CN110417191B - 获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法，电机包括固定部、能相对于固定部转动的转动部、设置在固定部和转动部中的一个上的至少一个三维磁传感器以及设置在固定部和转动部中的另一个上的至少一对磁极，其中磁极与三维磁传感器相对地布置，方法包括：通过三维磁传感器对磁极形成的磁场进行检测，获取三维磁传感器在当前时刻所测得的三维方向的初始磁场强度信息。从全部所获取的初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息，一组目标磁场强度信息的数量至少为两个。根据至少一组目标磁场强度信息确定电机在当前时刻的机械位置。本发明还涉及一种获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的装置。

Description

获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法及装置
技术领域
本发明涉及电机，尤其涉及手持云台、机载云台技术领域，尤其涉及一种获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法及装置。
背景技术
伺服电机具有响应快、输出转矩大、转矩脉动小以及控制精度高等优点，在控制领域具有举足轻重的地位，在航空航天、家电及智能机器人等领域得到了广泛的应用。伺服电机在转动过程中需要实时知道转子的准确位置，如果得到的转子位置不够准确，在电机运行过程中会出现抖动、失步等问题，严重影响***的性能。并且随着新结构电机以及新控制策略的不断推出，伺服电机及其驱动器的小型化、轻型化及紧凑化已成为当前伺服控制***的趋势。特别是人工智能日益发展的今天，小型化和紧凑化在用于例如监控拍摄领域的辅助拍摄设备如无人机及其机载云台或手持云台等时尤为重要。
目前，现有技术中为了使电机小型化和紧凑化，通过在电机内部焊接呈90度电角度状焊接两个一维线性磁传感器，以使两个线性传感器输出的两个信号的波形正交，进而获取电机的转子的实时位置，但是由于存在人工焊接过程而使误差较高的问题，进而影响电机的工作性能。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种至少能解决上述部分技术问题的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法。
本发明实施例还旨在提供一种应用上述改进的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法，所述电机包括固定部、能相对于固定部转动的转动部、设置在所述固定部和转动部中的一个上的至少一个三维磁传感器以及设置在固定部和转动部中的另一个上的至少一对磁极，其中所述磁极与所述三维磁传感器相对地布置，所述方法包括：通过所述三维磁传感器对所述磁极形成的磁场进行检测，获取所述三维磁传感器在当前时刻所测得的三维方向的初始磁场强度信息；从全部所获取的所述初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息，所述一组目标磁场强度信息的数量至少为两个；根据所述至少一组目标磁场强度信息确定所述电机在所述当前时刻的机械位置。
与现有技术相比，本发明实施例中采取设置在电机上的三维磁传感器来获取磁场强度信息进而对辅助拍摄设备用电机的机械位置进行确定，同一组的目标磁场强度信息来自三维磁传感器在三维方向上检测的初始磁场强度信息，可确保目标磁场强度信息正交，而避免了通过人工焊接保证目标磁场强度信息正交的工序，降低了确定的机械位置的误差且提高了工作效率。另外，本发明实施例中能够采用一个三维磁传感器即可实现对辅助拍摄设备用电机的机械位置的确定，可进一步使电机小型化和紧凑化。
优选地，所述从全部所获取的所述初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息包括：根据各所述初始磁场强度信息，得到各所述初始磁场强度信息所对应的磁场强度波形图，并得到各所述磁场强度波形图的周期信息、振幅信息和相位信息；根据各所述磁场强度波形图的周期信息、振幅信息和相位信息，确定至少一组目标磁场强度信息。
优选地，所述根据所述至少一组目标磁场强度信息确定所述电机在所述当前时刻的机械位置包括：根据所述至少一组目标磁场强度信息，确定所述电机在所述当前时刻的至少一个旋转电角度；根据所述至少一个旋转电角度，确定所述电机在所述当前时刻的机械角度，并将所述机械角度确定为所述电机在所述当前时刻的机械位置。
