CN116381267A - 传感器系统和利用其测量旋转轴的旋转参数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感器系统和利用其测量旋转轴的旋转参数的方法，传感器系统用于测量旋转轴的旋转参数，包括：编码器轮，所述编码器轮是由铁磁材料制成的环形齿轮，其外圆周具有周期性的齿和间隙，所述编码器轮用于固定在旋转轴上；传感器阵列，所述传感器阵列包括至少两个磁性传感器，每个磁性传感器被布置在沿着所述编码器轮的外圆周、与所述编码器轮的外圆周边缘相等距离处，所述磁性传感器用于检测是否经过所述编码器轮的齿与间隙之间的过渡边缘；以及偏置磁铁，所述偏置磁铁布置在每个磁性传感器的外侧，所述偏置磁铁的一个磁极朝向内侧方向，另一个磁极朝向外侧方向，所述偏置磁铁用于产生偏置磁场。

Description

传感器系统和利用其测量旋转轴的旋转参数的方法

技术领域

本公开通常涉及低压/中压开关设备技术领域，更具体地，涉及一种传感器系统和利用其测量旋转轴的旋转参数的方法。

背景技术

电能分配系统变电站中的低压/中压开关设备依赖于机电系统来建立和断开电气连接，例如，在发生短路时快速断开电网的连接，从而防止对电网基础设施和附近资产的损害。

即使在高负载电流和各种不同的负载和环境条件下，开关也必须是可靠和可重复的。开关的电气接触元件的啮合或分离必须相当快，以避免或减少在开关过程中接触点之间形成电弧，而且还要确保对短路情况的快速反应。

常用的确保开关触点的快速啮合/分离的机制取决于机械弹簧，它由齿轮电动机(甚至是手动)拉紧。当开关事件(打开或关闭)被触发时—例如手动或通过保护继电器—弹簧张力被释放并机械地转化为开关触点的快速运动。通常，实现这种转换的机制包括至少一个旋转轴，旋转轴由弹簧驱动，进而再驱动执行电力线的各个相位的实际开关运动的(通常是三个)执行器。

通常情况下，旋转轴在运动过程中不会进行完全地旋转，一般来说，旋转角度被限制在大约90度，甚至低于90度。

测量和分析旋转轴在开关动作过程中的旋转速度(或随时间变化的准确角度)，可以对整个开关机构的健康状态提供有价值的意见。更重要的是，它可以定期验证开关设备是否能够在技术和/或法律要求的时间内完成电路的打开/关闭。因此，监测正常运行期间旋转轴的旋转速度是提供预防性维护服务的重要前提条件。

从测量和报告旋转轴的实际旋转特性的需求出发，需要一个合适的传感器来获取这些数据。

对这种传感器的要求可以总结为以下几点。

-足够高的时间分辨率(一个开关动作通常必须在300ms以内完成，即时间分辨率在ms范围内或更好)。

-对灰尘、污垢、极端温度等有很强的抵抗力。

-尺寸小，能够将传感器附接在现有产品上作为升级。

指示轴的角度和/或旋转的传感器通常被称为"旋转编码器"。最常用的旋转编码器类型是基于光学测量，即通常采用一个或几个光障来检测连接到轴上的有槽不透明圆盘的槽。这种编码器通常必须安装在轴的末端，这使得它们不适合改造旧设备，并且对灰尘相对敏感。

磁性编码器对大多数污垢不敏感，也相当常用，例如在伺服电机中。一些解决目标用例的现成解决方案是基于安装在轴端的磁铁和安装在离轴端一小段距离的固定2轴或3轴磁性编码器(例如，基于磁阻效应)的组合。对于这种磁性编码器，将磁铁放在轴的中心可能是一个问题，而且必须将两个编码器组件分别安装在轴端处或靠近轴端，与轴线对齐，这使得该解决方案不适合在空间有限的情况下对现有设备进行改装。

电阻式和电容式旋转编码器也存在，但不太常见，也不适合对现有设备进行改装。

目前可以利用差分霍尔效应传感器来测量汽车的车轮速度，然而，这样的传感器无法提供很好的角度分辨率，不能输出绝对角度，也无法可靠地检测旋转方向。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

