CN110186488A - 一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法，通过监测正交脉冲信号A、B的电平逻辑关系，并与正交脉冲信号计数规则对比判断，当正交脉冲信号A、B的电平逻辑关系符合正交脉冲信号计数规则时计数脉冲累加；当正交脉冲信号A、B的电平逻辑关系符合正交脉冲信号计数规则时计数脉冲维持不变。本发明有效地减少了计数过程中所产生的误差，从而提高了的正交编码传感器的计数精度。
Description
技术领域
本发明涉及正交编码转角传感器计数领域，具体是一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法。
背景技术
正交编码转角传感器是一种典型编码形式，具有良好的抗噪性能，能有效消除脉冲边缘振荡造成的干扰，在测量时能有效提高准确性，所以被大量使用在众多领域，但是由于现实工况复杂多变，干扰因素较多，因此正交编码传感器并不能完全满足当今时代高精度科技的需求。
正交编码转角传感器传统的计数方法一般选择在单片机时钟的上升沿或下降沿时对两路电平信号进行监测，同时在一个完整的脉冲信号内才能进行一次计数，所以当检测目标快速工作或者反向工作时正交编码传感器可能会产生毛刺、电磁干扰等，这将会造成脉冲信号丢失、多计数等现象。例如在方向盘在快速转动或快速换向过程中产生转角脉采集冲丢失问题，主要由于方向盘转动速度过快时方向盘转角传感器产生尖刺、电磁干扰等原因导致。因此找到一种能高效、准确、免疫干扰的检测方法是提高正交编码转角传感器计数精度的关键技术。
发明内容
本发明为避免上述现有技术所存在的不足之处，提出一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法，以期能实现正交编码传感器的高精度，无误差计数，从而减少脉冲信号丢失、多计数等现象，并提高正交编码转角传感器的适用场合和计数能力。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法的特点在于：包括以下步骤：
步骤1、设定当前计数脉冲数累计值为n，在一个周期内监测所述正交编码传感器输出的两路正交脉冲信号A、B的上升沿与下降沿；
步骤2、当所述正交脉冲信号A、B中任意一路正交脉冲信号出现上升沿或下降沿时，监测另一路未出现上升沿或下降沿的正交脉冲信号的电平；
步骤3、判断所述正交脉冲信号A、B的电平逻辑关系是否符合正交脉冲信号的计数规则；若符合，则将n+1赋值给当前计数脉冲数累计值n；反之，则当前计数脉冲数累计值n维持不变；
步骤4、令当前计数脉冲数实际值为m＝n/4。
本发明所述的一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法的特点也在于：所述步骤3中的正交脉冲信号的计数规则如下：
若正交脉冲信号A超前正交脉冲信号B 90度，则：
(1)若正交脉冲信号A为下降沿，则正交脉冲信号B为高电平；
(2)若正交脉冲信号B为下降沿，则正交脉冲信号A为低电平；
(3)若正交脉冲信号A为上升沿，则正交脉冲信号B为低电平；
(4)若正交脉冲信号B为上升沿，则正交脉冲信号A为高电平；
若所述正交脉冲信号B超前正交脉冲信号A 90度，则：
(1)若正交脉冲信号B为下降沿，则正交脉冲信号A为高电平；
(2)若正交脉冲信号A为下降沿，则正交脉冲信号B为低电平；
(3)若正交脉冲信号B为上升沿，则正交脉冲信号A为低电平；
(4)若正交脉冲信号A为上升沿，则正交脉冲信号B为高电平。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明通过对正交编码传感器输出两路正交脉冲信号A、B的上升沿与下降沿进行检测，有效地避免了检测目标快速工作或者反向工作时正交编码转角传感器产生毛刺、电磁干扰所造成的脉冲丢失、多计数的现象。
2、本发明通过按照设定的计数规则对监测的结果进行逐次检测计数，无需等待接收到一个完整脉冲信号再检测计数，有效地提高了技术精度，也避免了检测目标换向时造成脉冲丢失现象。
3、本发明无需对传统正交编码转角传感器进行装置改进，即保证了传统正交编码转角传感器的原有优点，又提高了正交编码转角传感器的适用场合和计数能力，可靠性高，适用性强，易于产业化。
附图说明
图1是本发明检测原理图。
图中标号：A是正交脉冲信号A；B是正交脉冲信号B；1表示高电平；0表示低电平；虚线表示检测时刻。
具体实施方式
本实施例中：一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法，是通过改变监测方法和计数规则来提高计数精度，并应用于输出两路正交脉冲信号的正交编码传感器的计数，具体包括以下步骤：
步骤1、设定当前计数脉冲数累计值为n，在一个周期内监测正交编码传感器输出的两路正交脉冲信号A、B的上升沿与下降沿，正交脉冲信号A、B在一个周期内分别有一个上升沿与一个下降沿，所以一个周期内进行了四次检测，而且正交脉冲信号A、B具有一定的相位差；
步骤2、当正交脉冲信号A、B中任意一路正交脉冲信号出现上升沿或下降沿出现时，监测另一路未出现上升沿或下降沿的正交脉冲信号的电平，并将所监测到的二者逻辑关系输送到单片机中，检测原理图如图1所示；
步骤3、设定正交脉冲信号的计数规则：
若正交脉冲信号A超前正交脉冲信号B 90度，则：
(1)若正交脉冲信号A为下降沿，则正交脉冲信号B为高电平；
