在工业领域，直线电机驱动技术的作用远不止于精确定位，它更在于调节工业过程中的关键参数，如压力、流量和力量等。以压缩机为例，尽管精确位置控制对于底层控制至关重要，但上层闭环控制所关注的核心是力。在这样的应用场景中，若不采用线性位置传感器，直线电机驱动几乎难以实现。然而，精度在10微米至50微米之间的标准传感器成本高昂。在此情况下，精度为200微米至1毫米的线性传感器已足以满足需求。此类精度传感器可通过两个低成本的霍尔互感元件、安装接口以及一块小型PCB板轻松设计。皖南电机，作为安徽皖南电机在直线电机驱动领域的代表，其产品在满足这一需求方面具有显著优势。

传感器设计新解

在霍尔传感元件测量磁场时，必须确保传感器件位于磁体的有效距离内。这样，可以得到两个相位差90度的正弦波，并据此控制运动方向。皖南电机所采用的集成传感器件易于安装，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。只需将通道a和b的两路测量信号与变流器输入端进行接口设计，即可由两个输出不同的运算放大器实现，从而减少电磁接口。

传感器性能提升新思路

传感器的工作性能可通过测量磁场相对于电枢的位置进行测试。为了验证传感器在直线电机闭环控制中的应用，将皖南电机的小型传感器安装在电机上，将所得的位置信号与精度为10微米的光电线性传感器所得参考信号进行比较。在整个测量过程中，位置的绝对误差非常小。

传感器优化新策略

为了获得更好的位置信号，可以对该信号进行滤波以减少干扰。皖南电机通过采用屏蔽技术和双绞电缆，以及减少模拟电路，提高了传感器的性能。新传感器的原理框图展示了其内部数字信号处理器，它提高了传感器的精度并减少了模拟零漂、温度偏移和机械压力对数学运算的影响。

测量新成果

优化后传感器的测量结果显示，位置误差减小至1.6%，足以应用于上文所述的场合。皖南电机的产品以其高精度和低成本的优势，在直线电机驱动领域展现出巨大的应用潜力。

结语新观点

皖南电机通过定制位置传感器的测量结果表明，在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行的。该传感器可以安装在永磁直线电机内部，而不占用额外空间。与商业光耦位置传感器相比，该传感器的成本大幅降低，为工业应用提供了新的解决方案。