无位置传感器控制：BLDC无位置传感器控制的关键技术问题剖析

作者：赵云老师（张飞实战电子高级工程师）
01概述：
在无刷直流电机控制系统中，位置传感器（如霍尔传感器等）虽然为转子位置提供了最直接最有效的检测方法，但是它们也使电机的体积变大，需要的信号引线增多，生产成本增加。在某些应用场合（如高温高压），位置传感器的不可靠性更带来了系统运行失效的风险。因此，人们致力于寻找无刷直流电机无位置传感器的控制方法。本文将讨论包括电机驱动方式、PWM 调制方式、转子位置检测方法等无位置传感器控制的关键技术。
02电机驱动方式的选择：
1、主功率电路驱动方式分析
无刷直流电机可以有多相结构，每种结构都可以用全桥或半桥电路来驱动，而全桥驱动又可分为星形和角形联结以及不同的通电方式。不同的选择会使电机及控制系统产生不同性能和成本。以应用最广泛的三相无刷直流电机为例，便有三相半桥驱动、三相星形全桥驱动、三相三角形全桥驱动等多种方式如下图一所示：
(a)半桥驱动方式
(b)半桥驱动方式
图一：无刷直流电机驱动方式示意图
如上图一(a)所示，三相半桥驱动电路的特点是简单，但电机绕组的利用率很低，每个绕组只通电1/3周期的时间，另外2/3时间处于断电状态，绕组未能得到充分利用，其运行时转矩波动较大；对于要求较高的场合，一般采用三相全桥电路，如上图一(b)所示。
无论电机绕组采用何种联结方式，三相全桥驱动电路都有两两导通和三三导通两种通电方式。两两通电方式是指每一瞬间有两只开关管导通或调制，每隔60度电角度换相一次，每次换相改变一只开关管的状态，每只开关管导通120度电角度；三三通电方式是指每一瞬间都有3只开关管同时导通或调制，每隔60度电角度换相一次，每个开关管通电180度电角度。但是在三三通电方式中，对开关管的关断和导通顺序有严格的规定，稍有不慎便会造成上下桥臂同时导通，使直流电源短路而烧毁。
综上分析，本文采用三相星形全桥驱动电路，并采用两两导通的通电方式来探讨无位置传感器控制的关键技术。
2、六步换相法
无刷直流电机采用两两通电的三相星形全桥驱动方式后，每个电周期内换相六次，也即是我们常说的六步换相法。根据通电绕组的不同，将一个电周期平均分成6步，称为6个区间或6个状态，换相发生在两个相邻状态的切换瞬间，由开关管的切换完成。六步换相法的原理如下图二所示。
(a)六步换相每个状态对应的电流方向
(b)定子绕组反电动势波形及开关管导通顺序
图二：六步换相原理示意图
图二(a)显示了六步换相中每一步的电流流过电机绕组的方向，图二(b)显示了每一步电机绕组的反电动势波形及开关管的导通情况。各开关管的导通顺序是V1V4、V1V6、V3V6、V3V2、V5V2、V5V4、V1V4……当V1和V4导通时，电流从V1流入A相绕组，再从B相绕组流出，经V4流回电源，在这个状态中，C相绕组是不通电的，即处于悬空状态。每一状态上都有两相绕组通电，另外一相绕组悬空，这是六步换相法的重要特征，我们该篇文章将要讨论的无位置传感器控制就是基于此实现的。
03PWM调制方式：
PWM控制是最常用的电机调速方式，尤其是近年来IGBT和MOSFET等电力电子器件的发展，PWM的调制频率可达几十甚至几百kHz，为电机的宽转速、快响应灵活调速提供了条件。PWM控制主要是通过PWM波对桥式逆变桥功率管的开关状态进行调制达到对电流的控制和调节。根据PWM的作用时间和作用的开关管不同，可以将PWM调制分为五种模式。在每个开关管导通的120度电角度的时间内，五种调制模式如下图三所示。
图三：120度导通方式下五种PWM调制方式
(1)H_PWM-L_PWM模式：逆变桥上下桥臂采用互补的PWM信号进行调制；
(2)ON_PWM模式：在每个开关管的120度电角度导通空间中，前60度电角度保持恒通，后60度电角度进行PWM调制；
(3)PWM_ON模式：在每个开关管的120度电角度导通空间中，前60度电角度进行PWM调制，后60度电角度保持恒通；
(4)H_PWM-L_ON模式：在每个通电状态中，处于逆变桥中上桥臂的开关管采用PWM调制，下桥臂的开关管保持恒通；
(5)H_ON-L_PWM模式：在每个通电状态中，处于逆变桥中上桥臂的开关管保持恒通，下桥臂的开关管采用PWM调制。
在五种调制方式中，上下桥臂同时调制的方式，如H_PWM-L_PWM，称为“全斩波”调制模式；其他四种调制方式，称为“半斩波”调制模式。“全斩波”模式的开关损耗和定子绕组的电流脉动均是其他“半斩波”模式的两倍，而在“半斩波”的四种调制模式里，在上桥换相过程中，PWM_ON模式和H_PWM-L_ON下的转矩脉动比ON_PWM模式和H_ON-L_PWM模式下的小；在下桥换相过程中，PWM_ON模式和H_ON-L_PWM下的转矩脉动比ON_PWM模式和H_PWM-L_ON模式下的小。
