KR102510806B1 - Method for calculating motor rotating speed using hall sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀신호 간의 시간차에 대한 기준값을 설정하고 MCU에 입력되는 홀신호 간의 시간차값과 기준값을 비교하여 홀신호 간의 시간차값이 기준값 범위를 벗어나는 경우 노이즈가 발생된 것으로 인식하여 모터의 회전속도 계산시 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법은 홀신호에 포함된 홀신호 간의 시간차값을 이용하여 모터의 회전속도를 계산함과 함께 홀신호 간의 시간차값의 평균값인 기준값을 저장하는 MCU 및 모터 회전자의 회전방향을 따라 120도 간격을 두고 배치되어 회전자의 위치에 따른 자기장 변화를 감지하여 홀신호를 생성하는 3개의 홀센서를 이용하며, 홀신호 간의 시간차값의 평균값인 기준값이 MCU에 저장되는 단계; 3개의 홀센서에서 생성된 3개의 홀신호가 MCU에 입력되는 단계; MCU가, MCU에 입력된 홀신호 간의 시간차값과 기준값을 대비하여 입력된 홀신호 간의 시간차값이 기준값보다 ±10%를 벗어나면 노이즈가 발생된 것으로 인식하고, 기준값을 이용하여 모터의 회전속도를 계산하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The present invention sets a reference value for the time difference between Hall signals and compares the reference value with the time difference value between Hall signals input to the MCU, recognizing that noise is generated when the time difference value between Hall signals is out of the reference value range, and calculating the rotational speed of the motor. It relates to a motor rotation speed calculation method using a hall sensor that can prevent errors from occurring, and the motor rotation speed calculation method using a hall sensor according to the present invention uses a time difference value between hall signals included in hall signals An MCU that calculates the rotational speed of the motor and stores the reference value, which is the average value of the time difference between Hall signals, and is placed at 120-degree intervals along the rotational direction of the motor rotor to detect changes in the magnetic field according to the position of the rotor. using three Hall sensors that generate signals, and storing a reference value, which is an average value of time differences between Hall signals, in an MCU; inputting the three Hall signals generated by the three Hall sensors to the MCU; The MCU compares the time difference value between the Hall signals input to the MCU and the reference value, recognizes that noise has occurred when the time difference value between the input Hall signals deviates from the reference value by ±10%, and uses the reference value to determine the rotation speed of the motor. It is characterized by comprising a; calculating step.

Description

홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법{Method for calculating motor rotating speed using hall sensor}Method for calculating motor rotating speed using hall sensor

본 발명은 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀신호 간의 시간차(Δt)에 대한 기준값을 설정하고 MCU에 입력되는 홀신호 간의 시간차(Δt)값과 기준값을 비교하여 홀신호 간의 시간차(Δt)값이 기준값 범위를 벗어나는 경우 노이즈가 발생된 것으로 인식하여 모터의 회전속도 계산시 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법에 관한 것이다. The present invention relates to a motor rotation speed calculation method using a Hall sensor, and more particularly, by setting a reference value for a time difference (Δt) between Hall signals and comparing the time difference (Δt) value between Hall signals input to an MCU with the reference value. It relates to a motor rotation speed calculation method using a hall sensor that can prevent an error in calculating the rotation speed of a motor by recognizing that noise has occurred when the value of the time difference (Δt) between Hall signals is out of the reference value range.

전동공구는 전원공급에 의해 작동되는 모터가 내장되고, 드라이버 또는 드릴 등을 결합하여 모터 구동에 따른 회전동작에 의해 작업을 수행하는 장치이다. A power tool is a device that has a built-in motor that is operated by power supply and performs work by a rotational motion according to driving the motor by combining a screwdriver or a drill.

