CN116026230A - 用于确定角位置的电路和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于确定角位置的电路和方法。一种用于确定旋转对象的角位置的传感器电路，对象被配置成用于生成或调制磁场，传感器电路包括：a)第一传感器，用于提供第一传感器信号；b)第二传感器，用于提供第二传感器信号；c)信号校正框，用于接收第一/第二传感器信号或从中导出的信号作为第一/第二输入信号，以及接收多个反馈信号；以及被配置为提供第一经校正信号和第二经校正信号；d)角度计算框，角度计算框被配置为接收第一经校正信号和第二经校正信号，以及确定作为第一经校正信号和第二经校正信号的比率的函数的所述角位置信号；e)反馈框，反馈框被配置为接收所述角位置信号，以及基于角位置信号以改进的线性度生成所述多个反馈信号。

Description

用于确定角位置的电路和方法

技术领域

本发明大体上涉及磁传感器设备和方法的领域，更具体地，涉及角位置 传感器系统和方法。

背景技术

本领域已知角位置传感器系统。它们提供的优点在于，能够在不进行物 理接触的情况下测量角位置，从而避免了机械磨损、刮擦、摩擦等问题。

基本上有两种类型的磁角位置传感器系统：(1)感应角位置传感器系 统，以及(2)使用永磁体的角位置传感器系统。

感应角位置传感器系统通常包括激励线圈(也称为“发射器线圈”)和 多个检测线圈(也称为“接收器线圈”)。

在使用永磁体的角位置传感器系统中，磁体通常会生成磁场，该磁场由 以特定方式布置在距磁体一定距离处的多个磁敏元件感测。来自这些磁敏元 件的信号在电子电路中进行处理，并根据这些信号确定角位置。

本发明主要涉及一种用于基于传感器信号确定角位置的电子电路和方 法。

总是存在改进或替代的余地。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种确定旋转对象的实际角位置的传感器 电路和方法。

本发明的实施例的目的是提供一种确定以一定角速度旋转的对象的实际 角位置的传感器电路和方法，该角速度在从约4至约3200转/秒(机械)或从 约20至约16000转/秒(电气)的范围内。

本发明的实施例的目的是提供一种提供准确(或更准确)的角位置，或 提供在输出信号和实际机械位置之间具有小误差(或减小的误差)的角位置 的传感器电路和方法。

本发明的实施例的目的是提供一种在输出信号和实际机械位置之间具有 改进的线性度的传感器电路和方法。

本发明的特定实施例的目的是提供一种感应角度传感器系统，该感应角 度传感器系统对传感器设备附近存在不需要的金属部件具有降低的灵敏度。

本发明的特定实施例的目的是提供一种角度传感器系统和方法，该系统 和方法对以下一种或多种具有改进的鲁棒性：温度变化、安装要求(轴向偏 移、径向偏移、倾斜角度、摆动)。

本发明的实施例的目的是提供一种适合在工业、机器人或汽车环境中使 用的感应或磁传感器系统或电路或方法。

这些目标通过本发明的实施例实现。

根据第一方面，本发明提供了一种用于确定当对象相对于传感器电路旋 转时的角位置的传感器电路，其中对象被配置成用于生成或调制磁场，传感 器电路包括：a)第一传感器，第一传感器被配置成用于测量磁场的第一特 征，以及提供第一传感器信号(例如ss1)；b)第二传感器，第二传感器被 配置成用于测量磁场的第二特征，以及提供第二传感器信号(例如ss2)；c) 信号校正框，信号校正框被配置成用于接收第一传感器信号(例如ss1)或 从中导出的信号作为第一输入信号(例如Isig)，以及接收第二传感器信号 (例如ss2)或从中导出的信号作为第二输入信号(例如Qsig)，以及多个 反馈信号(例如Idc_c、Qdc_c、Gmm_c)；以及被配置成用于提供具有第 一振幅和可选的第一DC值的第一经校正信号(例如Iadj)，以及具有基本上 等于第一振幅的第二振幅和可选的第二DC值并且可选地还具有减少的串扰 的第二经校正信号(例如Qadj)；d)角度计算框，角度计算框被配置成用于 接收第一经校正信号和第二经校正信号(例如Iadj、Qadj)，以及确定作为 第一经校正信号和第二经校正信号(例如Iadj、Qadj)的比率的函数(例如 反正切函数)的角位置信号(例如

)；e)反馈框，反馈框被配置成用于接 收角位置信号(例如

)，以及基于角位置信号(例如

)生成多个反馈信 号(例如Idc_c、Qdc_c、Gmm_c)，使得角位置具有改进的线性度。

有利的是，角位置是基于具有基本相同的振幅的信号比率计算的，因为 该比率与磁场强度无关(例如，与磁体强度无关，例如，与传感器设备与磁 体之间的距离无关，例如与调制信号的振幅无关)。

优点是所有反馈信号都从单个信号(即所述角位置信号)导出而不是针 对第一信号和第二信号单独计算，因为这提高了总体信号一致性，并且可提 高反馈回路的稳定性。

这是闭环系统的优点，因为它能够依据引入的误差动态调整自身。这提 供了对老化、长期漂移等更为稳健的角信号值。另一优点是，可以省略通常 在开环系统中实现的校准测试，该测试中确定了误差值，并且校准值(例如 以表格的形式)存储在非易失性存储器中。另一优点是，也不需要精确的基 准角测量系统来执行此类测试。

第一输入信号可以是具有第一振幅和第一相位的正弦信号。

第二输入信号可以是第二正弦信号，第二正弦信号具有可能小于或大于 第一振幅(例如，在第一振幅的80％至120％范围内)的第二振幅，并且具 有可能与第一相位偏移80°至100°范围内的值的第二相位。

优选地，传感器电路包括半导体基板，半导体基板包括至少信号校正 框、角度确定框和所述反馈框。该半导体基板优选封装在陶瓷或塑料封装中 (也称为“芯片”)。取决于实现方式，第一传感器和第二传感器也可以集 成在该半导体基板上，或者集成在第二基板上(例如印刷电路板 (PCB))。

在实施例中，第一传感器和第二传感器是或包括一个或多个磁敏元件， 例如从以下由以下各项组成的组中选择的一个或多个磁敏元件：水平霍尔元 件、垂直霍尔元件、磁阻元件(MR元件)。这些元件优选地也集成在上述 半导体基板上。

在实施例中，第一传感器和第二传感器是在印刷电路板(PCB)上实现 的第一接收器线圈和第二接收器线圈。包括上述电子电路的封装半导体基板 可以安装在例如，焊接在该PCB上。