考虑到控制的简单性，我们本文选择最常用的H_PWM-L_ON模式（也被称为上桥斩波下桥恒通），也即在每个通电状态中只对上桥臂进行PWM调制，而下桥臂保持恒通。以状态1为例，AB相导通，当PWM高电平时，V1、V4导通，电源通过V1、V4，电流增加；当PWM低电平时，V1关断，V4导通，电流通过二极管续流。采用H_PWM-L_ON模式能有效的降低电机的转矩脉动，特别是在高速情况下。完整的PWM控制信号如下图四所示。
图四：PWM控制信号波形图
04反电势过零点检测方法的实现：
对于反电动势为梯形波的无刷直流电机，通过检测悬空相电压的过零点，即可得到悬空相反电动势电压的过零点。但是电机的引出线一般只有 A、B、C 三相绕组的引线，能够直接检测到的物理量只有端电压和相电流，因此只有对这些物理量进行处理和运算，才能获得电机的反电动势，检测其过零点。
由于绝大部分电机的中性点并没有引出，因此无法直接将定子端电压与中性点电压进行比较来获取过零点。针对这种情况，其中一种解决方法就是将端电压与直流母线电压的一半进行比较，假定端电压等于VDC/2 的时候发生反电动势过零事件，如下图五所示。这种电路容易实现，只需在绕组引出线上接上比较器即可，故一共需要三个比较器。但是这种方法检测到的端电压信号有正负相移，而且大多数情况下电机的额定电压小于 VDC 电压，因此反电动势过零事件并非总发生在 VDC/2 处，故检测不准确。
图五：端电压与直流母线电压的一半进行比较示意图
另一种方法是将三相定子端电压通过电阻分压网络来构成虚拟中性电压，通过比较端电压与虚拟中性点电压来获取反电动势过零点，如下图六所示。但是由于电机采用PWM 调速，定子端电压上都会叠加高频干扰，影响到反电动势过零点的获取。在许多情况下，都是采用电阻分压并搭配RC低通滤波来实现的，但是这样会导致反电动势信号大幅度地衰减，并且会带来过零点的相移问题，后期要进行相位补偿，增加了控制的复杂程度。
图六：端电压与虚拟中性点进行比较
由上可见，这些方法都依赖于片外比较器，而且可能存在过零点的相移问题。我们这篇文章在六步换相法和反电动势过零点检测方法的基础上，探讨更具针对性而且实现更方便的过零点检测方法。
由图二(b)可以看出，在每个状态中，悬空相的反电动势正负号都会发生变化，故只要我们检测到其反电动势正负号跳变的瞬间，即可捕捉到其过零点。以状态1为例，此时电流从A相绕组流入，由B 相绕组流出，C相悬空。此时的电机等效电路如下图七所示：
图七：状态1电机等效电路
根据等效电路，A、B 相绕组形成电流回路，C相绕组无电流，可得：
式(1)
式中：va、vb、vc ---- A、B、C 三相端电压；
R、L ---- 定子绕组等效电阻、电感；
i ---- 定子绕组电流；
ea、eb、ec ---- A、B、C 三相反电动势；
un ---- 定子绕组中性点电压。
反电势是梯形波，在状态1有ea + eb=0 ，将式(1)前两式相加，得：
式(2)
对式(2)进行整理，得：
 式(3)
由式(1)的第三个式子可得C相反电势表达式：
式(4)
由式(4)可见，C相反电势的表达式各项均为三相端电压，均可直接测量。要检测 ec过零，只需检测
的瞬间即可。由于在该状态1内，ec为下降沿穿越零点，故只需检测ec从正到负的跳变即可。因此，当三相端电压的关系满足
，即是
时，说明 ec出现了过零点。捕捉到过零点后，经过30度电角度，就到达换相点，此时应该将绕组切换至状态2的通电状态（正转情况下），即应该将V4关断，保持V1导通，并将V6开通，进入状态2通电状态。等到状态2的过零条件满足时，再延时30度电角度，则应该把开关管的开关状态切换成状态3对应的状态……如此循环往复，便可实现电机的无传感器运行。
对照状态1，可以得出其他各状态的反电动势过零条件及换相说明，如下表一所示：
表一：各状态反电动势过零条件及换相说明
对照图二和表一可以看出，要实现换相，只需要在检测到反电势的过零点再延时30度电角度后，把定子绕组的通电状态切换为下一区间所对应的状态就可以了。而这种检测方法仅仅依赖于端电压，不需要中性点，也不需要片外比较器，而且运算过程简单，只需要用单片机的 ADC 模块对端电压进行采样转换后，就可以在内部进行过零事件的检测，满足条件时输出1，否则输出0。而由 PWM 调制引起的高频噪声对过零检测的干扰，可以通过基于择多函数的数字滤波器来消除。
本篇文章我们先讲这么多，关于择多函数数字滤波器的设计，将会在后面的文章中继续给大家分享。
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无位置传感器控制：无传感器控制