모터의 회전속도 감지를 위해 모터의 일측에 홀센서(hall sensor)가 구비된다. 홀센서는 모터 회전자의 위치에 따른 자기장 변화를 감지한다. 홀센서에 의해 감지된 감지신호는 MCU로 전송되며, MCU는 홀센서의 감지신호를 통해 모터의 회전속도를 계산할 수 있다. A hall sensor is provided on one side of the motor to detect the rotational speed of the motor. The hall sensor detects the change in magnetic field according to the position of the motor rotor. The detection signal detected by the Hall sensor is transmitted to the MCU, and the MCU can calculate the rotational speed of the motor through the detection signal of the Hall sensor.

일반적으로, 모터에는 3개의 홀센서가 120도 간격으로 배치된다. 각각의 홀센서(홀센서 C, 홀센서 B, 홀센서 A)는 회전자의 위치에 따라 도 1에 도시한 바와 같은 high신호(1)와 low신호(0)를 발생시킨다. 도 1에 있어서, 모터는 정방향으로 회전되는 상태이고, 모터가 1회전하는 경우 3개의 홀센서에 발생되는 홀신호(hall signal)는 6개의 구간으로 구분된다. Generally, three Hall sensors are arranged at 120 degree intervals in the motor. Each Hall sensor (Hall sensor C, Hall sensor B, Hall sensor A) generates a high signal (1) and a low signal (0) as shown in FIG. 1 according to the position of the rotor. In FIG. 1, the motor rotates in a forward direction, and when the motor rotates once, hall signals generated by three hall sensors are divided into six sections.

6개 구간에서의 3개의 홀센서에 발생되는 홀신호를 2진법으로 나타내면 101, 001, 011, 010, 110, 100 이다. 이 때, 2진법 상에서의 순서는 홀센서 C, 홀센서 B, 홀센서 A의 순이다. 상기 2진법으로 나타낸 숫자를 10진법으로 변환하면 6개의 구간은 각각 5 1 3 2 6 4으로 나타낼 수 있다. Hall signals generated by three Hall sensors in six sections are expressed in binary as 101, 001, 011, 010, 110, and 100. At this time, the order in the binary system is Hall sensor C, Hall sensor B, and Hall sensor A in that order. If the numbers expressed in binary are converted to decimal, each of the six sections can be expressed as 5 1 3 2 6 4.

한편, 3개의 홀신호는 1개 구간 간격을 두고 동일한 신호가 반복하여 발생되는 형태이다. 홀신호 사이의 1개 구간에 해당되는 시간을 홀신호 간의 시간차(Δt)라 하며, 전동공구의 MCU는 홀신호 간의 시간차(Δt)를 이용하여 모터의 회전속도를 계산한다. Meanwhile, the three hall signals are generated by repeating the same signal at intervals of one section. The time corresponding to one section between Hall signals is called the time difference (Δt) between Hall signals, and the MCU of the power tool uses the time difference (Δt) between Hall signals to calculate the rotational speed of the motor.

홀신호 간의 시간차(Δt)를 이용하여 모터의 회전속도를 계산함에 있어서, 노이즈로 인한 오류가 발생될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 홀신호는 6개의 구간으로 구분되고 정방향 회전인 경우 각각의 구간은 5 1 3 2 6 4으로 표현되는데, 특정 구간의 시점에서 외부의 충격 등으로 인해 홀신호에 노이즈가 개입될 수 있다. In calculating the rotational speed of the motor using the time difference (Δt) between Hall signals, errors due to noise may occur. As described above, the hall signal is divided into six sections, and each section is expressed as 5 1 3 2 6 4 in the case of forward rotation. can

