角度传感器、轴承单元、电机、控制系统及误差检验系统
专利汇可以提供角度传感器、轴承单元、电机、控制系统及误差检验系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 角 度 传感器 (110)被提供用于确定相对第二部分旋转的第一部分的绝对角度 信号 。该角度传感器包括第一光栅环(345)，用于产生沿第一光栅环的对应环 片段 的代表第一传感器(355)的相对 位置 的第一信号(A1)。该角度传感器(110)还包括第二光栅环(340)，用于产生沿第二光栅环的对应环片段的代表第二传感器的相对位置的第二信号(A2)。第一多个和第二多个是互质数并且第一多个与第二多个之间的差值大于1。该角度传感器还包括配置成使用第一信号(A1)和第二信号(A2)的第一线性组合来计算绝对角度信号(AA)的计算器(102)。，下面是角度传感器、轴承单元、电机、控制系统及误差检验系统专利的具体信息内容。
1.一种角度传感器(110)用于确定相对第二部分(100)旋转的第一部分(102、302、402)的绝对角度信号(AA)，所述角度传感器（110）包括：
第一光栅环(345、445)，其包括相邻于彼此布置构成环片段的第一多个(n1)第一光栅元件(225)，每个第一光栅元件(225)与第一传感器(355、455)相互作用用于产生沿所述第一光栅环(345、445)的对应环片段的代表所述第一传感器(355、455)的相对位置的第一信号(A1)，
第二光栅环(340、440)，其包括相邻于彼此布置构成环片段的第二多个(n2)第二光栅元件(220)，每个第二光栅元件(220)与第二传感器(350、450)相互作用用于产生沿所述第二光栅环的对应环片段的代表所述第二传感器(350、450)的相对位置的第二信号(A2)，当所述第一部分(102、302、402)相对于第二部分(100)旋转时，所述第一光栅环(345、445)和所述第二光栅环(340、440)配置成旋转相同的旋转角度，所述第一多个(n1)和所述第二多个(n2)是互质数并且所述第一多个(n1)与所述第二多个(n2)之间的差值大于1，以及计算器(120)，其配置成使用所述第一信号(A1)和所述第二信号(A2)的第一线性组合来计算所述绝对角度信号(AA)，
其中所述计算器(120)配置成用于确定整数组C和D，使得C*n1+D*n2＝1，其中，n1是所述第一多个(n1)，n2是所述第二多个(n2)，以及
其中所述计算器(120)配置成使用所述整数组C和D，利用所述第一信号(A1)和所述第二信号(A2)的线性组合来确定所述绝对角度信号(AA)，使得C*A1+D*A2＝AA，其中，A1是所述第一信号(A1)，A2是所述第二信号(A2)，并且AA是所述绝对旋转角度信号(AA)。
2.根据权利要求1所述的角度传感器(110)，进一步配置成使用所述第一光栅环(345、
445)和所述第二光栅环(340、440)来确定电机(100)的电角度信号(EA)和所述绝对角度信号(AA)，其中所述第一多个(n1)与所述第二多个(n2)之间的差值等于所述电机(100)的磁极对的数量，并且所述计算器(120)配置成通过计算所述第一信号(A1)与所述第二信号(A2)之间的差值来计算所述电角度信号(EA)。
3.根据权利要求1或2所述的角度传感器(110)，其中，所述第一光栅环(345、445)是具有第一多个(n1)光栅元件的磁编码器(345、445)，第一多个(n1)光栅元件为第一多个(n1)磁极，并且所述第二光栅环(340、440)是具有第二多个(n2)光栅元件的磁编码器(340、
440)，第二多个(n2)光栅元件为第二多个(n2)磁极。
4.根据前述权利要求1或2所述的角度传感器(110)，其中，所述第一传感器(355、455)和/或所述第二传感器(350、450)从列表中选择，所述列表包括：霍尔传感器、涂覆有磁致伸缩材料的光纤布拉格光栅传感器。
5.根据权利要求1或2所述的角度传感器(110)，其中，所述第一传感器(355、455)和/或所述第二传感器(350、450)从列表中选择，所述列表包括：电阻传感器、电感传感器、磁阻式传感器、涡流传感器、磁致电阻传感器、电容传感器，以及光学传感器。
6.根据权利要求1或2所述的角度传感器(110)，所述计算器(120)还包括配置成减少所确定的电角度信号(EA)中噪声的校正器，其中，所述校正器配置成产生作为重复信号的虚拟校正信号(A1*)，所述重复信号具有合适其它整数倍的所述电角度信号(EA)的重复频率，所述虚拟校正信号(A1*)包括信号一和信号二的总和，
其中，信号一从列表中选择，该列表包括：所述第一信号(A1)、所述第二信号(A2)、改进的第一信号(A1refined)以及改进的第二信号(A2refined)，以及
其中，信号二从列表中选择，所述列表包括：所述绝对角度信号(AA)以及改进的绝对旋转角度信号(AArefined)。
7.根据前述权利要求1或2所述的角度传感器(110)，其中，所述第一光栅环(345、445)与所述第二光栅环(340、440)被连接到作为旋转部分的所述第一部分(102、302、402)，而所述第一传感器(355、455)和所述第二传感器(350、450)被连接到作为静止部分的所述第二部分(100)。
8.根据前述权利要求1或2所述的角度传感器(110)，所述第一多个(n1)和所述第二多个(n2)是表示为(n1，n2)对的互质数对，其中，所述互质数对从互质对的列表中选择，所述列表包括：(15,29),(15,31),(16,31),(16,33),(17,33),(17,35),(18,35),(18,37),(19,