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无传感器控制
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将无(速度、位置) 传感器控制分为两大类 ,即基于交流电机基波模型的无传感器控制和基于交流电机谐波模型的无传感器控制方法。
中文名
无传感器控制
外文名
sensorless control
目录
1
简介
2
分类
3
发展
4
分类
5
异步电动机的无传感器控制
无传感器控制简介
编辑
语音
交流驱动系统的无位置传感器控制与混合动力驱动系统密切相关。不仅是因为机械位置传感器难于集成且很难封装在车辆的传动系内，而且机械位置传感器非常易碎，容易受到电磁干扰和信号失真的影响。所以应尽量减少列位置传感器的使用，或者采用恰当的软件算法以准确跟踪M/G的转子位置，并以此来完全替代位置传感器，这些都将是非常有益的。转子位置传感器的退化不仅是保持混合动力M/G系统平滑控制的问题所在，而且位置信号的损毁会对电流和电压控制器产生干扰，从而导致电机励磁不平衡，引起振动和噪声。传感器的间歇性故障更是危险，因为车辆在行驶过程中遇到坑洼或其他路面干扰时，这种影响可能会反复。研究者已经解决了多种类型电机的无传感器问题。在说明如何取消位置传感器之前，首先应明确不同类型的电机需要采用不同类型的转子位置检测装置。同步电机(如永磁电机)需要精确指出转子磁体的位置，以保证电枢电流与转子磁通正交。这需要采用绝对位置传感器，在机械分辨率小于0．2度时可以求解轴角位置。电机的极数越多，对轴角位置的机械分辨率要求就越高。求解机械分辨率为0．176度的轴角位置需要采用11位编码器或解码器。另外一个复杂的情况是，求解轴角位置不仅需要11位字长的编码器，而且当M/G额定转速达r/rain时，编码器的比特率非常高。因此需要使用高带宽解码器，以确保有足够的比特率能以快速的更新率向控制器提供更为准确的轴角位置信息。与永磁电机相比，可变磁阻电机和开关磁阻电机对位置检测的要求更为严格。许多ISG的混合动力结构都使用VRM，这种设计。基于6/4凸极模式，两次、三次或多次重复使用电机凸极。为得到这类凸极电机的定时信号，分辨率应高于0．1度。这类位置传感器更可能是实验室级的，(有时可能是精密仪器的质量要求)而非车用环境所要求的坚固耐用的传感器。
无传感器控制分类
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语音
Rajashekara等人全面总结了适用于五大主要类型电机的无位置传感器技术。下表总结了交流电机常见的已研究的或正在研究的无传感器方法。所有无位置传感器技术都离不开对电机电流、电压和环境温度的精确测量。
无传感器控制方法总结
无传感器控制方法总结
异步电机无位置传感器控制的一种常见形式是测量定子电流和电压，然后使用这些测量数据以及电机的参数数据来计算转差．从励磁频率中减去转差频率就可以得到转子速度。这种方法是可行的，但遗憾的是它需要纯净的转子感应电压。但转子感应电压容易含有直流偏量，会影响积分器的输出。可以使用状态观测器来估算转子磁通．但这样会受到定子电流和转子磁通跟踪误差的干扰。Yoo和Ha副提出了一种使用主估算器和附加估算器来构建电机转速估算器的方法。一些研究者试图减少定子电流微分对估算转子磁通和电机转速的影响，而这一技术正受到这些研究人员的追捧。特别是Khalil等人，通过估算交流电流及其衍生电流，就能计算转子磁通和转速。该方案使用滑模控制器来测取感应电机的电压参考信号：以高增益观测器来实现对定子q轴电流的微分。该技术的功能框图如下图1所示。
图1 功能
上图所示的控制器不仅可以估算转子速度，同时还能追踪车辆高级别控制器发出的磁通和转矩指令。转换到同步参考坐标系盼定子电流经高增益观测器进行处理，这样可以减小微分器的噪声。
无传感器控制发展
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语音
永磁电机的无传感器控制也非常适用于混合动力驱动系统，不仅是因为永磁电机可以作为主传动系统的M/G，而且它还适用于其他辅助电力驱动装置。通常使用轴装编码器、旋转变压器或者安装在转子附近或气隙中的霍尔效应器件来感测转子位置。同步电机控制的总体目标是把电机本身作为传感器进行使用。Blaschke等人提出把转子磁链矢量饱和区应用到定子铁心，这样电机作为其自身位置传感器的目标就得以实现。当电机处于饱和状态时，电流传输方向(从静止坐标系到同步参考坐标系)与转子磁链矢量相平行，并且增益小于两者正交的情况，所以通过非对称性就能够确定转子的磁链方向。实际工作过程中，定子电流矢量与转子磁通矢量并行脉动，不会影响电机转矩。同步磁阻电机的无位置传感器控制与永磁电机相似。所有控制方法都取决于对电机电流和电压的精准测量，同时也应适当考虑温度和电机参数变化造成的影响。从某些方面来讲，由于开关磁阻电机相位之间不互相耦合，可以使用非导通相来监测电感变化，所以在没有位置传感器时，开关磁阻电机的控制更为容易。其他无位置传感器控制技术比比皆是。早在19世纪90年代早期．Wisconsin大学就提出采用外差技术对电机进行信号注入和信号检测。