角度测量与安装
对极数 / Pole pairs
磁环沿圆周的 N-S 磁极对数,一对极为一个信号周期
是什么
多对极磁环一圈有 p 对 N-S 极,传感器读到的是电角度:机械转一圈出现 p 个完全相同的信号周期。相同的细分位数下,极内的细分误差折算到机械角要除以 p,分辨率与重复性随之改善。
代价是电角度不唯一。仅凭一个多对极读头无法判断当前处在第几个周期,整圈绝对位置要靠索引信号、单对极通道、游标双码道或上电后的换向流程另行确定。
多对极能买到什么,买不到什么
能买到:更细的机械角分辨率;外部均匀干扰场造成的电角度误差折算到机械角后缩小 p 倍;直接为电机换向提供电角度。
买不到:磁环自身的分度误差(各极宽度不一致、充磁不均)不会被 p 分摊,它以机械一圈为周期直接叠加在结果上。多对极方案的精度上限由充磁精度决定,增加极对数换来的有效精度会打折扣,不能按 log₂p 位直接累加。
怎么选
给电机换向用时,常见做法是让磁环极对数与电机极对数一致,读到的电角度即可对应电机电周期,但零位偏置与方向仍需在装配后标定一次。
需要上电即知整圈位置、回零、限位或断电保持位置时,要叠加单对极通道、游标码道或参考开关。
芯片的感应元件间距与磁环极距要匹配,极距过小时单个感应元件本身就跨越了一大段磁极,信号幅值与谐波都会变差。
要点提示
输入磁铁的对极数与 UVW 输出设定的对极数是两件事:后者按电机极对数配置,用于换向,不代表磁体本身的极数。
常见误区
每条标题是常听到的说法,下方是工程上的实际情况。
01
p 对极就多拿 log₂p 位精度
分辨率可以这样算,精度不行。极间误差来自充磁,不随极对数增加而消失。
02
各对极的误差都一样
各极的宽度与场强分布不同,误差按极对逐个变化,验收要覆盖整圈,不能只测一个极对。
03
UVW 设置的对极数就是磁环的对极数
UVW 的对极数按电机极对数设置,用于换向,与磁体本身的极数是两件事。
相关系列
正文涉及的原理与指标,在这些产品系列上用得到。
KTM58 系列
30 bit 绝对角度细分器
最大 4096 对极输入,30 bit 绝对角度细分,适配磁电阻与光编、光栅、磁栅
查看产品KTM59 系列
高速 TMR 磁编码器
双 16 bit 2M SAR ADC,单对极细分 24 bit,最高 180,000 rpm
查看产品KTH78 系列
低延时霍尔绝对角度编码器
16 位分辨率,系统延时 1 μs 并做延时补偿,全系支持在轴与离轴应用
查看产品KTH71 系列
自校准霍尔磁编码器
内置自动非线性校准(ANLC),无需复杂外部干预,在轴 INL 优于 ±0.1°
查看产品相关词条
精度、噪声与动态
游标 / Vernier(Nonius)
用两条周期数不同的码道拼出高分辨率的单圈绝对位置
阅读词条输出接口
UVW 换向输出
三路互差 120° 电角度的方波,供电机换向定扇区
阅读词条角度测量与安装
磁体 / Magnet
提供被测磁场的永磁体,看材料、充磁方式与几何公差三类参数
阅读词条角度测量与安装
偏心与安装公差
转动中心、磁铁中心与芯片感应中心不重合,是最常见的系统误差来源
阅读词条角度测量与安装
在轴 / In-axis
磁铁装在轴端,芯片感应中心与转轴同心
阅读词条角度测量与安装
离轴 / Off-axis
芯片不在转轴中心,从磁铁或磁环侧面读取磁场
阅读词条还有拿不准的参数?
选型、磁路与接口对接上的问题,欢迎直接找我们的技术团队确认。