有鉴于此，本发明提出了一种传感器系统，基于多个磁性传感器构成的阵列和偏置磁铁的组合，利用该传感器系统能够准确可靠地获得旋转轴的旋转参数。

根据本公开的一个方面，提供了一种传感器系统，用于测量旋转轴的旋转参数，包括：

编码器轮，所述编码器轮是由铁磁材料制成的环形齿轮，其外圆周具有周期性的齿和间隙，所述编码器轮用于固定在旋转轴上；

传感器阵列，所述传感器阵列包括至少两个磁性传感器，每个磁性传感器被布置在沿着所述编码器轮的外圆周、与所述编码器轮的外圆周边缘相等距离处，所述磁性传感器用于检测是否经过所述编码器轮的齿与间隙之间的过渡边缘；以及

偏置磁铁，所述偏置磁铁布置在每个磁性传感器的外侧，所述偏置磁铁的一个磁极朝向内侧方向，另一个磁极朝向外侧方向，所述偏置磁铁用于产生偏置磁场。

通过这样的方式，将几个分辨率低的低成本传感器组合成具有特殊几何形状的传感器阵列，可以实现明显更高的角度分辨率。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述编码器轮包括至少一个宽度与其它齿或间隙的宽度不同的齿或者间隙作为绝对位置标记。

通过这样的方式，通过编码器轮的特定特征(更宽的齿/更宽的间隙)可以检测出绝对角位置。

可选地，在上述方面的一个示例中，相邻两个磁性传感器之间间隔的角度彼此相等。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述偏置磁铁的个数大于或等于磁性传感器的个数。

通过这样的方式，可以根据需要设置偏置磁铁的个数；在传感器阵列两侧分别增加一个磁铁的情况下，可以消除由于最外侧磁性传感器遇到不同磁场几何形状而导致的边界效应。

可选地，在上述方面的一个示例中，相邻两个偏置磁铁的磁极按照交替的方式进行布置。

通过这样的方式，相比于所有磁铁的磁极方向相同，提高了传感器系统的可靠性和准确性。

可选地，在上述方面的一个示例中，传感器系统还包括磁轭，所述磁轭设置在所述偏置磁铁的外侧，用于增强所述偏置磁铁产生的偏置磁场的强度。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述磁轭为扇环形。

通过这样的方式，可以增强磁场强度。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述磁性传感器是差分霍尔效应传感器或差分巨磁电阻效应传感器。

通过这样的方式，可以根据需要选择合适的磁性传感器。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述旋转轴是低压/中压开关设备中的旋转轴。

根据本公开的另一方面，提供了一种测量旋转轴的旋转参数的方法，其中，旋转轴适于安装如以上所述的传感器系统，该方法包括：

通过传感器系统获取磁性传感器输出的边缘检测序列；

基于边缘检测序列的改变确定旋转轴的绝对角位置；以及

基于所述绝对角位置获得所述旋转轴的旋转参数。

根据本公开的传感器系统中的传感器阵列可以采用现成的磁性传感器，制造成本低廉。编码器轮也易于制造，无需特殊工具或材料。采用该传感器测量的角度可以实现良好的角分辨率(<1度)，对安装精度的要求也不高。该传感器系统还适用于改造现有的开关设备，因为编码器轮可以利用分体式轴环来实现，因此无需从开关设备上拆下旋转轴即可连接到该旋转轴上。

附图说明

参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。附图中：

图1为根据本发明的一个实施例的传感器系统的示意性结构图；

图2是根据本发明另一个实施例的传感器系统的示意性结构图；

图3A-3I分别显示了旋转轴依次旋转α/4角度时，磁性传感器的工作原理。

图4示出了根据本公开的另一个实施例的传感器系统的示意图；

图5示出了根据本发明又一个实施例的传感器系统的示意图；

图6为利用根据本公开实施例的传感器系统来测量旋转轴的旋转参数的方法的示例性过程的流程图；

图7示出了根据本公开的实施例的用于测量旋转轴的旋转参数的计算设备的方框图。

其中，附图标记如下：

10：传感器系统 102：编码器轮

104：传感器阵列 106：偏置磁铁

108：磁轭 1022、1023：绝对位置标记

1041、1042、1043、1044：磁性传感器1061、1062：额外的偏置磁铁

600：测量旋转轴的旋转参数的方法 S602、S604、S606：步骤700：计算设备 702：处理器

704：存储器

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

如上所述，为了确保电能分配系统变电站中的低压/中压开关设备的快速可靠的开关，要利用其中的旋转轴来实现，而监测正常运行期间旋转轴的旋转参数是对低压/中压开关设备提供预防性维护的重要前提条件。

