混合编码器的位置确定方法、装置、设备及可读存储介质.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910684250.4 (22)申请日 2019.07.26 (71)申请人 浙江禾川科技股份有限公司 地址 324400 浙江省衢州市浙江龙游工业 园区阜财路9号 (72)发明人 鄢鹏飞 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 薛娇 (51)Int.Cl. G01D 5/56(2006.01) (54)发明名称 混合编码器的位置确定方法、 装置、 设备及 可读存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种混合编码器的位置确定 方法， 包括获取所。

2、述混合编码器中的磁感芯片输 出的第一电信号， 以及光敏元件输出的第二电信 号； 根据所述第一电信号， 获得当前时刻的绝对 位置的刻线值和圈数值； 根据所述第二电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线相位角； 进而确 定所述混合编码器的位置信息。 本申请中的混合 编码器的位置确定方法， 整个解算过程简单， 精 准度高， 有利于混合编码器的广泛应用。 本申请 中还公开了混合编码器的位置确定装置、 设备以 及计算机可读存储介质， 具有上述有益效果。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 110260900 A 2019.09.20 CN 110260900 A 1.一种混合编码器的位置确定方法，。

3、 其特征在于， 包括： 获取所述混合编码器中的磁场感应芯片输出的第一电信号， 以及光敏元件输出的第二 电信号； 其中， 所述磁场感应芯片包括两个第一磁感芯片和第二磁感芯片， 所述第一电信号 包括所述磁钢每旋转一周， 获取两个所述第一磁感芯片各输出的一个周期的方波信号， 以 及所述第二磁感芯片输出的两个周期的正弦信号和两个周期的余弦信号； 且两个所述方波 信号相位相差90度； 根据所述第一电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线值和圈数值； 根据所述第二电信号， 获得当前时刻的所述绝对位置的刻线相位角； 根据所述刻线值和所述圈数值以及所述刻线相位角， 确定所述混合编码器的位置信 息。 2.如权利要。

4、求1所述的混合编码器的位置确定方法， 其特征在于， 所述根据所述第一电 信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线值和圈数值包括： 根据当前时刻的两个所述第一磁感芯片输出所述方波信号， 确定当前时刻的绝对位置 的位置范围； 根据所述位置范围和当前时刻的所述正弦信号和所述余弦信号， 确定当前时刻的绝对 位置的刻线值； 根据两个所述方波信号， 获得所述圈数值。 3.如权利要求2所述的混合编码器的位置确定方法， 其特征在于， 所述根据两个所述方 波信号， 获得所述圈数值包括： 根据所述第一磁感芯片输出的方波信号的累计周期数， 确定累计圈数值； 根据当前时刻两个所述第一磁感芯片输出的方波信号和当前时刻的所述。

5、刻线值对所 述累计圈数值进行矫正， 获得所述圈数值。 4.如权利要求1所述的混合编码器的位置确定方法， 其特征在于， 所述混合编码器中的 光电码道的数量不少于两个； 所述第二电信号包括读数头采集的至少两个所述光电码道的光信号转换获得的电信 号。 5.如权利要求4所述的混合编码器的位置确定方法， 其特征在于， 还包括： 根据所述第二电信号， 获得当前时刻至少两个光电码道刻线的相位角； 根据所述相位角的差值， 获得当前时刻的绝对位置的光编码刻线值； 将根据所述第一电信号获得的所述刻线值和所述光编码刻线值对比， 判断所述混合编 码器是否可用。 6.一种混合编码器的位置确定装置， 其特征在于， 包括：。

6、 信号获取模块， 用于获取所述混合编码器中的磁场感应芯片输出的第一电信号， 以及 光敏元件输出的第二电信号； 其中， 所述磁场感应芯片包括两个第一磁感芯片和第二磁感 芯片， 所述第一电信号包括所述磁钢每旋转一周， 获取两个所述第一磁感芯片各输出的一 个周期的方波信号， 以及所述第二磁感芯片输出的两个周期的正弦信号和两个周期的余弦 信号； 且两个所述方波信号相位相差90度； 第一解算模块， 用于根据所述第一电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线值和圈数 值； 权利要求书 1/2 页 2 CN 110260900 A 2 第二解算模块， 用于根据所述第二电信号， 获得当前时刻的所述绝对位置的刻线相。

