CN117120807A - 用于初始化旋转角度测量系统的方法和旋转角度测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于初始化旋转角度测量系统(10)的方法和具有相应初始化单元(38)的旋转角度测量系统(10)。根据本发明,为了初始化旋转角度测量系统(10),设置转子单元(18)相对于定子单元(20)的预定义的初始化角度位置,读取存储的实际部分旋转计数值(Un),实际部分旋转计数值表明转子单元(18)相对于定子单元(20)的(360°/N)‑部分旋转的数量,从实际部分旋转计数值(Un)确定实际部分段值(HSn),其表明转子单元(18)相对于定子单元(20)处于转一整圈的哪个(360°/N)‑部分段中,如果实际部分段值(HSn)与和预定义的初始化角度位置对应的目标部分段值(HS1‑4)不一致,则增加或减少存储的实际部分旋转计数值(Un)。这实现了能可靠和简单地初始化的旋转角度测量系统(10)。
Description
本发明涉及一种用于初始化旋转角度测量系统的方法以及一种用于检测轴的旋转运动的旋转角度测量系统,所述旋转角度测量系统包括能旋转的转子单元,所述转子单元构造成是与所述轴一起旋转地安装的,其具有多个永磁的激励磁体,所述旋转角度测量系统包括固定的定子单元,所述定子单元带有韦根(韦根)多圈传感器,数据存储器和评估单元,所述旋转角度测量系统包括单圈传感器单元,通过该单圈传感器单元能检测转子单元相对于定子单元的角度位置,其中,评估单元与韦根多圈传感器、单圈传感器单元和数据存储器连接并且构造成确定实际部分旋转计数值和实际角度位置值并且将确定出的实际部分旋转计数值和实际角度位置值存储在数据存储器中,其中,实际部分旋转计数值表明转子单元相对于定子单元的(360°/N)-部分旋转的数量,其中N=2n(n=1,2,3,...),其中实际角度位置值表明转子单元相对于定子单元的相对角度位置。
这种旋转角度测量系统由现有技术充分已知并且尤其用于控制和监视在机器、设施或交通工具中的电动机、尤其伺服电机。旋转角度测量系统常被称为角度测量装置、旋转角度传感器或旋转编码器。
在带有韦根多圈传感器的旋转角度测量系统中、尤其在转子单元和定子单元由单独构件组构成的旋转角度测量系统中,在运输和安装旋转角度测量系统时,具有永磁激励磁体的转子单元相对于具有韦根多圈传感器的定子单元的不受控的运动会在韦根多圈传感器中触发意外的计数脉冲,即使在没有旋转角度测量系统的外部能量供应的情况下,这些计数脉冲通常会导致存储在数据存储器中的实际部分旋转计数值的增加或减少。因此,这种旋转角度测量系统在使用地安装后可能具有未定义的实际部分旋转计数值。
由于存储在数据存储器中的实际部分旋转计数值在旋转角度测量系统的运行中通常仅增加或减少,所以对于旋转角度测量系统的正常功能来说,数据存储器在安装后具有定义的实际部分旋转计数值是决定性的。因此,旋转角度测量系统通常在安装后初始化,以设置定义的初始状态。
在此背景下本发明要解决的技术问题是实现一种旋转角度测量系统,其可以可靠地和以简单的方式被初始化。
上述技术问题通过具有权利要求1的特征的用于初始化旋转角度测量系统的方法以及具有权利要求4的特征的旋转角度测量系统解决。