优选地，所述根据各所述磁场强度波形图的周期信息、振幅信息和相位信息，确定至少一组目标磁场强度信息包括：根据各所述磁场强度波形图的周期信息和振幅信息，得到各所述磁场强度波形图的正弦度信息；当所述磁场强度波形图的所述正弦度信息符合预设正弦度条件时，将所述磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息分为至少一组第一磁场强度信息，所述一组第一磁场强度信息的数量至少为两个。
优选地，所述将所述磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息分为至少一组第一磁场强度信息之后，包括：根据所述第一磁场强度信息的相位信息，得到各组所述第一磁场强度信息的相位差；当所述相位差符合预设相位差条件时，将所述相位差所对应的一组第一磁场强度信息作为一组第二磁场强度信息。
优选地，所述将所述相位差所对应的一组第一磁场强度信息作为一组第二磁场强度信息之后，包括：根据所述第二磁场强度信息的振幅信息，得到各组所述第二磁场强度信息的振幅差；当所述振幅差符合预设振幅差条件时，将所述振幅差所对应的一组第二磁场强度信息作为一组目标磁场强度信息。
优选地，所述方法还包括：根据所述电机在所述当前时刻的所述旋转电角度确定所述电机的电机控制信息，并根据所述电机控制信息控制所述电机。
根据本发明的另一个方面，提供了一种获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的装置，包括具有用于执行前述方法的处理器和与所述处理器连接的电机，所述电机包括固定部、能相对于固定部转动的转动部、设置在所述固定部和转动部中的一个上的至少一个三维磁传感器以及设置在固定部和转动部中的另一个上的至少一对磁极，其中所述磁极与所述三维磁传感器相对地布置；所述三维磁传感器，用于对所述磁极形成的磁场进行检测，获取所述三维磁传感器在当前时刻所测得的三维方向的初始磁场强度信息；所述处理器，用于从全部所获取的所述初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息，所述一组目标磁场强度信息的数量至少为两个；所述处理器，还用于根据所述至少一组目标磁场强度信息确定所述电机在所述当前时刻的机械位置。
优选地，所述三维磁传感器为三维霍尔传感器。
优选地，所述三维磁传感器与所述磁极之间的相对距离为预设距离。
本发明的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明第一实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的实现流程示意图；
图2是根据本发明第一实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的第一应用场景示意图；
图3是根据本发明第一实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的第二应用场景示意图；
图4是根据本发明第二实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的实现流程示意图；
图5是根据本发明第二实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法中步骤403的细化流程示意图；
图6是根据本发明第二实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法中在一个电周期内的目标磁场强度信息的理想波形图；
图7是根据本发明第二实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的电机控制示意图；
图8是根据本发明第二实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的应用场景示意图；
图9是根据本发明第二实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法中两个目标磁场强度信息的磁场强度波形图；
图10是根据本发明第二实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法中两个目标磁场强度信息与电机在当前时刻的机械位置的映射图；
