基于椭圆假设的单对磁编码器误差补偿方法-计量学报.pdf

第３５卷　第２期 计　　　 量　　　学　　　报 　 Ｖｏｌ．３５，№２ ２０１４年　３月 ＡＣＴＡ　ＭＥＴＲＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ 　 Ｍａｒｃｈ，２０１４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１１５８．２０１４．０２．０３ 基于椭圆假设的单对磁编码器误差补偿方法 曾一凡，　姜芳芳 （沈阳工业大学信息科学与工程学院，辽宁 沈阳１１０８７０） 摘要：研究了一种单对磁极磁编码器的误差补偿方法。针对单对磁极磁编码器中存在的零位误差、灵敏度误 差、正交误差和铁磁干扰等每一种误差进行分析，得出各自的误差表达式。为了便于误差补偿，总结出描述这种误 差共性的表达式，此式将误差的形成过程假设为圆到椭圆的变化过程，其逆过程就是误差补偿的过程。实验结果 表明，利用此种方法的磁编码器精度达到了００２°，误差补偿效果明显。根据此方法研究的磁编码器具有成本低、 精度高、使用方便的特点。 关键词：计量学；磁编码器；误差补偿；椭圆假设；单对磁极 中图分类号：ＴＢ９２２　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１０００１１５８（２０１４）０２０１０８０５ ＥｒｒｏｒＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｆｏｒＳｉｎｇｌｅＰａｉｒｐｏｌｅＥｎｃｏｄｅｒ ＢａｓｅｄｏｎＥｌｌｉｐｓｅＨｙｐｏｔｈｅｓｉｓ ＺＥＮＧＹｉｆａｎ，　ＪＩＡＮＧＦａｎｇｆａｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ１１０８７０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｓｉｎｇｌｅｐａｉｒｐｏｌｅｅｎｃｏｄｅｒｉｓｓｔｕｄｉｅｄＦｏｒｅａｃｈｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｐｏｌｅ ｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｃｏｄｅｒ，ａｎａｌｙｚｅｄｏｆｆｓｅｔ，ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｅｒｒｏｒ，ｑｕａｄｒａｔｕｒｅｅｒｒｏｒａｎｄｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｒｒｏｒ，ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆ ｅａｃｈｅｒｒｏｒｉｓｏｂｔａｉｎｅｄＩｎｏｒｄｅｒｔｏｆａｃｉｌｉｔａｔｅｔｈｅｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｅｒｒｏｒｃｏｍｍｏｎｔｏｔｈｉｓｔｙｐｅ ｉｓｓｕｍｍｅｄｕｐＴｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｅｒｒｏｒｃａｎｂｅａｓｓｕｍｅｄａｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｈａｎｇｉｎｇｆｒｏｍｃｉｒｃｌｅｔｏｅｌｌｉｐｓｅ ＴｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｏｆｔｈｉｓｐｒｏｃｅｓｓｉｓｔｈｅｓａｍｅａｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｃｏｄｅｒｗｈｉｃｈｕｓｅｄｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ００２°，ｔｈｕｓｔｈｅｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｓｏｂｖｉｏｕｓ Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｃｏｄｅｒｗｈｉｃｈｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄａｒｅｌｏｗｃｏｓｔ，ｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｔｏｕｓｅ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ；Ｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｃｏｄｅｒ；Ｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；Ｅｌｌｉｐｓｅｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ；Ｓｉｎｇｌｅｐａｉｒｐｏｌｅ 由于制造和环境因素的影响，磁编码器角度测 １　引　言 量系统出现的零位误差、