在根据本发明的用于初始化旋转角度测量系统的方法中,在将旋转角度测量系统安装在待检测的轴上后,设置与轴一起旋转地安装的转子单元相对于旋转角度测量系统的固定的定子单元的预定义初始化角度位置。在此可以预定义唯一的初始化角度位置,或者可以预定义多个通常基本上等距分布的初始化角度位置。优选预定义的初始化角度位置的数量相应于转子单元的激励磁体的数量。优选地,所述至少一个初始化角度位置预定义成:在每个初始化角度位置中,所述转子单元的激励磁体与所述韦根多圈传感器相邻布置。在多个初始化角度位置的情况下,通常设置在轴的旋转方向上最近的预定义的初始化角度位置。所述至少一个初始化角度位置也可以通过初始化角度区间定义,其中在这种情况下,初始化角度区间内的每个任意角度位置都构成初始化角度位置。
如果设置了转子单元相对于定子单元的预定义的初始化角度位置,则从旋转角度测量系统的数据存储器中读取存储的实际部分旋转计数值,实际部分旋转计数值表明转子单元相对于定子单元的(360°/N)-部分旋转的数量,其中N=2n(n=1,2,3,...)。实际部分旋转计数值因此至少表明半圈(n=l)的数量,但也可以具有比半转更高的分辨率,例如表明四分之一转(n=2)或八分之一转(n=3)的数量。
在任何情况下都可以基于读取的实际部分旋转计数值确定单义或者说明确的实际部分段值,实际部分段值表明转子单元相对于定子单元处于一个完整转圈的总共N个(360°/N)-部分段中的哪个(360°/N)-部分段中。每个部分段在此包括(360/N)°的角度位置范围。通常,第一(360°/N)部分段包括从1°到(360/N)°的角度位置范围,第二(360°/N)部分段包括从[(360/N)+l]°到[2*(360/N)]°的角度位置范围,等等。
根据本发明,从读取的实际部分旋转计数值确定实际部分段值,并将其与配属于相应初始化角度位置的目标部分段值比较。由于转子单元相对于定子单元的角度位置对于每个预定义的初始化角度位置是明确已知的,因此给每个预定义的初始化角度位置也分配了明确的目标部分段值。例如在N=2的情况下,可以简单地通过评估读取的实际部分旋转计数值的单个位(或者说比特位,bit)确定实际部分段值,优选通过评估读取的实际部分旋转计数值的最后一位确定实际部分段值。如果设置的初始化角度位置在第一(360°/N)-部分段的角度位置范围内,则目标部分段值就表明第一部分段,如果设置的初始化角度位置在第二(360°/N)-部分段的角度位置范围内,则目标部分段值表明第二部分段,等等。
如果由读取的实际部分旋转计数值确定的实际部分段值与目标部分段值不一致,则必须修正存储在数据存储器中的实际部分旋转计数值。为了修正,将存储在数据存储器中的实际部分旋转计数值这样增加或减少,即由存储的实际部分旋转计数值表明的实际部分段值随后与目标部分段值一致。通常实际部分旋转计数值选择性地增加或减少一个值X≤(N/2)。在此,存储在数据存储器中的实际部分旋转计数值的增加或减少在本发明范畴中尤其也理解为存储部分旋转计数值偏移量,然后分别在读取存储的实际部分旋转计数值时将部分旋转计数值偏移量加到存储的实际部分旋转计数值中或者从存储的实际部分旋转计数值中减去。如果由读取的实际部分旋转计数值确定的实际部分段值与目标部分段值一致,则存储的实际部分旋转计数值保持不变。
通过根据本发明的用于初始化旋转角度测量系统的方法以简单的方式保证在初始化后在数据存储器中存储定义的实际部分旋转计数值,该实际部分旋转计数值尤其表明转子单元相对于定子单元的正确的部分段位置。根据本发明的方法因此实现旋转角度测量系统的简单和可靠的初始化。