7、位 角； 位置确定模块， 用于根据所述刻线值和圈数值以及所述刻线相位角， 确定所述混合编 码器的位置信息。 7.如权利要求6所述的混合编码器的位置确定装置， 其特征在于， 所述第一解算模块具 体包括： 范围确定单元， 用于根据当前时刻的两个所述第一磁感芯片输出所述方波信号， 确定 当前时刻的绝对位置的位置范围； 刻线值解算单元， 用于根据所述位置范围和当前时刻的所述正弦信号和所述余弦信 号， 确定当前时刻的绝对位置的所述刻线值； 圈数值解算单元， 用于根据两个所述方波信号， 获得所述圈数值。 8.如权利要求7所述的混合编码器的位置确定装置， 其特征在于， 所述圈数值解算单元 具体用于根据所述第。

8、一磁感芯片输出的方波信号的累计周期数， 确定累计圈数值； 根据当 前时刻两个第一磁感芯片输出的方波信号和当前时刻的所述刻线值对所述累计圈数值进 行矫正， 获得所述圈数值。 9.一种混合编码器的位置确定设备， 其特征在于， 包括： 存储器， 用于存储计算机程序； 处理器， 用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述混合编码器的位 置确定方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有计算机 程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述混合编码器的位置 确定方法的步骤。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110260900。

9、 A 3 混合编码器的位置确定方法、 装置、 设备及可读存储介质 技术领域 0001 本发明涉及编码器技术领域， 特别是涉及一种混合编码器的位置确定方法、 装置、 设备及计算机可读存储介质。 背景技术 0002 光电编码器是由一个中心有轴的光电码盘， 其上有环形明暗相间的刻线， 有光电 发射和接收器件读取并获得信号的一类传感器， 主要用来测量位移或角度。 光电编码器具 有测量精度高的优点， 同时也存在易污染， 抗干扰能力差的缺点。 0003 磁电式编码器采用磁电式设计， 通过磁感应器件、 利用磁场的变化来产生变化的 电信号并用其提供转子的绝对位置， 利用磁器件代替了传统的码盘， 弥补了光电编码。

10、器的 这一些缺陷， 更具抗震、 耐腐蚀、 耐污染、 可靠性高、 结构更简单。 0004 光磁混合编码器是一种集成有光编码器和磁编码器为一体的编码器， 既具有光电 编码器的高精度的优点， 又具有磁编码器抗震、 抗污染等优点。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种混合编码器的位置确定方法、 装置、 设备及计算机可读 存储介质， 提高了混合编码器解算的绝对位置的精准度和精确度。 0006 为解决上述技术问题， 本发明提供一种混合编码器的位置确定方法， 包括： 0007 获取所述混合编码器中的磁场感应芯片输出的第一电信号， 以及光敏元件输出的 第二电信号； 其中， 所述磁场感应芯片包括两个第一磁。

11、感芯片和第二磁感芯片， 所述第一电 信号包括所述磁钢每旋转一周， 获取两个所述第一磁感芯片各输出的一个周期的方波信 号， 以及所述第二磁感芯片输出的两个周期的正弦信号和两个周期的余弦信号； 且两个所 述方波信号相位相差90度； 0008 根据所述第一电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线值和圈数值； 0009 根据所述第二电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线相位角； 0010 根据所述刻线值和圈数值以及所述刻线相位角， 确定所述混合编码器的位置信 息。 0011 其中， 所述获取所述混合编码器中的光电信号对应的第一电信号包括： 0012 所述根据所述第一电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线。

