6 校准方法

为了解决任何系统特有的非线性问题，通常必须实施校准，以确保获得最精确的结果。虽然在执行反正切计算之前消除机械或电气误差后产生的结果最具线性，但单独消除每个误差源的做法并不实际。相反，可通过与已知角度对比来创建最终曲线。测量的角度减去误差，可最大程度地减小微控制器使用的最终位置误差。考虑每个不同机械误差模式的影响相结合产生的可能角度误差。虽然通常同轴情况的误差很小或没有误差，但是当这些因素结合在一起，将出现复杂的误差类型。图 6-1 中值得注意的是，循环振幅在一次完整旋转中会发生变化。

图 6-1 存在综合机械误差的同轴角度误差

通常情况下，可使用两种方法来校准此类角度测量误差。第一种方法使用多点查找表来生成分段逼近的误差曲线。随着数据点数量增加，生成的图将快速接近实际的系统误差。考虑对示例误差曲线的 8 点、16 点和 32 点校准进行比较。

图 6-2 8 点线性化

图 6-4 32 点线性化

图 6-3 16 点线性化

此方法需要一个查找表，用于通过假设误差在这些已知值之间发生线性变化来估算最近数据点之间的误差。

另一种方法是尝试通过基于公式的解决方案来估算所有位置的误差。误差本质上是循环的，因此可以通过对每个谐波的正弦值和余弦值求和来计算近似值。同样，随着数据点的数量增加，精确度也随之提高。使用图 6-5 中的相同误差曲线，在校正前 4 个谐波后可以达到更高的精确度。

图 6-5 谐波近似线性化

有关使用 TMAG5170 进行角度编码的详细信息和实验室环境中采集的校准示例，请参阅使用霍尔效应传感器实现精确的电机位置控制的绝对角度编码器参考设计。