优选为了设置预定义的初始化角度位置,启动转子单元相对于定子单元的旋转运动。通常这通过轴的驱动完成。在旋转运动期间,如现有技术充分已知的那样,通过单圈传感器单元(基本上连续)确定实际角度位置值,实际角度位置值表明转子单元相对于定子单元的当前的相对角度位置。所确定的实际角度位置值与至少一个预定义的初始化角度位置值比较,其中每个初始化角度位置值与明确的预定义的初始化角度位置对应。如果确定出的实际角度位置值与预定义的初始化角度位置值一致,则与该初始化角度位置值对应的初始化角度位置就是作为已设置的,并且执行上述的、设置初始化角度位置之后的方法步骤。由于这些后续方法步骤通常可以非常快地执行,因此在达到初始化角度位置时不一定需要停止转子单元的旋转运动。这实现简单和可靠地设置预定义的初始化角度位置。在多个预定义的初始化角度位置的情况中,在此自动设置在旋转方向上最近的预定义的初始化角度位置,由此将初始化旋转角度测量系统所需的轴的扭转最小化。
像由现有技术充分已知的那样,在韦根多圈传感器中通过由韦根多圈传感器位置处的永磁激励磁体产生的激励磁场的极性变换触发所谓的韦根脉冲。韦根脉冲由韦根多圈传感器检测并且尤其用于确定实际部分旋转计数值。还已知,在韦根多圈传感器中会出现所谓的“不足的”脉冲。这描述的情况是,在先前的旋转方向变化之后,由于永磁激励磁体的旋转而在韦根多圈传感器上引起的激励磁场的极性变化不产生或仅产生对于检测来说不够强的韦根脉冲。
因此有利的是,在设置预定义的初始化角度位置之后并且在对实际部分旋转计数值的上述检查之前,从数据存储器读取表明最后在韦根多圈传感器中触发的韦根脉冲的极性的实际脉冲极性值,并且将读取的实际脉冲极性值与和所设置的初始化角度位置对应的目标脉冲极性值比较。优选在此这样预定义至少一个初始化角度位置,即在每个初始化角度位置中转子单元的永磁激励磁体与韦根多圈传感器相邻布置,使得对于每个初始化角度位置,目标脉冲极性值与轴的旋转方向无关地由在初始化角度位置中分别与韦根多圈传感器相邻布置的激励磁体的磁极性明确地确定。如果读取的实际脉冲极性值与设置的初始化角度位置的目标脉冲极性值不一致,则这表示出现了“不足的”脉冲。在此情况中,不能可靠地像上述那样检查和修正实际部分旋转计数值。因此根据本发明转子单元在此情况中旋转到在旋转方向上的下一个初始化角度位置中。如果只预定义了一个初始化角度位置,则转子单元在此扭转一整圈。由于在保持旋转方向时排除相继出现两个“不足的”脉冲,因此在转子单元扭曲到下一个初始化角度位置中时,在任何情况下都触发非“不足的”的韦根脉冲,使得在扭转后可以可靠地进行检查并在必要时修正实际部分旋转计数值。这实现旋转角度测量系统的特别可靠的初始化。
根据本发明的旋转角度测量系统包括构造成与轴一起旋转地安装的能旋转的转子单元和固定的定子单元。转子单元包括多个永磁的激励磁体,定子单元包括韦根多圈传感器、数据存储器和评估单元。
转子单元的永磁激励磁体这样沿转子单元的周部布置,使得由激励磁体在韦根多圈传感器的位置处产生的励磁磁场的极性在转子单元整一整圈时至少改换两次。因此在转子单元转一整圈时在韦根多圈传感器中产生至少两个韦根脉冲,使得由韦根脉冲的数量像从现有技术中充分已知的那样可以确定转子单元相对于定子单元的(360/N)-部分旋转的数量(N=2n,n=1,2,3,...)。转子单元通常包括盘形支架,该支架能安装到轴上并且多个激励磁体固定在支架上。
按照本发明的旋转角度测量系统还包括单圈传感器单元,通过该单圈传感器单元能检测转子单元相对于定子单元的角度位置。单圈传感器单元通常包括与定子单元对应的固定的传感器装置以及布置在转子单元上的传感器装置,其中,传感器装置在功能上这样相互作用,即转子单元相对于定子单元的角度位置是能被检测的。单圈传感器单元基本上可以是任意由现有技术已知的单圈传感器单元,通过该单圈传感器单元可以检测转子单元相对于定子单元的角度位置。单圈传感器单元可以例如是由现有技术中已知的电容式单圈传感器单元、光学单圈传感器单元或机械单圈传感器单元。