12、值和圈数值包括： 0013 根据当前时刻的两个所述第一磁感芯片输出所述方波信号， 确定当前时刻的绝对 位置的位置范围； 0014 根据所述位置范围和当前时刻的所述正弦信号和所述余弦信号， 确定当前时刻的 绝对位置的刻线值； 0015 根据两个所述方波信号， 获得所述圈数值。 0016 其中， 所述根据两个所述第一磁感芯片输出方波信号， 获得圈数值包括： 0017 根据所述第一磁感芯片输出的方波信号的累计周期数， 确定累计圈数值； 说明书 1/8 页 4 CN 110260900 A 4 0018 根据当前时刻两个第一磁感芯片输出的方波信号和当前时刻的所述刻线值对所 述累计圈数值进行矫正， 获得。

13、所述圈数值。 0019 其中， 所述混合编码器中的光电码道的数量不少于两个； 0020 所述第二电信号包括读数头采集的至少两个所述光电码道的光信号转换获得的 电信号。 0021 其中， 还包括： 0022 根据所述第二电信号， 获得当前时刻至少两个光电码道刻线的相位角； 0023 根据所述相位角的差值， 获得当前时刻的绝对位置的光编码刻线值； 0024 将根据所述第一电信号获得的所述刻线值和所述光编码刻线值对比， 判断所述混 合编码器是否可用。 0025 本申请还提供了一种混合编码器的位置确定装置， 包括： 0026 信号获取模块， 用于获取所述混合编码器中的磁场感应芯片输出的第一电信号， 以。

14、及光敏元件输出的第二电信号； 其中， 所述磁场感应芯片包括两个第一磁感芯片和第二 磁感芯片， 所述第一电信号包括所述磁钢每旋转一周， 获取两个所述第一磁感芯片各输出 的一个周期的方波信号， 以及所述第二磁感芯片输出的两个周期的正弦信号和两个周期的 余弦信号； 且两个所述方波信号相位相差90度； 0027 第一解算模块， 用于根据所述第一电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线值和 圈数值； 0028 第二解算模块， 用于根据所述第二电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线相位 角； 0029 位置确定模块， 用于根据所述刻线值和圈数值以及所述刻线相位角， 确定所述混 合编码器的位置信息。 0030。

15、 其中， 所述第一解算模块具体包括： 0031 范围确定单元， 用于根据当前时刻的两个所述第一磁感芯片输出所述方波信号， 确定当前时刻的绝对位置的位置范围； 0032 刻线值解算单元， 用于根据所述位置范围和当前时刻的所述正弦信号和所述余弦 信号， 确定当前时刻的绝对位置的刻线值； 0033 圈数值解算单元， 用于根据两个所述方波信号， 获得所述圈数值。 0034 其中， 所述圈数值解算单元具体用于根据所述第一磁感芯片输出的方波信号的累 计周期数， 确定累计圈数值； 根据当前时刻两个第一磁感芯片输出的方波信号和当前时刻 的所述刻线值对所述累计圈数值进行矫正， 获得所述圈数值。 0035 本申请。

16、还提供了一种混合编码器的位置确定设备， 包括： 0036 存储器， 用于存储计算机程序； 0037 处理器， 用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述混合编码器的位置确定 方法的步骤。 0038 本申请还提供了一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质上存储有计 算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述混合编码器的位置确定方 法的步骤。 0039 本发明所提供的混合编码器的位置确定方法， 包括获取混合编码器中的磁场感应 说明书 2/8 页 5 CN 110260900 A 5 芯片输出的第一电信号， 以及光敏元件输出的第二电信号； 其中， 磁场感应芯片包括两个第 一磁。

17、感芯片和第二磁感芯片， 第一电信号包括磁钢每旋转一周， 获取两个第一磁感芯片各 输出的一个周期的方波信号， 以及第二磁感芯片输出的两个周期的正弦信号和两个周期的 余弦信号； 且两个方波信号相位相差90度； 根据第一电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻 线值和圈数值； 根据第二电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线相位角； 根据刻线值和圈 数值以及刻线相位角， 确定混合编码器的位置信息。 0040 本申请中的混合编码器的位置确定方法， 基于磁编码器和光编码器各自的特性， 将磁感芯片输出的第一电信号解算出绝对位置的刻线值和圈数值， 和光敏元件输出的第二 电信号解算出绝对位置的刻线相位角相结合， 获。

