[发明专利]一种双路格雷码磁编码装置

说明书

技术领域

本发明涉及传感控制技术领域，一种铁路机车使用的司机控制器编码器器件，特别是一种新型双路格雷码磁编码器。

背景技术

在我国引进技术的基础上自行开发的和谐4(DJ4)大功率交流电力机车的司机控制器普遍采用的是进口光电编码器。由于进口光电式编码器进口周期长、安装不方便、双路数据输出重复精度低等缺陷，有必要开发出一种新型的编码器，实现进口机车部件国产化，替代进口光电式编码器。同时改善现有光电式编码器进口周期长、安装不便、输出精度低，同时检测过程易受外界干扰影响的技术问题。在现有技术中，具体公开了光电式的角位置编码器。

2003年10月15日公开，公开号为CN1448774的中国发明专利公开了一种光电角位置编码器，它由光学角位置编码器和光电解码器组成，其中：光学角位置编码器包括光学编码盘及将光学编码盘与待测旋转运动系统上的运动部件连接的装置，光学编码盘上设置有按一定规律排列的图案；光电解码器包括发光器件、发光器件驱动电路、带有狭缝光栏的柱面透镜、光电探测器件、探测电路及将光电解码器中上述部件与待测旋转运动系统上的固定部件连接的装置。该光电角编码器成本低，适合于低编码精度、高转速的机电控制领域。

2004年3月10日公开，公开号为CN1480712的中国发明专利公开了一种光电式旋转编码器，其中，为了小型化且组装精度提高，使投光元件和受光元件一体化，同时，由一体化而产生的从投光元件向着受光元件的漫射光成份排除到外部。通过折返光学部件将投光元件所产生的光线折返到和光线的投光方向相反的方向上，通过具有检测图案部分的圆板由配设在和投光元件在同一基板上的受光元件接受折返后的光线，根据该受光信号检测圆板的旋转变位，其中，在配设上述投光元件和受光元件的基板前方侧配设来自上述投光元件的光线的漫射光成份通过其侧面部分到达外部的光学元件，用该光学元件覆盖上述基板，将光学元件和基板一体化。

发明内容

本发明提供一种双路格雷码磁编码装置，该发明可以很好地克服现有技术存在的光学编码器进口周期长，安装体积过大，容易受到外界干扰，测量过程不够稳定的技术问题。

本发明提供一种双路格雷码磁编码装置的具体实施方式，一种双路格雷码磁编码装置，包括采集装置一，采集装置二和电源，采集装置一包括磁敏元件一和微处理器一，采集装置二包括磁敏元件二和微处理器二，磁敏元件一与微处理器一相连，微处理器一接收磁敏元件一采集到的磁场变化传感信号，磁敏元件二与微处理器二相连，微处理器二接收磁敏元件二采集到的磁场变化传感信号，电源为磁敏元件和微处理器提供电能。

作为本发明进一步的实施方式，所述的电源包括电源一和电源二，电源一为采集装置一的磁敏元件一和微处理器一提供独立的电源，电源二为采集装置二的磁敏元件二和微处理器二提供独立的电源。

作为本发明进一步的实施方式，所述的磁敏元件一和磁敏元件二封装在一个磁感应元件的芯片中，磁敏元件一和磁敏元件二感知平行于磁感应元件表面的旋转磁极的磁场旋转变化，由此测得旋转角角度。

作为本发明进一步的实施方式，所述的微处理器一和微处理器二包括格雷码编码模块，微处理器一和微处理器二接收到磁敏元件一和磁敏元件二采集来的信号，对采集到的信号进行处理生成二进制数据，格雷码编码模块将二进制数据转换成格雷码数据，并采用并口输出格雷码数据。

作为本发明进一步的实施方式，所述的磁敏元件一和微处理器一之间通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)总线进行连接，磁敏元件二和微处理器二之间通过SPI总线进行连接。

作为本发明进一步的实施方式，所述的双路格雷码磁编码装置包括缓冲放大电路，缓冲放大电路与微处理器一和微处理器二相连，将来自微处理器一和微处理器二的输出数据进行缓冲放大，并通过并口输出。

作为本发明进一步的实施方式，所述的磁感应元件包括磁感应片和DSP(Digital SignalProcessing，数字信号处理器)，所述的磁感应片每转一圈可形成4096个脉冲信号，磁感应片与DSP相连，DSP处理来自磁感应片的输出脉冲信号。

通过应用本发明实施方式所描述的一种双路格雷码磁编码装置，具有以下技术效果：

(1)结构一体化，将两个编码器安装在一根轴上，确保了两路数据输出的重复精度，其重复精度±1LBS，两路独立的测量和供电系统提高了测量过程的稳定性；

(2)磁极与磁敏感元件非接触信号感应，无触点，无磨损，无接触电噪声，使用寿命极长；