37),(19,39),(20,39),(20,41),(21,41),(21,43),(22,43),(22,45),(23,45),(23,47),(24,47),(24,49),(25,49),(25,51),(26,51),(26,53),(27,53),(27,55),(28,55),(28,
57),(29,57),(29,59),(30,59), (30,61),(31,61),(31,63),(32,63),(32,65),(33,65),(33,67),(34,67),(34,69),(35,69),(35,71),(36,71),(36,73),(37,73),(37,75),(38,
75),(38,77),(39,77),(39,79),(40,79),(40,81),(41,81),(41,83),(42,83),(42,85),(43,85),(43,87),(44,87),(44,89),(45,89),(45,91),(46,91),(46,93),(47,93),(47,
95),(48,95),(48,97),(49,97),(49,99),(50,99),(50,101),(51,101),(51,103),(52,
103),(52,105),(53,105),(53,107),(54,107),(54,109),(55,109),(55,111),(56,111),(56,113),(57,113),(57,115),(58,115),(58,117),(59,117),(59,119),(60,119),(60,
121),(61,121),(61,123),(62,123),(62,125),(63,125),(63,127),(64,127),(64,129),(65,129),(65,131),(66,131),(66,133),(67,133),(67,135),(68,135),(68,137),(69,
137),(69,139),(70,139),(70,141),(71,141),(71,143),(72,143),(72,145),(73,145),(73,147),(74,147),(74,149),(75,149),(75,151),(76,151),(76,153),(77,153),(77,
155),(78,155),(78,157),(79,157),(79,159),(80,159),(80,161),(81,161),(81,163),(82,163),(82,165),(83,165),(83,167),(84,167),(84,169),(85,169),(85,171),(86,
171),(86,173),(87,173),(87,175),(88,175),(88,177),(89,177),(89,179),(90,179),(90,181),(91,181),(91,183),(92,183),(92,185),(93,185),(93,187),(94,187),(94,
189),(95,189),(95,191),(96,191),(96,193),(97,193),(97,195),(98,195),(98,197),(99,197),(99,199),(100,199),(100,201),(101,201),(101,203),(102,203),(102,
205),(103,205),(103,207),(104,207),(104,209),(105,209),(105,211),(106,211),(106,213),(107,213),(107,215),(108,215),(108,217),(109,217),(109,219),以及(110,219)。
9.根据权利要求2所述的角度传感器(110)，所述角度传感器(110)配置成使用所述第一光栅环(345、445)和所述第二光栅环(340、440)来确定所述绝对角度信号(AA)和电机(100)的电角度信号(EA)，所述第一多个(n1)和所述第二多个(n2)是表示为(n1，n2)对的互质数对，并且所述第一多个(n1)与所述第二多个(n2)之间的差值等于所述电机(100)的磁极对的数量，其中：
对于包括2个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(15,17),(17,19),(19,21),(21,23),(23,25),(25,27),(27,29),(29,31),(31,
33),(33,35),(35,37),(37,39),(39,41),(41,43),(43,45),
对于包括3个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(16,19),(17,20),(19,22),(20,23),(22,25),(23,26),(25,28),(26,29),(28,
31),(29,32),(31,34),(32,35),(34,37),(35,38),(37,40),
对于包括4个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(15,19),(17,21),(19,23),(21,25),(23,27),(25,29),(27,31),(29,33),(31,