18、得更为准确的位置值； 另外， 磁钢每旋转一 圈， 第二磁感芯片输出的两个周期的正余弦信号， 有利于提高通过第二电信号解算出的刻 线值和圈数值的可靠性， 进而提高混合编码器解算精度， 整个解算过程简单， 精准度高， 有 利于混合编码器的广泛应用。 0041 本申请中还公开了混合编码器的位置确定装置、 设备以及计算机可读存储介质， 具有上述有益效果。 附图说明 0042 为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案， 下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提。

19、下， 还可以根 据这些附图获得其他的附图。 0043 图1为本发明实施例提供的混合编码器的位置确定方法的流程示意图； 0044 图2为本发明实施例提供的磁编码组件的结构示意图； 0045 图3为本发明另一实施例提供的混合编码器的位置确定方法的流程示意图； 0046 图4为第一磁感芯片和第二磁感芯片的输出信号的对应关系的坐标示意图； 0047 图5为本发明实施例提供的混合编码器的位置确定装置的结构框图。 具体实施方式 0048 目前对于混合编码器的种类存在多种， 针对不同的混合编码器也存在不同的绝对 位置的解算方式。 但目前尚且不存在一种标准化的解算方式， 并且对光编码器和磁电编码 器的解算结果。

20、如何进行结合， 也不存在明确的结合方式。 0049 为此申请人充分考虑光编码器和磁编码器各自的特性， 提出了一种混合编码器的 位置确定方法、 装置、 设备以及计算机可读存储介质。 0050 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案， 下面结合附图和具体实施方式 对本发明作进一步的详细说明。 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是 全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0051 如图1所示， 图1为本发明实施例提供的混合编码器的位置确定方法的流程示意 图。 该方法可以包括： 0。

21、052 步骤S11： 获取混合编码器中的磁场感应芯片输出的第一电信号， 以及光敏元件输 说明书 3/8 页 6 CN 110260900 A 6 出的第二电信号。 0053 其中， 所述磁场感应芯片包括两个第一磁感芯片和第二磁感芯片， 所述第一电信 号包括所述磁钢每旋转一周， 获取两个所述第一磁感芯片各输出的一个周期的方波信号， 以及所述第二磁感芯片输出的两个周期的正弦信号和两个周期的余弦信号； 且两个所述方 波信号相位相差90度。 0054 具体地， 本实施例中的混合编码器包含有光编码器的组件和磁编码器的组件。 光 编码器中包括带有光栅刻线的码盘， 光源以及光敏元件； 磁编码器中包括磁感芯片。

22、。 码盘和 磁钢均和旋转主轴相连接， 当旋转主轴旋转时， 码盘和磁钢也会随之旋转， 相应地， 光敏元 件用于感应随码盘的旋转而变化的光信号并输出相应的第二信号； 设于磁钢周围的磁感芯 片用于感应随磁钢旋转而变化的磁场强度， 并输出相应的第一信号。 0055 如图2所示， 图2为本发明实施例提供的磁编码组件的结构示意图， 磁场感应芯片 包括正交设于正对混合编码器中的磁钢的边缘位置的两个第一磁感芯片， 以及设于正对磁 钢的中心位置的第二磁感芯片， 且两个第一磁感芯片的测量方向均和磁钢边缘切线方向平 行， 且两个第一磁感芯片的测量方向相互垂直。 由图2可知， 两个第一磁感芯片在正对磁钢 上位置， 分。

23、别位于磁钢两个相互垂直的直径的端部， 因此， 当磁钢发生旋转时， 两个第一磁 感芯片输出的信号相位相差90度。 0056 步骤S12： 根据第一电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线值和圈数值。 0057 对于编码器而言， 其绝对位置主要是用于表征码盘或者是磁钢在旋转过程中， 某 一时刻所对应的物理位置； 若获得旋转的初始时刻的绝对位置， 再获得当前时刻的绝对位 置， 即可知编码器总的旋转的角位移， 甚至计算出旋转的角速度等等。 0058 在光编码器中， 在解算绝对位置时， 是以读数头(即光敏元件)读取码盘的刻线位 置作为绝对位置。 0059 本实施例中所指的绝对位置也是当前时刻读数头读取刻线。

