引言

　　文中定制位置传感器测量结果说明，底层位置控制环中使用足够精度的低成本位置传感器是可能的。该传感器可以安装在永磁直线电机内部，而不占用额外的空间。与商业光耦位置传感器相比，该传感器的成本低很多。

问题的引出

　　在某些应用领域中，直线电机驱动并不是用来控制精确的位置，而是调整工业过程的压力、流量和力等，如压缩机。位置只在底层控制中需要，而上层闭环控制量是力。在这个特殊的应用场合，没有线性位置传感器进行直线电机驱动几乎是不可能的，但采用精度在10um～50μm的标准传感器非常昂贵。此时，精度为200μm～1mm的线性传感器是完全可以满足要求的。类似精度的位置传感器可以用两个低成本霍尔互感元件、安装接口和一小块pcb板设计而成。为了控制直线电机的驱动，永磁体必须在电机线圈外部提供一个正弦磁场。大多数情况下，正弦磁场可以通过在一定距离范围内放置一个小的位置传感器检测。传感器可以装在磁体和线圈附近，并且不需要传统线性传感器的轴所占的空间。

传感器设计

　　利用两个安装在霍尔传感元件测量磁场时，必须将传感器件安装在磁体的有效距离内（如图1所示）。这样可以得到两个相位相差90°的正弦波，如图2所示。利用这些信号可以控制运动的方向。

　　测量采用了一款易于安装的集成传感器件（见图3）。包括电流源在内的霍尔传感器件输出已在封装内部进行了放大。只有通道a和b的两路测量信号需要与变流器输入端进行接口设计，可由两个输出不同的运算放大器（a和b）实现。这样做是为了减少电磁接口。另外，还有两个运放校正传感器的偏移。另一运放提供的恒定电压作为运放a和b的共模输入，该电压的值为传感器电源的一半。完整的电路图见图3。