35),(33,37),(35,39),(37,41),(39,43),(41,45),(43,47),
对于包括5个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(16,21),(19,24),(21,26),(24,29),(26,31),(29,34),(31,36),(34,39),(36,
41),(17,22),(18,23),(39,44),(41,46),(44,49),(46,51),
对于包括6个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(17,23),(19,25),(23,29),(25,31),(29,35),(31,37),(35,41),(37,43),(41,
47),(43,49),(47,53),(49,55),(53,59),(55,61),(59,65),
对于包括7个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(15,22),(20,27),(22,29),(27,34),(29,36),(34,41),(36,43),(17,24),(18,
25),(41,48),(43,50),(48,55),(50,57),(24,31),(25,32),
对于包括8个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(15,23),(17,25),(23,31),(25,33),(31,39),(33,41),(39,47),(41,49),(47,
55),(49,57),(55,63),(57,65),(63,71),(65,73),(19,27),
对于包括9个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(17,26),(19,28),(26,35),(28,37),(35,44),(37,46),(44,53),(46,55),(22,
31),(23,32),(53,62),(55,64),(62,71),(64,73),(31,40),
对于包括10个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(19,29),(21,31),(29,39),(31,41),(39,49),(41,51),(49,59),(51,61),(59,
69),(61,71),(17,27),(69,79),(71,81),(79,89),(81,91),
对于包括11个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(21,32),(23,34),(32,43),(34,45),(16,27),(17,28),(43,54),(45,56),(54,
65),(56,67),(15,26),(27,38),(28,39),(65,76),(67,78),
对于包括12个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(23,35),(25,37),(35,47),(37,49),(47,59),(49,61),(59,71),(61,73),(71,
83),(73,85),(83,95),(85,97),(95,107),(97,109),(107,119),
对于包括13个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(25,38),(27,40),(38,51),(40,53),(19,32),(20,33),(51,64),(53,66),(64,
77),(66,79),(17,30),(32,45),(33,46),(77,90),(79,92),
对于包括14个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(15,29),(27,41),(29,43),(41,55),(43,57),(55,69), (57,71),(69,83),(71,
85),(19,33),(83,97),(85,99),(23,37),(97,111),(99,113),
对于包括15个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(16,31),(29,44),(31,46),(44,59),(46,61),(22,37),(23,38),(59,74),(61,
76),(74,89),(76,91),(37,52),(38,53),(89,104),(91,106),
对于包括16个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(17,33),(31,47),(33,49),(47,63),(49,65),(63,79),(65,81),(79,95),(81,
97),(21,37),(95,111),(97,113),(27,43),(111,127),(113,129),
对于包括17个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(18,35),(33,50),(35,52),(50,67),(52,69),(25,42),(26,43),(67,84),(69,
