[实用新型]电子编码器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量旋转位置的绝对编码器，尤其是使用电子罗盘芯片进行检测，通过单片机进行数据调整与输出的旋转式电子编码器。 

背景技术

目前使用的旋转绝对编码器，大都是光电式编码器，基本采用2种编码读出形式：一种是使用激光光盘作为介质，在光盘上面刻线，通过激光传感器读出光盘上的刻线识别出编码，判断出旋转位置。用激光光盘作为传感介质，缺点是分辨率越高，所需直径越大，传感器的尺寸就越大；且都是单圈工作，如需多圈使用时，需在外部加齿轮减速器。一种是多极的使用镂空或者带反光材料的编码盘，通过光电二极管检测出旋转位置。由于二极管的尺寸比较大，每一级编码位数不会太高。因此，要提高精度就要增加编码器级数。而级数的增加，就要求齿轮制造精度和安装精度提高，加大生产难度，提高生产成本。 

发明内容

为了获得高精度，低成本的多圈编码器，本发明提供一种使用电子罗盘芯片作为传感器，使用单片机进行数据处理，用行星齿轮做减速器的电子编码器。 

本实用新型使用的技术方案是：使用2个12位精度的电子罗盘芯片和2个安装在齿轮减速器上的磁铁，组成2个角度传感器，2个角度传感器速比为1：64，使用弹簧通过压杆将传动齿轮压紧，通过单片机把从电子罗盘芯片读出的数据进行换算，构成18位的电子编码器。为适应更多圈数工作方式，也可在前部再加行星齿轮减速，构成低成本，高精度的多圈电子编码器。 

本实用新型的有益效果是：提供一种低成本的高精度多圈绝对编码器。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本实用新型实施例的总体结构示意图。 

图2是本实用新型实施例的除去后盖和电路板的输出部分机械结构示意图。 

图3是本实用新型实施例的电路板和电子罗盘芯片安装示意图。 

图1中1、输入轴，2、前端盖，3、外壳，4、行星减速器，5、行星减速器，6、齿轮轴，7、齿轮，8、齿轮，9、压杆，10、压杆，11、弹簧，12、电路板，13、后盖。 

图2中7、齿轮，8、齿轮，9、压杆，10、压杆，11、弹簧，14、齿轮，15、磁屏蔽环，16、磁铁，17、磁铁，18、齿轮，19磁屏蔽环。 

图3中20、电子罗盘芯片，21、单片机，22、电子罗盘芯片，12、电路板，13、后盖。 

具体实施方式

在本实施例的图1中，带齿轮的输入轴(1)安装在前端盖(2)上，前端盖(2)安装在外壳(3)上。行星减速器(4)的输入级齿轮与输入轴(1)上的齿轮啮合，输出级是齿轮轴(6)。行星减速器(5)的固定齿圈做在外壳(3)上，输入级齿轮与齿轮轴(6)上的齿轮啮合，输出级上安装有齿轮(7)。齿轮轴(6)上还安装有齿轮(8)。压杆(9)，压杆(10)和弹簧(11)安装在外壳(3)上。 

在本实施例的图2中，压杆(9)的一端安装在外壳(3)上，另一端装有齿轮(18)，齿轮(18)上套有磁屏蔽环(19)和磁铁(17)，磁铁(17)随齿轮(18)一起转动。压杆(10)的一端安装在外壳(3)上，另一端装有齿轮(14)，齿轮(14)上套有磁屏蔽环(15)和磁铁(16)，磁铁(16)会随齿轮(14)一起转动。弹簧(11)的蜗旋部分安装在外壳(3)上，两输出端分别插在压杆(9) 和压杆(10)上面的孔内。弹簧(11)的作用是使齿轮(14)，齿轮(18)分别压紧在齿轮(7)和齿轮(8)上，保持齿轮啮合紧密，以减小检测回差。齿轮(14)上的磁铁(16)与图3中线路板(12)上的电子罗盘芯片(20)组成一个角度传感器，电子罗盘芯片(20)的中心位置与磁铁(16)的旋转中心在一条轴线上。齿轮(18)上的磁铁(17)与图3中线路板(12)上的电子罗盘芯片(22)组成另一个角度传感器，电子罗盘芯片(22)的中心位置与磁铁(17)的旋转中心在一条轴线上。磁屏蔽环(15)，(19)用于减少磁铁(16)，(17)的磁力线外泄。 

12位精度的电子罗盘芯片(20)，(22)与磁铁(16)，(17)组成的角度传感器输出12位的数据，表示360度磁场的角度。通过行星减速器(5)，齿轮(7)，齿轮(8)，齿轮(14)和齿轮(18)的减速，使磁铁(16)与磁铁(17)之间的转动速比为64：1。单片机(21)读出电子罗盘芯片(20)，(22)的数据，把电子罗盘芯片(20)的数据作为6位数据使用，通过换算，合并电子罗盘芯片(22)的12位数据，得出输入轴(1)转动的圈数的18位数据。 

在本实施例中与输入轴(1)上齿轮啮合的行星减速器(4)，采用金属制造，以适应高速输入的工作状况。行星减速器(5)以及后面传递部分使用塑料制造以降低成本。