홀신호에 노이즈가 개입되는 경우, high신호가 low신호로 일시적으로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 다섯번째 구간 즉, 6으로 표현되는 구간에서 노이즈가 발생되면 high상태의 홀신호가 low신호로 바뀔 수 있다. 노이즈는 일시적으로 영향을 미침에 따라 노이즈 현상이 해소되면 low신호는 다시 high로 복원된다. 이러한 경우에 5 1 3 2 6 4의 감지신호에 4 6이 추가될 수 있다. 즉, 정상적인 경우 MCU는 홀신호를 5 1 3 2 6 4로 인식하나, 상술한 바와 같은 노이즈 현상이 발생되면 5 1 3 2 6 4 6 4로 인식하게 된다. When noise intervenes in the hall signal, the high signal may be temporarily changed to a low signal. For example, if noise is generated in the fifth period, that is, a period represented by 6, the hall signal in a high state may be changed to a low signal. Since noise affects temporarily, when the noise phenomenon is resolved, the low signal is restored to high again. In this case, 4 6 may be added to the detection signal of 5 1 3 2 6 4. That is, in a normal case, the MCU recognizes the hall signal as 5 1 3 2 6 4, but when the above-described noise phenomenon occurs, it recognizes it as 5 1 3 2 6 4 6 4.

이와 같이 MCU가 홀신호를 5 1 3 2 6 4가 아닌 5 1 3 2 6 4 6 4로 인식하게 되면 홀신호 간의 시간차(Δt)가 짧은 것으로 인식하게 되고, 그에 따라 모터의 회전속도가 실제보다 빠른 것으로 계산된다. In this way, when the MCU recognizes the Hall signal as 5 1 3 2 6 4 6 4 instead of 5 1 3 2 6 4, it recognizes that the time difference (Δt) between the Hall signals is short, and accordingly the motor rotation speed is higher than the actual speed. counted as fast.

한국등록특허공보 제1238759호Korea Patent Registration No. 1238759

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 홀신호 간의 시간차(Δt)에 대한 기준값을 설정하고 MCU에 입력되는 홀신호 간의 시간차(Δt)값과 기준값을 비교하여 홀신호 간의 시간차(Δt)값이 기준값 범위를 벗어나는 경우 노이즈가 발생된 것으로 인식하여 모터의 회전속도 계산시 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problem, by setting a reference value for the time difference (Δt) between Hall signals and comparing the time difference (Δt) value between Hall signals input to the MCU with the reference value to determine the time difference (Δt) between Hall signals ( The purpose is to provide a motor rotation speed calculation method using a hall sensor that can prevent errors in calculating the rotation speed of the motor by recognizing that noise is generated when the Δt) value is out of the reference value range.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법은 홀신호에 포함된 홀신호 간의 시간차값을 이용하여 모터의 회전속도를 계산함과 함께 홀신호 간의 시간차값의 평균값인 기준값을 저장하는 MCU 및 모터 회전자의 회전방향을 따라 120도 간격을 두고 배치되어 회전자의 위치에 따른 자기장 변화를 감지하여 홀신호를 생성하는 3개의 홀센서를 이용하며, 홀신호 간의 시간차값의 평균값인 기준값이 MCU에 저장되는 단계; 3개의 홀센서에서 생성된 3개의 홀신호가 MCU에 입력되는 단계; MCU가, MCU에 입력된 홀신호 간의 시간차값과 기준값을 대비하여 입력된 홀신호 간의 시간차값이 기준값보다 ±10%를 벗어나면 노이즈가 발생된 것으로 인식하고, 기준값을 이용하여 모터의 회전속도를 계산하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the method for calculating the rotational speed of a motor using a Hall sensor according to the present invention calculates the rotational speed of a motor using the time difference between Hall signals included in the Hall signals and the average value of the time difference between Hall signals. It uses an MCU that stores the reference value and three Hall sensors that are arranged at intervals of 120 degrees along the rotation direction of the motor rotor to detect magnetic field changes according to the position of the rotor and generate Hall signals. Storing a reference value, which is an average value of the values, in an MCU; inputting the three Hall signals generated by the three Hall sensors to the MCU; The MCU compares the time difference between the Hall signals input to the MCU and the reference value, recognizes that noise has occurred when the time difference between the input Hall signals is more than ±10% of the reference value, and uses the reference value to determine the rotation speed of the motor. It is characterized by comprising a; calculating step.