第一输入信号可以是具有第一振幅和第一相位的正弦信号。

第二输入信号可以是第二正弦信号，第二正弦信号具有可能小于或大于 第一振幅(例如，在第一振幅的80％至120％范围内)的第二振幅，并且具 有可能与第一相位偏移80°至100°范围内的值的第二相位。

在实施例中，电子电路包括可编程处理器(例如数字信号处理器， DSP)，该可编程处理器包括或连接到非易失性存储器，该非易失性存储器 包括用于在软件中执行至少信号校正框、角度确定框和反馈框的可执行指 令。

在实施例中，多个反馈信号包括：第一误差信号(例如Idc_c)、第二 误差信号(例如Qdc_c)以及第一缩放信号(例如Gmm_c)；并且信号校正 框包括：i)第一组合器，被布置为接收和组合第一输入信号(例如Isig)和 第一误差信号(例如Idc_c)(例如，求和或减法)，从而提供第一组合信 号(例如s1)；以及ii)第二组合器，被布置为接收和组合第二输入信号(例 如Qsig)和第二误差信号(例如Qdc_c)(例如，求和或减法)，从而提供 第二组合信号(例如s2)；以及iii)第一缩放器，被布置为使用第一缩放信 号(例如Gmm_c)缩放第二组合信号(例如s2)(例如通过将这些信号相 乘)，从而提供第三信号(例如s3)；其中第一经校正信号(例如Iadj)是 第一组合信号(例如s1)，或是从第一组合信号(例如s1)和第三信号(例如s3)导出的；(例如，作为它们的线性组合)；并且其中第二经校正信号 (例如Qadj)是第三信号(例如s3)，或是从第一组合信号(例如s1)和第 三信号(例如s3)导出的(例如，作为它们的线性组合)。

图1和图2中示出了该实施例的示例。

在实施例中，多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号(例如 Gmm2_c)；并且信号校正框进一步包括：iv)第二缩放器，被布置为使用第 二缩放信号(例如Gmm2_c)缩放第三信号(例如s3)(例如，通过这些信 号相乘)；v)第三组合器，被布置为(例如，通过求和或减法)组合第二缩 放器的输出和第一组合信号(例如s1)，从而提供第一经校正信号(例如Iadj)；iv)第三缩放器，被布置为使用第二缩放信号(例如Gmm2_c)缩放 第一组合信号(例如s1)(例如，通过这些信号相乘)；v)第四组合器，被 布置为(例如通过求和或减法)组合第三缩放器的输出和第三信号(例如 s3)，从而提供第二经校正信号(例如Qadj)。

图2中示出该实施例的示例。

本实施例的优点是可以减少或基本消除信号之间的串扰。

在实施例中，多个反馈信号包括：第一误差信号(例如Idc_c)、第二 误差信号(例如Qdc_c)以及第一缩放信号(例如Gmm_c)；并且其中反馈 电路包括：α)求导框，被配置成用于接收角位置信号(例如

)以及确定角 位置信号的时间导数信号，从而生成第四信号(例如s4)；β)DC移除框， DC移除框被配置为接收第四信号(例如s4)以及(例如对时间导数信号高 通滤波)移除第四信号(例如s4)的DC电平，从而生成第五信号(例如 s5)；γ)多个相关器，被配置成用于接收第五信号(例如s5)以及将第五信 号(例如s5)与三个(可选的削峰)正弦和余弦波形或模式中的每一个波形 或模式相关，从而生成三个相关信号(例如c1、c2、c3)；δ)多个缩放器和 积分器，被配置成用于通过分别缩放和积分三个相关信号(例如c1、c2、 c3)中的每一者生成第一误差信号(例如Idc_c)、第二误差信号(例如 Qdc_c)和第一缩放信号(例如Gmm_c)。

可选的削峰正弦和余弦波形或模式与角位置信号同步。缩放可以在积分 之前或之后应用。

在实施例中，多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号(例如 Gmm2_c)；并且反馈电路进一步被配置成用于：ε)将第五信号(例如s5) 与第四可选的削峰正弦波形或模式相关，从而生成第四相关信号(例如 c4)；ζ)基于第四相关信号(例如c4)的积分生成第二缩放信号(例如 Gmm2_c)。

在实施例中，其中角度计算框被配置为使用第一经校正信号和第二经校 正信号(例如Iadj、Qadj)的比率的反正切函数来确定(例如计算)所述角 位置(例如

)。

例如，使用经典的反正切函数(称为arctan())，或使用双参数反正切 函数，称为arctan2()或atan2()。这可以使用查找表实现(可选地具有插 值)。

根据第二方面，本发明还提供一种角位置传感器系统，包括：根据第一 方面的传感器电路；可旋转对象(例如轴)，以及连接到所述对象的永磁 体。

根据第三方面，本发明还提供一种角位置传感器系统，包括：根据第一 方面的传感器电路；印刷电路板，印刷电路板包括发射器线圈和至少两个接 收器线圈；可旋转对象，可旋转对象是以导电目标(例如金属目标)的形 式。

该系统是“感应角度传感器系统”。

目标可以是C形或O形。

在实施例中，传感器电路进一步包括：解调器，解调器用于解调从三个 接收器线圈获取的信号；克拉克变换框，克拉克变换框被布置为将经解调的 信号转换成所述第一输入信号和第二信号。

该系统是“感应角度传感器系统”。

感应传感器可以是C形类型或O形类型的。

在计算角度之前，将三相信号转换为两相信号是优点，因为这需要更少 的处理能力和更少的存储器。

根据第四方面，本发明还涉及一种电机，该电机包括根据第二或第三方 面的角位置传感器系统。

根据第五方面，本发明还提供了一种确定相对于传感器电路旋转的对象 的角位置(例如

)的方法，对象被配置为生成或调制磁场，方法包括以下 步骤：a)测量所述磁场的第一特征，并提供第一传感器信号(例如ss1)或 从中导出的信号作为第一输入信号(例如Isig)；b)测量所述磁场的第二特 征，并提供第二传感器信号(例如ss2)或从中导出的信号作为第二输入信 号(例如Qsig)；c)使用多个反馈信号(例如Idc_c、Qdc_c、Gmm_c)来校 正第一和第二输入信号(例如Isig、Qsig)，并提供具有第一振幅的第一经 校正信号(例如Iadj)和具有基本上等于第一振幅的第二振幅(以及可选地 还具有减少的串扰)的第二经校正信号(例如Qadj)；d)确定(例如计算) 作为第一经校正信号和第二经校正信号(例如Iadj、Qadj)的函数的所述角 位置信号(例如