24、的位置。 对于磁编码器 而言， 根据磁感芯片感应到的磁场信息， 并不能解算出光栅码盘的当前刻线值， 但是磁钢和 光栅码盘之间的相对位置关系是确定的， 那么磁感芯片输出的第一电信号与光敏元件输出 的第二电信号之间必然存在一定的对应关系。 0060 为此， 可以通过第一电信号解算出磁钢的绝对位置信息后， 再转化为码盘的绝对 位置， 进而实现光编码器和磁编码器表征位置信息的一致性。 0061 而绝对位置的刻线值， 是指当前读数头读取的刻线是从码盘上规定的0条刻线起， 第几条刻线； 而圈数值是指从码盘开始旋转到当前时刻， 码盘一共旋转了多少圈。 0062 步骤S13： 根据第二电信号， 获得当前时刻的。

25、绝对位置的刻线相位角。 0063 对于光编码器而言， 存在较高的测量精确度， 例如， 对于码盘上的光栅刻线而言是 存在一定宽度的， 仅仅获得该光栅刻线的刻线值， 并不是一个准确地绝对位置， 因此， 光编 码器还可以进一步基于光敏元件接收的光照的强弱， 解算出当前的绝对位置位于当前时刻 的光栅刻线上的具体位置， 并用刻线相位角表示。 比如， 若当前时刻的绝对位置是位于一对 明暗条纹的交界位置， 则刻线相位角为 ； 若当前位置的绝对位置是位于一对明暗条纹中暗 条纹的中间位置， 则刻线相位角为 0064 步骤S14： 根据刻线值和圈数值以及刻线相位角， 确定混合编码器的位置信息。 说明书 4/8 页。

26、 7 CN 110260900 A 7 0065 对于磁编码器而言， 其测量精确度往往相对较低， 根据其磁场变化往往难以到达 和光编码器相同的精确度， 即便解算到相同的精确度， 也是存在较大误差的。 0066 而当光编码器受油污污染和震动等外界环境的干扰时， 往往并不能获得正确的刻 线值和圈数值， 且对于增量式的光编码器而言， 还需要专门设置参考码道。 而本实施例中的 磁编码器可以在一定程度上代替该参考码道， 而确定出光编码器的刻线值和圈数值。 0067 为此， 本实施例中采用光编码器和磁编码器组合后的编码器， 并将两种编码器测 得的信号进行分别解算后， 选取两种编码器中较为精准的位置数据进行。

27、衔接组合， 进而获 得更为准确地绝对位置； 并且磁编码器中解算绝对位置的第一电信号中， 第二磁感芯片在 磁钢旋转一周时， 可以输出两个周期的信号， 相当于在解算绝对位置时， 将旋转一周的角位 移划分为更多更小的多个位置单元， 并解算出绝对位置处于那个小的位置单元内， 有利于 提高第一电信号解算出的刻线值和圈数值的精准度， 进而提高整个编码器的精准度。 0068 综上， 本申请中提供的混合编码器的位置确定方法， 基于磁编码器解算出更为精 准的绝对位置信息后， 针对光编码器和磁编码器各自的优势， 将两种编码器输出的电信号 分别进行解算之后， 对解算结果进行组合衔接， 从而获得更为精准度高、 精确度。

28、高的绝对位 置信息， 提升了混合编码器的测量性能， 有利于混合编码器的广泛应用。 0069 基于上述实施例， 为了对上述实施例的具体实现过程进行更详细介绍， 下面以具 体实施例进行说明， 如图3所示， 图3为本发明另一实施例提供的混合编码器的位置确定方 法的流程示意图。 该方法具体可以包括： 0070 步骤S21： 获取两个第一磁感芯片分别输出的方波信号， 和第二磁感芯片输出的正 弦信号和余弦信号。 0071 具体地， 两个方波信号相位相差90度。 0072 如图4所示， 图4为第一磁感芯片和第二磁感芯片的输出信号的对应关系的坐标示 意图。 图4中磁钢每旋转一周， 第一磁感芯片即可输出一个周期。

