[实用新型]一种磁阻式单圈绝对式编码器

说明书

技术领域

本实用新型属于编码器被动测量技术领域。

背景技术

绝对式编码器具有广阔的市场需求，因此各厂家始终坚持不懈的研发绝对式编码器。绝对编码器长久以来一直是以光电式为主导，光栅盘的刻线与指示光栅的刻线存在一定的角度偏差，光栅盘旋转后，经平行光照射，在光电池上产生明暗相间的摩尔条纹，光电池感知光强变化输出正余弦信号。

缺点是对环境要求较高，容易受到油污的侵蚀。光栅盘为玻璃材质，容易受到外部震动、冲击等环境的影响，码盘出现破碎，并且需要做密封处理。

同时磁电式单圈绝对式编码器也应市场需求应用在各个领域，其原理：在旋转轴的轴心固定一个磁柱，霍尔器件在磁柱的正上方放置，磁柱转动一周过程中，霍尔传感器接收的磁通量方向不断变化，通过电路处理输出正余弦信号。

这种安装方式只适用于轴端安装，无法实现大空心轴安装，而且磁柱的磁性范围小，得到的波形正弦性不够，限制了对波形的细分。

发明内容

本实用新型涉及一种磁阻式单圈绝对式编码器，以解决存在的对环境要求较高、只适用于轴端安装，无法实现大空心轴安装，而且磁柱的磁性范围小，得到的波形正弦性不够，限制了对波形的细分的问题。

本实用新型采取的技术方案是：金属圆盘一圆心与旋转轴中心偏心安装，该金属圆盘一为铁磁性质材料，一个磁阻传感器一放置在旋转中心的径向方向，且与金属圆盘一同一平面，另一个金属圆盘二圆心与旋转中心采用偏心安装，使两金属圆盘的偏心方向互相垂直，另一个磁阻传感器二与所述磁阻传感器一放置在同一位置，且上下重叠，分别对应一个金属圆盘。

本实用新型一种实施方式是，N个金属圆盘圆心与旋转中心采用偏心安装，N>2，N是自然数，N个金属圆盘的偏心方向相差一定的度数，N个磁阻传感器放置在同一位置，且上下重叠，N个磁阻传感器放置在旋转中心的径向方向，分别对应一个金属圆盘。

本实用新型一种实施方式是，金属圆盘在偏心方向打一个小孔或在偏心的反方向加一个金属块。

本实用新型一种实施方式是，信号处理器与各磁组传感器分别连接。

本实用新型的优点是：结构新颖，对环境要求低：使用磁阻传感器，可用于光电式编码器无法正常工作的油污的环境，抗振动，较光电编码器故障率低；所用的磁阻传感器技术成熟，金属圆盘加工难度低，降低成本的同时也解决了光电编码器对加工精度要求高的问题；用户安装方便：用户定位安装方便，精度可靠，适合安装在大口径的空心轴或实心轴后端，且不妨碍电机轴末端的其他安装设备，对电机要求低：此方法可解决光电编码器对轴向窜动和径向跳动敏感等问题，提高了产品的适应性；拓展性良好：能应用于单圈绝对式编码器、增量式编码器。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

图2是本实用新型的结构原理图；

图3是本实用新型金属圆盘上有减料小孔或在反向加料的结构示意图；

图4是本实用新型N个金属圆盘与N个磁阻传感器的结构示意图；

图5是本实用新型N个金属圆盘与N个磁阻传感器的结构示意图。

具体实施方式

金属圆盘一1圆心O1与旋转轴3中心O偏心安装，该金属圆盘一为铁磁性质材料，一个磁阻传感器一2放置在旋转中心的径向方向，且与金属圆盘一同一平面，另一个金属圆盘二1’圆心O2与旋转中心O采用偏心安装，使两金属圆盘的偏心方向互相垂直，另一个磁阻传感器二2’与所述磁阻传感器一放置在同一位置，且上下重叠，分别对应一个金属圆盘。

本实用新型一种实施方式是，N个金属圆盘圆心与旋转中心采用偏心安装，N>2，N是自然数，N个金属圆盘的偏心方向相差一定的度数，N个磁阻传感器放置在同一位置，且上下重叠，N个磁阻传感器放置在旋转中心的径向方向，分别对应一个金属圆盘。

本实用新型一种实施方式是，金属圆盘在偏心方向打一个小孔5或在偏心的反方向加一个金属块6。满足动平衡要求，保持金属圆盘不产生离心力。

本实用新型一种实施方式是，信号处理器4与各磁组传感器分别连接。

金属圆盘一1，金属圆盘二1’旋转一圈的过程中，与磁阻传感器的间隙呈正弦规律性变化，即输出信号与转动角度为正弦关系，输出两个相差90度的正弦波。

磁阻传感器输出的正余弦信号，经过信号处理器细分后，一个周期的正余弦波细分为N份，每一份具有绝对位置关系，可作为绝对式编码器使用，具有定位功能，可以测量360度内的任何位置，也可测量局部角度变化。如：工业机器人小范围转动的关节等。

本实用新型还适用于N个金属圆盘与N个磁阻传感器的情况，如图4，图5所示，即磁阻传感器一，磁阻传感器二．．．．．．磁阻传感器N放置在旋转中心径向方向，且相互重叠。金属圆盘一，金属圆盘二．．．．．金属圆盘N的偏心方向相差一定的度数，磁阻传感器一，磁阻传感器二．．．．．．磁阻传感器N放置在旋转中心的径向方向，分别对应一个金属圆盘，可得到N个相差一定相位差的正余弦波形的信号，N>2，N是自然数。