有鉴于此，本发明提出了一种传感器系统，基于多个磁性传感器构成的阵列和偏置磁铁的组合，利用该传感器系统能够准确可靠地获得旋转轴的旋转参数。

下面结合附图来描述根据本发明实施例的传感器系统。

图1为根据本发明的一个实施例的传感器系统10的示意性结构图。

如图1所示，根据本发明实施例的传感器系统10包括编码器轮102、传感器阵列104和偏置磁铁106。

编码器轮102是由铁磁材料制成的环形齿轮，围绕编码器轮的外圆周具有周期性的“齿(teeth)”和“间隙(gap)”，所述编码器轮用于固定在旋转轴上，从而编码器轮可以与旋转轴一起旋转。

所述旋转轴可以是低压/中压开关设备中的旋转轴。

优选地，编码器轮可以是分体式结构，即包括两个轴环部件，两个轴环部件可以通过例如螺栓方便地固定在待监测旋转轴的任意适当位置处，而无需将旋转轴从安装环境拆下来。

此外，可以理解，编码器轮也可以在其外圆周的一部分具有周期性的齿和间隙，例如，两个轴环部件其中的一个具有周期性的齿和间隙，而不一定如图1所示在外圆周360度都有齿和间隙，在此不再详述。

每个齿的最小宽度由磁性传感器的规格来确定。相邻两个齿之间的间隙的宽度可以相同，也可以不同。

为了方便说明，假设齿的宽度等于间隙的宽度，并且在图1中将每个齿的宽度对应的编码器轮的圆心角表示为α。

为了能够从传感器的输出来推导出旋转轴的绝对位置信息，优选地，编码器轮的齿或者间隙中至少有一个齿或者间隙的宽度不同于其它齿或间隙。将这个宽度不同的齿或者间隙作为绝对位置标记。如图1所示，包括一个比其它间隙的宽度更宽的间隙1022作为绝对位置标记，而在图2中，包括一个宽度为其它齿的两倍的齿1023作为绝对位置标记。

传感器阵列104包括至少两个磁性传感器，每个磁性传感器被布置为沿着所述编码器轮的外圆周、与所述编码器轮的外圆周边缘相等距离处。当旋转轴旋转时，编码器轮的齿就会通过磁性传感器的有源区域，每个磁性传感器用于检测是否经过编码器轮的齿与间隙(或者间隙与齿)之间的过渡边缘。

如果磁性传感器的个数大于两个，那么相邻两个磁性传感器之间间隔的角度彼此相等，在图1中表示为β。

优选地，磁性传感器可以采用差分霍尔效应传感器。此外，也可以采用GMR(巨磁电阻效应)传感器，在本发明的技术方案中对于磁性传感器的具体类型不做限定。

每个磁性传感器外侧(即沿编码器轮的径向方向向外)布置至少一个偏置磁铁106(通常是永磁体)。偏置磁铁的一个磁极朝向内侧方向(即沿编码器轮的径向向内的方向)，另一个磁极朝向外侧方向(即沿编码器轮的径向向外的方向)。偏置磁铁106用于生成偏置磁场。

在根据图1所示的实施例的传感器系统10中，偏置磁铁的个数等于磁性传感器的个数。

优选地，相邻两个偏置磁铁的磁极按照交替的方式来布置，如图1所示，偏置磁铁的N(北)极和S(南)极是交替布置的。

优选地，每个齿的宽度对应的编码器轮的圆心角α和相邻两个磁性传感器间隔的角度β被选择为可以实现以下要求：在旋转轴旋转时，磁性传感器元件依次在相等角度增量处检测到经过过渡边缘，也就是说，使得两个传感器不会同时检测到过渡边缘。

