[实用新型]非接触圆环形磁电旋转编码器

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种传感器，具体的说是一种非接触圆环形磁电旋转编码器，该编码器可广泛应用于数控机床、电梯行业、航海、自动化、航空、电机控制和工业自动化等领域。

背景技术

编码器是一种将角度位移转换成一连串数字脉冲的旋转式传感器。其基本结构是由发光器件、码盘、狭缝、接收元件组成。当编码器轴带动码盘旋转时，经发光元件发出的光被码盘、狭缝切割成断续光线并被接收元件接收，产生初始信号，该信号经后续电路处理后，输出信号。旋转编码器的精度取决于机械和电气的因素，这些因素有：光盘偏心、轴承偏心、以及光学部分的不精确性。传统的光电编码器由于其码盘一般为玻璃制品，易碎，在抗振动方面具有先天的缺点，防护等级低，工作温度范围窄，-20 ⁰C到+50 ⁰C，并且码盘刻划时精度要求高，难度大。装配成本高，生产效率低。结构上需要主轴和轴承，采购成本高。组装调试时对于轴承，主轴，主体，光学器件等之间的配合要求严格，在减少误差上难度大，生产效率低。

发明内容

本实用新型的目的是采用磁电原理，解决传统光电编码器码盘易碎、精度要求高，机械结构复杂，装调过程繁琐等缺点，选用磁电集成芯片实现信号的产生，接收与处理，省去传统光电式复杂的调试过程，大幅度提高生产效率和产品的性能，提供一种微型化、可靠性高、抗振动、高频响、低成本、精度高、误差小、寿命长的非接触圆环形磁电旋转编码器。

本实用新型的目的是这样实现的，该编码器包括环形编码器主体Ⅰ和与环形编码器主体Ⅰ之间带有间隙、对应编码器主体Ⅰ设置的采集头Ⅱ；所述的编码器主体Ⅰ包括承载环体、贴套在承载主体上沿部位的磁圈、设置在承载环体和磁圈外面起保护磁圈作用的保护罩，所述的采集头Ⅱ内设置有磁感应芯片。

所述的磁圈根据不同脉冲要求经过特别冲磁，其沿磁圈的圆周面N、S极性交替设置，且个数为偶数。

所述的采集头Ⅱ包括上盖、端面带有刷头的下盖、设置在上盖和下盖内部的电路板、电路板上设置的磁感应芯片。

所述的刷头是两个，分别插入下盖下面的槽内。

本实用新型由于采用上述结构具有以下优点：

1、本实用新型编码器主体机械外形上采用大圆环的空心结构，无主轴和轴承，无需码盘，大大的简化了机械结构，同时也降低了采购成本，采用了非接触设计，精度高、寿命长、减少机械误差。其采集头电路板上选用了高精度的磁传感芯片7，采用磁电式原理，可以识别位于芯片下方的永久磁圈的角度位置，内有集成电路对其进行处理，可根据需要编入不同的程序，来实现不同的脉冲数和相位关系，是电路简单，重量小，使用起来更加轻便。

2、本实用新型解决了传统光电编码器码盘易碎、精度要求高，机械结构复杂，装调过程复杂等缺点。选用磁电集成芯片进行信号的产生，接收与处理，省去了传统光电式复杂的调试过程，具有明显的优势，大幅度提高生产效率，提高了产品的性能，具有微型化、高可靠性、抗振动、高频响、低成本等优点。

3、机械结构简化坚固：无需码盘和轴承，以及主轴，可直接安装在所测物体主轴上，可使编码器的转速与所测物体转速一致。外形更轻巧，灵活，提供了长期工作的可靠性。设计坚固，防护等级高，能防油、防水、防灰尘等，可达IP64，能抵御高强度撞击和震动。

4、灵活可靠、精确：非接触、无磨损设计，即使在较高温度下信号仍旧很稳定，工作温度范围宽，-40 ⁰C到+125 ⁰C。可提供多种工业标准格式输出。在芯片中有大阵列霍尔效果传感器，结合非常精确的输出信号，确保了高纯度信号和精度。

5、提高生产效率：产品调试方便快捷，内有专用的磁电集成芯片，更智能化，不需要像传统的光电式结构在产品调试中需要花费大量时间去调整主体与电路板、光学器件之间的位置关系，才能获得信号。

附图说明

图1是非接触圆环形磁电旋转编码器整体结构示意图。

图2是本实用新型环形编码器主体A-A剖面图。

图3是本实用新型环形编码器主体上磁圈展开后的磁环圆周面N、S极性分布设置图。

图4是本实用新型采集头整体分解结构示意图。

图5是本实用新型非接触圆环形磁电旋转编码器工作原理框图。

具体实施方式

由附图1、2所示：该编码器由环形编码器主体Ⅰ和与环形编码器主体Ⅰ之间带有间隙、对应编码器主体Ⅰ设置的采集头Ⅱ两部分组成，所述的编码器主体Ⅰ包括承载环体1、贴套在承载主体1上沿部位的磁环2、设置在环承载环体1和磁圈2外面起保护磁圈2作用的保护罩3。