本發(fā)明涉及馬達(dá)編碼器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于車庫門的渦輪減速式驅(qū)動馬達(dá)的編碼器，尤其涉及能夠?qū)u輪減速馬達(dá)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行檢測并且能夠?qū)z測到的轉(zhuǎn)子位置在出現(xiàn)偏差時(shí)進(jìn)行修正的修正式馬達(dá)編碼器的修正方法。

背景技術(shù)：

馬達(dá)編碼器是安裝在馬達(dá)上用來測量磁極位置和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角的一種位移檢測傳感器，主要型式有光電編碼器和霍爾增量式編碼器兩種，其中，光電式編碼器通常包括光柵盤和光電探測裝置，通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量，霍爾增量式編碼器通常包括轉(zhuǎn)軸上的磁鐵和設(shè)置在該磁鐵磁場范圍內(nèi)的霍爾元件，并利用該霍爾元件將伴隨轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁通量密度的變化檢測為位移，由于光電編碼器需要使用光源探測使用較為繁瑣，因此，霍爾增量式編碼器相對而言更具有市場優(yōu)勢。然而，針對渦輪減速馬達(dá)，由于在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，馬達(dá)輸出軸上施加一較大扭矩時(shí)可能會帶動蝸桿旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致在馬達(dá)停止后蝸桿軸上檢測的脈沖計(jì)數(shù)與停止?fàn)顟B(tài)下的設(shè)計(jì)脈沖數(shù)產(chǎn)生偏差，由此產(chǎn)生限位偏離，而且這種限位偏離是無從事先知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知曉。

對于霍爾增量式編碼器的上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)通常是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過參考點(diǎn)，將參考位置修正至外部控制單元中計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置，以車庫門渦輪減速驅(qū)動馬達(dá)為例，除了馬達(dá)輸出軸上受到額外的強(qiáng)扭力，車庫門門體安裝質(zhì)量嚴(yán)重不平衡、長時(shí)間的累計(jì)等因素都會造成限位偏離，為了對車庫門馬達(dá)限位偏離進(jìn)行糾正，傳統(tǒng)做法是在和車庫門門體始終保持同步的軌道鏈條或同步帶的適當(dāng)位置設(shè)置一參考點(diǎn)，在馬達(dá)合適的位置安裝一個(gè)和所述參考點(diǎn)配套的參考點(diǎn)開關(guān)。當(dāng)車庫門的行程設(shè)定好后，參考點(diǎn)脈沖計(jì)數(shù)和馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸上的脈沖計(jì)數(shù)始終成一定的數(shù)學(xué)對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)門在停止?fàn)顟B(tài)受額外的強(qiáng)扭造成限位偏離，即馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸上的脈沖計(jì)數(shù)與參考點(diǎn)脈沖計(jì)數(shù)二者不符合上述數(shù)學(xué)對應(yīng)關(guān)系時(shí)，此時(shí)，在下一次運(yùn)行經(jīng)過參考點(diǎn)時(shí)，將馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸上的脈沖計(jì)數(shù)恢復(fù)至對應(yīng)該參考點(diǎn)脈沖計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)的馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸脈沖計(jì)數(shù)值，既能夠?qū)ο尬黄x進(jìn)行修正。這種增加參考點(diǎn)的修正方式直觀有效，但因?yàn)樵黾恿藚⒖键c(diǎn)和參考點(diǎn)開關(guān)，給生產(chǎn)和用戶安裝增加麻煩，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請人針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種修正式車庫門渦輪減速馬達(dá)編碼器的修正方法，其能夠有效檢測馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸的位置，同時(shí)在檢測到的轉(zhuǎn)子位置出現(xiàn)限位偏離時(shí)能夠有效修正，從而確保車庫門的限位準(zhǔn)確可靠，且結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

修正式車庫門渦輪減速馬達(dá)編碼器的修正方法，包含以下步驟：

第一步，在渦輪減速馬達(dá)上設(shè)置第一位移檢測傳感器、第二位移檢測傳感器，分別用于檢測渦輪減速馬達(dá)的蝸桿軸的旋轉(zhuǎn)角、渦輪減速馬達(dá)的渦輪的旋轉(zhuǎn)角，蝸桿軸每轉(zhuǎn)動一圈，所述第一位移檢測傳感器輸出一個(gè)脈沖，渦輪減速馬達(dá)的渦輪每轉(zhuǎn)動一圈，所述第二位移檢測傳感器輸出一個(gè)脈沖；