(2)若正交脉冲信号B为下降沿，则正交脉冲信号A为低电平；
(3)若正交脉冲信号A为上升沿，则正交脉冲信号B为低电平；
(4)若正交脉冲信号B为上升沿，则正交脉冲信号A为高电平；
若正交脉冲信号正交脉冲信号B超前A 90度，则：
(1)若正交脉冲信号B为下降沿，则正交脉冲信号A为高电平；
(2)若正交脉冲信号A为下降沿，则正交脉冲信号B为低电平；
(3)若正交脉冲信号B为上升沿，则正交脉冲信号A为低电平；
(4)若正交脉冲信号A为上升沿，则正交脉冲信号B为高电平。
正交脉冲信号A与正交脉冲信号B还有其他的对应关系，例如由于转角传感器安装误差、信号盘磨损以及电磁干扰等因素，造成的脉冲信号有毛刺、突变等，这将会使正交脉冲信号A与正交脉冲信号B产生其他的对应关系，例如正交脉冲信号A与正交脉冲信号B同时出现上升沿等，该情况不符合上述计数规则，所以不对其进行计数。
步骤4、将监测到的正交脉冲信号A、B的电平逻辑关系与正交脉冲信号计数规则进行比较，并判断正交脉冲信号A、B的电平逻辑关系是否符合正交脉冲信号的计数规则；若检测到的正交脉冲信号A、B的电平逻辑关系符合正交脉冲信号计数规则符合，则将n+1赋值给当前计数脉冲数累计值n；反之，则当前计数脉冲数累计值n维持不变。
步骤5、令当前计数脉冲数实际值为m＝n/4，因为两路正交脉冲信号一个脉冲周期内有两个上升沿和两个下降沿，故将计数脉冲除4。
实施例：以某型正交编码式方向盘转角传感器为例：
将本发明的提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法应用于某型正交编码式方向盘转角传感器上，该转角传感器为轴承式，单圈具有64个脉冲，具有两路正交脉冲信号且两路信号中一路信号超前或滞后另一路信号。将该正交编码式方向盘转角传感器安装在某型车辆的方向盘传动轴上，并将两路脉冲信号输入至单边机与示波器中。
提高正交编码转角传感器计数精度的过程如下：
步骤1、采用传统的检测方法，启动车辆，采集此时脉冲数n＝0并记录此时方向盘位置；
步骤2、将方向盘左转1圈再右转1圈并回至初始位置，同时采集脉冲数n＝135；
步骤3、计算实际脉冲数n＝135、理论脉冲数n＝64×2＝128，且观察到示波器中的图形有毛刺、突变、跳变等现象；
步骤4、采用本发明的检测方法，重复步骤1与步骤2，并采集脉冲数n＝128；
步骤5、计算实际脉冲数n＝128、理论脉冲数m＝64×2＝128，且观察到整个过程示波器中的图形规则，无毛刺、突变、跳变等现象，则可说明转角传感器脉冲无丢失、多计数、跳变等错误。使用本发明的检测方法，可以提高正交编码转角传感器的计数精度。
采用本发明的提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法，不仅可以避免干扰、磨损等因素引起脉冲丢失，多计数、跳变等错误，而且可以更准确地记录任意位置的脉冲数，无需等待单个完整脉冲再计数。
综上所述，采用本发明的提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法，可以提高正交编码转角传感器计数精度。
Claims (2)
1.一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、设定当前计数脉冲数累计值为n，在一个周期内监测所述正交编码传感器输出的两路正交脉冲信号A、B的上升沿与下降沿；
步骤2、当所述正交脉冲信号A、B中任意一路正交脉冲信号出现上升沿或下降沿时，监测另一路未出现上升沿或下降沿的正交脉冲信号的电平；
步骤3、判断所述正交脉冲信号A、B的电平逻辑关系是否符合正交脉冲信号的计数规则；若符合，则将n+1赋值给当前计数脉冲数累计值n；反之，则当前计数脉冲数累计值n维持不变；
步骤4、令当前计数脉冲数实际值为m＝n/4。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高正交编码转角传感器计数精度的检测方法，其特征在于：所述步骤3中的正交脉冲信号的计数规则如下：
若正交脉冲信号A超前正交脉冲信号B90度，则：
(1)若正交脉冲信号A为下降沿，则正交脉冲信号B为高电平；
(2)若正交脉冲信号B为下降沿，则正交脉冲信号A为低电平；
(3)若正交脉冲信号A为上升沿，则正交脉冲信号B为低电平；
(4)若正交脉冲信号B为上升沿，则正交脉冲信号A为高电平；
若所述正交脉冲信号B超前正交脉冲信号A90度，则：
(1)若正交脉冲信号B为下降沿，则正交脉冲信号A为高电平；
(2)若正交脉冲信号A为下降沿，则正交脉冲信号B为低电平；
(3)若正交脉冲信号B为上升沿，则正交脉冲信号A为低电平；
(4)若正交脉冲信号A为上升沿，则正交脉冲信号B为高电平。
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| CN101667262A (zh) * | 2009-09-19 | 2010-03-10 | 宁波双林汽车部件股份有限公司 | 正交分布双传感器的旋转体转数无差错计数方法 |
| CN101825481A (zh) * | 2010-01-29 | 2010-09-08 | 上海市计量测试技术研究院 | 一种应用编码器计数的方法和装置 |
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