)(例如，这些信号的比率的反正切函数)；e)基于角位 置信号(例如

)来生成所述多个反馈信号(例如Idc_c、Qdc_c、 Gmm_c)。

在实施例中，多个反馈信号包括：第一误差信号(例如Idc_c)、第二 误差信号(例如Qdc_c)以及第一缩放信号(例如Gmm_c)；并且步骤c)包 括：i)组合第一输入信号(例如Isig)和第一反馈信号(例如Idc_c)(例 如，求和或减法)，从而产生第一组合信号(例如s1)；以及ii)组合第二输 入信号(例如Qsig)和第二反馈信号(例如Qdc_c)(例如，求和或减法)，从而产生第二组合信号(例如s2)；以及iii)利用第一缩放信号(例 如Gmm_c)缩放第二组合信号(例如s2)，从而产生第三信号(例如 s3)；iv)提供第一经校正信号(例如Iadj)作为第一组合信号(例如s1)， 或作为从第一组合信号(例如s1)和第三信号(例如s3)导出的信号；(例 如，作为它们的线性组合)；v)提供第二经校正信号(例如Qadj)作为第三 信号(例如s3)，或作为从第一组合信号(例如s1)和第三信号(例如s3) 导出的信号(例如，作为它们的线性组合)。

图1和图2中示出了该实施例的示例。

在实施例中，多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号(例如， Gmm2_c)，并且步骤c)进一步包括：iv)提供第一经校正信号(例如Iadj) 作为通过利用第二缩放信号(例如Gmm2_c)缩放第三信号(例如s3)和通 过v)将所得信号与第一组合信号(例如s1)组合而获取的信号；vi)提供第 二经校正信号(例如Qadj)作为通过利用第二缩放信号(例如Gmm2_c)缩 放第一组合信号(例如s1)和通过vii)将所得信号与第三信号(例如s1)组 合而获取的信号。

在实施例中，多个反馈信号包括：第一误差信号(例如Idc_c)、第二 误差信号(例如Qdc_c)以及第一缩放信号(例如Gmm_c)；并且步骤e)包 括：α)确定角位置信号(例如

)的时间导数信号，从而生成第四信号(例 如s4)；β)从时间导数信号(例如s4)移除DC电平(例如通过对时间导数 信号高通滤波)，从而生成第五信号(例如s5)；γ)将第五信号(例如s5)与三个可选的削峰正弦和余弦波形或模式中的每一个波形或模式相关，从而 生成三个相关信号(例如c1、c2、c3)；δ)通过缩放和积分相关信号(例如 c1、c2、c3)生成第一误差信号(例如Idc_c)、第二误差信号(例如 Qdc_c)和第一缩放信号(例如Gmm_c)。

在实施例中，多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号(例如 Gmm2_c)；并且步骤e)进一步包括：ε)将第五信号(例如s5)与第四可选 的削峰正弦波形或模式相关，从而生成第四相关信号(例如c4)；ζ)基于第 四相关信号(例如c4)的积分生成第二缩放信号(例如Gmm2_c)。

在实施例中，角度计算框被配置为使用第一经校正信号和第二经校正信 号(例如Iadj、Qadj)的比率的反正切函数来确定(例如计算)所述角位置 (例如

)。

根据另一方面，本发明还涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品 包括用于在上述传感器电路上执行时执行根据第五方面的方法的可执行指 令。

在所附独立和从属权利要求中阐述了本发明的特定和优选方面。来自从 属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以及其他从属权利要求的特征 适当地结合，而不仅仅是如在权利要求中明确阐述的那样。

根据此后所描述的(诸)实施例，本发明的这些方面和其他方面将是显 而易见的，并且参考这些实施例阐明了本发明的这些方面和其他方面。

附图说明

图1示出了可以在本发明的实施例中使用的电路的高级框图。电路接收 振幅近似相同(具有±20％的公差)且相移近似90°(具有±20°的公差) 的两个正弦信号，并提供角位置信号。电路包括三个主要框：信号校正框、 角度计算框和反馈框。反馈信号从角位置信号导出，并被注入位于角度计算 框上游的信号校正框。该电路能够减少输入信号的信号偏移和输入信号之间 的振幅变化的影响。

图2是可在本发明的实施例中使用的另一电路的高级框图，可将其视为 图1电路的变型。该电路进一步能够减少信号之间的串扰的影响。

图3示出了图1的电路的特定示例，其示出了反馈框可以包括求导框、 DC移除框和多个相关器、缩放器和积分器。

图4(a)至图4(d)示出了说明性波形，以说明在反馈框中使用的一些 原理。

图5示出了图2的电路的特定示例，其示出了信号校正框进一步可以包括 用于减少输入信号之间的串扰的电路，并示出了反馈框提供附加的反馈信 号。任选地，电路还可以包括三重放大器和克拉克变换框。

图6示出了图5的电路的变型，该变型被配置用于允许相关性以延迟开 始，以允许高通滤波器稳定。

图7示出了基于具有基本相同(±20％)的振幅和近似90°(±20°) 的相移的两个正弦信号确定旋转对象的角位置的方法的流程图，如图1至图3 和图5至图6中的电路中的任一个电路可执行的。

图8示出了包括永磁体和由如上所示的传感器电路的角度传感器系统的 框图。

图9示出了包括如上所示的传感器电路、具有多个线圈的印刷电路板和 可安装到电机轴上的导电目标的角度传感器系统的框图。

各附图仅是示意性而非限制性的。在附图中，出于说明性目的，要素中 的一些要素的尺寸可被放大且未按比例绘制。权利要求中的任何附图标记不 应被解释为限制范围。在不同的附图中，相同或相似的附图标记(例如相同 的模100)通常指代相同或类似的要素。

具体实施方式

将就具体实施例并且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此 而仅由权利要求书来限定。

说明书中和权利要求书中的术语第一、第二等用于在类似的要素之间进 行区分，而不一定用于描述时间上、空间上、等级上或以任何其他方式的顺 序。应理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文中所描 述的本发明的实施例能够以与本文中所描述或图示的不同的顺序来进行操 作。

说明书和权利要求中的术语顶部、下方等等是用于描述性目的并且不一 定用于描述相对位置。应理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换 的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以与本文中所描述或图示的取 向不同的取向进行操作。

要注意，权利要求中使用的术语“包括”不应被解释为限定于其后列出 的装置；它并不排除其他要素或步骤。因此，该术语应被解释为指定如所提 到的所陈述的特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其他特 征、整数、步骤或组件、或其群组的存在或添加。因此，表述一种包括装置 “A和装置B的设备”的范围不应当限于仅由组件A和组件B组成的设备。这 意味着就本发明而言设备的仅有的相关组件是A和B。

贯穿本说明书“对一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例 所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因 此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”贯穿本说明书在各个地方的出 现并不一定全部指代同一实施例，而是可以指代同一实施例。此外，在一个 或多个实施例中，如通过本公开将对本领域普通技术人员显而易见的，特定 的特征、结构或特性能以任何合适的方式进行组合。