第二步，設(shè)定初始脈沖計(jì)數(shù)差值m：將第二位移檢測傳感器輸出第一個(gè)脈沖時(shí)第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)值設(shè)定為初始脈沖計(jì)數(shù)差值m，0＜m＜n,n為渦輪的齒數(shù)；

第三步，設(shè)定脈沖計(jì)數(shù)的修正函數(shù)：第二位移檢測傳感器輸出第二個(gè)脈沖起至第二位移檢測傳感器輸出最后一個(gè)脈沖的若干車庫門位置中的任一車庫門位置，所述第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x與第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)x之間存在線性函數(shù)關(guān)系：y_x＝(x-1)*n+m，其中，x≥1，根據(jù)所述線性函數(shù)關(guān)系設(shè)定第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x的修正函數(shù)；

第四步，脈沖計(jì)數(shù)的比對及修正：在一個(gè)車庫門行程中，在第二位移檢測傳感器輸出脈沖的若干車庫門位置中的任一車庫門位置，若第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x與第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)x不符合所述第三步中的所述修正函數(shù)，則將第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x修正為根據(jù)所述修正函數(shù)計(jì)算出來的數(shù)值。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：

所述修正函數(shù)為y_x＝(x-1)*n+m。

所述第四步驟中，第二位移檢測傳感器輸出脈沖的若干車庫門位置中，選取至少一個(gè)車庫門位置作為參考點(diǎn)，將參考點(diǎn)位置上第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x與第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)x根據(jù)第三步中的所述修正函數(shù)進(jìn)行比對并根據(jù)比對結(jié)果進(jìn)行修正。

所述第一位移檢測傳感器采用磁傳感器，所述磁傳感器包括第一磁性件和用來檢測第一磁性件磁場的第一霍爾元件，第一磁性件安裝在蝸桿軸上，第一霍爾元件固定在渦輪減速馬達(dá)的殼體上。

所述第二位移檢測傳感器采用磁傳感器，所述磁傳感器包括第二磁性件和用來檢測第二磁性件磁場的第二霍爾元件，第二磁性件安裝在渦輪減速馬達(dá)的渦輪上，第二霍爾元件固定在渦輪減速馬達(dá)的殼體上。

所述第一磁性件為磁環(huán)。

所述第二磁性件為磁鐵。

所述第二步中的m值取決于渦輪減速馬達(dá)由停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閱訝顟B(tài)那一刻的第二霍爾元件及第二磁性件二者在渦輪端面周向上的位置之間的齒間夾角的數(shù)量。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

本發(fā)明是對傳統(tǒng)的蝸桿軸霍爾增量型編碼器車庫門的限位方法進(jìn)行改進(jìn)，通過針對渦輪減速馬達(dá)的渦輪增設(shè)一個(gè)位移檢測傳感器，并設(shè)定渦輪上配設(shè)的位移檢測傳感器獲得的脈沖計(jì)數(shù)與渦輪減速馬達(dá)蝸桿軸上配設(shè)的位移傳感器的脈沖計(jì)數(shù)二者之間的函數(shù)關(guān)系，即與蝸桿軸配設(shè)的位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)等于第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)減去一之后的n倍與m的之和，其中，n為渦輪齒數(shù)，m為第二位移檢測傳感器輸出第一個(gè)脈沖時(shí)，第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)值，且m取決于第二位移檢測傳感器中感應(yīng)元件與被測信號二者在渦輪端面周向上的位置之間的齒間夾角的數(shù)量，m為小于渦輪的齒數(shù)n的正整數(shù)，如此，在車庫門開門或關(guān)門行程中，渦輪減速馬達(dá)出現(xiàn)限位偏離時(shí)，通過渦輪上配設(shè)的位移檢測傳感器的脈沖計(jì)數(shù)與所設(shè)定的修正，在一個(gè)車庫門行程中第二位移檢測傳感器輸出脈沖的若干車庫門位置中的任一車庫門位置進(jìn)行比對及并對蝸桿軸上配設(shè)的位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)進(jìn)行修正，從而能夠確保車庫門的限位準(zhǔn)確可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中渦輪減速馬達(dá)以及兩個(gè)位移檢測傳感器的簡易結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一個(gè)車庫門行程中的第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)與第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)的函數(shù)關(guān)系示意圖，圖中，橫軸上0至K之間的橫軸長度表示一個(gè)車庫門行程，橫軸上方的計(jì)數(shù)值表示第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)，橫軸下方的計(jì)數(shù)值表示第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)，第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)下方箭頭指向的數(shù)值為該脈沖計(jì)數(shù)依據(jù)設(shè)定的修正函數(shù)進(jìn)行修正的數(shù)值。