29、的方波信号， 且两个第一磁 感芯片的方波信号相位相差90度； 相应地， 磁钢每旋转一周， 第二磁感芯片可输出两个周期 的正弦信号和余弦信号。 0073 步骤S22： 根据当前时刻的两个方波信号， 确定当前时刻的绝对位置的位置范围。 0074 根据图4可知， 若将磁钢划分为四个90度的扇形区域， 那么当前绝对位置处于不同 的扇形区域时， 两个第一磁感芯片输出的高低电平存在不同的组合； 相应地， 根据两个第一 磁感芯片输出的高低电平不同的组合， 即可确定当前位置对应于第二磁感芯片输出的第几 个周期的正余弦信号， 也即是绝对位置所在的位置范围。 0075 例如图4所示， 当第一个第一磁感芯片输出的是。

30、高电平， 第二个第一磁感芯片输出 的是低电平； 即可确定出第二磁感芯片当前输出的是第一个周期内的正余弦信号， 再根据 第二磁感芯片输出的正弦信号a和余弦信号b， 即可进一步获得当前的绝对位置信息。 0076 需要说明的是， 之所以需要磁钢每旋转一圈， 第二磁感芯片输出两个周期的正余 弦信号， 是为了基于正余弦信号解算出更精准的绝对位置。 尽管第二磁感芯片也可以在磁 钢旋转一圈时， 只输出一个周期的正余弦信号， 而此时无需采用第一磁感芯片检测磁场变 化， 即可解算出绝对位置， 但是这种解算方式解算出的绝对位置的精度较低。 因此， 本实施 例中采用两个第一磁感芯片和一个输出两个周期正余弦信号的第二。

31、磁感芯片结合， 是一种 优选的实施方式。 说明书 5/8 页 8 CN 110260900 A 8 0077 步骤S23： 根据位置范围和当前时刻的正弦信号和余弦信号， 确定当前时刻的绝对 位置的刻线值。 0078 因为对于第一磁感芯片而言， 磁钢每旋转一圈， 即可输出一个周期的方波信号， 那 么根据第一磁感芯片累计输出的方波周期数， 即可获得磁钢当前累计旋转的圈数值。 0079 可选地， 在本发明的具体实施例中， 解算圈数值的具体过程还可以包括： 0080 根据第一磁感芯片输出的方波信号的累计周期数， 确定累计圈数值； 0081 根据当前时刻两个第一磁感芯片输出的方波信号和当前时刻的刻线值对。

32、累计圈 数值进行矫正， 获得圈数值。 0082 需要说明的是， 在根据第一磁感芯片输出的方波信号的累计周期数， 获得累计圈 数值时， 为了获得更为准确地圈数值， 是根据两个第一磁感芯片输出的方波信号结合分析 计数而获得的。 0083 例如， 参照图4， 从起始位置开始， 第一个第一磁感芯片输出高电平， 第二个第一磁 感芯片输出低电平， 此时计数为0； 随着磁钢的旋转， 当第一个第一磁感芯片输出高电平， 第 二个第一磁感芯片输出高电平时， 此时计数为1， 依次类推， 当出现第一个第一磁感芯片输 出高电平， 第二个第一磁感芯片输出低电平时， 计数就增加为4。 因此圈数值就可以根据计 数值除以4而获。

33、得。 但是， 为了由于意外情况使得计数产生跳变误差， 就需要结合当前时刻 的两个第一磁感芯片输出的方波和当前时刻的绝对位置的刻线值对计数值进行矫正。 0084 如前所述， 将磁钢划分为四个扇形区域， 设定为第一象限区域、 第二象限区域、 第 三象限区域和第四象限区域， 该象限区域的划分和直角坐标系的象限区域划分相同， 其中， 圈数值的零点和编码器单圈绝对位置零位对齐， 且和第一象限区域与第四象限区域的界线 重合， 那么， 两个第一磁感芯片的计数值就必须和编码器绝对位置一一对应， 比如计数值为 0， 此时编码器当前绝对位置应在第一象限区域， 计数值为1， 编码器当前绝对位置应在第二 象限区域。 。

