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龙图腾网获悉哈尔滨理工大学申请的专利一种圆环形绕组磁电编码器角度计算方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116294972B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310269010.4，技术领域涉及：G01B7/30；该发明授权一种圆环形绕组磁电编码器角度计算方法及装置是由王磊;翟浩设计研发完成，并于2023-03-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种圆环形绕组磁电编码器角度计算方法及装置在说明书摘要公布了：本发明属于编码器制造领域，涉及一种圆环形绕组磁电编码器角度计算方法及装置，包括：向三组完全相同的相距120°的线圈通电产生磁场，使用安装在同圆柱面的相距30°布置的两个插件式线性霍尔传感器采集此磁场信号，分别输出符合正弦、余弦形模拟信号，单片机对模拟信号处理定位，以确定圆环形绕组转过角度θ。该结构借助通电线圈的分布提高磁电式编码器的分辨度，并消除了传统磁电式编码器中永磁体退磁、机械破损等情况的发生，降低了编码器的生产制造、使用维护成本，延长了编码器的使用时间。

本发明授权一种圆环形绕组磁电编码器角度计算方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种编码器角度解算方法，本方法应用于一种圆环形绕组磁电编码器角度计算方法及装置，它包括编码器外壳1、编码器磁场信号发生装置2、编码器信号解算装置3三部分组成，所述的编码器外壳1与编码器磁场信号发生装置2过渡配合，编码器外壳1与编码器信号解算装置3过盈配合；所述的编码器外壳1，它包括壳体1-1、后盖1-2、螺栓1-3，壳体1-1与后盖1-2螺栓连接，后盖1-2与螺栓1-3螺栓连接；所述的编码器磁场信号发生装置2，它包括轴承2-1、转接轴2-2、绕组支架2-3、圆环形绕组2-4、沉头螺钉2-5、汇流环一2-6、导流环一2-7、导流环支架一2-8、汇流环二2-9、导流环二2-10、导流环支架二2-11，轴承2-1与壳体1-1过渡配合，轴承2-1与转接轴2-2过渡配合，转接轴2-2、圆环形绕组2-4通过沉头螺钉2-5紧固连接，绕组支架2-3与圆环形绕组2-4过盈配合，绕组支架2-3与汇流环一2-6过盈配合，绕组支架2-3与汇流环二2-9过盈配合，圆环形绕组2-4与与汇流环一2-6、汇流环二2-9焊接，汇流环一2-6与导流环一2-7线接触，导流环一2-7与导流环支架一2-8过盈配合，导流环支架一2-8、导流环支架二2-11被壳体1-1、后盖1-2夹持并通过螺栓1-3紧固连接，汇流环二2-9与导流环二2-10线接触，导流环二2-10与导流环支架二2-11过盈配合；所述的编码器信号解算装置3，它包括螺钉3-1、插件式线性霍尔传感器一3-2、插件式线性霍尔传感器二3-3、信号解算板3-4、电源芯片3-5、单片机3-6、信号解算板支架3-7，螺钉3-1与信号解算板支架3-7将信号解算板3-4夹持固定，插件式线性霍尔传感器一3-2、插件式线性霍尔传感器二3-3同轴相距30°锡焊于信号解算板3-4上，信号解算板3-4与电源芯片3-5、单片机3-6锡焊焊接，信号解算板支架3-8与后盖1-2过盈配合； 其特征在于：所述方法的具体实施过程为： 步骤一：电机同步带动转接轴转动，圆环形绕组在绕组支架同步带动下旋转产生周期性变化的磁场B，插件式线性霍尔传感器一、插件式线性霍尔传感器二采集该磁场信号并输出角度值信号，经过调整后插件式线性霍尔传感器一、插件式线性霍尔传感器二采集到的磁场强度信号分别符合正弦、余弦形变化的电压信号，分别记为角度值信号A1、A2，经置于单片机内部的模数转换器处理将角度值信号A1、A2转换成角度值数字信号HA1、HA2； 步骤二：由单片机经模数转化得到的角度值数字信号HA1、HA2，分别也是符合正弦、余弦形变化的角度值数字信号HA1t,yA1t、HA2t,yA2t，其中t为采样点，yA1t、yA2t分别为采样点t所对应角度值数字信号HA1、HA2的幅值，经过调整可以得到相位差30°的两组分别符合正弦、余弦形变化的角度值数字信号HA1、HA2，将角度值数字信号HA1在一个完整正弦周期内取得的最大幅值记为yA1max，最小幅值记为yA1min，则有校正零点相对于校正零点yA10的校正幅值将角度值数字信号HA2在一个完整余弦周期内取得的最大幅值记为yA2max，最小幅值记为yA2min，则有校正零点相对于校正零点yA20的校正幅值将首次采样点t0所对应幅值分别记为yA1t0、yA2t0，将当前采样点tK+1所对应幅值分别记为yA1tK+1、yA2tK+1；则有计算角度值θ1如下式1所示： 当角度值数字信号幅值关系如yA1tK+1≥yA10、yA2tK+1＞yA20或yA1tK+1≤yA10、yA2tK+1＜yA20，此时反正切函数atctan的取值范围为 当角度值数字信号幅值关系如yA1tK+1≥yA10、yA2tK+1＜yA20或yA1tK+1≤yA10、yA2tK+1＞yA20，此时反正切函数atctan的取值范围为 由于圆环形绕组是三组并联的通电线圈相距120°均匀分布在绕组支架内部构成，因此圆环形绕组被带动每旋转一圈插件式霍尔传感器一、二分别取得三个连续整周期的符合正弦、余弦形变化的角度值数字信号，则有实际角度值θ2如下式2所示： 下式3为首次采样点t0对应的初始角度值θ0： 步骤三：在转接轴被电机轴带动连续旋转时，由于当yA2t趋近于0时，存在角度值无限趋近于-或角度值趋无限近于对yA2t趋近于0时进行划分； 当yA2tH＞0＞yA2tH+1，yA1t＝yA1max或yA2tH＜0＜yA2tH+1，yA1t＝yA1min记为一次增量计数Z1； 当yA2tH＞0＞yA2tH+1，yA1t＝yA1min或yA2tH＜0＜yA2tH+1，yA1t＝yA1max记为一次增量计数Z2； 则有总增量计数Z如下式4所示； Z＝Z1-Z24 则有转接轴带动绕组支架与圆环形绕组的组合体转过角度值θ如下式5所示： 经过如上步骤可求解出电机主轴同步带动的转接轴转过角度θ。

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