图11是根据本发明第三实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的装置中连接示意图；
图12是根据本发明第三实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置中的电机分解示意图。
具体实施方式
现参考附图，详细说明本发明所公开的装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。
在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。
请参阅图1，图1是根据本发明第一实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的实现流程示意图。在此实施例中，作为非限定性的示例，在此该辅助拍摄设备为手持云台。当然本领域技术人员能够想到，上述辅助拍摄设备也可以是无人机、机载云台或无人车。该电机包括固定部、能相对于固定部转动的转动部、设置在固定部和转动部中的一个上的至少一个三维磁传感器以及设置在固定部和转动部中的另一个上的至少一对磁极，其中磁极与三维磁传感器相对地布置。可选地，三维磁传感器与磁极之间的布置方式可如图2和图3所示。
在图2中，三维磁传感器201端面与具有一对磁极的磁性材料202的端面相对，三维磁传感器201与磁性材料202之间的相对距离为预设距离，该预设距离满足可检测到磁极所产生的磁场和传感器使用技术要求即可而不作限制。其中，磁性材料202可为图2(a)中所示的圆柱形或可为图2(b)中所示的圆环形。可以理解地，磁性材料202的中心点或环边中心点与三维磁传感器201的中心点不限定在同一竖直线上，允许有不限定范围的偏差。
在图3中，三维磁传感器301的侧面与具有一对磁极的磁性材料302的侧面相对，三维磁传感器301与磁性材料302之间的的相对距离为预设距离，该预设距离满足可检测到磁极所产生的磁场和传感器使用技术要求即可而不作限制。其中，磁性材料302可为图3(a)中所示的圆柱形或为图3(b)中所示的圆环形。可以理解地，磁性材料302的中心点与三维磁传感器301的中心点不必在同一水平面上，允许有不限定范围的偏差。
如图1所示，该方法包括如下步骤：
101、通过三维磁传感器对磁极形成的磁场进行检测，获取该三维磁传感器在当前时刻所测得的三维方向的初始磁场强度信息。
具体地，当电机的转动部运转到当前时刻所在的机械位置时，利用三维磁传感器在当前时刻在自身所处位置检测得到三维方向的初始磁场强度信息。其中三维方向可为图2和图3中所示的X、Y和Z方向，则可以理解地，同一磁传感器获取的三个初始磁场强度信息中的任两个之间的相位差为90度，从而避免了需要在印刷电路板上焊接至少两个呈90度电角度的一维线性磁传感器来获取相位差呈90度的两个磁场强度信息，进而避免了引入人工误差且降低了对于磁性材料的均匀性要求。
其中，三维磁传感器可采用体积较小的三维霍尔传感器，因此，可将三维霍尔传感器集成在PCB上，而不需要在PCB上增加额外的传感器和支撑结构，从而可使电机小型化和紧凑化。并且，三维霍尔传感器与处理器之间的通信通常采用集成电路总线或串行外设接口总线形式，抗干扰能力更强。另外，三维霍尔传感器需通电使用，因此，可将三维霍尔传感器设置在电机的固定部上，而将磁极设置在电机的转动部上。当三维霍尔传感器和磁极之间的布置方式如图2所示时，三维霍尔传感器主要检测磁极的端面漏磁，当布置方式如图3所示时，三维霍尔传感器主要检测磁极的侧面漏磁。
102、从全部所获取的该初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息。
具体地，若电机上设置有N个三维磁传感器，则全部获取得到3N个初始磁场强度信息，然后从3N个初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息。当一组目标磁场强度信息来自同一个三维磁传感器时，则至多可选取与三维磁传感器的数量相同的组数的目标磁场强度信息。而每个三维磁传感器获取三个初始强度信息，因此一组目标磁场强度信息的数量可为两个或三个，并且两个目标磁场强度信息之间或三个目标磁场强度信息的任意两个之间的相位差为90度，从而避免了在进行后续计算时需要进行各种算法补偿，进而增加响应时间且降低工作效率。当一组目标磁场强度信息来自不同的三维磁传感器时，则一组目标磁场强度信息的数量至少为2个，至多为3N个，并且可以理解地，目标磁场强度信息的总组数与三维磁传感器的数量和一组目标磁场强度信息的数量相关。其中，不同的三维磁传感器需呈90度电角度摆放，初始磁场强度信息中未被选取为目标磁场强度信息的其他初始磁场强度信息，可为来自相同的三维传感器的目标磁场强度信息进行补偿，以提高输出信息的精确度。