数据存储器基本上可以是任意由现有技术已知的数据存储器并且由任意数量的易失性和/或非易失性存储器组件构成。通常数据存储器包括至少一个易失性存储器组件和至少一个非易失性存储器组件。
评估单元如由现有技术中已知的那样,构造用于确定表明转子单元相对于定子单元的(360/N)-部分旋转的数量的实际部分旋转计数值和表明转子单元相对于定子单元的相对角度位置的实际角度位置值。评估单元还构造成将所确定的实际部分旋转计数值以及所确定的实际角度位置值存储在数据存储器中。评估单元基本上可以由任意数量的相互配合作用的组件构成。评估单元可以如由现有技术已知的那样例如由特殊的电路和/或由适当编程的集成电路或微控制器构成。
根据本发明,旋转角度测量系统还具有初始化单元,初始化单元预先给定目标部分段值,其中,目标部分段值通常存储在数据存储器中。根据本发明的初始化单元构造成,从数据存储器读取实际部分旋转计数值,并从实际部分旋转计数值确定实际部分段值,该实际部分段值表明转子单元相对于定子单元在一整圈的哪个(360°/N)-部分段中。按照本发明的初始化单元还构造成,如果实际部分段值与目标部分段值不一致,则增加或减少存储在数据存储器中的实际部分旋转计数值。实际部分旋转计数值在此这样增加或减少,即由存储的实际部分旋转计数值表明的实际部分段值随后与目标部分段值一致。通常,根据本发明的初始化单元构造成选择性将实际部分旋转计数值增加或减少值X<=(N/2)。在此,存储在数据存储器中的实际部分旋转计数值的增加或减少在本发明范畴中尤其也理解为存储部分旋转计数值偏移量,然后分别在读取存储的实际部分旋转计数值时将部分旋转计数值偏移量加到存储的实际部分旋转计数值中或者从存储的实际部分旋转计数值中减去。部分旋转计数值偏移量在此通常存储在数据存储器的非易失性存储组件中,使得即使在旋转角度测量系统的能量供应中断之后,该部分旋转计数值偏移量仍然可用。优选初始化单元由相应编程的集成电路或微控制器构成。
按照本发明的初始化单元实现了执行上述用于初始化旋转角度测量系统的根据本发明的方法,由此确保,在数据存储器中在初始化后存储表明转子单元相对于定子单元的正确的部分段位置的定义的实际部分旋转计数值。因此,根据本发明的初始化单元实现了一种旋转角度测量系统,其可以以可靠且简单的方式初始化。
优选转子单元具有至少四个永磁的激励磁体,使得由激励磁体在韦根多圈传感器的位置处产生的激励磁场的极性在转子单元转一整圈时转换至少四次,并且因此在转子单元转一整圈时在韦根多圈传感器中产生至少四个韦根脉冲。这实现定义多个初始化角度位置,使得为了执行根据本发明的用于初始化旋转角度测量系统的方法,只需轴相对较小的扭转。此外至少四个激励磁体实现特别可靠和精确检测轴的旋转运动。
有利的是,旋转角度测量系统的转子单元由第一构件组构成,旋转角度测量系统的定子单元由单独的第二构件组构成,其中第一构件组和第二构件组能相继安装在轴上。这实现旋转角度测量系统容易安装在轴上。
下面根据附图说明根据本发明的旋转角度测量系统的实施例,其中,
图1示出根据本发明的旋转角度测量系统的剖面图,
图2示出图1的旋转角度测量系统的定子单元的局部,
图3示出图1的旋转角度测量系统的转子单元的俯视图,其中,转子单元布置在零角度位置中,
图4示出在旋转角度测量系统安装到轴上后处于初始角度位置中的图3的转子单元和在安装后数据存储器中存储的值,
图5示出扭转到初始化角度位置中的图3的转子单元、在该扭转后在数据存储器中存储的值、还示出由旋转角度测量系统的初始化单元执行的用于初始化旋转角度测量系统的方法的流程图。
