[go: up one dir, main page]

CN101175973A - 参考脉冲的辨别方法 - Google Patents

参考脉冲的辨别方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101175973A
CN101175973A CNA2006800170400A CN200680017040A CN101175973A CN 101175973 A CN101175973 A CN 101175973A CN A2006800170400 A CNA2006800170400 A CN A2006800170400A CN 200680017040 A CN200680017040 A CN 200680017040A CN 101175973 A CN101175973 A CN 101175973A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
sin
cos
ref
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800170400A
Other languages
English (en)
Inventor
帕斯卡尔·德比奥勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Europe SA
Original Assignee
Societe Nouvelle de Roulements SNR SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Nouvelle de Roulements SNR SA filed Critical Societe Nouvelle de Roulements SNR SA
Publication of CN101175973A publication Critical patent/CN101175973A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/16—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

本发明涉及一种由SIN、COS和REF三个信号形成参考脉冲Ir的方法，包括以下步骤：将REF信号与阈值相比较，以形成数字信号S1，所述数字信号S1包括宽度为REF信号一半周期的函数宽度的窗口F；并且比较SIN和COS信号，以形成数字信号S2，在每个周期，数字信号S2包括脉冲I；以及结合以上步骤形成的数字信号S1、S2以辨别参考脉冲Ir。本发明还涉及一种用于确定相对于固定结构的旋转件的参考状态的装置，其包括能够实施所述方法的处理装置。

