技術(shù)資料
推薦
熱門
基于TMR的高位高精度磁編碼器的設(shè)計與實現(xiàn)
來源： 作者： 發(fā)布日期：2022-05-14 訪問次數(shù)：1282
摘要：磁編碼器是一款用于測量角位移/直線位移的傳感器,在工業(yè)控制、機器人及新能源汽車等領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。但是由于磁編碼器的分辨率和精度還有一定的局限性,在很大程度上限制了其在更多應(yīng)用場景的使用。為了擴(kuò)大磁編碼器的市場需求,所以針對磁編碼器的分辨率和精度的提升進(jìn)行研究顯得尤為重要。本文從磁編碼器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及傳感原理出發(fā),對其分辨率和精度進(jìn)行優(yōu)化提升,提出了基于隧道磁阻的高位高精度磁編碼器的設(shè)計與實現(xiàn)方案。該系統(tǒng)使用新型隧道磁阻作為敏感元件進(jìn)行設(shè)計,通過Maxwell對敏感元件和單磁極對磁柵進(jìn)行有限元分析,確定敏感元件與磁柵的相對空間位置,使敏感元件獲得最佳工作磁場,并通過有限元分析得到其裝配誤差,進(jìn)而確定整體結(jié)構(gòu)。設(shè)計敏感元件電路,經(jīng)信號調(diào)理電路對輸出信號進(jìn)行初步的處理,由高位模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補償,并引入卡爾曼濾波算法實現(xiàn)濾波,經(jīng)角度解碼算法獲取角度數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯劃分,以增量信號的形式輸出,最終實現(xiàn)基于隧道磁阻的高位高精度的磁編碼器系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計完成后與光電編碼器進(jìn)行標(biāo)定,測試結(jié)果表明,其分辨率可以達(dá)到14位,初始精度為0.0235°,角度誤差范圍為±0.1°,滿足的最高轉(zhuǎn)速可以達(dá)到6000 r/min。相比同類研究,其精度提升約60%。 還原
-
專輯：
信息科技
-
專題：
自動化技術(shù)
-
DOI：
10.27075/d.cnki.ghzdc.2021.000648
-
分類號：
TP212
導(dǎo)師：
周鐵軍;
學(xué)科專業(yè)：
電子與通信工程
碩士電子期刊出版信息：
年期：2022年第03期網(wǎng)絡(luò)出版時間：2022-02-16——2022-03-15