34、需要矫正的情况在各个象限区域的交界处， 编码器单圈位置由于正余弦模拟量 信号的噪声， 解算出的位置值不稳定， 比如可能在第一象限区域和第二象限区域之间跳动， 但是第一磁感芯片的计数值因为磁滞原因是不会跳动的， 这时， 如果编码器单圈绝对位置 在第一象限区域， 而第一磁感芯片计数值在第二象限区域， 那么就需要对第一磁感芯片的 计数值减1， 把它矫正到第一象限区域， 和当前的编码器绝对位置对应上。 0085 步骤S24： 获取光敏元件输出的第二电信号。 0086 步骤S25： 根据第二电信号， 获得当前时刻主码道刻线相位角和辅助码道刻线相位 角。 0087 步骤S26： 根据主码道刻线相位角和辅助。

35、码道刻线相位角的差值， 获得当前时刻的 绝对位置的光编码刻线值。 0088 步骤S27： 将光编码刻线值和绝对位置的刻线值对比， 判断混合编码器是否可用， 若否， 则输出混合编码器不可用， 若是， 进入步骤S28。 0089 步骤S28： 将主码道刻线相位角和绝对位置的刻线值以及圈数值进行衔接结合， 获 得绝对位置信息。 0090 需要说明的是， 本实施例中步骤S21至步骤S23和步骤S24至步骤S25之间并不存在 必然的先后顺序， 可以并行进行。 0091 另外， 对于上述步骤S25主要是针对具有两圈以上的游标码道的光编码器所实施 说明书 6/8 页 9 CN 110260900 A 9 的。

36、步骤。 对于具有多圈码道的游标码道而言， 主码道和辅助码道之间的刻线相位差和刻线 值具有唯一的对应关系， 基于这一对应关系， 即可解算出光编码刻线值。 0092 为了保证编码器的可用性， 可以将根据光编码器解算出的光编码刻线值和磁编码 器解算出的刻线值进行对比， 若两者相差过大， 则说明编码器存在严重故障， 例如， 受污染 严重， 或者磁编码器安装存在故障等等， 需要工作人员重新拆卸检测。 0093 本实施例中仅仅是以游标码道的编码器为例进行说明。 对于光编码器的码道还可 以是格雷码道或者M序列码道的编码器， 均可以直接解算出相应的光编码刻线值， 实现和磁 编码器解算的的刻线值的对比。 009。

37、4 另外， 本实施例的光编码器中的码道也不排除采用增量式的单圈码道， 单圈码道 是无法直接解算出刻线值的， 也就无需进行刻线值的对比， 在获得刻线相位角之后， 直接将 刻线相位角和磁编码器解算出的圈数值以及刻线值进行衔接组合即可。 0095 当然， 对于可以解算出刻线值的绝对式码道的光编码器， 也并不必然要求解算出 刻线值， 对解算出的刻线值和磁编码器解算出的刻线值进行对比矫正， 是一种优选的实施 例。 本发明中并不排除具有绝对式码道的光编码器只解算出刻线相位角后， 和磁编码器的 解算出的刻线值以及圈数值衔接结合的实施例。 0096 下面对本发明实施例提供的混合编码器的位置确定装置进行介绍， 。

38、下文描述的混 合编码器的位置确定装置与上文描述的混合编码器的位置确定方法可相互对应参照。 0097 图5为本发明实施例提供的混合编码器的位置确定装置的结构框图， 参照图5混合 编码器的位置确定装置可以包括： 0098 信号获取模块100， 用于获取混合编码器中的磁场感应芯片输出的第一电信号， 以 及光敏元件输出的第二电信号； 其中， 所述磁场感应芯片包括两个第一磁感芯片和第二磁 感芯片， 所述第一电信号包括所述磁钢每旋转一周， 获取两个所述第一磁感芯片各输出的 一个周期的方波信号， 以及所述第二磁感芯片输出的两个周期的正弦信号和两个周期的余 弦信号； 且两个所述方波信号相位相差90度； 009。

