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基于TMR的高位高精度磁编码器的设计与实现
来源： 作者： 发布日期：2022-05-14 访问次数：595
摘要：磁编码器是一款用于测量角位移/直线位移的传感器,在工业控制、机器人及新能源汽车等领域发挥着极其重要的作用。但是由于磁编码器的分辨率和精度还有一定的局限性,在很大程度上限制了其在更多应用场景的使用。为了扩大磁编码器的市场需求,所以针对磁编码器的分辨率和精度的提升进行研究显得尤为重要。本文从磁编码器的结构设计及传感原理出发,对其分辨率和精度进行优化提升,提出了基于隧道磁阻的高位高精度磁编码器的设计与实现方案。该系统使用新型隧道磁阻作为敏感元件进行设计,通过Maxwell对敏感元件和单磁极对磁栅进行有限元分析,确定敏感元件与磁栅的相对空间位置,使敏感元件获得最佳工作磁场,并通过有限元分析得到其装配误差,进而确定整体结构。设计敏感元件电路,经信号调理电路对输出信号进行初步的处理,由高位模数转换电路进行模数转换后对采集到的数据进行误差补偿,并引入卡尔曼滤波算法实现滤波,经角度解码算法获取角度数据后对数据进行逻辑划分,以增量信号的形式输出,最终实现基于隧道磁阻的高位高精度的磁编码器系统。系统设计完成后与光电编码器进行标定,测试结果表明,其分辨率可以达到14位,初始精度为0.0235°,角度误差范围为±0.1°,满足的最高转速可以达到6000 r/min。相比同类研究,其精度提升约60%。 还原
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专辑：
信息科技
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专题：
自动化技术
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DOI：
10.27075/d.cnki.ghzdc.2021.000648
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分类号：
TP212
导师：
周铁军;
学科专业：
电子与通信工程
硕士电子期刊出版信息：
年期：2022年第03期网络出版时间：2022-02-16——2022-03-15