当α和β满足上面的等式时，可以实现上述要求。在该等式中，M是根据需要选择的正整数，N是磁性传感器的个数，n是和N互质的一个正整数。

在图1所示的一个具体示例中，M＝2、n＝1、N＝4，本领域技术人员可以根据需要设置适当的M、n和N，从而得到相应的α和β，只要保证两个传感器不会同时检测到过渡边缘即可，在此不再详述。

在根据本发明的传感器系统中，磁性传感器和偏置磁铁例如可以设置在一个通信电路板上，并且安装在开关设备的固定(非旋转)部分处，使得在旋转轴的旋转过程中，编码器轮的齿能够经过磁性传感器的有源区域。在本公开中，对于磁性传感器和偏置磁铁的安装位置和方式不做详述。

在根据本公开的技术方案中，以特定角间距排列多个磁性传感器，使得磁性传感器能够依次检测到齿-间隙(或者间隙-齿)的过渡边缘，从而可以实现明显小于齿角的角度的分辨率。更具体地说，与单个传感器相比，由N个磁性传感器组成的传感器阵列的标称分辨率提高了N倍，此外还可以可靠地检测旋转方向。如果采用理想的几何形状的编码器轮和传感器阵列尺寸，可以实现远低于1度的角度分辨率。

下面将参考图3A-3I来说明采用根据本发明实施例的传感器系统测量旋转轴的旋转参数的原理。图3A-3I所示的传感器系统中以传感器阵列包括4个磁性传感器1041、1042、1043和1044为例进行说明。

图3A-3I显示了当旋转轴逆时针旋转2α角度时，齿相对于磁性传感器的位置如何变化。

从图3A-3I可以看出，以角增量α/4，依次有一个过渡边缘(齿-间隙或间隙-齿过渡处)经过磁性传感器1041、1042、1043和1044的中心。

图3A是旋转角度δ＝0时，磁性传感器1041检测到一个过渡边缘。

图3B是旋转角度

时，磁性传感器1042检测到下一个过渡边缘。

图3C是旋转角度

时，磁性传感器1043检测到再下一个过渡边缘。

图3D是旋转角度

时，磁性传感器1044检测到再下一个过渡边缘。

图3E是旋转角度

时，磁性传感器1041检测到再下一个过渡边缘。

图3F是旋转角度

时，磁性传感器1042检测到再下一个过渡边缘。

图3G是旋转角度

时，磁性传感器1043检测到再下一个过渡边缘。

图3H是旋转角度

时，磁性传感器1044检测到再下一个过渡边缘。

图3I是旋转角度

时，磁性传感器1041检测到再下一个过渡边缘。

因此，从传感器的输出可以得到相对于起始位置的旋转方向和相对角度。

在编码器轮沿同一方向旋转，并且绝对位置标记不在磁性传感器的检测范围内的情况下，磁性传感器的组合输出会产生与正在检测过渡边缘的磁性传感器的序号相对应的磁性传感器的索引的周期性序列，例如“123412341234123412...”或“432143214321432...”，这里的1、2、3、4分别是磁性传感器的编号。

如果编码器轮具有一个绝对位置标记，则会打破了这种序列模式，即当较宽的间隙(或较宽的齿)经过磁性传感器时，边缘检测事件的序列会发生变化，从而可以得出编码器轮以及旋转轴的绝对角位置。进而，基于角位置和经过的时间可以计算出角速度。确切的序列模式取决于编码器轮的具体几何形状，本发明对于推导出绝对角度的具体算法以及基于角度计算角速度的具体算法都不做限定，在此不再详述。

图4示出了根据本公开的另一个实施例的传感器系统的示意图。

在实际中，传感器阵列最外边的两个磁性传感器(例如，图3A中的磁性传感器1041和1044)会遇到不同几何形状的磁场，因此不是恰好在过渡边缘通过磁性传感器中心时检测到过渡边缘，而是会早一点或晚一点。考虑到整个传感器阵列，这种影响甚至可能导致边缘的“乱序”检测，例如，实际序列可能是“14231423142314231423...”，而不是预期的“123412341234123412...”，这样估计的旋转角度也就会有相应的误差。