信号注入法已经扩展至异步电机，并且已有具体的应用，通过引入特性修正，如对转子开口槽进行修正进而引入转子漏感的空间调制。信号注入和检测技术见上图，这种信号注入方法的精度R/D转换器(轴角转换器)相似，并且精度独立于所引人的转子凸极的实际角度。下图通过逆变器和特性修正电机(修正转子的感应电机)或典型的同步电机(同步磁阻或内置式永磁电机)的共同作用对外差过程进行了说明。wt为电机转子转速，wc为注入信号频率，外差过程把频率分量转换为±(2wt-wc)，其中载波频率大约为400Hz，然而在开关频率为2kHz的逆变器中，载波频率能达到2kHz。基带信号是速率控制下电机的频率指令。低通滤波器(Low Pass Filtering，LPF)提取基带频率并用于对电流调节器(同步坐标)的反馈控制；带通滤波器(Band Pass Filtering，BPF)则从总信号中提取当前位置的调制载波信号以用于对观测器的反馈控制。
无传感器控制的信号注入和外差技术
大量的研究结果表明，可以使用远离被测电机的传感器来采集电机的转子位置信息，而且这些传感器还可用于对其他信息的测量，例如安装在电池终端的电流传感器以用于交流发电机的同步整流控制。不论是从耐久性的角度还是从成本因素来考虑，都不允许在车辆交流发电机的上面或者内部安装电流传感器。交流发电机的电流纹波是整流二极管的作用结果，它含有交流发电机转子的相关位置信息，因此可以提取这些位置信息并用于有源整流器组件的控制开关。。由于其他系统，如能源和负载管理系统，需要对电池电流进行检测，所以这种方法能够真正实现传感器配置结构的最小化。反电动势观测器用于监测交流发电机的相电压信息，通过采用观察窗可以实现对转子位置的检测。在观察窗中，电池直流电流纹波与相电流相连接。发动机转速和负载的影响会使交流发电机的反电动势频率和幅值发生变化，因此需要使用一个非线性的渐近观测器来估算交流发电机的相电动势大小。这种方法可以在恒定偏移量内跟踪交流发电机的转子位置，并且具有追踪±1000Hz/s速度变化的动态能力。基于磁链技术的永磁电机无位置传感器控制方法正日益普及。从技术的发展来看，永磁电机的无传感器技术包括感测反电动势，即直接感测120。传导驱动惰性相的反电动势，并通过对电流电压积分求解磁链的方法，还包括监测逆变器续流二极管导通时间的方法。最近Kim等人提出了一种与速度无关的磁链派生新方法。在该方法中，线速度的相关函数包含了电压和电流的测量值，以及对派生电流的划分值，得到的结果函数是与速度无关的转子角度信息，能够估算低速时的转子位置。在实验室环境中．通过此方法来控制四极无刷直流电机(转速20r/min)。
[1]
无传感器控制分类
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语音
将无(速度、位置)传感器控制分为两大类 ,即基于交流电机基波模型的无传感器控制和基于交流电机谐波模型的无传感器控制方法。前者主要基于交流电机的理想模型 ,根据电机方程中转子位置、转速和电压电流的关系估测转速和转子位置 ,反电动势积分、模型参考自适应( M RA S)以及各种观测器的方法都属于基波模型的方法;后者主要基于电机结构的物理特性 ,通过转子处于不同位置时对应的电压、电流的谐波信号获得转子位置和转速的信息 。两类方法有各自的特点 ,基于基波模型的方法 ,直接采用电机动态运行中的电压、电流信号估测转速和位置。为了提高系统的参数鲁棒性 ,采用模型参考自适应系统( M RA S)和观测器等方法估测转子转速和位置 ,另外人工神经网络辨识方法也应用在基于基波模型的无传感器控制中。
无传感器控制异步电动机的无传感器控制
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异步电动机的矢量控制方案需要速度传感器或者位置传感器。由于使用速度传感器具有如增加成本、可靠性问题、抗干扰问题等缺陷，而且实时计算的成本也越来越低，通过运用状态估算功能的软件就可以估算速度和位置值。文献中已经提出了很多用于定子电压、相电流和频率估算速度的方法。利用无速度传感器得到异步电动机速度的方法，大体上可以分为两类：·具有转差补偿的开环速度控制；·具有速度估算的闭环控制。第一类方法中，通过控制电动机的同步速度，利用转差频率来补偿负载变化；第二类方法中，用电动机的估算速度做闭环速度控制的反馈信号。用于异步电动机的无传感器转矩控制方法如下：(1)转差频率计算方法；(2)用状态表达式估算速度的方法；(3)磁通估算方法；(4)模型参考自适应系统(MRAS)；(5)观测器(基于卡尔曼滤波器的观测器，伦伯格观测器)方法；(6)速度估算的人工智能方法。
[2]
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永磁同步电机无传感器控制的新策略，提升转子位置检测精度
永磁同步电机的无传感器控制在低速区域或零速常采用高频信号注入法。旋转高频信号注入法辨识转子位置，其准确度易受到控制器采样和计算延时、逆变器输出或波形畸变引起的延时，以及信号解调过程中滤波器环节产生的延时等因素的影响。北京交通大学电气工程学院的研究人员郭磊、杨中平、林飞，在2...
2020-02-190
阅读20
参考资料
1.

