骤S6：所述监控模块根据所述实时位置及对焦算法重新生成并发送所述第一信号。
本实施例中所述动子包括所述线圈213，所述音圈马达23的电力耦合系数Bl为独立线圈235的电力耦合系数Bl。
与相关技术相比，本发明提供的监控系统2及其控制方法具有如下有益效果：
一、通过所述监控模块20生成并发送第一信号至所述音圈马达23，进而所述音圈马达23根据所述第一信号控制所述动子运动，同时，所述测量模块25测量所述音圈马达23的电学参数并生成第二信号发送至所述计算模块27，进而所述计算模块27根据所述第二信号、所述动子的初始位置及所述音圈马达23的电力耦合系数计算所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块29与所述监控模块20；所述存储模块29存储所述实时位置并将其更新为新的所述初始位置，所述监控模块20根据对焦算法和所述实时位置重新生成并发送所述第一信号至所述音圈马达23。所述监控系统2采用简单的结构与驱动，有效的监测与调整所述动子的位置，从而提升对焦速度，消除回滞误差，使对焦更精准，既满足所述音圈马达的小型化，又以较低的成本提升了足够的用户体验。
二、所述音圈马达23包括定子和动子，所述定子和动子的其中一方包括线圈231，另一方包括磁钢233，所述音圈马达23还包括独立线圈235，所述独立线圈235与所述线圈231始终保持相对静止。从而实现所述监控系统2在监控过程中，只需要探测所述独立线圈235的两端电压，得其感应电动势，而不需要探测所述音圈马达23的驱动电路的电流与电流，也不需要计算所述线圈231的交流阻值。从而极大程度上简化了电路设计与探测，提高了探测结果的精度，有利于提升所述监控系统的工作效率。
本实施例中所述动子包括所述线圈231，所述音圈马达23的电力耦合系数为独立线圈235的电力耦合系数。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种监控系统，其特征在于，包括监控模块、具有动子的音圈马达、测量模块、计算模块及存储有所述动子的初始位置的存储模块，所述监控模块用于生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达的动子运动，所述测量模块用于测量所述音圈马达的电学参数并生成第二信号发送至所述计算模块，所述计算模块用于根据所述第二信号、所述初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块及所述监控模块，所述存储模块用于存储所述实时位置并将其更新为新的所述初始位置，所述监控模块还用于根据对焦算法和所述实时位置重新生成并发送所述第一信号至所述音圈马达。
2.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述音圈马达包括定子和动子，所述定子和动子的其中一方包括线圈，另一方包括磁钢。
3.如权利要求2所述的监控系统，其特征在于，所述第一信号包括用于驱动所述动子的驱动信号及用于探测所述线圈的电阻值的探测信号，所述第二信号包括驱动反馈信号和探测反馈信号，其中，所述驱动反馈信号包括驱动电压的反馈信号和驱动电流的反馈信号，所述探测反馈信号包括探测电压的反馈信号和探测电流的反馈信号。
4.如权利要求3所述的监控系统，其特征在于，所述探测信号为频率低、幅值小的低频小信号。
5.如权利要求2所述的监控系统，其特征在于，所述音圈马达还包括独立线圈，所述独立线圈与所述线圈保持相对静止，所述第一信号包括用于驱动所述动子的驱动信号，所述第二信号包括所述独立线圈的电压反馈信号。
6.一种监控系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供监控系统，所述监控系统包括监控模块、具有动子的音圈马达、测量模块、计算模块及存储有所述动子的初始位置的存储模块；
所述监控模块生成并发送第一信号以驱动所述音圈马达的所述动子运动；
所述测量模块测量所述音圈马达的电学参数，并生成第二信号发送至所述计算模块；
所述计算模块根据所述第二信号、所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算出所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块；
所述存储模块存储所述实时位置并将其更新为新的所述初始位置；
所述监控模块根据所述实时位置及对焦算法重新生成并发送所述第一信号至所述音圈马达。
7.如权利要求6所述的监控系统的控制方法，所述音圈马达包括定子和动子，所述定子和所述动子其中一方包括线圈，另一方包括磁钢，所述音圈马达的电力耦合系数为所述线圈的电力耦合系数，其特征在于，所述第一信号包括用于驱动所述动子的驱动信号及用于探测所述线圈电阻值的探测信号，所述第二信号包括驱动反馈信号和探测反馈信号，其中，所述驱动反馈信号包括驱动电压的反馈信号和驱动电流的反馈信号，所述探测反馈信号包括探测电压的反馈信号和探测电流的反馈信号。
8.如权利要求7所述的监控系统的控制方法，其特征在于，所述计算模块根据所述第二信号、所述存储模块存储的所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算出所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块，具体包括如下步骤：
所述计算模块根据所述探测电压反馈信号与所述探测电流反馈信号计算出所述线圈的交流阻值；
所述计算模块根据所述交流阻值、所述驱动电压反馈信号、所述驱动电流反馈信号及所述线圈的电力耦合系数计算出所述线圈与所述磁钢的相对运动速度；
所述存储模块发送所述动子的初始位置至所述计算模块；
所述计算模块根据所述相对运动速度和所述初始位置计算出所述动子的实时位置；
所述计算模块发送所述实时位置至所述存储模块与监控模块。
9.如权利要求6所述的监控系统的控制方法，所述音圈马达包括定子和动子，所述定子和所述动子的其中一方包括线圈，另一方包括磁钢，其特征在于，所述音圈马达还包括与所述线圈保持相对静止的独立线圈，所述音圈马达的电力耦合系数为所述独立线圈的电力耦合系数，所述第一信号包括用于驱动所述动子的驱动信号，所述第二信号包括所述独立线圈的电压反馈信号。
10.如权利要求9所述的监控系统的控制方法，其特征在于，所述计算模块根据所述第二信号、所述存储模块存储的所述动子的初始位置及所述音圈马达的电力耦合系数计算出所述动子的实时位置，并将所述实时位置发送至所述存储模块与所述监控模块，具体包括如下步骤：
所述计算模块根据所述电压反馈信号、所述独立线圈的电力耦合系数计算出所述线圈与所述磁钢的相对运动速度；
所述存储模块发送所述动子的初始位置至所述计算模块；
所述计算模块根据所述相对运动速度和所述初始位置计算出所述动子的实时位置；
所述计算模块发送所述实时位置至所述存储模块与监控模块。
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