一种电机位置磁钢的磁场探测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电机位置磁钢领域，尤其是涉及一种电机位置磁钢的磁场探测装置。


背景技术：

2.随着新能源汽车的不断普及和推广，新能源车数量也在不断攀升，随之用户对新能源汽车的性能要求日益攀升。在永磁同步电机控制过程中，电机位置磁钢的信号质量直接影响到电机运行的性能。传统采用探磁片的方案不仅效率低下且准确度较低，因此如何快速且准确的判定信号磁钢的优劣显得尤为重要，为了判断信号电机位置磁钢的优劣，现在迫切需要一种电机位置磁钢的磁场探测装置，实现快速、准确的电机位置磁钢磁场探测。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现快速、准确的电机位置磁钢磁场探测的电机位置磁钢的磁场探测装置。
4.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种电机位置磁钢的磁场探测装置，包括定速旋转夹具、霍尔传感器、低通滤波电路、运算放大电路和微处理器，所述定速旋转夹具夹取有待测位置磁钢，所述待测位置磁钢正对所述霍尔传感器的探测端，并与霍尔传感器相隔第一距离，所述霍尔传感器的输出端依次连接所述低通滤波电路、运算放大电路和微处理器。
6.进一步地，所述待测位置磁钢在所述定速旋转夹具的驱动下旋转，所述待测位置磁钢的旋转面与所述霍尔传感器的探测端表面平行。
7.进一步地，所述霍尔传感器的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端输出有sin信号，所述第二输出端输出有cos信号，所述低通滤波电路包括第一低通滤波电路和第二低通滤波电路，所述运算放大电路包括第一运算放大电路和第二运算放大电路；
8.所述第一输出端、第一低通滤波电路和第一运算放大电路依次连接后接入所述微处理器，所述第二输出端、第二低通滤波电路和第二运算放大电路依次连接后接入所述微处理器。
9.进一步地，所述第一距离在1.5-2.5mm范围以内。
10.进一步地，所述定速旋转夹具的转速在90-110rpm/min范围以内。
11.进一步地，所述低通滤波电路包括依次连接的rc一阶低通滤波单元和电感。
12.进一步地，所述rc一阶低通滤波单元包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻和第一电容相互并联，所述第一电阻的一端接入霍尔传感器的输出信号，另一端接地，所述第一电容的一端连接所述电感，另一端与所述第一电阻共同接地。
13.进一步地，所述运算放大电路包括运算放大器，该运算放大器的同相输入端连接所述低通滤波电路，所述运算放大器的反相输入端与输出端连接，所述运算放大器的输出
端连接微处理器。
14.进一步地，所述运算放大电路还包括第二电阻和第二电容，所述运算放大器的输出端连接所述第二电阻后接入所述微处理器，所述第二电容连接在第二电阻和微处理器之间，并接地。
15.进一步地，所述微处理器还连接有显示器。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
17.本实用新型通过将待测位置磁钢固定在定速旋转夹具上，带动旋转后，位置磁钢产生一个匀速的旋转磁场，霍尔传感器感应到变化的磁场后，通过低通滤波电路和运算放大电路，滤除信号的高频分量，提升其信号完整性及过载能力，然后输入微处理器，实现待测位置磁钢磁场数据的采集，可以有效减少人员操作，提高采集精度和效率。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例中提供的一种电机位置磁钢的磁场探测装置的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例中提供的一种低通滤波电路和运算放大电路的电路图；
20.图中，1、定速旋转夹具，2、待测位置磁钢，3、霍尔传感器，4、第一低通滤波电路，401、第一电阻，402、第一电容，403、电感，5、第一运算放大电路，501、运算放大器，502、第二电阻，503、第二电容，6、第二低通滤波电路，7、第二运算放大电路，8、微处理器，9、显示器。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.实施例1
28.如图1所示，本实施例提供一种电机位置磁钢的磁场探测装置，包括定速旋转夹具1、霍尔传感器3、低通滤波电路、运算放大电路和微处理器8，定速旋转夹具1夹取有待测位置磁钢2，待测位置磁钢2正对霍尔传感器3的探测端，并与霍尔传感器3相隔第一距离，霍尔传感器3的输出端依次连接低通滤波电路、运算放大电路和微处理器8。
29.待测位置磁钢2在定速旋转夹具1的驱动下旋转，待测位置磁钢2的旋转面与霍尔传感器3的探测端表面平行。
30.第一距离在1.5-2.5mm范围以内。定速旋转夹具1的转速在90-110rpm/min范围以内。
31.工作原理：
32.本实施例中，将待测位置磁钢固定在定速旋转夹具上，使位置磁钢距离霍尔传感器2mm，旋转夹具开始以100rpm/min转速带动位置磁钢开始旋转，位置磁钢产生一个匀速的旋转磁场，霍尔传感器感应到变化的磁场后进行信号输出，进入低通滤波电路和运算放大电路，滤除信号的高频分量，提升其信号完整性及过载能力，最终输入微处理器中进行数据存储，用于分析。
33.作为一种优选的实施方式，霍尔传感器3的输出端包括第一输出端和第二输出端，第一输出端输出有sin信号，第二输出端输出有cos信号，低通滤波电路包括第一低通滤波电路4和第二低通滤波电路6，运算放大电路包括第一运算放大电路5和第二运算放大电路7；
34.第一输出端、第一低通滤波电路4和第一运算放大电路5依次连接后接入微处理器8，第二输出端、第二低通滤波电路6和第二运算放大电路7依次连接后接入微处理器8。
35.霍尔传感器感应到变化的磁场后，以相位互差90
°
的sin/cos作为信号输出。霍尔传感器的sin信号进入低通滤波电路1和运算放大电路1，滤除sin信号的高频分量，提升其信号完整性及过载能力。霍尔传感器的cos信号进入低通滤波电路1和运算放大电路1，滤除sin信号的高频分量，提升其信号完整性及过载能力。微处理器获得sin和cos信号后，将采集到的电压值记录在微处理器内部缓存中。
36.通过将霍尔传感器分为相位互差90
°
的sin和cos信号，有利于分别判断sin和cos信号的最大值是否近似，最小值是否近似，用于待测位置磁钢的信号质量判断。
37.如图2所示，作为一种优选的实施方式，低通滤波电路包括依次连接的rc一阶低通滤波单元和电感401。
38.具体地，rc一阶低通滤波单元包括第一电阻401和第一电容402，第一电阻401和第一电容402相互并联，第一电阻401的一端接入霍尔传感器3的输出信号，另一端接地，第一电容402的一端连接电感401，另一端与第一电阻401共同接地。
39.sin/cos信号首先经过rc一阶低通滤波，得到在一定带宽下的sin/cos信号，再通过电感l，电感l可以滤除信号上的高频信号。
40.如图2所示，作为一种优选的实施方式，运算放大电路包括运算放大器501，该运算
放大器501的同相输入端连接低通滤波电路，运算放大器501的反相输入端与输出端连接，运算放大器501的输出端连接微处理器8。
41.运算放大电路还包括第二电阻502和第二电容503，运算放大器501的输出端连接第二电阻502后接入微处理器8，第二电容503连接在第二电阻502和微处理器8之间，并接地。
42.滤波后的信号输入至由运算放大器组成的电压跟随器中，提高了信号的带负载能力。
43.作为一种优选的实施方式，微处理器8还连接有显示器9，用于对采集到的信号进行显示，便于检测人员分析。
44.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。