（美）约翰M.米勒．混合动力汽车驱动系统：机械工业出版社，2016
2.

高性能交流传动系统 模型分析与控制
．超星发现[引用日期2017-12-16]

无位置传感器控制：无位置传感器的电机控制你知道吗？看完这篇就懂了

原标题：无位置传感器的电机控制你知道吗？看完这篇就懂了

一、前言

电机控制一般使用闭环控制，这就必须使用传感器，如：霍尔传感器、编码盘等。

但是有的应用场合下，难以安装霍尔传感器、编码盘，或者就算是安装好，也很容易损坏。

霍尔传感器、编码盘都属于位置传感器。那么，无位置传感器，是否也能控制电机？

答案是可以的。

二、方案

VBUS测量电机的母线电压，假设电机由直流50V供电，则测量直流50V；由交220V供电，则测量直流310V。

IBUS测量电机总电流，可用于防过流、电流环控制。

Demand是给定的转速，用滑动电位器模拟转速的输入。

AN3、AN4、AN5引脚，用于测量电机的三相电压。

这样一来，没有了位置传感器，大大简化了设备的安装步骤。但是，会产生另外的一些问题。

电机如何启动？如何换相？如何调速？

三、硬件

MOS管驱动使用L6388ED，其内部逻辑可以防止高边和低边MOS管同时导通。有自举电容让高边MOS导通。

在单片机初始化时，要给L6388ED的自举电容充电一段时间，否则高边MOS管可能不导通，或者不完全导通。

L6388ED内部框图如图所示。LIN=1，HIN=0，则LVG导通，HVG不导通，Cboot充电。

L6388ED自举电容的容值可以由手册上的公式计算得出，我这里控制低速电机，用的是10uF。

一旦自举电容充完电手，MOS管可以在一段时间内不需要充电，一般是电机每次启动时充电。

建议使用15V给L6388ED供电，使用12V的话，可能让MOS不导通或不完全导通，如下图所示。

测量三相电压，如下图所示，NET_W是W相的电压，而W可以直接接单片机的ADC，C11为100nF电容，该电容可以平滑相电压，不能去掉，否则无法检测反电动势。U相和V相与此类似，这里不再赘述。

平滑之后的波形，呈马鞍型，如下图所示。

四、单片机算法

该算法分三个部分，对齐转子、开环强制换相、利用反电动势闭环换相。

4.1 对齐转子。

先给自举电容充电，然后强制给某一相PWM，让转子对齐在一个固定的扇区。

这种方法在绝大多数的情况下都能对齐，若不能对齐，会启动失败，此时，重新启动即可。

对齐转子的时间不宜过长，针对本文的低速电机，对齐时间约200ms。

4.2 开环强制换相。

这里的开环是指未检测到反电动势，强制输出PWM，并且在预算好的时间换相，从而让电机转起来。

换相的方法，不同的电机可能不一样（如：极数不同），这里使用六步换相，如下图所示。

其中，+VBUS表示上桥臂给PWM，-VBUS表示下桥臂给高电平导通，斜线表示上、下桥臂均不导通。

上、下桥臂均不导通时，电机会产生反电动势。

4.3 利用反电动势闭环换相。

理想情况下，上、下桥臂均不导通时，在电机某一相电压检测到反电动势过零，但是过零时刻和实际要换相的时刻，相差30度角。所以，在检测到反电动势过零之后，要延时30度，再换相。

实际情况下，延时的30度还要根据单片机内部的ADC采样，滤波算法进行补偿，这里的补偿的角度一般是超前的。

假设超前x度，那么实际换相时刻为(30-x)度。

BEMF就是反电动势，红色箭头指向的是换相时刻，如下图所示。

但是，ADC采样的电压都是正电压，没有负，那就需要构造一个虚拟中性点。

把三相电压加起来取平均值，就是虚拟中性点。如下图所示。

把虚拟中性点当作是零点，这样就能做到过零检测。

虚拟中性点并不是一个恒定值，它的波形如下图所示，类似正弦波。

检测反电动势过零，有两种方法，一种是比较器，另一种是ADC采样后滤波。

用比较器的方法，优点是减少单片机的运算量，缺点是增加硬件成本。

用ADC采样的方法，优点是减少硬件成本，缺点是增加单片机的运算量。

由于这里需要用到的ADC采样率要求不高（20KHz SPS），所以用单片机内部集成的ADC即可。

这里采用ADC采样的方法。其滤波算法称为择多算法，在另一篇博文再详细介绍。

五、注意事项

1、ADC要在PWM高电平的中部采样，可以避免毛刺的干扰。

2、六步换相的步调必须正确，否则无法检测反电动势。

六步换相有问题，可能不出现红圈中的竖线，也可能不出现蓝圈中的反电动势。反电动势有问题，电机无法加速。

3、可以使用互补的PWM，也可以使用上桥臂为PWM，下桥臂为高低电平。

4、黄色为经过比较器后的波形（非本文使用的方法），蓝色为经过电阻分压和电容滤波后的波形。如下图所示。

经过比较器后的波形会产生三条竖线，这三条竖线是由于换相引起的，所以在换相时，不判断过零。在不换相时，去抖，判断边沿翻转即是过零点，此方法比ADC滤波要简单一些。

5、换相时刻不正确的波形，如下图所示。

无位置传感器的电机控制暂时就讲解到这里，从上文，大家或许无位置传感器的电机控制存在影响较大，因此发烧友学院一直在致力于寻找有实战经验的硬件教育团队，联合一起策划张飞团队新推出了一门全硬件无位置马达驱动器套件的系统培训课程，希望能帮助硬件工程师们能快速入门学会并在工作中去应用。