其中：1、渦輪減速馬達(dá)；101、蝸桿軸；102、渦輪；2、第一磁性件；3、第一霍爾元件；4、第二磁性件；5、第二霍爾元件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

本發(fā)明所述修正式車庫門渦輪減速馬達(dá)編碼器的修正方法，包含以下步驟：

第一步，在渦輪減速馬達(dá)1上設(shè)置第一位移檢測傳感器、第二位移檢測傳感器，分別用于檢測渦輪減速馬達(dá)1的蝸桿軸101的旋轉(zhuǎn)角、渦輪減速馬達(dá)1的渦輪102的旋轉(zhuǎn)角，且蝸桿軸101每轉(zhuǎn)動一圈，所述第一位移檢測傳感器輸出一個(gè)脈沖，渦輪減速馬達(dá)1的渦輪102每轉(zhuǎn)動一圈，所述第二位移檢測傳感器輸出一個(gè)脈沖；

第二步，設(shè)定初始脈沖計(jì)數(shù)差值m：將第二位移檢測傳感器輸出第一個(gè)脈沖時(shí)第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)值設(shè)定為初始脈沖計(jì)數(shù)差值m，0＜m＜n,n為渦輪102的齒數(shù)，m為正整數(shù)；

第三步，設(shè)定脈沖計(jì)數(shù)的修正函數(shù)：第二位移檢測傳感器輸出第二個(gè)脈沖起至第二位移檢測傳感器輸出最后一個(gè)脈沖的若干車庫門位置中的任一車庫門位置，第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x與第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)x之間存在線性函數(shù)關(guān)系：y_x＝(x-1)*n+m，也就是第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x等于第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)x減去一之后的數(shù)值的n倍與m之和，其中，x≥1，根據(jù)所述線性函數(shù)關(guān)系設(shè)定第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x的修正函數(shù)，也就是第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x等于第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)x減去一之后的數(shù)值的n倍與m之和，其中，x≥1，所述修正函數(shù)優(yōu)選為：y_x＝(x-1)*n+m，當(dāng)然也可以是基于y_x＝(x-1)*n+m而作出的僅是形式上發(fā)生變化的其他函數(shù)關(guān)系式，在第二位移檢測傳感器輸出第一個(gè)脈沖時(shí)，也適用于所述修正函數(shù)，即按照設(shè)定的修正函數(shù)，第二位移檢測傳感器輸出第一個(gè)脈沖時(shí)，第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)值為m；

第四步，脈沖計(jì)數(shù)的比對及修正：在第二位移檢測傳感器輸出脈沖的若干車庫門位置中的任一車庫門位置，若第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x與第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)x不符合第三步中的所述修正函數(shù)，則將第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x修正為根據(jù)所述修正函數(shù)計(jì)算出來的數(shù)值。

進(jìn)一步地，為了提高效率，所述第四步驟中，第二位移檢測傳感器輸出脈沖的若干車庫門位置中，選取至少一個(gè)車庫門位置作為參考點(diǎn)，將位于參考點(diǎn)位置時(shí)，第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y_x與第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)x根據(jù)第三步驟中的所述修正函數(shù)進(jìn)行比對并根據(jù)比對結(jié)果進(jìn)行修正。