모터 1회전∼3회전에 해당되는 6∼18개의 홀신호 간의 시간차값을 평균하여 홀신호 간의 시간차의 기준값을 설정할 수 있다. The reference value of the time difference between Hall signals can be set by averaging the time difference values between 6 to 18 Hall signals corresponding to 1 rotation to 3 rotations of the motor.

본 발명에 따른 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법은 다음과 같은 효과가 있다. The motor rotational speed calculation method using a hall sensor according to the present invention has the following effects.

일시적으로 발생되는 노이즈로 인해 모터 회전속도 계산의 정확성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다. It is possible to prevent deterioration in the accuracy of calculating the rotational speed of the motor due to temporarily generated noise.

도 1은 모터 1회전시 3개의 홀센서에 의해 생성되는 홀신호를 나타낸 참고도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법을 설명하기 위한 순서도. 1 is a reference view showing Hall signals generated by three Hall sensors when a motor rotates once.
2 is a flowchart illustrating a method for calculating a rotational speed of a motor using a hall sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 홀센서를 이용하여 모터의 회전속도를 계산함에 있어서 노이즈로 인해 모터의 회전속도 계산값에 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 기술을 제시한다. The present invention proposes a technique capable of preventing an error from occurring in the calculation value of the rotational speed of the motor due to noise in calculating the rotational speed of the motor using a hall sensor.

앞서 '발명의 배경이 되는 기술'에서 언급한 바와 같이 3개의 홀센서를 이용하는 경우 모터 1회전시 홀센서에 의해 발생되는 홀신호는 6개의 구간으로 구분된다. 또한, 순차적으로 입력되는 홀신호의 신호 간격은 6개의 구간 중 1개 구간에 해당되며, 이러한 1개 구간의 시간을 홀신호 간의 시간차(Δt)라 한다. MCU는 홀신호 간의 시간차(Δt)값을 이용하여 모터의 회전속도를 계산하게 되는데, 외부 충격 등의 노이즈가 발생되는 경우 홀신호 간의 시간차(Δt)값이 짧아져 실제 모터의 회전속도보다 큰 속도가 계산된다. As mentioned above in the 'Technology Behind the Invention', in the case of using three Hall sensors, the Hall signal generated by the Hall sensors when the motor rotates once is divided into six sections. In addition, the signal interval of the sequentially input Hall signals corresponds to one of the six sections, and the time of one section is referred to as a time difference (Δt) between the Hall signals. The MCU calculates the rotational speed of the motor using the time difference (Δt) between Hall signals. When noise such as external impact occurs, the time difference (Δt) between Hall signals is shortened, resulting in a speed higher than the actual motor rotational speed. is calculated

본 발명은 홀신호 간의 시간차(Δt)의 평균값을 산출하여 이를 기준값으로 설정하고, 이와 같은 상태에서 홀센서로부터 홀신호 간의 시간차(Δt)값이 입력되면 입력된 홀신호 간의 시간차(Δt)값과 기준값을 비교하여 노이즈 발생 여부를 판단하는 기술을 제시한다. In the present invention, the average value of the time difference (Δt) between Hall signals is calculated and set as a reference value. A technique for determining whether noise is generated by comparing a reference value is presented.

입력된 홀신호 간의 시간차(Δt)값이 기준값 범위를 벗어나면 노이즈가 발생된 것으로 인식하여 입력된 홀신호 간의 시간차(Δt)값을 배제하고 기준값을 이용하여 모터의 회전속도를 계산한다. If the time difference (Δt) value between the input Hall signals is out of the range of the reference value, it is recognized that noise is generated, the time difference (Δt) value between the input Hall signals is excluded, and the rotational speed of the motor is calculated using the reference value.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a motor rotational speed calculation method using a hall sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

모터의 회전속도 계산을 위해 MCU 및 홀센서가 구비된다. To calculate the rotational speed of the motor, MCU and hall sensor are provided.