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责任编辑：

无位置传感器控制：简单介绍一下常用的几种无位置传感器的控制方式

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11次阅读遮挡式光电传感器的工作原理和分类遮挡式光电传感器这个东西在我们的生活中应用的是很普遍的，不知道朋友们对它又有多少了解，今天就和小编一....发表于 2020-08-05 15:44?
4次阅读温度传感器工作原理是什么温度传感器（temperaturetransducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。....发表于 2020-08-05 15:41?
10次阅读防烟风口的压力传感器安装位置和作用因为压力传感器的作用非常大，所以可以使用的领域也广，就拿防烟风口来说，需要安装压力传感器，目的是为了....发表于 2020-08-05 15:36?
16次阅读冲氟机上压力传感器作用和工作原理氟作为一种广泛应用在我我们日常生活之中的一种元素，在很多方面都有着巨大的作用，尤其是在制冷行业。使用....发表于 2020-08-05 15:34?
9次阅读冷却液温度传感器的故障的原因和检测方法发动机是我们日常生产生活中的一个必不可少的设备，冷却液温度传感器作为其中一个重要设备，有哪些需要注意....发表于 2020-08-05 15:31?
18次阅读冲击波压力传感器的技术参数和应用流线型无反射外型，无管腔全齐平结构，优越的静态性能及动态响应能力，低噪声，高分辨率，高信噪比，带防光....发表于 2020-08-05 15:23?
7次阅读应变片式测试仪的工作原理和应用设计方案图1给出应变式测试仪结构。它由高强度弹性体、电阻应变片、电路模块等构成。弹性体感受到被测量时．产生变....发表于 2020-08-05 15:07?
16次阅读紫外线杀菌技术主要用于近距离火焰监测和消毒设备中紫外线无穿透性、直线传播，有三大杀菌盲区：1、只能给物体（食物）上表面杀菌消毒，不能给物体下表面杀菌....发表于 2020-08-05 14:59?
28次阅读在线薄膜厚度的检测技术主要有哪几种方式？超声波传感器 － MB7480系列适用于自动化／过程控制应用的高性价比解决方案，其中精确的测距，低电....发表于 2020-08-05 14:25?
50次阅读TO39管壳封装传感器的测量原理焊接机系统作业环境缺氧检测一般提供的奥地利SENSORE 微量氧 离子流氧气传感器 － SO－B0－....发表于 2020-08-05 14:10?
24次阅读智能照明市场迎来发展的上升期一般来说，以往是由其他类型传感器与LED照明灯具组成的智能控制系统，通过采集来的各种物理量信号转换电....发表于 2020-08-05 13:51?
19次阅读智能家居中应用智能显示屏，可实现智能化管理2020年7月31日，我们在上海市闵行区星河湾卫生间安装了22寸台盆前智能魔镜。 上图为卫生间台盆前....发表于 2020-08-05 11:37?
39次阅读改善传感器性能的办法介绍在传感器特性分析中我们可知传感器有很多方面的性能指标。传感器设计是力学，电学，化学，生物学和材料学等众多方面的...发表于 2020-08-05 11:33?
0次阅读自动驾驶最新消息：谷歌前自动驾驶工程师获刑 日本...自动驾驶领域的国际合作也在不断加深。中日两国汽车工业协会2018年签署合作备忘录，提出将在汽车自动驾....发表于 2020-08-05 11:27?
63次阅读当前智能家居产业发展面临哪些挑战？受过良好教育的人们对未来使用智能家居设备的兴趣最小，并且除非决策者和企业明确解决并针对他们的关注目标....发表于 2020-08-05 11:21?
176次阅读UV火焰探测器可广泛应用于紫外线强度检测和控制UV 是紫外线的英文缩写，工业用 UV 光源光谱范围是200nm－450nm，以365nm为中心。按....发表于 2020-08-05 11:17?
18次阅读MF5000系列Siargo流量计产品应用范围氢燃料电池（Hydrogen Fuel Cell）是将氢气和氧气的化学能经过电化学反应直接转换为电能....发表于 2020-08-05 11:09?
96次阅读三元混合物主要功能是什么？以上保护气中，通过使用富氩混合物，即使焊接电流增加，飞溅仍然可以得到很好的控制。由此带来的优势是焊接....发表于 2020-08-05 11:00?
38次阅读工业机器人推进生产线的智能化改造升级外部传感器检测机器人所处环境、外部物体状态或机器人与外部物体的关系。常用的外部传感器按功能分类有视觉....发表于 2020-08-05 10:39?
65次阅读光离子原理传感器PID常用于炼油工业监测等领域现阶段，对VOC废气的处理技术主要包括了两种：销毁和回收，而运用不同的技术进行VOC废气的处理，得到....发表于 2020-08-05 10:28?
131次阅读关于LCD投影仪传感器产品特点FS7002质量流量防堵塞传感器产品特点：发表于 2020-08-05 10:24?