图1示出用于检测轴12的旋转运动的旋转角度测量系统10。轴12在本实施例中是空心轴,其基本上在轴向上延伸并由具有静态电机壳体16的驱动电机14驱动。旋转角度测量系统10包括转子单元18和定子单元20。在本实施例中,转子单元由第一构件组19构成,定子单元20由第二构件组21构成,其中,第一构件组19和第二构件组21在安装旋转角度测量系统10时相继安装在轴12上。
转子单元18包括环盘形的转子板22,其径向包围轴12并直接固定在轴12上。转子单元18因此抗扭地与轴12连接。四个永磁激励磁体24a-d布置在转子板22上。在本实施例中,激励磁体24a-d分别是在直径上磁化的盘磁体并且这样布置,即其磁化方向分别基本上平行于径向延伸,即磁极N、S分别在径向上相邻地布置。激励磁体24a-d尤其这样布置,即在周向上相邻的激励磁体24a-d具有相反的磁化方向。
定子单元20包括环盘形的定子板26,其径向包围轴12。定子板26上布置有韦根多圈传感器28、数据存储器32和集成电路34,集成电路形成评估单元36和初始化单元38。在本实施例中,定子单元20通过多个固定装置40固定在电机壳体16上。
韦根多圈传感器28这样布置,即韦根多圈传感器28的韦根线42沿径向延伸。韦根多圈传感器28基本上布置在与激励磁体24a-d相同的相对于轴12的径向距离上,使得激励磁体24a-d产生的激励磁场可以由韦根多圈传感器28可靠地检测。
旋转角度测量系统10还包括单圈传感器单元29。在本实施例中,单圈传感器单元29包括布置在定子板26上的光学单圈传感器30和未示出的由单圈传感器30扫描的在转子单元18上构造的编码轨迹。
四个初始化角度位置值W1-4存储在数据存储器32中,其中,在本实施例中,W1=45°、W2=135°、W3=225°、W4=315°。此外,在数据存储器32中,对于每个初始化角度位置值W1-4存储了目标部分段值HS1-4,目标部分段值HS1-4表明转子单元18相对于定子单元20处在转一整圈的哪个(360°/N)-部分段中。在本实施例中N=2,使得目标部分段值HS1-4表明转子单元18相对于定子单元20在一整圈的第一半段(HS=1:0°至180°)还是在第二半段(HS=2:180°至360°)中的相应的初始化角度位置中。因此对于本实施例来说,HS1=HS2=1并且HS3=HS4=2。此外,在数据存储器32中,对于每个初始化角度位置值W1-4存储了目标脉冲极性值PP1-4,目标脉冲极性值表明在韦根多圈传感器28中最后触发的韦根脉冲对于相应初始化角度位置必须具有哪个极性(PP=1:激励磁体北极外部;PP=2:激励磁体南极外部)。因此对于本实施例,PP1=PP3=2并且PP2=PP4=1。
评估单元36与韦根多圈传感器28、单圈传感器30和数据存储器32连接。评估单元36构造成通过评估韦根多圈传感器28和单圈传感器30的传感器信号确定实际部分旋转计数值Un和实际角度位置值Wn,其中,实际部分旋转计数值Un表明转子单元18相对于定子单元20的(360/N)-部分旋转的当前数量,在此即半转的当前数量,并且因此表明轴12的半转的数量,并且其中,实际角度位置值Wn表明转子单元18相对于定子单元20的当前的角度位置。评估单元36还构造成确定实际脉冲极性值PPn,其表明在韦根多圈传感器28中最后触发的非不足的韦根脉冲具有何种极性。评估单元36还构造成将确定的实际部分旋转计数值Un、确定的实际角度位置值Wn和确定的实际脉冲极性值PPn存储在数据存储器32中。
