直流无刷电机霍尔信号干扰问题

南征北战 · 发表于 2018-9-21 10:31:55

直流无刷电机，手动转动电机霍尔信号波形完整，没有毛刺，通电让电机自己转动霍尔信号波形毛刺特多，干扰严重。后来在霍尔信号线上串电阻和磁珠，信号线上并电容，也就是RC滤波器，有效果毛刺变少但是任然有毛刺。有没有好的解决办法？

南征北战 · 发表于 2018-9-21 10:35:31

本帖最后由南征北战于 2018-9-21 10:36 编辑

C:\Users\Administrator\Desktop\123 电机内部是这样的

HXYDJ · 发表于 2018-9-21 11:35:56

霍尔的信号线用屏蔽线，或者在霍尔信号线外面裹上锡箔纸。

南征北战 · 发表于 2018-9-21 12:15:03

HXYDJ 发表于 2018-9-21 11:35
霍尔的信号线用屏蔽线，或者在霍尔信号线外面裹上锡箔纸。

现在电机厂生产的电机就这样，没办法加锡箔纸，只能通过电路来解决了，

zengbiao12315 · 发表于 2018-9-26 11:44:47

还是先检查一下是不是整个系统电源都会出现这种毛刺，比如驱动IC，单片机电源端。 HALL IC输出一般是上拉到电源吧，这个要单独处理一下，不能简易连接功率回路的电源端。电机转动后有BEMF，还有换向瞬间的冲击，这些都会造成干扰。

edmund1234 · 发表于 2018-9-26 13:21:29

本帖最后由 edmund1234 于 2018-9-26 13:24 编辑

干扰的特性
1 干扰功率与阻抗成正比， 2 干扰功率与传送线的频宽成正比
能理解这些的话就能改善干扰

南征北战 · 发表于 2018-9-26 16:39:06

zengbiao12315 发表于 2018-9-26 11:44
还是先检查一下是不是整个系统电源都会出现这种毛刺，比如驱动IC，单片机电源端。 HALL IC输出一般是上拉到 ...

和系统电源没关系。我用一个无感的驱动板让电机转起来，霍尔采用单独的5V供电，这个5V不是驱动板上的，我能保证这个5V电源没有毛刺，但是霍尔信号还是有毛刺。当控制板不对电机线圈输出时，由于惯性的作用，电机还在转动，这时候霍尔就没有毛刺。也就是说相线中没有电流就没有干扰.

南征北战 · 发表于 2018-9-26 16:40:04

edmund1234 发表于 2018-9-26 13:21
干扰的特性
1 干扰功率与阻抗成正比， 2 干扰功率与传送线的频宽成正比
能理解这些的话就能改善干扰

两个全理解不了，好尴尬呀。

edmund1234 · 发表于 2018-9-26 17:42:14

本帖最后由 edmund1234 于 2018-9-26 19:39 编辑

南征北战发表于 2018-9-26 16:40
两个全理解不了，好尴尬呀。

霍尔传感的输出上拉电阻阻值尽量减低（极限是要满足CPU规格书的VIL）
计算出霍尔传感的最高输出频率，然后x1.5, 再以f=1/（2*pi*R*C）的公式求得C的值，把这C加在霍尔传感输出到地（但要放置在CPU端）， R是上面提到的上拉电阻
这是针对前面提到的两条的改善方法。

zengbiao12315 · 发表于 2018-9-26 18:58:24

南征北战发表于 2018-9-26 16:39
和系统电源没关系。我用一个无感的驱动板让电机转起来，霍尔采用单独的5V供电，这个5V不是驱动板上的，我 ...

看上面的图片，霍尔信号线和马达线圈绑在一起了，把霍尔线拉出来稍微离远一点验证一下，确定这个办法有没有效，看看有没有补救，能不能裁短一点或者包层铜箔

wlq390934605 · 发表于 2018-9-27 07:07:10

本帖最后由 wlq390934605 于 2018-9-27 07:20 编辑

不要管什么抗干扰，谈什么扰干扰的基本等于费话, 直接使用低通滤波器，滤波的频率为单线信号线的频与三线信的混频率，这个可以算出来

wlq390934605 · 发表于 2018-9-27 08:35:10

STM32是有滤波器的
;
设电动车电机极30对, 磁铁数30x2=60; 最高霍尔信号频率 60x700(转)/2=42000/2 (21khz);
;
STM32能设置的频率太高, 你可以使用最后一个用一下;
;

wlq390934605 · 发表于 2018-9-27 08:42:02

如不要求硬件滤波器来提高处理器使用效率, 可以使用软件法, 先进先出平均法;
;
不过先进先出平均法, 是有缺点的, 采样频率/输入率频率的值越高, 要设的缓冲区就越大, 运算次数就越多, 这个时候可以使用卡尔漫滤波, 卡尔不存在这个问题, 先进先出平均法, 简单易用也不错, 且不需要随频率变动特征频率, 这个是自动的, 卡尔曼也是, 不过架设复杂;

wlq390934605 · 发表于 2018-9-27 08:44:19

还可以使用数字滤波芯片, 0.几毛钱的事

南征北战 · 发表于 2018-9-27 13:53:03

wlq390934605 发表于 2018-9-27 08:35
STM32是有滤波器的
;
设电动车电机极30对, 磁铁数30x2=60; 最高霍尔信号频率 60x700(转)/2=42000/2 (21kh ...

你是做电动车控制器的吗

wlq390934605 · 发表于 2018-9-27 21:43:49

本帖最后由 wlq390934605 于 2018-9-27 21:56 编辑

南征北战发表于 2018-9-27 13:53
你是做电动车控制器的吗

我做那个干嘛, 那个电机, 找个图用眼一看, 用笔一算就出来了, 这说明你不够专业;;
给你个参考, 硬件频率太高, 可能不够用, 软件法, 卡尔曼你架设不了,  给你这个, 作用:放入代码不用管,就能自动算帧率并返回, 无需注意触发时间是否均匀, 用的就是先进先出;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////;
;
/**************************************************************************************************************************/
static u32 SYS_Frame_Timer[2] = {0,0}, SYS_Frame_Lock = 0, SYS_Frame_i = 1;
static  u32 SYS_Frame_Frame[6] = {0, 0, 0, 0, 0};
/**************************************************************************************************************************/
//帧率自动统计
//return : 帧率; 0.01-xxx;
/*** SYTEM_FrameRate() ***/

float  SYSTEM_FrameRate(void)
{
OS_ERR err;

SYS_Frame_Timer[0] = OSTimeGet(&err);
if(SYS_Frame_Timer[0] - SYS_Frame_Timer[1] == 0) return 0; //除数为零跳出, 防止VStudio 报错

SYS_Frame_Frame[0] = (1000*100)/(SYS_Frame_Timer[0] - SYS_Frame_Timer[1]);  //实时帧率, 不参与显示更新;
SYS_Frame_Timer[1] = SYS_Frame_Timer[0];

if(SYS_Frame_Lock++ >(SYS_Frame_Frame[0]/(100*10))  ||  SYS_Frame_Timer[0] <10)  //更新速率锁(100ms每次) ||  低速不使用
{
SYS_Frame_Lock = 0;
SYS_Frame_Frame[SYS_Frame_i++] = SYS_Frame_Frame[0]; //先入先出, 平均算法缓冲区;
if(SYS_Frame_i > 5) SYS_Frame_i = 1;
}

return (float)((SYS_Frame_Frame[1]+SYS_Frame_Frame[2]+SYS_Frame_Frame[3]+SYS_Frame_Frame[4]+SYS_Frame_Frame[5])/5)/100;
}
/**************************************************************************************************************************/