类似地，应当理解，在本发明的示例性实施例的描述中，出于精简本公 开和辅助理解各发明性方面中的一个或多个发明性方面的目的，本发明的各 个特征有时被一起编组在单个实施例、附图或其描述中。然而，该公开方法 不应被解释为反映要求保护的发明要求比每一项权利要求中明确记载的特征 更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映，发明性方面存在于比单 个前述公开的实施例的全部特征更少的特征中。因此，具体实施方式所附的 权利要求由此被明确纳入本具体实施方式中，其中每一项权利要求本身代表 本发明的单独实施例。

此外，尽管本文中所描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些 特征但不包括其他实施例中所包括的其他特征，但是如本领域技术人员将理 解的那样，不同实施例的特征的组合旨在落在本发明的范围内，并且形成不 同实施例。例如，在所附的权利要求中，所要求保护的实施例中的任何实施 例均能以任何组合来使用。

在本文中所提供的描述中，阐述了众多具体细节。然而，要理解，可以 在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例。在其他实例中，公知的 方法、结构和技术未被详细示出，以免混淆对本描述的理解。

在本发明的上下文中，公式arctan(x/y)、atan2(x,y)、arccot(y/x)被认为 是等效的。

在本文件中，术语“积分器”和“累加器”实际上是指相同的功能，但 在描述模拟硬件和/或连续时间域中的实现方式时，通常使用术语“积分 器”，而在描述该功能在离散时间域中的实现方式(例如，在数字硬件或软 件中)时，通常使用词汇“累加器”。

同样，术语“缩放器”和“乘法器”实际上是指相同的功能。

本发明涉及角位置传感器系统和方法，并且更具体地，涉及计算生成或 调制磁场的旋转对象的角位置的系统和方法。本发明的原理适用于包括传感 器设备和可相对于传感器设备旋转的永磁体的系统，以及感应角位置传感器 系统。

现在参考附图。

图1示出了可以在角位置传感器设备或系统中使用的电路100的高级框 图。电路100接收具有近似相同的振幅并且相对于彼此相移近似90°的两个 正弦信号Isig、Qsig。

众所周知，如果输入信号Isig、Qsig具有完全相同的振幅并且将精确地 进行90°相移，则它们将被称为“正交信号”，并且可以使用反正切函数或 atan2函数轻松确定角位置

然而，在两个输入信号的振幅不完全相同的情 况下，或者在两个信号不精确地相移90°的情况下，或者在两个信号中的一 者或两者都从零偏移的情况下，或者上述的任何组合，反正切函数将无法提 供正确的角位置。

然而，在许多系统中，两个输入信号Isig、Qsig可能不具有完全相同的 振幅，但信号振幅的比率可以是从80％至120％或从90％至110％范围中的 值；和/或两个信号可能不会精确地相移90°，而是相移从80°至100°范围 内的一角度或相移从85°至95°范围内的一角度；和/或两个输入信号的各 自DC值可能不为0.0，但可能会偏移其各自振幅的-10％至+10％范围内的 值，并且仅应用反正切函数将提供不正确的角位置。各种原因都可能导致此类异常。例如，在感应角位置传感器的情况下，线圈的布局可能不完美，或 者旋转目标可能相对于包含线圈的PCB倾斜，或者PCB的位置处可能存在不 需要的金属对象等。本发明的目的之一是提高此类系统的角位置的准确度， 特别是当对象以基本恒定的角速度旋转时(在这种情况下，角输出应当随时 间线性变化)，和/或当对象以基本恒定的角加速度加速时。

本发明提供了一种用于确定对象(例如，永磁体885或导电目标981) 相对于传感器电路旋转时的角位置

的传感器电路(参见例如图8中的800或 图9中的900)。该对象可被配置成用于生成或调制磁场。传感器电路800、 900包括：

a)第一传感器871、971(例如，第一霍尔元件、第一MR元件、第一接 收器线圈)，被配置成用于测量所述磁场的第一特征以及提供第一传感器信 号(例如，图8或图9中的ss1)；

a)第二传感器872、972(例如，第二霍尔元件、第二MR元件、第二接 收器线圈)，被配置成用于测量所述磁场的第二特征以及提供第二传感器信 号(例如，图8或图9中的ss2)；

以及更详细地示出处理电路的处理电路860、960或100、200、300、 500、600。

处理电路100包括：

c)信号校正框110，被配置成用于接收第一和第二传感器信号(例如， ss1、ss2)或从中导出(例如在灵敏度校正后或解调和/或克拉克变换后)的 信号(例如，Isig、Qsig)。信号校正框100，进一步被配置成用于接收多个 反馈信号(例如，Idc_c、Qdc_c、Gmm_c)，以及基于输入信号和反馈信 号提供第一经校正信号Iadj和第二经校正信号Qadj。第一经校正信号具有第 一振幅，并且第二经校正信号具有基本上等于第一振幅的第二振幅。取决于实现方式，第一和第二经校正信号还可以具有减少的串扰。处理电路100进 一步包括：

d)角度计算框120，被配置成用于接收第一和第二经校正信号Iadj、 Qadj，以及被配置成用于确定作为第一和第二经校正信号Iadj、Qadj的函数 (例如，作为第一和第二经校正信号的比率的反正切函数)的所述角位置信 号

处理电路100进一步包括：

e)反馈框130，被配置成用于接收所述角位置信号

以及基于角位置信 号

生成或从角位置信号

导出所述多个反馈信号(例如，Idc_c、Qdc_c、 Gmm_c)。

从图1可以看出，处理电路100包括闭环，其中多个反馈信号从单个信 号(即从角度值)导出，并反馈到位于角度计算器框120上游的信号校正框 110。这与以开环方式计算角度值的解决方案完全不同，该值随后在后处理 电路中进行校正。

图1输示出了可在(例如，使用模拟和/或数字电路的)硬件中，或在软 件中实现，或者部分在硬件中实现并且部分在软件中实现的的框图。

在某些实施例中，“处理电路”860、960可包括可编程处理器，例如 数字信号处理器(DSP)，并且信号校正框110、角度计算器框120和反馈框 130的功能由所述可编程处理器执行的软件指令来执行。因此，图1也可以 被视为“信号流图”而不是硬件框图。

在图1所示的示例中，多个反馈信号包括：第一误差信号Idc_c、第二误 差信号Qdc_c以及第一缩放信号Gmm_c，分别用于校正信号值(例如，DC 电平)并用于重新整形第一输入信号Isig的波形，用于校正DC值并用于重新 整形第二输入信号Qsig的波形，以及用于校正第二输入信号Qsig的振幅。将 进一步解释可如何生成这些信号(例如，参见图3和图4)。