用于初始化旋转角度测量系统10的初始化单元38能在需要时激活,例如通过在数据存储器32中设置相应的位开关。
初始化单元38构造成设置预定义的初始化角度位置。为此,初始化单元38构造成,将从数据存储器32读取所有初始化角度位置值W1-4并(直接或间接)给驱动电机14提供启动信号,以启动轴12的旋转运动并且因此即转子单元18相对于定子单元20的旋转运动。初始化单元38构造成基本上连续地从数据存储器32读取实际角度位置Wn并与初始化角度位置值W1-4比较。初始化单元38构造成(直接或间接)给驱动电机14提供停止信号,以在读取的实际角度位置Wn与初始化角度位置值W1-4一致的情况下停止轴12从而即转子单元18相对于定子单元20的旋转运动。
初始化单元38还构造成执行关于“不足的”脉冲的检查。为此,初始化单元38构造成从数据存储器32读取与先前设置的初始化角度位置对应的目标脉冲极性值P1-4和实际脉冲极性值PPn,并将读取的实际脉冲极性值PPn与读取的目标脉冲极性值P1-4比较。
初始化单元38还构造成,在实际脉冲极性值PPn与读取的目标脉冲极性值P1-4不一致的情况下,设置下一个初始化角度位置PP1-4。为此,初始化单元38尤其构造成(直接或间接)给驱动电机14提供启动信号以启动轴12的旋转运动、基本上连续地从数据存储器32读取实际角度位置Wn并与初始化角度位置值W1-4比较,并且(直接或间接)给驱动电机14提供停止信号,以在读取的实际角度位置Wn与确定的初始化角度位置值W1-4之一一致的情况下停止轴12的旋转运动。
初始化单元38还构造成,检查并且必要时修正存储在数据存储器32中的实际部分旋转计数值Un。为此,初始化单元38构造成从数据存储器读取实际部分旋转计数值Un和与设置的初始化角度位置对应的目标部分段值HS1-4,并且通过评估读取的实际部分旋转计数值Un从实际部分旋转计数值Un确定实际部分段值HSn,实际部分段值HSn表明转子单元18相对于定子单元20位于转一整圈的哪个(360°/N)-部分段中。因此在本实施例中,实际部分段值HSn表明,转子单元18相对于定子单元20是位于转一整圈的第一半段还是第二半段。在此由奇数的实际部分旋转计数值得出实际部分段值HSn=1(第一半段),由偶数的实际部分旋转计数值得出实际部分段值HSn=2(第二半段)。初始化单元38还构造成将确定的实际部分段值HSn与读取的目标部分段值HS1-4比较,并且在确定的实际部分段值HSn与读取的目标部分段值HS1-4不一致的情况下,将存储在数据存储器32中的实际部分旋转计数值Un增加值X=N/2=l(相应于半转)(备选地:减少X=N/2=1)。
为了表示各个值,图3示出在零角度位置(Wn=0°)中的转子单元18。在此,在转子单元18的径向外侧上画出角度刻度,其中,对于转子单元18的每个旋转位置,相应的实际角度位置值Wn通过固定的韦根多圈传感器28的韦根线延伸方向D到(虚拟旋转的)角度刻度上的投影确定。此外,在图3中示出与存储的初始化角度位置值WS1-4相应的四个角度位置,分别连同相应的目标部分段值HS1-4和相应的目标脉冲极性值PP1-4。
图4示出旋转角度测量系统10安装到轴12之后在示例性初始角度位置中的转子单元18,其中,在数据存储器32中存储了实际角度位置值Wn=283°、实际部分旋转计数值Un=11和实际脉冲极性值PPn=2。
根据本发明,在旋转角度测量系统10安装到轴12之后,激活初始化单元38以执行旋转角度测量系统10的初始化。