图4所示的根据本公开的另一个实施例的传感器系统也包括编码器轮、传感器阵列和偏置磁铁，这些部件的布置方式和工作过程与参照图1-3所描述的传感器系统相同，在此不再赘述。

在图4所示的实施例中，在图1中的偏置磁铁的两边分别增加一个额外的偏置磁铁1061和1062。

通过这种方式，所有磁性传感器几乎都在相同几何形状的磁场中工作，该几何形状仅取决于编码器轮的角度，而不取决于磁性传感器在传感器阵列中的位置。这样，可以在很大程度上避免上述“乱序”的问题。

在图4所示的实施例中，偏置磁铁的个数比磁性传感器的个数多两个，本领域技术人员也可以根据需要而设置其它数量的偏置磁铁，在此不再赘述。

如果磁性传感器与编码器轮外圆周之间的距离(空气间隙)变大，则测量出的数据的可靠性会降低。然而，考虑到制造和安装公差，希望传感器系统可以承受相对较大的空气间隙(>1mm)。最大容许空气间隙一方面取决于磁性传感器，另一方面还取决于偏置磁场的强度。

因此，图5示出了根据本发明又一个实施例的传感器系统的示意图。

图5所示的根据本公开又一个实施例的传感器系统也包括编码器轮、传感器阵列和偏置磁铁，这些部件的布置方式和工作过程与参照图1-3所描述的传感器系统相同，在此不再赘述。

在图5所示的传感器系统中，在偏置磁体外侧(即从编码器轮的径向方向向外)后方设置一个磁轭(ferromagnetic yoke)108，磁轭108为磁通量提供了一个高磁导率通路，从而可以提高偏置磁铁所产生的偏置磁场的强度。

优选地，磁轭为扇环形。

增加了磁轭的传感器系统可以允许更大的空气间隙。

在图5所示的传感器系统中，与图4所示类似，在传感器阵列两边分别增加一个额外的偏置磁铁。可以理解，也可以采用与图1类似的方式布置偏置磁铁，即偏置磁铁的个数等于磁性传感器的个数。

图6为利用根据本公开实施例的传感器系统来测量旋转轴的旋转参数的方法600的示例性过程的流程图。

优选地，旋转轴是低压/中压开关设备中的旋转轴。该旋转轴适于安装如上所述的根据本发明实施例的传感器系统。

首先，在步骤S602中，通过传感器系统获取索引序列，所述索引序列包括依次检测到过渡边缘的每个磁性传感器的索引。

在步骤S604中，基于所述索引序列中的改变来确定旋转轴的绝对角位置。

如上所述，当绝对标记不在磁性传感器的检测范围内的情况下，检测到过渡边缘的磁性传感器的索引序列是一个周期性序列，当作为绝对位置标记的齿或者间隙经过磁性传感器时，索引序列会发生改变，基于这个改变就可以得出旋转轴的绝对角位置。

在步骤S606中，基于所述绝对角位置获得所述旋转轴的旋转参数。

旋转参数例如是角度、角速度等。

根据本公开的传感器系统中的传感器阵列可以采用现成的磁性传感器，制造成本低廉。编码器轮也易于制造，无需特殊工具或材料。采用该传感器测量的角度可以实现良好的角分辨率(<1度)，对安装精度的要求也不高。该传感器系统还适用于改造现有的开关设备，因为编码器轮可以利用分体式轴环来实现，因此无需从开关设备上拆下旋转轴即可连接到该旋转轴上。与现有的解决方案相比，具有可以改造现有设备、基本上可以安装在旋转轴上的任何位置处，以及根据不同的安装要求进行定制等优势。

根据本发明的技术方案具有以下技术优势中的至少一项：

·将几个分辨率低的低成本传感器组合成具有特殊几何形状的传感器阵列，可以实现明显更高的角度分辨率。

·偏置磁铁的磁极交替排列，相比于所有磁铁的磁极方向相同，提高了传感器系统的可靠性和准确性。

·通过编码器轮的特定特征(更宽的齿/更宽的间隙)可以检测出绝对角位置。

·通过在偏置磁铁外部增加磁轭可以增强磁场强度。

·在传感器阵列两侧分别增加一个磁铁，可以消除由于最外侧磁性传感器遇到不同磁场几何形状而导致的边界效应。

图7示出了根据本公开的实施例的用于测量旋转轴的旋转参数的计算设备700的方框图。根据一个实施例，计算设备700可以包括至少一个处理器702，处理器702执行在计算机可读存储介质(即，存储器704)中存储或编码的至少一个计算机可读指令(即，上述以软件形式实现的元素)。