在图1所示的特定实现方式中，信号校正框包括：第一组合器“∑1”， 被布置为接收和组合第一输入信号Isig和第一误差信号Idc_c(例如求和或减 法)，从而提供第一组合信号s1；以及第二组合器“∑2”，被布置为接收 和组合第二输入信号Qsig和第二误差信号Qdc_c(例如求和或减法)，从而 提供第二组合信号s2；以及第一缩放器“A1”，被布置为使用第一缩放信 号Gmm_c缩放第二组合信号s2(例如通过将这些信号相乘)，从而提供第 三信号s3。可以看出，在图1的示例中，第一信号s1和第三信号s3被输入到 角度计算器框120。

在处理电路100中，角度计算器框120被配置成用于确定作为信号s1、s3 的函数的角位置

这可以通过计算这些信号的比率的反正切函数来实现或 举例说明，或者通过使用查找表(可选地具有插值)或任何其他合适的方式 来实现或举例说明。

在实际实现方式中，组合器∑1、∑2可以实现为求和或减法框，或者求 和或减法指令；且缩放器A1可以由乘法器框(例如16位浮点乘法器或定点 乘法器)实现。

图2示出了可以在本发明的实施例中使用的另一处理电路200的高级框 图。处理电路200是图1的处理电路100的变型，且经过必要的修改后上面针 对图1提到的所有内容也适用于这里。图2的处理电路200和图1的处理电路 100之间的主要区别在于，电路200还能够减少输入信号Isig、Qsig之间的串 扰(如果存在)。

在图2的特定实现方式中，多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号 Gmm2_c，该第二缩放信号Gmm2_c可由如图5中更详细地描述的反馈框230 生成；且信号校正框210还包括：第二缩放器“A2”，被布置为使用第二缩 放信号Gmm2_c(例如，通过这些信号相乘)来缩放第三信号s3；第三组合 器“∑3”，被布置为(例如，通过求和或减法)组合第二缩放器“A2”的 输出和第一组合信号s1，从而提供第一经校正信号“Iadj”；第三缩放器 “A3”，被布置为使用第二缩放信号Gmm2_c(例如通过这些信号相乘)缩 放第一组合信号s1；以及第四组合器“∑4”，被布置为(例如通过求和或 减法)组合第三缩放器“A3”的输出和第三信号s3，从而提供第二经校正 信号Qadj。可以说，信号Iadj和Qadj是信号s1和s3的线性组合。

本实施例的优点是可以减少或基本消除信号之间的串扰。经发现，在输 入信号Isig和Qsig是使用变换(例如克拉克变换)从三相信号导出的情况 下，这可能特别有趣，如图5和图6中将进一步描述的。

图3示出了图1的电路的更详细版本。信号校正框310可与框110相同， 并且角度确定框320可与框120相同。

图3的主要目的是示出关于反馈框330的更多细节。

可以看出，反馈框330包括求导框331，求导框331被布置为从角度计算 器框320接收角信号

并且被配置成用于确定相位

的时间导数，并提供该 时间导数作为第四信号s4。

反馈框330进一步包括：DC移除框332，DC移除框可以实现为例如，高 通滤波器，但本发明不限于此，并且还可以使用其他技术。DC移除框332被 配置成用于接收第四信号s4，以例如通过高通滤波信号来移除其DC分量， 并提供经滤波的信号作为第五信号s5。

反馈框330进一步包括：多个相关器333a、333b、333c，被配置成用于 接收第五信号(s5)以及将第五信号(s5)与三个可选削峰的正弦和余弦波 形或模式中的每一个波形或模式相关，从而生成三个相关信号(c1、c2、 c3)。

反馈框330进一步包括：多个缩放器334a、334b、334c和积分器或累加 器335a、335b、335c，被配置成用于通过分别缩放和积分或累加三个相关信 号c1、c2、c3中的每一者生成第一误差信号Idc_c、第二误差信号Qdc_c和第 一缩放信号Gmm_c。

在图3的底部，示出了可选削峰的正弦和余弦波形或模式的波形。这些 信号的值为+1或0或-1，具体取决于角度

的值。这些波形或模式可以存储 在查找表中，或者可使用被配置成用于测试角度值是否小于或大于图3所示 的波形各区的边界的少数比较器“动态”生成。

为完整起见，应注意图3的框330中使用的信号为：削峰

削峰 

削峰

例如，削峰

为：

如果

是从0°至45°范围内的值，或从315°到360°范围内的值，则为+1，

如果

是从45°至135°范围内的值，或从225°到315°范围内的值，则为 0，

如果

是从135°至225°范围内的值，则为-1，如图所示。

换句话说，对于削峰

且对于削峰

角度范围被划分为90°宽 的区域；而对于削峰

角度范围被划分为45°宽的区域，如图所示。

使用削峰正弦和余弦信号是主要优点，因为通过这样做，相关器333a到 333c实际上不需要是乘法器，累加器能够选择性地加减信号就足够了。这意 味着相关器可以通过加法或减法而不是乘法实现，这通常更快，且能耗更 低。但是，当正弦和余弦信号不被削峰时，本发明也会起作用。

还发现缩放器334a到334c不需要是乘法器，但可以并且最好使用移位寄 存器实现，再次节省硅面积和/或处理时间和/或处理器功率。可以看出，信 号c1和c2优选地“乘以”预定义值Kdc，并且信号c3优选地“乘以”预定义 值Kmm。

回路增益和稳定过程的持续时间取决于因子Kdc和Kmm。当选择Kdc和 Kmm的值作为可分别用1/2^N和1/2^M表示的值时，可避免乘法并用位移位操作 代替，其中N和M是整数值。

图4(a)至图4(d)示出了说明性波形，以说明在图3的反馈框330中使 用的一些原理。注意，这些波形被示出为时间连续波形(连续时间)，但如 上已提及的，本发明不限于此，且本申请中所述的处理电路也可以在数字域 (离散时间)中实现。

图4(a)特别是曲线401示出了因变于时间的角信号

的说明性示例， 假设对象以恒定速度旋转，并且假设输入信号Isig和Qsig不是完美正交信 号，而是具有以下缺点中的一个或多个缺点：振幅略有不同，DC值与零不 同，相移与90°略有不同。曲线401示出了在开环系统的情况下或在反馈回 路尚未稳定的情况下，所计算的角信号