Description

参考脉冲的辨别方法
技术领域
本发明涉及一种由三个信号SIN、COS和REF形成参考脉冲的方法，SIN、COS和REF信号为临时伪正弦信号并具有相同的标定周期，SIN和COS信号正交，REF信号相对于SIN信号相位偏移φ角度，以及REF信号具有特定周期。本发明还涉及一种用于确定相对于固定结构的旋转件的参考状态的装置，其包括能够实施所述方法的处理装置。
背景技术
根据使用的实例，特别在诸如专利文献FR-2856147中披露的装置能够确定旋转件相对于固定结构的绝对角度位置，或者在诸如专利文献FR-2845212和FR-2845213中披露的装置能够控制电子转换发动机。
实际上，参考脉冲的形成能够通过检索到旋转件的参考角度位置检测所述参考的位置。
现有的专利文献FR-2769088和EP-0871014公开了根据上述定义的由SIN、COS和REF信号形成参考脉冲的方法。
在实际应用中，如果信号的振幅变化时，例如在偏离操作温差或用于提供所述信号的敏感元件的位置分散的影响下，这些方法的限制就显现出来。
发明内容
本发明主要的目的是克服这种限制，面对可能的信号振幅变化改善形成参考脉冲方法的可靠性，以及改善已有的确定装置。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种由SIN、COS和REF三个信号形成参考脉冲Ir的方法，这三个信号为临时伪正弦信号且具有相同的标定周期P0，SIN信号和COS信号正交，REF信号相对于SIN信号相位偏移φ角度，以及REF信号具有特定周期Ps，所述方法包括以下步骤：
将REF信号与阈值进行比较，以形成数字信号S1，所述数字信号S1包括宽度为REF信号一半周期的函数宽度的窗口F；
将SIN和COS信号进行比较，以形成数字信号S2，在每个周期，所述数字信号S2包括脉冲I，脉冲I的宽度被控制为小于与相位偏移φ相应的值的值，所述脉冲被定位使得包括在与特定周期相应的窗口Fs中且在其他的窗口之外；
结合以上步骤形成的数字信号S1、S2，以辨别与特定周期Ps相应的参考脉冲Ir。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种确定相对于固定结构的旋转件的参考状态的装置，所述装置包括：
编码器，被配置成固定连接至所述旋转件，设置所述编码器以提供SIN、COS和REF三个信号，所述三个信号为临时伪正弦曲线且具有相同的标定周期P0，SIN信号和COS信号正交，REF信号相对于SIN信号相位偏移φ角度，且REF信号具有相应于参考状态的至少一个特定周期；
固定的传感器，在离所述编码器的读取距离处，设置所述传感器以提供SIN、COS和REF信号；
处理装置，用于处理能够根据以上所述的方法形成参考脉冲的SIN、COS和REF信号，以通过检测相应的参考脉冲来确定参考状态。
具体实施方式
将参考附图进行以下描述，使本发明的进一步的目的和优势变得明显，在附图中，示出了用于实现根据本发明的一个实施例的方法的信号。
本发明涉及一种用于确定相对于固定结构的旋转件的参考状态的装置。在应用的一个实例中，参考状态为旋转件相对于固定结构的绝对角度位置，例如，汽车的转向柱相对于所述汽车的底盘。
另外，本发明不限于所述的特定应用，还可用于需要确定旋转件的参考角度位置的任何其他应用，尤其是用于控制电子转换发动机。
所述确定装置包括被设置成与旋转件固定连接的编码器。根据本发明的上述实施例，编码器由磁性环形物形成，磁性环形物包括同心的主多极轨道和参考多极轨道，所述轨道包括具有恒定级性宽度的北极和南极的序列(succession)。
另外，参考轨道包括不同于其他的磁性跃迁(transitionmagnétique)，例如以形成通过不同于其他的宽度的一对磁极形成的磁特性。在文献FR-2 769 088和EP-0 871 014中描述有实现诸如此类的编码器。根据实施例，参考轨道可以包括多个沿着所述轨道分配的磁性奇点(singularité)。
这样的编码器能够通过SIN和COS信号的主要轨道以及利用REF信号的参考轨道提供三个信号(下面称为SIN、COS和REF信号)。
如图所示，SIN、COS和REF信号为临时伪正弦信号且具有相同的标定周期P0。伪正弦即信号被理解为该信号可以近似为正弦曲线。
另外，SIN和COS信号正交，REF信号相对于SIN信号相位偏移φ角度。而且，由于磁性奇点的存在，使REF信号具有特定周期Ps。详细地，在所描述的实施例中，磁性导致存在值小于P0的周期Pi并且值大于P0的周期Ps。
为了确定参考状态，设置特定周期Ps以与所述参考状态相应。为此，在用于确定旋转件的绝对角度位置的装置中，此特定周期可以利用参考角度位置来检索。在此应用中，利用SIN和/或COS信号发现增量形式的旋转件的角度位置，以及参考脉冲的检测允许根据绝对位置补偿该位置。
确定装置还包括在离所述编码器的读取距离处的固定的传感器，设置所述传感器以提供所述SIN、COS和REF信号。
为此，在本发明的实施例中，传感器包括用于设置主轨道气隙(entrefer)距离的至少两个敏感元件以提供SIN和COS信号。在一个实施例的例子中，如文献FR-2 792 403描述的，该传感器包括多个整齐排列的敏感元件。并且，传感器还包括用于设置参考轨道气隙距离以提供REF信号的至少一个敏感元件。
确定装置还包括一种装置，用于处理根据以上描述的方法形成参考脉冲Ir的SIN、COS和REF信号，以通过检测参考脉冲来确定相应的参考状态。
使用SIN、COS和REF三个信号形成参考脉冲Ir的方法包括将REF信号与阈值进行比较以形成数字信号S1的步骤，该数字信号S1包括窗口F，该窗口F的宽度为REF信号一半周期的函数宽度。
在所示的实施例中，将REF信号与所述信号的平均值进行比较，所述信号的平均值等于0。
本发明的形成方法还包括比较SIN信号和COS信号以形成数字信号S2的步骤，对于每一个周期，数字信号S2包括脉冲I，该脉冲的宽度被控制为小于与相位偏移φ相应的值的值e。脉冲I被定位于包括在与特定周期Ps相应的窗口Fs中且在与标定周期P0相应的窗口F0之外，以及被小于相应于周期Pi宽度的窗口Fi定位。
在所示的实施例中，COS信号的振幅被增益G调整，以控制脉冲的宽度及其定位。并且，通过如下计算进行比较：S2＝(SIN＞GCOS)XOR(SIN＞0)AND(COS＞0)，XOR为“异或”算符，AND为“与”算符。
最后，本发明的方法能够结合信号S1和S2，以辨别与特定周期相应的参考脉冲Ir，所述结合通过AND算符实现。这种辨别通过使脉冲的宽度e保持在小于相应于相位偏移φ的值的值的事实，被尽可能地执行，根据本发明，其能够定位与窗口相关的所有脉冲I。
而且，控制脉冲的宽度以考虑在敏感元件和多极轨道之间的气隙变化以及温度变化的影响。实际上，这样的变化能够产生数字信号相位调制，要求调整脉冲的宽度以在所有运行条件下保持关于窗口的所述脉冲的位置。
如果编码器包括多个磁性奇点，也就是说，REF信号包括多个特定周期Ps，该方法能够辨别与每一个所述特定周期相应的参考脉冲Ir。
通过实施根据本发明的方法，SIN、COS和/或REF信号的振幅变化不影响参考脉冲的辨别，因为：
这些变化几乎不改变信号S1；以及
根据本发明的信号S2的形成不依赖于所述振幅。
综上所述，根据本发明的方法提供了具有相对于操作温度的变化和/或在离多极轨道气隙间距的敏感元件的位置分散的高可靠性。

