开关磁阻电机驱动系统是需要位置闭环的机电一体化系统，位置闭环正是SRM有别于步进电机传动系统的重要标志之一。SRM的运行需要在线实时检测转子位置、速度，然后根据控制目标综合这些信息给出控制指令，实现运行控制。转子位置检测环节是SRM速度闭环控制的重要组成部分，提供闭环控制所需的速度信号，同时检测到的位置信号为各相功率开关原件提供逻辑切换的依据。
图7.13 PWM输出电路
开关磁阻电机位置检测方式可分为两大类，即直接位置检测和间接位置检测。前者一般指通过位置传感器来直接检测转子的实时位置信号；后者则是指无位置传感器的检测方法。如采用定子绕组瞬态电感信息的波形检测法、基于状态观测器的无位置传感器以及反串线圈法检测技术等。本节采用相对简单、精确度高的直接位置检测方式。
对于四相8/6极开关磁阻电机，采用欧姆龙的型号为E6C3-AG5C的绝对式编码器，该编码器采用10位的格雷码输出，电平输出方式为NPN集电极开路输出。FPGA芯片有丰富的数字接口可以供用户配置，所以系统中用FPGA对10路编码器数字信号进行采集。由于编码器的输出电平为15 V，而FPGA的数字接口为TLL的3.3 V电平，所以位置检测电路中需要有电平转换功能。整个开关磁阻电机是强电和低电混合的系统，编码器的数字信号难免会受到系统中一些因素的影响而产生波形畸变，所以检测电路中还要加入适当的滤波电路滤除编码器脉冲信号的毛刺。
由于本节所用编码器输出的数字信号是集电极开路形式，所以在编码器输出端需要接一个上拉电阻，并与15 V连接，如图7.14所示。输出的数字信号接入到一个RC低通滤波器中，滤掉高频的噪声信号。由于RC滤波滤掉高频信号的同时，也会滤掉脉冲信号中的高频部分，使得脉冲信号边沿变得圆滑。所以滤波后的脉冲信号需要再经过施密特触发器对其进行整形，使脉冲边沿变得陡峭，经过滤波、整形的输出信号为A2。
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图7.14 编码器信号调理电路
然后将输出的数字信号分别通入光耦隔离6N137，其作用是将控制芯片DSP2812和FPGA与编码器采集端进行隔离，如图7.15所示。其中A2为光耦隔离输入端，A3为光耦隔离输出端，R90和R91为电流电阻。经过光耦隔离后的脉冲电平为5 V，最后用74LS245进行电平转换得到3.3 V的TTL电平，如图7.16所示。
图7.15 编码器信号光耦电路
图7.16 编码器信号电平转换电路
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