可能是什么样子。可以看出，曲 线401并非完全笔直，而是(在示例中)看起来像叠加在直线上的正弦信 号。

图4(b)示出了角信号(上文称为第四信号s4)的时间导数可能是什么 样子。在示例中，信号s4看起来像是叠加了常数(即，DC值)的余弦信 号。

图4(c)示出了作为移除DC值(例如通过高通滤波)后的第四信号s4 的第五信号可能是什么样子。如上所述，该第五信号s5与可选削峰的正弦和 余弦信号相关，其具有如图3或图5或图6底部所示的波形。

本发明提出的技术至少部分地基于以下认识：输入信号的偏移导致角度 误差中的基波谐波。

假设对象(例如，磁体或导电目标)以恒定速度旋转，则回路将稳定， 并且角信号

将“线性化”，这意味着波形看起来更像线段402。因此， 与开环系统相比，具有闭环系统的系统具有改进的准确度。

图5示出了图2的电路的更详细版本，也可以将其视为图3的变型。图5 的处理电路500和图3的处理框300之间的主要区别如下：处理框530被配置 成用于生成第四反馈信号(即第二缩放信号Gmm2_c)，该第四反馈信号被 反馈回信号校正框510，在信号校正框510中该信号用于减少串扰，如上所 述(参见图2)。反馈信号Gmm2_c是通过将第五信号s5与具有如图5底部所 示波形的可选削峰的

信号相关而生成的，从而形成第四相关信号c4，该第四相关信号c4由缩放器534d使用缩放因子Kmm进行缩放，并使用积分 器或累加器535d进行积分(或累加)。

在感应角度传感器(例如，如图9所示)的情况下，传感器信号可以是 三个经调制AC信号，它们解调之后会产生三个正弦信号。理想情况下，这 些信号具有完全相同的振幅，相对于彼此相移120°，并且具有0DC值。然 而，在实践中，这只是大致正确的。

假设经解调的三相信号为：In0、In1和In2，然后差分放大器框545可生 成以下信号：

D01＝In0–In1[1]

D12＝In1–In2[2]

D21＝In2–In0[3]

其中In0、In1、In2是经解调信号，且D01、D12和D21是差分信号，

并且克拉克变换框540可根据以下公式将这些信号转换为两个信号 Isig，Qsig：

Isig＝D01-0.5*(D12+D20)[4]

Qsig＝(D12+D20)*1/2√3[5]

框545和框540在本领域是公知的，且如果系统中尚未存在框545和框 540，则可将框545和框540添加到信号校正框510的上游，例如作为图9所示 的“接收器和解调电路”976的一部分。

图6示出了图5的电路的变型，其中相关性开始延迟以使高通滤波器稳 定。如果没有这种延迟，与高通设定曲线的相关性将生成校正值Idc_c、 Qdc_c的偏差，从而增加误差。这种误差稍后将消失，但会延长总稳定时 间。

为了克服校正值上的纹波，可以通过在一个电旋转周期内平均相关信号 来提高相关器输出的滤波量。这样，通过将波形或图案与恒定dphi值相乘而 产生的纹波可被完全抑制。为了简单起见，可以只在一个周期内执行累加， 而不必除以样本数。例如，这可以通过添加多个累加器以及通过配置为检测 新周期并生成用于重置第一组累加器的“开始-检测”信号的“开始检测 框”631来实现。这些累加器由系统时钟计时(例如，每Tstep＝1.3μs一 次)。在“新周期开始”时，第二组累加器(也称为“回路滤波器累加 器”)将接管第一组累加器的值，以便在每次新旋转开始时它们的值在“开 始检测”信号指示的时间处更新。以此方式，避免了误差积累。

换句话说，累加器(或积分器)的第一级对一个电旋转的相关性结果进 行平均。在旋转结束时，这些累加器值通过增益框传递到累加器(或积分 器)的第二级。之后，第一级的累加器(或积分器)复位，并在下一个旋转 中开始累加(或积分)。因此，第一组累加器(或积分器)以进相样本的速 率工作。累加器(或积分器)的第二级用作调节回路的回路滤波器。它们以 开始检测的速率更新，因此每(电)旋转仅更新一次。这与图5中所示的框 图形成对比，其中回路(和校正值)随进入相位样本的速率而更新。

图7示出了方法700的流程图，该方法700基于具有基本相同(偏差最多 20％，或最多10％，或最多5％)的振幅并且相移90°±20°、90°±10° 或90°±5°的两个正弦信号来确定旋转对象的角位置

该方法可针对包 括至少两个磁传感器(例如，霍尔元件、MR元件、接收器线圈)，并包括 如图1至图3或图5至图6中任一附图所示的处理电路的传感器电路来执行。 此类传感器电路的示例在图8至图9中示出。

方法700包括以下步骤：

a)测量701所述磁场的第一特征(例如第一磁场分量或第一磁场梯 度)，并提供第一传感器信号ss1或从中导出的信号作为第一输入信号Isig；

b)测量702所述磁场的第二特征(例如第二磁场分量或第二磁场梯 度)，并提供第二传感器信号ss2或从中导出的信号作为第二输入信号 Qsig；

c)使用多个反馈信号Idc_c、Qdc_c、Gmm_c来校正703第一输入信号 Isig和第二输入信号Qsig，并提供具有第一振幅的第一经校正信号Iadj和具 有基本上等于第一振幅的第二振幅以及可选地还具有减少的串扰的第二经校 正信号Qadj；

d)确定704，例如，计算作为第一经校正信号Iadj和第二经校正信号Qadj 的函数(例如，使用第一经校正信号Iadj和第二经校正信号Qadj的比率的反 正切函数)的所述角位置信号

e)基于角位置信号

来生成705所述多个反馈信号Idc_c、Qdc_c、 Gmm_c。

图8和图9仅为完整性而提供。由于除了处理电路860和960之外的所有 框都是本领域已知的，因此对其进行简要描述就足够了。

图8示出了包括传感器电路800和相对于传感器电路800可旋转的永磁体 885的角度传感器系统。传感器电路800优选地实现为集成半导体器件(也 称为“芯片”)。永磁体885可以是双极磁体、四极磁体或包括多于四个极 的磁体。磁体885可绕旋转轴旋转，并且传感器电路800被配置成用于确定 其角位置。用于测量表现为机械位置的正弦函数的第一磁信号和表现为机械 位置的余弦函数的第二磁信号的磁传感器的许多布置在本领域是已知的。第 一传感器可例如包括第一传感器元件871，并且第二传感器可例如包括第二 传感器元件872，例如，水平霍尔元件、垂直霍尔元件、磁阻元件(MR元 件)等。此类磁传感器元件的偏置和读出电路在本领域是公知的，并且不是 本发明的焦点，且因此不需要在这里进行更详细的解释。可以说霍尔元件通 常由电流源或电压源偏置，而MR元件纳入在惠斯通电桥中。与本发明相关 的是，第一传感器提供第一传感器信号ss1，并且第二传感器提供第二传感 器信号ss2，所述两种信号或多或少类似于正弦和余弦信号地行动，但不需 要是如上所述的完美正交信号。还可以使用模数转换器ADC对这些信号进 行数字化，并将其提供给处理电路860，在那里按照上文所述对其进行进一 步处理。在图8的系统中，传感器提供两相信号，它们不是AM调制的，并 且不需要克拉克变换。