Claims (10)

1.由SIN、COS和REF三个信号形成参考脉冲Ir的方法，这三个信号为临时伪正弦信号且具有相同的标定周期P0，所述SIN和COS信号正交，所述REF信号相对于所述SIN信号相位偏移φ角度，所述REF信号具有特定周期Ps，所述方法包括以下
步骤：
将所述REF信号与阈值进行比较，以形成数字信号S1，
所述数字信号S1包括宽度为所述REF信号一半周期的函数宽度的窗口F；
将所述SIN信号和所述COS信号进行比较，以形成数字信号S2，在每个周期，所述数字信号S2包括脉冲I，所述脉冲I的宽度被控制为小于与所述相位偏移φ相应的值的值，所述脉冲被定位使得包括在与所述特定周期相应的窗口Fs中且在其他窗口之外；
结合以上步骤形成的所述数字信号S1、S2，以辨别与所述特定周期Ps相应的所述参考脉冲Ir。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述COS信号的振幅被增益G所调整，以控制所述脉冲I的宽度和相对于所述窗口的脉冲I的定位。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，比较所述SIN信号和所述COS信号的步骤通过计算(SIN＞COS)XOR(SIN＞0)AND(COS＞0)执行，其中，XOR为“异或”算符且AND为“与”算符。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将所述REF信号与所述信号的均值进行比较。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阈值等于零。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述结合通过“与”算符进行。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述REF信号包括多个特定周期，所述方法包括辨别与每一个特定周期相应的参考脉冲。
8.用于确定相对于固定结构的旋转件的参考状态的装置，所述装置包括：
编码器，被设置成固定地连接至所述旋转件，所述编码器被设置为提供所述SIN、COS和REF三个信号，所述三个信号为临时伪正弦曲线且具有相同的标定周期，所述SIN信号和所述COS信号正交，所述REF信号相对于所述SIN信号相位偏移φ角度，且所述REF信号具有相应于参考状态的至少一个特定周期；
固定的传感器，在离所述编码器的读取距离处，设置所述传感器以提供所述SIN、COS和REF信号；
处理装置，用于处理能够根据权利要求1至7中任一项形成参考脉冲的所述SIN、COS和REF信号，以通过检测相应的参考脉冲来确定所述参考状态。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述编码器由磁性环形物形成，所述磁性环形物包括同心的主多极轨道和参考多极轨道，所述轨道包括具有恒定极性宽度的北极和南极的序列，通过与众不同的磁极转换形成所述特定周期。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传感器包括用于设置所述主轨道气隙距离的至少两个敏感元件以提供所述SIN和所述COS信号，以及用于设置所述参考轨道气隙距离的至少一个敏感元件以提供所述REF信号。
CNA2006800170400A 2005-05-19 2006-05-19 参考脉冲的辨别方法 Pending CN101175973A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0505035 2005-05-19
FR0505035A FR2886077B1 (fr) 2005-05-19 2005-05-19 Procede de discrimination d'une impulsion de reference

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101175973A true CN101175973A (zh) 2008-05-07