103、根据该至少一组目标磁场强度信息确定该电机在该当前时刻的机械位置。
具体地，在电机的转动过程中，电机在三维方向上的旋转电角度发生变化，与之相应地，三维磁传感器自身所处位置的磁场强度发生变化，从而可根据检测的磁场强度信息获取对应时刻的电机的机械位置。因此，根据三维磁传感器确定目标磁场区强度信息后，根据目标磁场强度信息与电机在当前时刻的机械位置之间的预设映射关系，得到电机在当前时刻的机械位置。
参见图4，图4是根据本发明第二实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法的实现流程示意图。如图4所示，该方法包括以下步骤：
401、通过三维磁传感器对磁极形成的磁场进行检测，获取该三维磁传感器在当前时刻所测得的三维方向的初始磁场强度信息。
402、根据各该初始磁场强度信息，得到各该初始磁场强度信息所对应的磁场强度波形图，并得到各该磁场强度波形图的周期信息、振幅信息和相位信息。
具体地，当电机未启动时，电机的转动部处于静止状态，三维磁传感器在此时获取三维方向的静止磁场强度信息。当电机启动并运转到当前时刻时，三维磁传感器获取三维方向的初始磁场强度信息。由此，根据初始磁场强度信息和与该初始磁场强度信息的维度方向相同的静止磁场强度信息得到该初始磁场强度信息所对应的磁场强度波形图，并根据该磁场强度波形图得到周期信息、振幅信息和相位信息。
403、根据各所述磁场强度波形图的周期信息、振幅信息和相位信息，确定至少一组目标磁场强度信息。
具体地，当确定的同一组目标磁场强度信息来自于同一个三维传感器时，同一组的目标磁场强度信息之间的相位差为90度而不需要进行相位校准和相位补偿。并且，同一个三维磁传感器在三维方向上检测的磁场强度信息的波形图的幅值的差异性不大，对幅值补偿要求降低。综上所述，可最大程度地提高处理器的响应速度。当确定的同一组目标磁场强度信息来自不同的三维磁传感器时，初始磁场强度信息中未被选取为目标磁场强度信息的其他初始磁场强度信息，可为来自相同的三维传感器的目标磁场强度信息进行补偿，以提高输出信息的精确度。
其中，如图5所示，步骤403包括如下步骤：
4031、根据各该磁场强度波形图的周期信息和振幅信息，得到各该磁场强度波形图的正弦度信息。当该磁场强度波形图的该正弦度信息符合预设正弦度条件时，将该磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息分为至少一组第一磁场强度信息。
具体地，根据磁场强度波形图的周期信息和振幅信息，得到各磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息的标准正弦波形图，对应于相同的初始磁场强度信息的标准正弦波形图和磁场强度波形图的周期和振幅相同，并确定磁场强度波形图与所对应的初始磁场强度信息的标准正弦波形图的重合度。将该重合度作为磁场强度波形图的正弦度信息，将小于预设重合度阈值作为预设正弦度条件，并判断该重合度是否小于预设重合度阈值。当该重合度小于预设重合度时，说明该磁场强度波形图的正弦度信息符合预设正弦度条件，该磁场强度波形图不失真。
示例性地，符合正弦度条件的磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息的数量为多个，可将初始磁场强度信息根据一组目标磁场强度的数量进行划分，得到至少一组第一磁场强度信息，一组第一磁场强度信息的数量与一组目标磁场强度信息的数量相同。其中，当符合正弦度条件的磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息的数量少于两个时，可调整三维磁传感器所处位置后重新进行检测。当符合正弦度条件的磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息的数量无法进行整数组划分时，可去除正弦度信息最差即重合度最大的磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息后，再进行分组。
4032、根据该第一磁场强度信息的相位信息，得到各组该第一磁场强度信息的相位差。当该相位差符合预设相位差条件时，将该相位差所对应的一组第一磁场强度信息作为一组第二磁场强度信息。