本發(fā)明所述修正式車庫門渦輪減速馬達(dá)編碼器的修正方法是基于兩個(gè)位移檢測傳感器的使用，見圖1，兩個(gè)位移檢測傳感器分別是用于檢測渦輪減速馬達(dá)1的蝸桿軸101的旋轉(zhuǎn)角的第一位移檢測傳感器和用于檢測渦輪減速馬達(dá)1的渦輪102的旋轉(zhuǎn)角的第二位移檢測傳感器，第一位移檢測傳感器和第二位移檢測傳感器均采用磁傳感器，其中，第一位移檢測傳感器包括第一磁性件2和用來檢測第一磁性件2磁場的第一霍爾元件3，第一磁性件2安裝在蝸桿軸101上，第一磁性件2優(yōu)選為磁環(huán)，環(huán)形磁體的磁環(huán)更容易與蝸桿軸101進(jìn)行裝拆；第二位移檢測傳感器采用第二磁性件4和用來檢測第二磁性件4磁場的第二霍爾元件5，第二磁性件4安裝在渦輪減速馬達(dá)1的渦輪102上，第二磁性件4優(yōu)先為沿渦輪102軸向安裝的條形磁鐵，第一霍爾元件3、第二霍爾元件5與電路板連接后嵌裝在渦輪減速馬達(dá)1的殼體上，霍爾元件與電路板的安裝為現(xiàn)有技術(shù)。所述第二步驟中的m值取決于渦輪減速馬達(dá)1由停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閱訝顟B(tài)那一刻的第二霍爾元件5及第二磁性件4二者在渦輪102端面周向上的位置之間的齒間夾角的數(shù)量。所述“齒間夾角”，指渦輪102上相鄰齒的中心線之間的夾角，即360°與渦輪102的齒數(shù)n的商，如第二位移檢測傳感器在渦輪減速馬達(dá)1上安裝到位后或者渦輪減速馬達(dá)1由停滯狀態(tài)至下一次啟動前，第二位移檢測傳感器中第二霍爾元件5及第二磁性件4在渦輪102端面的周向上相差一個(gè)齒間夾角，則m的取值為1，若相差20個(gè)齒間夾角，則m的取值為20。

所述渦輪減速馬達(dá)1屬于現(xiàn)有技術(shù)，通過市售可以獲得，所述渦輪減速馬達(dá)1的轉(zhuǎn)子軸與蝸桿軸101為同軸，與渦輪102一體安裝的軸為整個(gè)渦輪減速馬達(dá)1的動力輸出軸。

見圖2，圖2為一個(gè)車庫門行程中的第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)與第二位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)的函數(shù)關(guān)系示意圖，圖中，橫軸上0至K之間的橫軸長度表示一個(gè)車庫門行程，“0”表示一個(gè)車庫門行程的起始位位置兩個(gè)位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)，“K”表示一個(gè)車庫門行程的終點(diǎn)位置第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)，橫軸上方的計(jì)數(shù)值表示第二位移檢測傳感器實(shí)際輸出的脈沖計(jì)數(shù)，橫軸下方的計(jì)數(shù)值表示第一位移檢測傳感器實(shí)際輸出的脈沖計(jì)數(shù)，第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)下方箭頭指向的數(shù)值為該脈沖計(jì)數(shù)依據(jù)第三步驟中的所述函數(shù)關(guān)系計(jì)算得出的修正值，圖中橫軸下方各個(gè)y值之間的刻度線僅是示意，并不代表實(shí)際的間隔脈沖數(shù)，從圖中可知，如果選取第二位移檢測傳感器輸出第一個(gè)脈沖的位置為參考點(diǎn)，即x＝1，第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)為y₁，那么在該參考點(diǎn)，將第一位移檢測傳感器輸出的脈沖計(jì)數(shù)y₁與所述修正函數(shù)得到的修正值m進(jìn)行比對，如果不相符，則將y₁修正為所述修正函數(shù)計(jì)算出來的數(shù)值m,以此類推，可以對車庫門行程中在第二位移檢測傳感器輸出脈沖的若干車庫門位置中的任一車庫門位置進(jìn)行比對及修正。

由于尼龍渦輪在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)限位偏離，因此，本發(fā)明更多的使用在尼龍渦輪減速馬達(dá)上。

本發(fā)明所述兩個(gè)位移傳感器不限于磁鐵和霍爾元件組成的磁傳感器，在選用磁鐵的情況下，霍爾元件也可以更換為磁電阻效應(yīng)元件MR和磁阻抗元件MX,在不使用磁傳感器的情況下，也可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的光柵盤和光電探測裝置組成的光電編碼器。

以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。