86),(84,101),(86,103),(23,40),(42,59),(43,60),(101,118),
对于包括18个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(19,37),(35,53),(37,55),(53,71),(55,73),(71,89),(73,91),(89,107),(91,
109),(107,125),(109,127),(125,143),(127,145),(143,161),(145,163),对于包括19个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(20,39),(37,56),(39,58),(56,75),(58,77),(28,47),(29,48),(75,94),(77,
96),(94,113),(96,115),(25,44),(47,66),(48,67),(113,132),
对于包括20个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(21,41),(39,59),(41,61),(59,79),(61,81),(79,99),(81,101),(99,119),(101,121),(27,47),(119,139),(121,141),(33,53),(139,159),(141,161),对于包括21个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(22,43),(41,62),(43,64),(62,83),(64,85),(31,52),(32,53),(83,104),(85,
106),(104,125),(106,127),(52,73),(53,74),(125,146),(127,148),
对于包括22个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(23,45),(43,65),(45,67),(65,87),(67,89),(87,109),(89,111),(109,131),(111,133),(29,51),(131,153),(133,155),(37,59),(153,175),(155,177),对于包括23个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(24,47),(45,68),(47,70),(68,91),(70,93),(34,57), (35,58),(91,114),(93,
116),(114,137),(116,139),(31,54),(57,80),(58,81),(137,160),
对于包括24个电机极对的所述电机(100)，所述互质数对从互质对列表中选择，所述列表包括：(25,49),(47,71),(49,73),(71,95),(73,97),(95,119),(97,121),(119,143),(121,145),(143,167),(145,169),(167,191),(169,193),(191,215),(193,217)。
10.一种轴承单元，包括根据权利要求1至9中任一项所述的角度传感器(110)。
11.一种电机(100)，包括根据权利要求1至9中任一项所述的角度传感器(110)。
12.一种用于控制电机(100)的控制系统(120)，所述控制系统(120)包括根据权利要求
1至9中任一项所述的角度传感器(110)。
13.一种使用所确定的绝对角度信号(AA)来检验电机(100)的确定的电角度信号(EA)的误差检验系统(120)，所述误差检验系统(120)包括根据权利要求2至8所述的角度传感器(110)，用于确定所述电角度信号(EA)和所述绝对角度信号(AA)，所述误差检验系统(120)配置成确定所述电角度信号(EA)是否与所述绝对角度信号(AA)一致。
14.根据权利要求13所述的误差检验系统(120)，其中，所述计算器(120)还包括用于消除所述绝对角度信号(AA)中的高频噪声的低通滤波器。
15.一种使用角度传感器(110)确定相对于第二部分(100)旋转的第一部分(102、302、
402)的绝对角度信号(AA)的方法，所述角度传感器(110)包括：
第一光栅环(345、445)，其包括相邻于彼此布置构成环片段的第一多个(n1)第一光栅元件(225)，每个第一光栅元件(225)与第一传感器(355、455)相互作用用于产生沿所述第一光栅环(345、445)的对应环片段的代表所述第一传感器的相对位置的第一信号(A1)，第二光栅环(340、440)，其包括相邻于彼此布置构成环片段的第二多个(n2)第二光栅元件(220)，每个第二光栅元件(220)与第二传感器(350、450)相互作用用于产生沿所述第二光栅环的对应环片段的代表所述第二传感器(350、450)的相对位置的第二信号，当所述第一部分(102、302、402) 相对于所述第二部分(100)旋转时，所述第一光栅环(345、445)和所述第二光栅环(340、440)配置成旋转相同的旋转角度，所述第一多个(n1)和所述第二多个(n2)是互质数并且所述第一多个(n1)与所述第二多个(n2)之间的差值大于1，以及计算器(120)，其配置成计算所述绝对角度信号(AA)，
其中，所述方法包括的步骤有：
捕获所述第一传感器(355、455)的所述第一信号(A1)，
捕获所述第二传感器(350、450)的所述第二信号(A2)，