39、9 第一解算模块200， 用于根据第一电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线值和圈 数值； 0100 第二解算模块300， 用于根据第二电信号， 获得当前时刻的绝对位置的刻线相位 角； 0101 位置确定模块400， 用于根据刻线值和圈数值以及刻线相位角， 确定混合编码器的 位置信息。 0102 可选地， 在本发明的另一具体实施例中， 还可以进一步地包括： 0103 第一解算模块200具体包括： 0104 范围确定单元， 用于根据当前时刻的两个方波信号， 确定当前时刻的绝对位置的 位置范围； 0105 刻线值解算单元， 用于根据位置范围和当前时刻的正弦信号和余弦信号， 确定当 前时刻的绝对位置。

40、的刻线值； 0106 圈数值解算单元， 用于根据两个第一磁感芯片输出的方波信号， 获得圈数值。 0107 可选地， 在本发明的另一具体实施例中， 还可以包括： 0108 圈数值解算单元具体用于根据第一磁感芯片输出的方波信号的累计周期数， 确定 说明书 7/8 页 10 CN 110260900 A 10 累计圈数值； 根据当前时刻两个第一磁感芯片输出的方波信号和当前时刻的刻线值对累计 圈数值进行矫正， 获得圈数值。 0109 可选地， 在本发明的另一具体实施例中， 还可以包括： 0110 混合编码器中的光电码道的数量不少于两个； 第二电信号包括读数头采集的至少 两个光电码道的光信号转换获得的电。

41、信号。 0111 可选地， 在本发明的另一具体实施例中， 还可以包括： 0112 第二解算模块具体还用于， 根据第二电信号， 获得当前时刻至少两个光电码道刻 线的相位角； 根据相位角的差值， 获得当前时刻的绝对位置的光编码刻线值； 将第二磁感芯 片解算获得的刻线值和光编码刻线值对比， 判断混合编码器是否可用。 0113 本实施例的混合编码器的位置确定装置用于实现前述的混合编码器的位置确定 方法， 因此混合编码器的位置确定装置中的具体实施方式可见前文中的混合编码器的位置 确定方法的实施例部分， 例如， 信号获取模块100， 第一解算模块200， 第二解算模块300， 位 置确定模块400， 分别。

42、用于实现上述混合编码器的位置确定方法中步骤S11， S12， S13和S14， 所以， 其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述， 在此不再赘述。 0114 本申请中还提供了一种混合编码器的位置确定设备的实施例， 该设备可以包括： 0115 存储器， 用于存储计算机程序； 0116 处理器， 用于执行所述计算机程序时实现如上任意实施例所述混合编码器的位置 确定方法的步骤。 0117 本申请中还提供了一种计算机可读存储介质， 具体可以包括 0118 计算机可读存储介质上存储有计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现 如上任意实施例所述混合编码器的位置确定方法的步骤。 0119 对于。

43、该计算机可读存储介质， 具体可以是随机存储器(RAM)、 内存、 只读存储器 (ROM)、 电可编程ROM、 电可擦除可编程ROM、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-ROM、 或技术领域 内所公知的任意其它形式的存储介质。 0120 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其它 实施例的不同之处， 各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。 对于实施例公开的装 置而言， 由于其与实施例公开的方法相对应， 所以描述的比较简单， 相关之处参见方法部分 说明即可。 0121 具体地， 专业人员还可以进一步意识到， 结合本文中所公开的实施例描述的各示 例的单元及算法步。

44、骤， 能够以电子硬件、 计算机软件或者二者的结合来实现， 为了清楚地说 明硬件和软件的可互换性， 在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步 骤。 这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条 件。 专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能， 但是这种 实现不应认为超出本发明的范围。 说明书 8/8 页 11 CN 110260900 A 11 图1 说明书附图 1/5 页 12 CN 110260900 A 12 图2 说明书附图 2/5 页 13 CN 110260900 A 13 图3 说明书附图 3/5 页 14 CN 110260900 A 14 图4 说明书附图 4/5 页 15 CN 110260900 A 15 图5 说明书附图 5/5 页 16 CN 110260900 A 16 。