具体地，一组第一磁场强度信息的数量至少为两个。当一组第一磁场强度信息的数量为两个时，该组第一磁场强度信息之间的相位差的绝对值。当一组第一磁场强度信息的数量为大于两个时，该组第一磁场强度信息的其中任意两个的相位差的绝对值，其他第一磁场强度信息的相位信息用于后续计算过程中进行相位补偿使用。
其中，计算各组第一磁场强度信息的相位差与90度之间的误差，并将该误差小于预设相位差阈值作为相位差条件。接着判断相位差与90度之间的误差是否小于预设相位差误差阈值。当该误差小于预设相位差误差阈值时，说明该相位差所对应的一组第一磁场强度信息符合预设相位差条件，该组第一磁场强度信息为一组第二磁场强度信息。若预设相位差误差阈值设为0，则符合条件的第一磁场强度信息所对应的磁场强度波形图正交，从而无需进行相位补偿，进而避免了相位补偿所造成的延时。
此外，若不存在符合预设相位差条件的第二磁场磁场信息，则需调整三维磁传感器的所在位置后重新进行检测。
4033、根据该第二磁场强度信息的振幅信息，得到各组该第二磁场强度信息的振幅差。当该振幅差符合预设振幅差条件时，将该振幅差所对应的一组第二磁场强度信息作为一组目标磁场强度信息。
具体地，一组第二磁场强度信息的数量与一组第一磁场强度的数量是相同的，因此一组第二磁场强度的数量也至少为两个。当一组第二磁场强度信息的数量为两个时，该组第二磁场强度信息之间的振幅差的绝对值。当一组第二磁场强度信息的数量为大于两个时，该组第二磁场强度信息的其中任意两个的振幅差的绝对值，其他第二磁场强度信息的振幅信息用于后续计算过程中进行幅值补偿使用。
其中，将该振幅差小于预设振幅差阈值作为预设振幅差条件。接着判断振幅差是否小于预设振幅差阈值。当该振幅差小于预设振幅差阈值时，说明该振幅差所对应的一组第二磁场强度信息符合预设振幅差条件，该组第二磁场强度信息为一组目标磁场强度信息，一组目标磁场强度信息的数量也至少为两个。若预设振幅差阈值设为0，则符合条件的第二磁场强度信息所对应的磁场强度波形图幅值一致，从而无需进行幅值补偿，进而避免了幅值补偿所造成的延时。
在实际应用过程中，步骤4033可省略，则符合预设相位差条件的一组第二磁场强度信息即为一组目标磁场强度信息，该组目标磁场强度信息的数量也至少为两个。
另外，可将预设相位差误差阈值设为0和预设振幅差阈值设为0，以尽可能确保符合条件的目标磁场强度信息来自同一个三维磁传感器。
404、根据该至少一组目标磁场强度信息，确定该电机在该当前时刻的至少一个旋转电角度。
具体地，若一组目标磁场强度信息的数量为两个，则根据两个目标磁场强度信息计算得到对应的旋转电角度。若一组目标磁场强度信息的数量为大于两个，则选取其中两个目标磁场强度信息进行计算而使用其他目标磁场强度信息进行补偿来得到对应的旋转电角度。其中，旋转电角度为电机旋转到某一机械角度时所对应的电角度。
可选地，当目标磁场强度信息为一组时，可得到一个旋转电角度。或者，当目标磁场强度信息为多组时，可得到数量与目标磁场强度信息的组数相同的旋转电角度。或者，当目标磁场强度信息为多组时，可从中选取具有最佳正弦度信息的目标磁场强度信息所在组，得到一个旋转电角度。
其中，根据两个目标磁场强度信息得到旋转电角度的计算过程描述如下。将两个目标磁场强度信息作为电机的转动部所在位置电角度的正弦函数和余弦函数。如图6所示，横坐标轴表示旋转电角度(单位：度)，纵坐标轴表示磁场强度(单位：安培/米)，在理想情况下可分别表示为：
uα＝A sinθ；
uβ＝A cosθ。
式中，uα和uβ分别表示两个目标磁场强度信息的磁场强度波形，θ表示电机的旋转电角度，A表示对应于最大气隙密度时所使用的目标磁场磁场强度信息对应的振幅。
图6示出了在一个电周期内的uα和uβ。
接着，进行下式中的反正切运算，得到旋转电角度：
式中，θ表示旋转电角度。
405、根据该至少一个旋转电角度，确定该电机在该当前时刻的机械角度，并将该机械角度确定为该电机在该当前时刻的机械位置。
具体地，根据确定的至少一个旋转电角度和在电机上设置的磁极的对数确定电机在当前时刻的机械角度。
可选地，当旋转电角度为一个时，可得到一个电机在当前时刻的机械角度。或者，当旋转电角度为多个时，可将多个旋转电角度进行优化处理得到优化后的旋转电角度，并根据该优化后的旋转电角度计算得到机械角度。
406、根据该电机在该当前时刻的旋转电角度确定该电机的电机控制信息，并根据该电机控制信息控制该电机。
具体地，如图7所示，通常采用磁场定向控制或变型磁场定向控制来对电机的电流进行控制而实现对电机的转矩、速度和位置的控制，其主要包括对电机的相电流采样和电机的旋转电角度θ的获取部分。