Family

ID=35427237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800170400A Pending CN101175973A (zh) 2005-05-19 2006-05-19 参考脉冲的辨别方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090102530A1 (zh)
EP (1) EP1882158B1 (zh)
JP (1) JP4864082B2 (zh)
KR (1) KR20080009289A (zh)
CN (1) CN101175973A (zh)
AT (1) ATE515683T1 (zh)
FR (1) FR2886077B1 (zh)
WO (1) WO2006123067A2 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2925156B1 (fr) * 2007-12-18 2010-03-05 Snr Roulements Sa Systeme de determination de la position angulaire d'un organe tournant d'un moteur de vehicule automobile

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2599794B1 (fr) * 1986-06-10 1991-06-07 Roulements Soc Nouvelle Palier ou roulement a capteur d'informations
US5898301A (en) * 1997-04-10 1999-04-27 The Torrington Company Magnetic encoder for producing an index signal
FR2769088B1 (fr) * 1997-09-26 1999-12-03 Roulements Soc Nouvelle Capteur digital de position relative
FR2847516B1 (fr) * 2002-11-27 2005-01-28 Roulements Soc Nouvelle Butee de suspension instrumentee en rotation pour mesurer les efforts verticaux
FR2850042B1 (fr) * 2003-01-17 2007-05-04 Hutchinson Generateur d'efforts dynamiques a balourd
JP4454974B2 (ja) * 2003-07-04 2010-04-21 オリンパス株式会社 変位センサ、変位センサの最適な原点位置候補の検知方法、及び、変位センサの原点検出の安定度判断方法
FR2896310B1 (fr) * 2006-01-19 2008-04-18 Snr Roulements Sa Procede de codage et dispositif de determination de position angulaire absolue

Also Published As

Publication number Publication date
US20090102530A1 (en) 2009-04-23
KR20080009289A (ko) 2008-01-28
ATE515683T1 (de) 2011-07-15
WO2006123067A2 (fr) 2006-11-23
WO2006123067A3 (fr) 2007-01-04
FR2886077B1 (fr) 2007-08-03
JP4864082B2 (ja) 2012-01-25
JP2009524006A (ja) 2009-06-25
EP1882158A2 (fr) 2008-01-30
FR2886077A1 (fr) 2006-11-24
EP1882158B1 (fr) 2011-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11255698B2 (en) Magnetic position sensor arrangement
US11002565B2 (en) Path sensor
US8466672B2 (en) Method of processing encoder signals
KR101712369B1 (ko) 배향 비의존적 측정을 위한 차동 자기장 센서 구조
EP2932286B1 (en) Circuits and methods for processing signals generated by a circular vertical hall (cvh) sensing element in the presence of a multi-pole magnet
US8368392B2 (en) Magnetic encoder and method of detecting absolute rotational position
US9605975B2 (en) Magnetic field sensor for orientation independent speed and direction measurement
JP5480967B2 (ja) 多周期的絶対位置検出器
US9739637B2 (en) Magnetic field motion sensor and related techniques
CN101253389B (zh) 转动角检测装置
JP2006220530A (ja) 絶対回転角度検出装置
JP2005351849A (ja) 回転角度検出装置および回転角度検出方法
JP6940955B2 (ja) ロータリエンコーダ
CN101629802A (zh) 角度检测装置和角度检测方法
US11493364B2 (en) Sensor system for determining at least one rotation characteristic of an element rotating around at least one rotation axis
US7436172B2 (en) Angular speed detecting device using dual angular position signals to reduce noise
US10078094B2 (en) Sensor system for rotational speed measurement having a pole wheel with a linearized magnetic field
US20080218159A1 (en) Sensor System For Determining a Position or a Rotational Speed of an Object
JP7242352B2 (ja) 回転部材の少なくとも１つの回転パラメータを決定するためのシステム
JP3855801B2 (ja) 回転検出装置
JP6877169B2 (ja) ロータリエンコーダ
CN101175973A (zh) 参考脉冲的辨别方法
KR102677085B1 (ko) 인코더
CN111693910B (zh) 用于确定旋转构件的至少一个旋转参数的系统
CN111693909B (zh) 用于确定旋转构件的至少一个旋转参数的系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080507