为了设置通过初始化角度位置值W1-4预定义的初始化角度位置,初始化单元38给驱动电机14提供启动信号以启动轴12从而即转子单元18相对于定子单元20顺时针的旋转运动。通过评估单元36,在旋转运动期间基本上连续地确定实际部分旋转计数值Un、实际角度位置值Wn和实际脉冲极性值PPn,并存储在数据存储器32中。初始化单元38读取存储在数据存储器32中的实际角度位置值Wn,并将读取的实际角度位置值Wn与同样从数据存储器32读取的初始化角度位置值W1-4比较。如果读取的实际角度位置值Wn与初始化角度位置值W1-4中的一个一致,则初始化单元38给驱动电机14提供停止信号以停止轴12的旋转运动。
以图4中所示的具有实际角度位置值Wn=283°的初始角度位置出发,通过初始化单元38设置图5中所示的、对应于第四初始化角度位置值W4=315°的初始化角度位置。
在设置预定义的初始化角度位置后,初始化单元38首先从数据存储器32读取实际脉冲极性值PPn,并将读取的实际脉冲极性值PPn与同样从数据存储器32读取的、与相应初始化角度位置值W1-4(在此:W4)对应的目标脉冲极性值PP1-4(在此:PP4=1)比较。
对于所述示例,读取的实际脉冲极性值PPn与设置的初始化角度位置的目标脉冲极性值PP4一致。如果不一致,则初始化单元38给驱动电机14提供启动信号以启动轴12的旋转运动,并且当从数据存储器32读取的实际角度位置值Wn再与初始化角度位置值W1-4之一一致时停止旋转运动。初始化单元38在这种情况中因此设置在旋转方向上的下一个初始化角度位置(在此:W1)。
接着初始化单元38从数据存储器32读取实际部分旋转计数值Un(在此:Un=11)、从读取的实际部分旋转计数值Un确定实际部分段值HSn(在此:HSn=1),并将确定出的实际部分段值HSn与从数据存储器32读取的、与相应初始化角度位置值W1-4(在此:W4)对应的目标部分段值HS1-4(在此:HS4=2)比较。
因此对于所述示例,确定出的实际部分段值HSn与设置的初始化角度位置的目标部分段值HS4不一致。因此,初始化单元38将存储在数据存储器32中的实际部分旋转计数值Un增加X=N/2=1,即增加对应于半转的值。因此接着在数据存储器32中存储实际部分旋转计数值Un=12,由此产生实际部分段值HSn=2。
在根据本发明的初始化之后,由存储在数据存储器32中的实际部分旋转计数值Un(在此:Un=12)确定出的实际部分段值HSn(在此:HSn=2)因此与对应于设置的初始化角度位置的目标部分段值HS1-4(在此:HS4=2)一致。
附图标记列表
10 旋转角度测量系统
12 轴
14 驱动电机
16 电机壳体
18 转子单元
19 第一构件组
20 定子单元
21 第二构件组
22 转子板
24a-d 激励磁体
26 定子板
28 韦根多圈传感器
29 单圈传感器单元
30 单圈传感器
32 数据存储器
34 集成电路
36 评估单元
38 初始化单元
40 固定装置
42 韦根线
D 韦根线延伸方向
HS1-4 目标部分段值
HSn 实际部分段值
N 磁北极
PP1-4 目标脉冲极性值
PPn 实际脉冲极性值
S 磁南极
Un 实际部分旋转计数值
W1-4 初始化角度位置值
Wn 实际角度位置值
Claims (6)
1.一种用于初始化旋转角度测量系统(10)的方法,其包括以下方法步骤:
-设置转子单元(18)相对于定子单元(20)的预定义的初始化角度位置,
-从数据存储器(32)读取实际部分旋转计数值(Un),其中,实际部分旋转计数值(Un)表明转子单元(18)相对于定子单元(20)的(360°/N)-部分旋转的数量,其中N=2n(n=1,2,3,...),
