[发明专利]量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器及其装置

说明书

一种量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器，包含环形基体、磁性编码单元，及位置编码单元。环形基体包括第一表面及第二表面。磁性编码单元设于环形基体的第一表面或第二表面，并包括多个以环形基体的中心轴线为同心圆交错排列的第一磁极与第二磁极。位置编码单元与磁性编码单元设于相同表面，且与磁性编码单元相邻排列。本发明还提供一种磁性编码装置适用于安装在旋转轴上，包含前述的编码器及感测器。感测器与磁性编码器间隔设置，并包括能感测磁场强度的磁性类比感测元件。同时在磁性编码单元旁形成位置编码单元，不仅可通过磁性编码单元来量测旋转轴的偏摆量之外，还能通过位置编码单元来量测旋转轴的角度位置。

技术领域

本发明涉及一种编码器，特别是涉及一种量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器及其装置。

背景技术

现有技术通常是使用一编码器来量测一转动装置的位置，例如中国台湾地区第I241063公告专利(下称前案)公开一种薄型绝对位置磁性编码器，主要是将多个轴向充磁的轴向磁环与径向充磁的径向磁环彼此交错排列成扁平圆盘状，且相邻的磁环中，其磁环极数是由内向外增加(也就是外环的磁极数会多于内环磁极数)，从而构成一绝对编码器。

虽然前案通过让轴向磁环与径向磁环彼此交错排列避免两磁环之间相互干扰，而减少使用中性隔离环来做隔离，然而，当量测所需而将充磁方向相同的磁环的相邻排列时，也还是需在两磁环之间设置中性隔离环作为间隔。

此外，前案的结构是属于绝对编码器，而仅用来量测转动装置的转角角度侦测或转速侦测，而无法量测转动装置中的一旋转轴的轴向偏摆量或径向偏摆量，换句话说，当要量测旋转轴的轴向偏摆量或径向偏摆量时，会额外加装其他位移感测元件，如涡电流、雷射位移计等方式进行量测。因此，改良现有磁性编码器的结构并研发能同时量测旋转轴的偏摆量与角度位置的磁性编码器，是本领域技术人员所待解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器。

本发明量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器包含环形基体、磁性编码单元，及位置编码单元；所述环形基体由导磁材料构成，包括第一表面，及相反所述第一表面的第二表面；磁性编码单元设置于所述环形基体的所述第一表面与所述第二表面的其中一者，并包括多个以所述环形基体的中心轴线为同心圆交错排列的第一磁极与第二磁极；所述位置编码单元与所述磁性编码单元设置于相同表面，且以所述中心轴线为同心圆地与所述磁性编码单元相邻排列。

本发明的量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器，所述第一表面与所述第二表面的法线与所述中心轴线平行，所述磁性编码单元设置于所述第一表面，且所述第一磁极与所述第二磁极的交界线沿所述环形基体的径向排列，所述位置编码单元设置于所述第一表面，且位于所述环形基体的内周缘与所述磁性编码单元之间，或位于所述环形基体的外周缘与所述磁性编码单元之间。

本发明的量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器，还包含设置于所述环形基体的所述内周缘的固定件。

本发明的量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器，所述第一表面与所述第二表面的法线与所述中心轴线垂直，且所述第二表面邻近所述中心轴线，而所述磁性编码单元设置于所述第一表面，且所述第一磁极与所述第二磁极的交界线沿所述环形基体的轴向排列。

本发明的量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器，还包含设置于所述环形基体的所述第二表面的固定件。

本发明的量测旋转轴偏摆与角度位置的磁性编码器，所述位置编码单元为增量式编码与绝对式编码其中一者。

本发明还提供一种磁性编码装置。