33次阅读新基建工业互联网建设进一步带动传感器发展工业互联网发展从低级到高级具有明显的阶段性。不管是发展到哪个阶段，都离不开传感器的广泛应用。随着工业....发表于 2020-08-05 10:20?
229次阅读灰尘传感器DSM501可以检测出单位体积粒子的个...国家最近几年一直都在关心着工业的污染，工业监测主要是国家对于工厂排放的废水、废气的监测。下面小编和大....发表于 2020-08-05 10:06?
12次阅读传感器成了未来工业制造智能化关键的基础元器件智能家居传感器是家居中的“眼鼻耳”，因为智能家居首先离不开对居住环境“人性化”的数据采集，也就是说把....发表于 2020-08-05 09:48?
71次阅读机器人是通过什么技术感知外部世界人类因有眼睛、鼻子、耳朵等感觉器官，而获得了视觉、听觉、味觉、嗅觉等不同的外部感觉，机器人也因有传感器而看见、...发表于 2020-08-05 07:55?
0次阅读大神的实战作品：自制无刷电机控制器很早之前就想做一款无刷电机控制器，忙于工作一直没有弄。最近有点时间画板，打样，焊接，调试，总算顺利的转起来。期...发表于 2020-08-05 07:30?
101次阅读提高电感线圈Q值的七个小技巧分享　　Q值是衡量电感器件的主要参数.是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比.电感器...发表于 2020-08-05 07:11?
0次阅读如何使用毫米波传感器检测移动车内人员乘坐情况汽车设计师已成功将毫米波（mmWave）传感器集成到多个汽车驾驶室内应用中。
这些应用之一是能够在各类照明条件和传感...发表于 2020-08-05 06:52?
0次阅读罗德与施瓦茨成首家支持1.35毫米同轴连接器的仪...通过推出NRP90T与NRP90TN两款热电功率传感器产品，罗德与施瓦茨成为首家支持新颖坚固的1.3....发表于 2020-08-04 17:16?
60次阅读盘点四种常见的一氧化碳传感器，它们优点和缺点的分...一氧化碳传感器属于化学传感器。化学传感器主要由两部分组成：传导和转换系统。基于一氧化碳气体检测的CO....发表于 2020-08-04 16:53?
30次阅读MEMS的五大应用领域介绍MEMS传感器 应用于无创胎心检测，检测胎儿心率是一项技术性很强的工作，由于胎儿心率很快，在每分钟l....发表于 2020-08-04 16:27?
55次阅读传感器的升级换代成为智慧城市发展的关键智慧城市的基本要求是城市当中物物相连，每一个需要识别和管理的物体上，都需要安装与之对应的传感器。因此....发表于 2020-08-04 16:21?
249次阅读氧传感器的作用和分类就是检测尾气中的含氧量，来确定混合气的浓度，并反馈给ECU。电喷车为获得高排气净化率，降低排气中（C....发表于 2020-08-04 16:11?
58次阅读地磅传感器保养的注意事项在腐蚀性较高的环境下，如潮湿、酸性对传感器造成弹性体受损或产生短路等影响，应选择外表面进行过喷塑或不....发表于 2020-08-04 15:58?
44次阅读汽车上的主要传感器盘点空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元，决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同，可以....发表于 2020-08-04 15:55?
46次阅读液位传感器的选购方法考虑是介质的特性，如杂质成份的含量，是否容易结垢等，也就是对液位仪表测量的影响。发表于 2020-08-04 15:51?
43次阅读SICK光电传感器的分类SICK光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发表于 2020-08-04 15:49?
1931次阅读NH3传感器TGS826系列产品特性的主要参数采用尿素溶液催化还原是控制柴油车尾气排放行之有效的的技术手段。只有对尿素溶液规格和试验方法标准加以严....发表于 2020-08-04 15:33?
147次阅读图像传感器Hydra3D的特点据麦姆斯咨询报道，全球成像解决方案创新公司Teledynee2v近日推出其最新款飞行时间（ToF）C....发表于 2020-08-04 15:33?
62次阅读O3传感器的应用可分为哪四个领域？臭氧消毒在国外已被广泛应用。臭氧消毒的的应用可分为四个领域：水处理、化学氧化、食品加工和医疗，各领域....发表于 2020-08-04 15:29?
50次阅读新风系统和净化器之间的区别与工作原理空气净化器和新风系统虽然听起来很像，都是过滤和净化空气，但其实二者在本质上是不同的，一个是室内的死循....发表于 2020-08-04 15:18?
139次阅读研究物联网与传感器二者之间的关联传感器可以使用几个标准进行分类。其一，按照被动或主动来分。主动传感器需要外部能源才能工作，而被动传感....发表于 2020-08-04 15:12?
114次阅读传感器助力工业互联网转型升级由于国内应用需求的增大，中国的传感器行业发展迅速。在这次疫情防控和整个医学行业中传感器技术也发挥了重....发表于 2020-08-04 15:08?