首先通过采样电路采集电机的三相电流Ia、Ib和Ic，一般采集其中两相，第三相通过Ia+Ib+Ic＝0计算得到。经过Clark(克拉克)变换根据静止坐标系下的三相电流Ia、Ib和Ic得到静止坐标系下两相电流Iα和Iβ。再将两相电流Iα和Iβ和根据本发明实施例得到的旋转电角度θ经过Park(帕克)变换得到旋转的两相电流即电机交轴(q轴)和直轴(d轴)电流Id和Iq，再与其设定值Id_Ref和Iq_Ref计算误差值。然后分别将q轴电流误差值代入q轴电流环PI(比例-积分)控制器，计算得到q轴旋转电压Vq，将d轴电流误差值代入d轴电流环PI控制器计算得到d轴旋转电压Vd。再对Vq和Vd进行反Park变换得到两相静止坐标系下的电压Vα和Vβ。然后经过SVPWM(空间矢量脉宽调制)算法得到三相PWM(脉冲宽度调制)的占空比，并将各占空比输出到控制逆变器后经过逆变器运算得到电机三相控制电压，即电机控制信息。最后输入到电机三相上完成电流闭环控制。
较佳地，磁性材料采用一对磁极，三维磁传感器为三维霍尔传感器且数量为1个。当三维磁传感器与磁极之间的布置如图2(a)所示时，磁性材料202的中心点优选与三维磁传感器201的中心点在同一竖直线上。当三维磁传感器与磁极之间的布置如图2(b)所示时，在磁性材料采取内充方式充磁时，磁性材料202的内环边优选与三维磁传感器201的中心点在同一竖直线上。在磁性材料采取外充方式充磁时，磁性材料202的外环边优选与三维磁传感器201的中心点在同一竖直线上。此时，三维霍尔传感器检测到的磁场强度最强，得到的两个目标磁场强度信息的各自对应的磁场强度波形图的正弦度最好，相互之间的幅值一致性最好，相位差刚好为90度，从而算法补偿最小，处理器的响应速度最快。
同样较佳地，磁性材料采用一对磁极，三维磁传感器为三维霍尔传感器且数量为1个。当三维磁传感器与磁极之间的布置如图3所示时，磁性材料302的中心点优选与三维磁传感器301的中心点在同一水平面上，此时，三维霍尔传感器检测到的磁场强度最强，得到的两个目标磁场强度信息的各自对应的磁场强度波形图的正弦度最好，相互之间的幅值一致性最好，相位差刚好为90度，从而算法补偿最小，处理器的响应速度最快。
可选地，当采用两个三维磁传感器501，磁性材料502的形式为圆环时，三维磁传感器与磁性材料的布置方式可如图8所示。
示例性地，采用四对磁极和一个三维磁传感器时，两个目标磁场强度信息的磁场强度波形图可如图9所示，两个目标磁场强度信息与电机在当前时刻的机械位置的映射图可如图10所示。图9和图10中横坐标表示时刻，纵坐标表示磁场强度值。在任一时刻所对应的两个目标磁场强度信息标示为X维霍尔和Y维霍尔，根据映射关系得到在当前时刻的机械位置。
可选地，当根据目标磁场强度信息得到的电机的机械位置不唯一时，可根据目标磁场强度信息和前后不同时刻的磁场强度信息对应的状态对实际机械位置进行进一步的确定。
参见图11，图11是根据本发明第三实施例的获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的装置中连接示意图。该装置包括具有用于执行如第一实施例和第二实施例所述方法的处理器601和与处理器601连接的电机602。电机602可如图12所示，电机602包括固定部6021、能相对于固定部6021转动的转动部6022、设置在固定部6021上的一个三维磁传感器6023以及设置在转动部6022上的磁极6024，其中磁极6024与三维磁传感器6023相对地布置。
三维磁传感器6023，用于对磁极6024形成的磁场进行检测，获取三维磁传感器6023在当前时刻所测得的三维方向的初始磁场强度信息。
处理器601，用于从全部所获取的初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息，一组目标磁场强度信息的数量至少为两个。
处理器601，还用于根据至少一组目标磁场强度信息确定电机602在当前时刻的机械位置。
其中，三维磁传感器6023为三维霍尔传感器。
其中，三维磁传感器6023与磁极6024之间的相对距离为预设距离。