确定整数组C和D，使得C*n1+D*n2＝1，其中，n1是所述第一多个(n1)，n2是所述第二多个(n2)，并且n1和n2是互质的，以及
使用所述整数组C和D，利用所述第一信号(A1)和所述第二信号(A2)的线性组合来确定所述绝对角度信号(AA)，使得C*A1+D*A2＝AA，其中，A1是所述第一信号(A1)，A2是所述第二信号(A2)，并且AA是所述绝对旋转角度信号(AA)。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法还配置成使用所述角度传感器(110)的所述第一光栅环(345、445)和所述第二光栅环(340、440)来确定所述绝对角度信号(AA)和电角度信号(EA)，所述第一多个(n1)与所述第二多个(n2)之间的差值等于所述电机(100)的磁极对的数量，所述方法还包括步骤：
通过计算所述第一信号(A1)与所述第二信号(A2)之间的差值来确定所述电角度信号(EA)，使得(A1-A2)＝EA，其中，A1是所述第一信号(A1)，A2是所述第二信号(A2)，并且EA是所述电角度信号(EA)。
角度传感器、轴承单元、电机、控制系统及误差检验系统
技术领域
背景技术
发明内容
61),(31,63),(32,63),(32,65),(33,65),(33,67),(34,67),(34,69),(35,69),(35,71),(36,71),(36,73),(37,73),(37,75),(38,75),(38,77),(39,77),(39,79),(40,79),(40,
81),(41,81),(41,83),(42,83),(42,85),(43,85),(43,87),(44,87),(44,89),(45,89),(45,91),(46,91),(46,93),(47,93),(47,95),(48,95),(48,97),(49,97),(49,99),(50,
99),(50,101),(51,101),(51,103),(52,103),(52,105),(53,105),(53,107),(54,107),(54,109),(55,109),(55,111),(56,111),(56,113),(57,113),(57,115),(58,115),(58,
117),(59,117),(59,119),(60,119),(60,121),(61,121),(61,123),(62,123),(62,125),(63,125),(63,127),(64,127),(64,129),(65,129),(65,131),(66,131),(66,133),(67,
133),(67,135),(68,135),(68,137),(69,137),(69,139),(70,139),(70,141),(71,141),(71,143),(72,143),(72,145),(73,145),(73,147),(74,147),(74,149),(75,149),(75,
151),(76,151),(76,153),(77,153),(77,155),(78,155),(78,157),(79,157),(79,159),(80,159),(80,161),(81,161),(81,163),(82,163),(82,165),(83,165),(83,167),(84,
167),(84,169),(85,169),(85,171),(86,171),(86,173),(87,173),(87,175),(88,175),(88,177),(89,177),(89,179),(90,179),(90,181),(91,181),(91,183),(92,183),(92,
185),(93,185),(93,187),(94,187),(94,189),(95,189),(95,191),(96,191),(96,193),(97,193),(97,195),(98,195),(98,197),(99,197),(99,199),(100,199),(100,201),(101,201),(101,203),(102,203),(102,205),(103,205),(103,207),(104,207),(104,
209),(105,209),(105,211),(106,211),(106,213),(107,213),(107,215),(108,215),(108,217),(109,217),(109,219),以及(110,219)。
35),(35,37),(37,39),(39,41),(41,43),(43,45),
32),(31,34),(32,35),(34,37),(35,38),(37,40),
37),(35,39),(37,41),(39,43),(41,45),(43,47),
22),(18,23),(39,44),(41,46),(44,49),(46,51),
49),(47,53),(49,55),(53,59),(55,61),(59,65),
48),(43,50),(48,55),(50,57),(24,31),(25,32),
57),(55,63),(57,65),(63,71),(65,73),(19,27),
32),(53,62),(55,64),(62,71),(64,73),(31,40),
具体实施方式
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