상기 MCU는 모터구동신호를 일정 주파수 및 전압을 갖는 PWM신호 형태로 생성하여 최종적으로 모터에 인가함과 함께 홀센서로부터 입력되는 홀신호를 이용하여 모터의 회전속도를 계산하는 역할을 한다. The MCU generates a motor driving signal in the form of a PWM signal having a certain frequency and voltage and finally applies it to the motor, and serves to calculate the rotational speed of the motor using the Hall signal input from the Hall sensor.

모터의 일측에는 회전자의 위치에 따른 자기장 변화를 감지하기 위한 3개의 홀센서가 120도 간격으로 이격되어 구비되며, 홀센서는 자기장 변화에 대응되는 홀신호를 생성하여 MCU로 전송한다. On one side of the motor, three Hall sensors for detecting changes in the magnetic field according to the position of the rotor are provided at intervals of 120 degrees, and the Hall sensors generate a Hall signal corresponding to the change in the magnetic field and transmit it to the MCU.

각각의 홀센서는 자기장 감지여부에 따라 high신호(1) 또는 low신호를 생성하며, 3개의 홀센서(홀센서 C, 홀센서 B, 홀센서 A)에 의해 생성되는 홀신호는 도 1에 도시한 바와 같다. 도 1에 도시한 바와 같이, 모터가 1회전하는 경우 홀신호는 6개의 구간으로 구분되며, 각 구간은 high신호와 low신호를 2진법 101, 001, 011, 010, 110, 100으로 표현될 수 있다. 또한, 상기 2진법으로 나타낸 숫자를 10진법으로 변환하면 6개의 구간은 각각 5 1 3 2 6 4으로 나타낼 수 있다. 5 1 3 2 6 4의 순서는 모터가 정방향으로 회전할 때에 대응되며, 모터가 역방향으로 회전하는 경우 각 구간의 순서는 4 6 2 3 1 5이다. 이하에서는, 모터가 정방향으로 회전하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. Each Hall sensor generates a high signal (1) or a low signal depending on whether the magnetic field is detected, and the Hall signals generated by the three Hall sensors (Hall sensor C, Hall sensor B, and Hall sensor A) are shown in FIG. It's like a bar. As shown in FIG. 1, when the motor rotates once, the Hall signal is divided into 6 sections, and each section can be expressed as a high signal and a low signal in binary 101, 001, 011, 010, 110, 100. there is. In addition, when the numbers expressed in binary are converted to decimal, each of the six sections can be expressed as 5 1 3 2 6 4. The order of 5 1 3 2 6 4 corresponds to when the motor rotates in the forward direction, and when the motor rotates in the reverse direction, the order of each section is 4 6 2 3 1 5. Hereinafter, a case in which the motor rotates in the forward direction will be mainly described.

3개의 홀신호가 MCU에 입력되는데, 3개의 홀신호는 상기 6개의 구간 중 1개 구간 간격으로 입력된다. 즉, 홀센서 C의 홀신호와 홀센서 B의 홀신호 간에는 1개 구간 간격이 있으며, 홀센서 B의 홀신호와 홀센서 A의 홀신호 간에는 1개 구간 간격이 있다. Three Hall signals are input to the MCU, and the three Hall signals are input at intervals of one section among the six sections. That is, there is an interval of 1 interval between the Hall signal of Hall sensor C and the Hall signal of Hall sensor B, and there is an interval of 1 interval between the Hall signal of Hall sensor B and the Hall signal of Hall sensor A.

MCU는 이러한 1개 구간의 시간을 이용하여 모터의 회전속도를 계산하며, 상기 1개 구간의 시간을 홀신호 간의 시간차(Δt)라 칭한다. The MCU calculates the rotational speed of the motor using the time of one section, and the time of the one section is referred to as a time difference (Δt) between Hall signals.