348次阅读环保传感器与工业过程控制的应用关系生态农业是知识密集和技术密集的领域。目前作为“电子感官”的传感技术在农业生产、生物学研究、农药残留量....发表于 2020-08-04 15:04?
142次阅读Moortec推出基于台积电N5工艺技术的分布式...Moortec宣布其深度嵌入式监控产品组合再添新成员 -- 基于台积电N5工艺技术的分布式热传感器(....发表于 2020-08-04 15:00?
80次阅读FS6122系列传感器的特征与行业应用FS6122系列质量流量传感器模块是专为急救呼吸机和家用呼吸机等呼吸回路而设计的流量传感器。产品有不....发表于 2020-08-04 14:59?
128次阅读抗高湿红外的CO2传感器在垂直农业中产生的影响垂直耕作也在室内受控环境下进行。该系统依靠人工光和植物的垂直分层系统。由于其垂直的层次，这些系统可以....发表于 2020-08-04 14:54?
55次阅读Y射线法水分传感器与TDR法水分传感器的使用区别目前，国内外有很多种土壤水分测定方法，进而有不同的土壤水分传感器。比如：时域反射法（TDR），石膏法....发表于 2020-08-04 14:51?
163次阅读风向传感器无线数字信号传输方式对无人机会受到风的...无人机作为一种适应性强，使用成本低，投放快速方便的悬停式空中载具，在许多不同的场合都得到广泛的应用。....发表于 2020-08-04 14:47?
119次阅读MEMS智能传感器有助于实现器件的设计和验证随着时间的推移，压力传感器系统的电子器件，被集成至含有处理器的 IC 中，成本和尺寸都获得缩减。汽车....发表于 2020-08-04 14:30?
204次阅读瑞萨探索电感式传感器在汽车领域的应用IPS2200可为工业电机提供对杂散磁场完全免疫、重量轻、成本低且薄型的设计。发表于 2020-08-04 14:17?
188次阅读影响智慧城市生态系统安全的因素是什么？亚特兰大在2018年遭到大规模勒索软件网络攻击，该漏洞关闭了许多设备达五天之久，执法、商务许可甚至美....发表于 2020-08-04 11:51?
491次阅读发电机组发生氢气泄漏时应该怎样解决？当现有发电机组发生氢气泄漏时，只能在发电机氢气压力大幅下降时才能察觉到氢气泄漏的发生。通常情况下，如....发表于 2020-08-04 11:48?
81次阅读韩国PSML系列产品系列特点介绍为了能够更高效的治理粉尘问题，搭载PM2．5传感器的降霾神器相继推出，当检测到周边环境PM2．5浓度....发表于 2020-08-04 11:40?
74次阅读智慧屏搭载多种类型传感器，TCL助力屏幕成跟世界...电子消费产品的演化，经历了单机——单机智能化——场景化联动的进程，其中智慧屏幕是关键突破点，它是人机....发表于 2020-08-04 11:37?
81次阅读工业互联网的发展拉动传感器的需求上升传感器是工业装备的“眼耳鼻舌”，被认为是工业互联网的基础和核心。工业互联网和传感器是相辅相成、互促共....发表于 2020-08-04 11:37?
210次阅读韩国三星电子表示正在扩大图像传感器的软件功能Somemiya在接受采访时表示，使用人工智能（AI）进行此类数据分析“将形成一个比传感器市场本身的....发表于 2020-08-04 11:33?
135次阅读建设智慧城市的关键支柱是什么？　　为了使城市开始遵循智能模型，城市管理人员与市民之间需要建立开放的沟通渠道。正在进行的交流可以通过....发表于 2020-08-04 11:22?
487次阅读村田制作所成功研发SCHA600系列传感器全球导航定位系统在某些极端环境下，比如隧道、桥梁下和地下停车场的信号、定位精度以及反应速度下很不理想....发表于 2020-08-04 11:08?
73次阅读用于物联网数据处理的微控制器的功能最近物联网（IoT）相关的文章充斥在许多电子工程杂志或期刊，数量上也是多的不计其数。众所周知虽然物联网的服务五花...发表于 2020-08-04 07:37?
0次阅读自动驾驶这些年经历了什么？自动驾驶汽车通过摄像头、雷达和激光雷达等传感器来感知世界。类似雷达，激光雷达，使用不可见的光脉冲来绘制周围区域...发表于 2020-08-04 07:27?
0次阅读将来可以通过可穿戴设备分析阅读和情绪由于麻省理工学院和杜比实验室的研究人员和其他同仁的努力，不久的将来可以通过可穿戴设备分析阅读和情绪。
...发表于 2020-08-04 07:13?
0次阅读8K投影离我们有多远？在今年的InfoComm展会上将会有全新的8K激光投影机亮相，这款产品采用固态激光光源，亮度达到流明以上。其实这...发表于 2020-08-04 06:08?
0次阅读CHCS-ITH-300S系列高精度电流传感器[table]
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[/td][td]应用领域
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[tr][td]超高稳定性和准确度优异的线性度：...发表于 2020-08-03 14:30?
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