本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，尤其是一種去除角位移傳感器直流偏置的方法。

背景技術(shù)：

角位移傳感器是用來檢測旋轉(zhuǎn)軸相對于起始位置的角位移的裝置。解調(diào)芯片用來將檢測機(jī)構(gòu)輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并利用芯片內(nèi)部的解調(diào)電路解算出精確的位置變化信息。

角位移傳感器的檢測機(jī)構(gòu)輸出兩路頻率相同、幅度相近、相位相差90度的正弦波和余弦波信號，橫縱坐標(biāo)公式如下，具體參見圖1所示，

這兩路信號經(jīng)過正交解調(diào)得出X、Y坐標(biāo)，再通過cordic電路解算出實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角度。理想情況下，這兩路正交信號在直角坐標(biāo)上能構(gòu)成一個(gè)李薩如正圓形，參見圖2所示。

但由于傳感器激勵(lì)信號的擾動(dòng)或者信號在傳輸過程中受到干擾，最終傳入解調(diào)部分的信號會產(chǎn)生相移和疊加直流分量，兩路信號構(gòu)成的圖形為一個(gè)圓心位置發(fā)生偏移的橢圓，參見圖3所示。這樣的兩路信號經(jīng)解調(diào)、解碼后得出的角度會與實(shí)際情況產(chǎn)生一定程度的偏差，參見圖4所示。

為了提高實(shí)際解算的精度，在計(jì)算角度之前必須去除信號中的直流偏置分量，使李薩如圓的圓心回歸正圓心位置。去直流偏置通常的做法是設(shè)定一個(gè)時(shí)間，比如2的多次方，把輸入的值全部累加取平均，得到直流分量，然后將原來信號減去這個(gè)直流分量。這是一種相對比較精確的算法，但由于要做大量的加法，硬件開銷很大。如果電路放在芯片里實(shí)現(xiàn)則會占用比較大的面積，很不經(jīng)濟(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種去除角位移傳感器直流偏置的方法，用以解決現(xiàn)有算法需要做大量的加法運(yùn)算，硬件開銷很大的問題。

本發(fā)明的一種去除角位移傳感器直流偏置的方法，包括下列步驟：S1、存儲初始信號值；S2、在接下來的一個(gè)周期內(nèi)，將相鄰的信號值進(jìn)行比較，得出該周期內(nèi)的最大信號值和最小信號值；S3、計(jì)算所述最大信號值和最小信號值的平均值；S4、將所述的初始信號值與所述的平均值相減，以去除直流分量。

優(yōu)選的，步驟S3中得出所述的平均值后，具體是將該平均值回送至補(bǔ)償電路輸入端，再進(jìn)行步驟S4。

優(yōu)選的，步驟S3中具體通過如下公式計(jì)算所述的平均值：

Ox＝(Xmax+Xmin)/2；

Oy＝(Ymax+Ymin)/2；

其中，Ox表示X軸分量的平均值，Xmax表述X軸分量的最大信號值，Xmin表述X軸分量的最小信號值；Oy表示Y軸分量的平均值，Ymax表述Y軸分量的最大信號值，Ymin表述Y軸分量的最小信號值。

本發(fā)明的一種去除角位移傳感器直流偏置的方法。算法簡單直接，軟硬件開銷小。

【附圖說明】

圖1是理論上X、Y坐標(biāo)系下兩路正交信號的正弦波和余弦波信號圖；

圖2是理論上兩路正交信號在直角坐標(biāo)上構(gòu)成的李薩如正圓形圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中未進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，兩路信號構(gòu)成的圓心位置發(fā)生偏移的橢圓圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中未進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，X、Y坐標(biāo)系下兩路正交信號的正弦波和余弦波信號圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的方法步驟流程圖；

圖6是采用本發(fā)明實(shí)施例的方法后，兩路信號構(gòu)成的李薩如正圓的圓心位置偏移示意圖。

【具體實(shí)施方式】

本專利探索并實(shí)現(xiàn)了一種在滿足設(shè)定的精度的前提下的一種折衷方案，替代開銷很大的累加取平均的方案。具體思路如下：檢測一個(gè)周期內(nèi)信號的最大值和最小值，算出最大值和最小值的平均值，作為直流分量，然后用初始信號減去直流分量，得到去偏置后的信號。以下通過實(shí)施例具體說明。

參見圖5所示，本實(shí)施例的去除角位移傳感器直流偏置的方法，其特征在于，包括下列步驟：

S11、存儲初始信號值。

S12、在接下來的一個(gè)周期內(nèi)，將相鄰的信號值進(jìn)行比較，得出該周期內(nèi)的最大信號值和最小信號值。在具體實(shí)現(xiàn)中，在接下來的一個(gè)周期內(nèi)，可采用比較器將后面的值與前面的值進(jìn)行比較，存儲該周期內(nèi)的最大值和最小值。

S13、計(jì)算最大信號值和最小信號值的平均值。

以該平均值作為直流分量。具體通過如下公式計(jì)算平均值：

Ox＝(Xmax+Xmin)/2；

Oy＝(Ymax+Ymin)/2；

其中，Ox表示X軸分量的平均值，Xmax表述X軸分量的最大信號值，Xmin表述X軸分量的最小信號值；Oy表示Y軸分量的平均值，Ymax表述Y軸分量的最大信號值，Ymin表述Y軸分量的最小信號值。

在具體實(shí)現(xiàn)中，軟件計(jì)算平均值并將該值回送至補(bǔ)償電路輸入端；更為優(yōu)選的，最大值和晟小值可以被軟件讀取，軟件可以根據(jù)最終的檢測結(jié)果對平均值進(jìn)行微調(diào)后反饋給補(bǔ)償電路。

S14、將初始信號值與平均值相減，以去除直流分量。

參見圖6所示，采用本實(shí)施例的去除角位移傳感器直流偏置的方法后，兩路信號構(gòu)成的李薩如正圓的圓心位置雖然有所偏移，但是可以滿足設(shè)定的精度，并且算法簡單直接，軟硬件開銷小。

這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用都只是說明性和示意性的，并非是想要將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是完全可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，實(shí)施例的替換和等效的各種部件均是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實(shí)現(xiàn)，以及在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。