图9示出了包括传感器电路900的角度传感器系统，该传感器电路900包 括三个传感器，该三个传感器以接收器线圈形式(未明确显示)在印刷电路 板983上和发射器线圈一起实现。发射器线圈和接收线圈彼此感应耦合。耦 合的量可受到导电对象981(也称为“目标”)的影响，该导电对象可旋转 地安装在发射器线圈和接收器附近，其角位置有待确定。目标981可连接到 电机980的轴。

在本实施例中，传感器电路900通常包括用于将AC电流注入发射器线圈 以在目标981中感应涡流的激励电路975。此外传感器电路900还包括以三个 接收器线圈形式的三个磁传感器971、972、973。接收线圈将生成由目标中 的涡流和发射线圈中的电流引起的AC信号。这些信号以已知方式解调，从而 得到三个正弦信号，该三个正弦信号理想情况下具有完全相同的振幅，DC 值精确为零，相移精确为120°。如上所述，在实践中，这只是大致正确的。

在图9的框图中，接收器和解调器电路976还包括一个或多个模数转换 器(ADC)和用于执行克拉克变换的电路，从而产生被提供给处理电路的 两个信号v1、v2。替代地，如图5和图6所暗示的，克拉克变换框540、640 可以是处理电路960的一部分。无论哪种方式，在传感器电路900中，三相 信号被转换为两相信号，然后按照上述方式(例如，如图2或图5或图6所述 的)进行进一步处理。

使用对应于约77MHz的采样频率的13μs的时间步长执行模拟，但当 然，本发明不限于此，还可以使用大于13μs或小于13μs的其他时间步长， 例如，从5μs至100μs或从25μs至100μs范围内的时间步长。

不仅对于以恒定速度旋转的对象，而且对于速度线性增加(即恒定加速 度)的对象，对三相信号执行模拟，该三相信号具有DC偏移和10％的增益 失配，机械速度为每秒20至500转，极数等于5。经发现,偏移校正值 Kdc＝0.0039，而增益失配校正值Kmm＝0.0039(与时间步长Tstep＝13μs和约 52ms的延迟相组合)在大约100到150ms后提供了闭环系统的相对快速的稳 定。当回路稳定时，如果对象速度恒定，则角度误差从约±10°减小到小于±1°的值。

Tstep、Kdc和Kmm的值并不重要，但Kdc值和Kmm值优选地与Tstep近 似成比例缩放，因此，如果Tstep加倍，则优选地也将Kdc与Kmm近似加 倍。

高通滤波器可以实现为例如，IIR滤波器(无限脉冲响应)。此类滤波 器在本领域中是众所周知的，因此这里不需要进一步解释。

模拟表明，对于高达约1000rev/s²的加速度，或甚至高达约2500rev/s²的加速度，或甚至高达约5000rev/s²或甚至高达约7500rev/s²的加速度，环 路保持稳定。取决于Kdc和Kmm的值，在加速过程中发现小于约±2°或约 ±0.5°的小角度误差。

Kdc和Kmm的典型值为：Kdc＝Kmm＝1/256(约0.0039)，或 Kdc＝Kmm＝1/512(约0.002)，或Kdc＝Kmm＝1/1024(约0.001)。这些值 适用于从约4rev/s到3200rev/s(机械)范围内的角速度，其中与10电转数相 对应的稳定时间小于约0.5s，并且其中在2s内的加速度高达8000rev/s²。然 而，注意，Kdc和Kmm的值不需要是相同的值，而可以是不同的。

Claims (15)

1.一种用于确定当对象相对于所述传感器电路旋转时的角位置的传感器电路，

其中所述对象被配置成用于生成或调制磁场，所述传感器电路包括：

a)第一传感器，所述第一传感器被配置成用于测量所述磁场的第一特征，以及提供第一传感器信号(ss1)；

b)第二传感器，所述第二传感器被配置成用于测量所述磁场的第二特征，以及提供第二传感器信号(ss2)；

c)信号校正框，所述信号校正框被配置成用于接收所述第一传感器信号(ss1)或从中导出的信号作为第一输入信号(Isig)，以及接收所述第二传感器信号(ss2)或从中导出的信号作为第二输入信号(Qsig)，以及多个反馈信号(Idc_c、Qdc_c、Gmm_c)；以及被配置成用于提供具有第一振幅的第一经校正信号(Iadj)和具有基本上等于所述第一振幅的第二振幅的第二经校正信号(Qadj)；

d)角度计算框，所述角度计算框被配置成用于接收所述第一经校正信号和所述第二经校正信号(Iadj、Qadj)，以及确定作为所述第一经校正信号和所述第二经校正信号(Iadj、Qadj)的比率的函数的所述角位置信号