이와 같이 홀신호 간의 시간차(Δt)를 이용하여 모터의 회전속도를 계산하게 되는데, 홀신호 간의 시간차(Δt)가 짧아질수록 모터의 회전속도는 커진다. 한편, 모터의 회전속도는 점진적으로 증가하거나 감속되는 것이 일반적인데, 노이즈로 인해 홀신호 간의 시간차(Δt)가 급격히 갑작스럽게 짧아질 수 있다. 예를 들어, 6개의 구간 중 다섯번째 구간 즉, 6으로 표현되는 구간에서 노이즈가 발생되면 high상태의 홀신호가 low신호로 바뀔 수 있으며, 이 경우 이러한 경우에 5 1 3 2 6 4의 감지신호에 4 6이 추가되어 5 1 3 2 6 4 6 4의 홀신호가 발생될 수 있다. 이와 같이 MCU가 홀신호를 5 1 3 2 6 4가 아닌 5 1 3 2 6 4 6 4로 인식하게 되면 홀신호 간의 시간차(Δt)가 짧은 것으로 인식하게 되고, 그에 따라 모터의 회전속도가 실제보다 빠른 것으로 계산된다. As such, the rotational speed of the motor is calculated using the time difference (Δt) between the Hall signals. As the time difference (Δt) between the Hall signals becomes shorter, the rotational speed of the motor increases. On the other hand, it is general that the rotational speed of the motor is gradually increased or decelerated, but the time difference (Δt) between Hall signals may be rapidly and abruptly shortened due to noise. For example, if noise is generated in the 5th section among 6 sections, i.e., the section represented by 6, the hall signal in the high state can be changed to a low signal. In this case, the detection signal of 5 1 3 2 6 4 By adding 4 6 to , a Hall signal of 5 1 3 2 6 4 6 4 may be generated. In this way, when the MCU recognizes the Hall signal as 5 1 3 2 6 4 6 4 instead of 5 1 3 2 6 4, it recognizes that the time difference (Δt) between the Hall signals is short, and accordingly the motor rotation speed is higher than the actual speed. counted as fast.

이를 해결하기 위해, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명은 홀신호 간의 시간차(Δt)값의 평균값을 산출하여 이를 홀신호 간의 시간차(Δt)의 기준값으로 설정하고(S201), 이와 같은 상태에서 MCU에 홀신호 간의 시간차(Δt)값이 입력되면(S202) 입력된 홀신호 간의 시간차(Δt)값이 기준값에 대비하여 ±10%를 벗어나면 노이즈가 발생된 것으로 인식한다(S203). 이어, MCU는 노이즈가 개입된 것으로 판정된 홀신호 간의 시간차(Δt)값을 무시하고 미리 산출된 홀신호 간의 시간차(Δt)값의 평균값 즉, 기준값을 이용하여 모터의 회전속도를 계산한다(S204). In order to solve this problem, as shown in FIG. 2, the present invention calculates the average value of the time difference (Δt) between the hole signals and sets it as the reference value of the time difference (Δt) between the hole signals (S201), and in this state, the MCU When the time difference (Δt) value between the hall signals is input to (S202), if the time difference (Δt) value between the input hall signals is out of ±10% compared to the reference value, it is recognized that noise is generated (S203). Next, the MCU ignores the time difference (Δt) between the Hall signals determined to have noise and calculates the rotational speed of the motor using the average value of the pre-calculated time difference (Δt) values between the Hall signals, that is, the reference value (S204). ).

홀신호 간의 시간차(Δt)값의 평균값은 모터 1회전∼3회전에 해당되는 홀신호 간의 시간차(Δt)값을 이용할 수 있으며, 모터 1회전에 6개의 홀신호 간의 시간차(Δt)값이 포함됨에 따라 6∼18개의 홀신호 간의 시간차(Δt)값을 평균하여 홀신호 간의 시간차(Δt)의 기준값을 설정할 수 있다. The average value of the time difference (Δt) between Hall signals can use the time difference (Δt) value between Hall signals corresponding to 1 to 3 rotations of the motor, and the time difference (Δt) value between 6 Hall signals is included in 1 rotation of the motor. Accordingly, the reference value of the time difference (Δt) between the Hall signals can be set by averaging the values of the time difference (Δt) between 6 to 18 Hall signals.