应该理解，在存储器704中存储的计算机可执行指令当执行时使得至少一个处理器702进行本公开以上结合图6描述的各种操作和功能。

根据一个实施例，提供了一种非暂时性机器可读介质。该非暂时性机器可读介质可以具有机器可执行指令(即，上述以软件形式实现的元素)，该指令当被机器执行时，使得机器执行本公开以上结合图6描述的各种操作和功能。

根据一个实施例，提供了一种计算机程序，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行本公开以上结合图6描述的各种操作和功能。

根据一个实施例，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行本公开以上结合图6描述的各种操作和功能。

上述各结构图中不是所有的单元都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些单元。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些单元可能由同一物理实体实现，或者，有些单元可能分别由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种传感器系统(10)，用于测量旋转轴的旋转参数，包括：

编码器轮(102)，所述编码器轮(102)是由铁磁材料制成的环形齿轮，其外圆周具有周期性的齿和间隙，所述编码器轮(102)用于固定在旋转轴上；

传感器阵列(104)，所述传感器阵列(104)包括至少两个磁性传感器，每个磁性传感器被布置在沿着所述编码器轮的外圆周、与所述编码器轮(102)的外圆周边缘相等距离处，所述磁性传感器用于检测是否经过所述编码器轮(102)的齿与间隙之间的过渡边缘；以及

偏置磁铁(106)，所述偏置磁铁(106)布置在每个磁性传感器的外侧，一个磁极朝向内侧方向，另一个磁极朝向外侧方向，所述偏置磁铁(106)用于产生偏置磁场。

2.如权利要求1所述的传感器系统(10)，其中，所述编码器轮(102)包括至少一个宽度与其它齿或间隙的宽度不同的齿或者间隙作为绝对位置标记。

3.如权利要求1所述的传感器系统(10)，其中，相邻两个磁性传感器之间间隔的角度彼此相等。

4.如权利要求1所述的传感器系统(10)，其中，所述偏置磁铁(106)的个数大于或等于磁性传感器的个数。

5.如权利要求1所述的传感器系统(10)，其中，相邻两个偏置磁铁(106)的磁极按照交替的方式进行布置。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的传感器系统(10)，还包括磁轭(108)，所述磁轭(108)设置在所述偏置磁铁(106)的外侧，用于增强所述偏置磁铁(106)产生的偏置磁场的强度。

7.如权利要求6所述的传感器系统(10)，其中，所述磁轭(108)为扇环形。

8.如权利要求1-5中任意一项所述的传感器系统(10)，其中，所述磁性传感器是差分霍尔效应传感器或差分巨磁电阻效应传感器。

9.如权利要求1-5中任意一项所述的传感器系统(10)，其中，所述旋转轴是低压/中压开关设备中的旋转轴。

10.测量旋转轴的旋转参数的方法(600)，其中，旋转轴适于安装根据权利要求1-9中任意一项所述的传感器系统，所述方法包括：

通过传感器系统获取索引序列，所述索引序列包括依次检测到过渡边缘的每个磁性传感器的索引(S602)；

基于所述索引序列中的改变来确定旋转轴的绝对角位置(S604)；以及

基于所述绝对角位置获得所述旋转轴的旋转参数(S606)。

11.如权利要求10所述的方法(600)，其中，所述旋转轴是低压/中压开关设备中的旋转轴。

12.计算设备(700)，包括：

至少一个处理器(702)；以及

与所述至少一个处理器(702)耦合的一个存储器(704)，所述存储器用于存储指令，当所述指令被所述至少一个处理器(702)执行时，使得所述处理器(702)执行如权利要求10到11中任意一项所述的方法。

13.一种非暂时性机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得所述机器执行如权利要求10到11中任意一项所述的方法。

14.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被有形地存储在计算机可读介质上并且包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行根据权利要求10到11中任意一项所述的方法。

Images