e)反馈框，所述反馈框被配置成用于接收所述角位置信号

以及基于所述角位置信号

生成所述多个反馈信号(Idc_c、Qdc_c、Gmm_c)，使得所述角位置具有改进的线性度。

2.根据权利要求1所述的传感器电路，

其中所述多个反馈信号包括：第一误差信号(Idc_c)、第二误差信号(Qdc_c)以及第一缩放信号(Gmm_c)；

并且其中，所述信号校正框包括：

i)第一组合器(∑1)，被布置为接收和组合所述第一输入信号(Isig)和第一误差信号(Idc_c)，从而提供第一组合信号(s1)；以及

ii)第二组合器(∑2)，被布置为接收和组合所述第二输入信号(Qsig)和第二误差信号(Qdc_c)，从而提供第二组合信号(s2)；以及

iii)第一缩放器(A1)，被布置为使用所述第一缩放信号(Gmm_c)缩放所述第二组合信号(s2)，从而提供第三信号(s3)；

其中所述第一经校正信号(Iadj)是第一组合信号(s1)，或是从所述第一组合信号(s1)和所述第三信号(s3)导出的；以及

其中所述第二经校正信号(Qadj)是所述第三信号(s3)，或是从所述第一组合信号(s1)和所述第三信号(s3)导出的。

3.根据权利要求2所述的传感器电路，

其中所述多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号(Gmm2_c)；

并且其中，所述信号校正框进一步包括：

iv)第二缩放器(A2)，被布置为使用所述第二缩放信号(Gmm2_c)缩放所述第三信号(s3)；

v)第三组合器(∑3)，被布置为组合所述第二缩放器(A2)的输出和所述第一组合信号(s1)，从而提供所述第一经校正信号(Iadj)；

vi)第三缩放器(A3)，被布置为使用所述第二缩放信号(Gmm2_c)缩放所述第一组合信号(s1)；

vii)第四组合器(∑4)，被布置为组合所述第三缩放器(A3)的输出和所述第三信号(s3)，从而提供所述第二经校正信号(Qadj)。

4.根据权利要求1所述的传感器电路，

其中所述多个反馈信号包括：第一误差信号(Idc_c)、第二误差信号(Qdc_c)以及第一缩放信号(Gmm_c)；以及

其中所述反馈框包括：

α)求导框(331)，所述求导框(331)被配置成用于接收所述角位置信号

以及确定所述角位置信号

的时间导数信号，从而生成第四信号(s4)；

β)DC移除框，所述DC移除框被配置成用于接收所述第四信号(s4)以及移除所述第四信号(s4)的DC电平，从而生成第五信号(s5)；

多个相关器(333a、333b、333c)，被配置成用于接收所述第五信号(s5)以及将所述第五信号(s5)与三个可选的削峰正弦和余弦波形或模式中的每一个波形或模式相关，从而生成三个相关信号(c1、c2、c3)；

δ)多个缩放器(334a、334b、334c)和积分器(335a、335b、335c)，被配置成用于通过分别缩放和积分所述三个相关信号(c1、c2、c3)中的每一者生成所述第一误差信号(Idc_c)、所述第二误差信号(Qdc_c)和所述第一缩放信号(Gmm_c)。

5.根据权利要求4所述的传感器电路，

其中所述多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号(Gmm2_c)；

并且其中所述反馈框进一步被配置成用于：

ε)将所述第五信号(s5)与第四可选的削峰正弦波形或模式相关，从而生成第四相关信号(c4)；

ζ)基于所述第四相关信号(c4)的积分生成所述第二缩放信号(Gmm2_c)。

6.根据权利要求1所述的传感器电路，

其中所述角度计算框被配置为使用所述第一经校正信号和所述第二经校正信号(Iadj、Qadj)的比率的反正切函数来确定所述角位置

7.一种角位置传感器系统，包括：

-根据权利要求1所述的传感器电路；

-可旋转对象，以及连接到所述对象的永磁体。

8.一种角位置传感器系统，包括：

-根据权利要求1所述的传感器电路；

-印刷电路板，所述印刷电路板包括发射器线圈和至少两个接收器线圈；

-可旋转对象，所述可旋转对象是以导电目标的形式。

9.根据权利要求8所述的角位置传感器系统，

其中所述传感器电路进一步包括：

-解调器，所述解调器用于解调从三个接收器线圈获取的信号；

-克拉克变换框，所述克拉克变换框被布置为将经解调的信号转换成所述第一输入信号和所述第二信号。

10.一种确定相对于传感器电路旋转的对象的角位置

所述对象被配置为生成或调制磁场，所述方法包括以下步骤：

a)测量所述磁场的第一特征，并提供第一传感器信号(ss1)或从中导出的信号作为第一输入信号(Isig)；

b)测量所述磁场的第二特征，并提供第二传感器信号(ss2)或从中导出的信号作为第二输入信号(Qsig)；

c)使用多个反馈信号(Idc_c、Qdc_c、Gmm_c)来校正所述第一输入信号和所述第二输入信号(Isig、Qsig)，并提供具有第一振幅的第一经校正信号(Iadj)和具有基本上等于所述第一振幅的第二振幅的第二经校正信号(Qadj)；

d)确定作为所述第一经校正信号和所述第二经校正信号(Iadj、Qadj)的函数的所述角位置信号

e)基于所述角位置信号

来生成所述多个反馈信号(Idc_c、Qdc_c、Gmm_c)。

11.如权利要求10所述的方法，

其中所述多个反馈信号包括：第一误差信号(Idc_c)、第二误差信号(Qdc_c)以及第一缩放信号(Gmm_c)；并且其中步骤c)包括：

i)组合所述第一输入信号(Isig)和所述第一反馈信号(Idc_c)，从而产生第一组合信号(s1)；

i)组合所述第二输入信号(Qsig)和所述第二反馈信号(Qdc_c)，从而产生第二组合信号(s2)；

iii)利用所述第一缩放信号(Gmm_c)缩放所述第二组合信号(s2)，从而产生第三信号(s3)；

iv)提供所述第一经校正信号(Iadj)作为所述第一组合信号(s1)，或作为从所述第一组合信号(s1)和所述第三信号(s3)导出的信号；

v)提供所述第二经校正信号(Qadj)作为所述第三信号(s3)，或作为从所述第一组合信号(s1)和所述第三信号(s3)导出的信号。

12.根据权利要求11所述的方法，

其中所述多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号(Gmm2_c)，并且其中步骤c)进一步包括：

iv)提供所述第一经校正信号(Iadj)作为通过利用所述第二缩放信号(Gmm2_c)缩放所述第三信号(s3)和通过v)将所得信号与所述第一组合信号(s1)组合而获取的信号；

vi)提供所述第二经校正信号(Qadj)作为通过利用所述第二缩放信号(Gmm2_c)缩放所述第一信号(s1)和通过vii)将所得信号与所述第三信号(s3)组合而获取的信号。

13.根据权利要求11所述的方法，

其中所述多个反馈信号包括：第一误差信号(Idc_c)、第二误差信号(Qdc_c)以及第一缩放信号(Gmm_c)；

并且其中步骤e)包括：

α)确定所述角位置信号

的时间导数信号，从而生成第四信号(s4)；

β)从所述时间导数信号(s4)移除DC电平，从而生成第五信号(s5)；

γ)将所述第五信号(s5)与三个可选的削峰正弦和余弦波形或模式中的每一个波形或模式相关，从而生成三个相关信号(c1、c2、c3)；

δ)通过缩放和积分所述相关信号(c1、c2、c3)生成所述第一误差信号(Idc_c)、所述第二误差信号(Qdc_c)和所述第一缩放信号(Gmm_c)。

14.根据权利要求13所述的方法，

其中所述多个反馈信号进一步包括：第二缩放信号(Gmm2_c)；

并且其中步骤e)进一步包括：

ε)将所述第五信号(s5)与第四可选的削峰正弦波形或模式相关，从而生成第四相关信号(c4)；

ζ)基于所述第四相关信号(c4)的积分生成所述第二缩放信号(Gmm2_c)。

15.根据权利要求10所述的方法，

其中所述角度计算框被配置为使用所述第一经校正信号和所述第二经校正信号(Iadj、Qadj)的比率的反正切函数来确定所述角位置

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