-从实际部分旋转计数值(Un)确定实际部分段值(HSn),其中,实际部分段值(HSn)表明转子单元(18)相对于定子单元(20)处于转一整圈的哪个(360°/N)-部分段中,和
-如果实际部分段值(HSn)与和预定义的初始化角度位置对应的目标部分段值(HS1-4)不一致,则增加或减少存储在数据存储器(32)中的实际部分旋转计数值(Un)。
2.按照权利要求1所述的用于初始化旋转角度测量系统(10)的方法,其中,为设置转子单元(18)相对于定子单元(20)的预定义的初始化角度位置,实施如下:
-启动转子单元(18)相对于定子单元(20)的旋转运动,
-确定实际角度位置值(Wn),其中,实际角度位置值(Wn)表明转子单元(18)相对于定子单元(20)的相对角度位置,和
-比较确定出的实际角度位置值(Wn)与和预定义的初始化角度位置对应的初始化角度位置值(W1-4)。
3.按照上述权利要求之一所述的用于初始化旋转角度测量系统(10)的方法,其中,
-在设置预定义的初始化角度位置后,从数据存储器(32)读取实际脉冲极性值(PPn),所述实际脉冲极性值表明在韦根多圈传感器(28)中最后触发的韦根脉冲的极性,
-读取的实际脉冲极性值(PPn)与和设置的初始化角度位置对应的目标脉冲极性值(PP1-4)比较,和
-如果实际脉冲极性值(PPn)与和设置的初始化角度位置对应的目标脉冲极性值(PP1-4)不一致,则转子单元(18)旋转到下一个初始化角度位置中。
4.一种旋转角度测量系统(10),其用于检测轴(12)的旋转运动,所述旋转角度测量系统(10)包括:
-能旋转的转子单元(18),转子单元构造成与轴(12)共同旋转地安装,并具有多个永磁的激励磁体(24a-d),
-固定式定子单元(20),其带有
·韦根多圈传感器(28),
·数据存储器(32),和
·评估单元(36),和
-单圈传感器单元(29),通过所述单圈传感器单元能检测转子单元(18)相对于定子单元(20)的角度位置,
其中,评估单元(36)与韦根多圈传感器(28)、单圈传感器单元(29)和数据存储器(32)连接,并且构造成确定实际部分旋转计数值(Un)和实际角度位置值(Wn),并且将确定出的实际部分旋转计数值(Un)和确定出的实际角度位置值(Wn)存储在数据存储器(32)中,所述实际部分旋转计数值表明转子单元(18)相对于定子单元(20)的(360°/N)-部分旋转的数量,其中N=2n(n=1,2,3,...),所述实际角度位置值表明转子单元(18)相对于定子单元(20)的相对角度位置,其特征在于,
存在有初始化单元(38),所述初始化单元预先规定目标部分段值(HS1-4)并且构造成
-从数据存储器(32)读取实际部分旋转计数值(Un),
-从实际部分旋转计数值(Un)确定实际部分段值(HSn),所述实际部分段值表明转子单元(18)相对于定子单元(20)处于转一整圈的哪个(360°/N)-部分段中,
-如果实际部分段值(HSn)与预先规定的目标部分段值(HS1-4)不一致,则增加或减少存储在数据存储器(32)中的实际部分旋转计数值(Un)。
5.按照权利要求4所述的旋转角度测量系统(10),其中,所述转子单元(18)具有至少四个永磁的激励磁体(24a-d)。
6.按照权利要求4或5所述的旋转角度测量系统(10),其中,转子单元(18)由第一构件组(19)构成,并且所述定子单元(20)由第二构件组(21)构成,其中,所述第一构件组(19)和第二构件组(21)能相继安装在轴(12)上。
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