Claims (2)

홀신호에 포함된 홀신호 간의 시간차를 이용하여 모터의 회전속도를 계산함과 함께 홀신호 간의 시간차값의 평균값인 기준값을 저장하는 MCU 및 모터 회전자의 회전방향을 따라 120도 간격을 두고 배치되어 회전자의 위치에 따른 자기장 변화를 감지하여 홀신호를 생성하는 3개의 홀센서를 이용하며,
홀신호 간의 시간차의 평균값인 기준값이 MCU에 저장되는 단계;
3개의 홀센서에서 생성된 3개의 홀신호가 MCU에 입력되는 단계;
MCU가, MCU에 입력된 홀신호 간의 시간차값과 기준값을 대비하여 입력된 홀신호 간의 시간차값이 기준값보다 ±10%를 벗어나면 노이즈가 발생된 것으로 인식하고, 기준값을 이용하여 모터의 회전속도를 계산하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법.
The rotation speed of the motor is calculated using the time difference between the Hall signals included in the Hall signals, and the MCU and the MCU that stores the reference value, which is the average value of the time differences between the Hall signals, are arranged at 120 degree intervals along the rotation direction of the motor rotor. Three Hall sensors are used to generate Hall signals by detecting changes in the magnetic field according to the position of the rotor.
storing a reference value, which is an average value of time differences between hall signals, in an MCU;
inputting the three Hall signals generated by the three Hall sensors to the MCU;
The MCU compares the time difference value between the Hall signals input to the MCU and the reference value, recognizes that noise has occurred when the time difference value between the input Hall signals deviates from the reference value by ±10%, and uses the reference value to determine the rotation speed of the motor. A motor rotational speed calculation method using a hall sensor, characterized in that it comprises a; calculating step.
 제 1 항에 있어서, 모터 1회전∼3회전에 해당되는 6∼18개의 홀신호 간의 시간차값을 평균하여 홀신호 간의 시간차의 기준값을 설정하는 것을 특징으로 하는 홀센서를 이용한 모터 회전속도 산출방법. The method according to claim 1, wherein the reference value of the time difference between Hall signals is set by averaging time difference values between 6 to 18 Hall signals corresponding to 1 rotation to 3 rotations of the motor.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116260370A (en) * 2023-05-16 2023-06-13 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 Interrupt control method and device for motor, electronic equipment and storage medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002064993A (en) * 2000-08-21 2002-02-28 Japan Servo Co Ltd Position detector for motor
JP2002311040A (en) * 2001-04-16 2002-10-23 Yaskawa Electric Corp Speed detector
JP2011099802A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Axial runout measuring method and angle detector with self-calibration function having axial runout measuring function

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238759B1 (en) 2010-12-28 2013-03-06 (주)모토닉 Appartus for motor drive control
DE102011083019A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-21 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining the rotor position and the speed of a rotating field machine
KR101508815B1 (en) * 2012-08-31 2015-04-07 한라비스테온공조 주식회사 Method for detecting a rotor position in Permanent Magnet Synchronous Motor
KR101655537B1 (en) * 2014-09-25 2016-09-07 현대자동차주식회사 Method for computating motor speed and rotor position using hall sensor
CN107101607B (en) * 2017-06-15 2019-04-09 新疆金风科技股份有限公司 Motor rotation angle measurement device and method
KR102518183B1 (en) * 2017-12-20 2023-04-07 현대자동차주식회사 Motor control method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002064993A (en) * 2000-08-21 2002-02-28 Japan Servo Co Ltd Position detector for motor
JP2002311040A (en) * 2001-04-16 2002-10-23 Yaskawa Electric Corp Speed detector
JP2011099802A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Axial runout measuring method and angle detector with self-calibration function having axial runout measuring function

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