应当理解，虽然本说明书是按照各实施例来描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非想要限定本发明的范围。任何本领域的技术人员在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合均应属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的方法，其特征在于，所述电机包括固定部、能相对于固定部转动的转动部、设置在所述固定部和转动部中的一个上的至少一个三维磁传感器以及设置在固定部和转动部中的另一个上的至少一对磁极，其中所述磁极与所述三维磁传感器相对地布置，所述方法包括：
通过所述三维磁传感器对所述磁极形成的磁场进行检测，获取所述三维磁传感器在当前时刻所测得的三维方向的初始磁场强度信息；
从全部所获取的所述初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息，所述一组目标磁场强度信息的数量至少为两个；
根据所述至少一组目标磁场强度信息确定所述电机在所述当前时刻的机械位置；
其中所述从全部所获取的所述初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息包括：
根据各所述初始磁场强度信息，得到各所述初始磁场强度信息所对应的磁场强度波形图，并得到各所述磁场强度波形图的周期信息、振幅信息和相位信息；
根据各所述磁场强度波形图的周期信息、振幅信息和相位信息，确定至少一组目标磁场强度信息；
其中所述根据所述至少一组目标磁场强度信息确定所述电机在所述当前时刻的机械位置包括：
根据所述至少一组目标磁场强度信息，确定所述电机在所述当前时刻的至少一个旋转电角度；
根据所述至少一个旋转电角度，确定所述电机在所述当前时刻的机械角度，并将所述机械角度确定为所述电机在所述当前时刻的机械位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述磁场强度波形图的周期信息、振幅信息和相位信息，确定至少一组目标磁场强度信息包括：
根据各所述磁场强度波形图的周期信息和振幅信息，得到各所述磁场强度波形图的正弦度信息；
当所述磁场强度波形图的所述正弦度信息符合预设正弦度条件时，将所述磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息分为至少一组第一磁场强度信息，所述一组第一磁场强度信息的数量至少为两个。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述磁场强度波形图所对应的初始磁场强度信息分为至少一组第一磁场强度信息之后，包括：
根据所述第一磁场强度信息的相位信息，得到各组所述第一磁场强度信息的相位差；
当所述相位差符合预设相位差条件时，将所述相位差所对应的一组第一磁场强度信息作为一组第二磁场强度信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述相位差所对应的一组第一磁场强度信息作为一组第二磁场强度信息之后，包括：
根据所述第二磁场强度信息的振幅信息，得到各组所述第二磁场强度信息的振幅差；
当所述振幅差符合预设振幅差条件时，将所述振幅差所对应的一组第二磁场强度信息作为一组目标磁场强度信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述电机在所述当前时刻的所述旋转电角度确定所述电机的电机控制信息，并根据所述电机控制信息控制所述电机。
6.一种获取辅助拍摄设备用电机的机械位置的装置，其特征在于，包括具有用于执行如权利要求1至5中任一项所述的方法的处理器和与所述处理器连接的电机，所述电机包括固定部、能相对于固定部转动的转动部、设置在所述固定部和转动部中的一个上的至少一个三维磁传感器以及设置在固定部和转动部中的另一个上的至少一对磁极，其中所述磁极与所述三维磁传感器相对地布置；
所述三维磁传感器，用于对所述磁极形成的磁场进行检测，获取所述三维磁传感器在当前时刻所测得的三维方向的初始磁场强度信息；
所述处理器，用于从全部所获取的所述初始磁场强度信息中选取至少一组目标磁场强度信息，所述一组目标磁场强度信息的数量至少为两个；
所述处理器，还用于根据所述至少一组目标磁场强度信息确定所述电机在所述当前时刻的机械位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述三维磁传感器为三维霍尔传感器。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述三维磁传感器与所述磁极之间的相对距离为预设距离。
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