[发明专利]一种步进电机用编码器及步进电机初始相位识别方法

说明书

本发明公开了一种步进电机用编码器及步进电机初始相位识别方法，步进电机用编码器包括：支架；PCB板，PCB板上设有若干个反射式光电器件和接插件；反射式码盘，所述反射式码盘与步进电机的转轴连接，并且与PCB板相平行，所述反射式码盘上设有若干个码道，识别方法包括如下步骤：(1)步进电机工作时，会带动反射式码盘进行旋转，这时PCB板上的反射式光电器件会生成稳定的电信号；(3)然后将电信号进行处理得到A相信号和B相信号；(4)然后将获得的A相信号和B相信号与电机反电势进行对比，直接准确识别步进电机初始相位。本发明使得编码器能够在电机通电时能够识别电机转子位置，并能准确反馈给驱动器，使其正确无误的给电机通电。

技术领域

本发明涉及一种编码器，具体涉及一种步进电机用编码器及步进电机初始相位识别方法。

背景技术

随着自动化行业的发展，自动控制技术在各领域中已越来越多的得到应用。而以步进电机为控制对象的伺服控制系统逐步应用到工业生产、科研和国防等方方面面。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的控制电机，是机电一体化的关键产品之一，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件。而步进电机断电后没有位置记忆，启动时动力线的通电组合与顺序是任意的，使得电机上电时震动或反转，这种情况在某些高精密运动场合是绝对不允许出现的。

而目前解决编码器上电通电顺序的方法主要有以下几种：1、安装绝对值编码器；2、安装脉冲式编码器；3、安装霍尔元件等；这些实现方法或多或少都存在一些缺点。

绝对值编码器存在如下缺点：

成本高：步进电机一般应用于中低端市场，用绝对值编码器价格太高，不容易接受；

驱动器匹配难度高：由于安装绝对值编码器的步进电机需要相应的驱动器才能控制运行，由于技术难度较高，一般厂商比较难开发此类驱动器，应用也会受到限制。

脉冲式编码器存在如下缺点：

(1)码盘难加工，成本高：由于步进电机极对数较多(几十对)，而编码器码盘上需要与电机相同的极对数刻线，因此码盘很难加工，市面上很少有类似码盘，需要定制，所以价格比较高；

(2)体积大，小机座步进用不了：脉冲式编码器整体架构较大，因此所需安装尺寸需求较大，不容易在小机座上实现。

安装霍尔元件存在如下缺点：

(1)磁环难充磁，成本高：由于步进电机极对数较多(几十对)，而用于在霍尔中产生uvw信号的磁环极对数需与电机有相同的极对数，而磁环体积又小，因此磁环很难充磁，市面上很少有类似磁环，需要定制，所以价格比较高；

(2)由于霍尔有磁滞效应，在电机启动时会有一定的位置响应时间差，因此在一些要求高响应性的高端应用中，可能就无法应用。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种步进电机用编码器及步进电机初始相位识别方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种步进电机用编码器，所述步进电机用编码器包括：

支架，所述支架可拆卸地设置在步进电机上；

PCB板，所述PCB板设置在支架上，所述PCB板上设有若干个反射式光电器件和接插件，所述接插件通过线路连接步进电机的控制器；

反射式码盘，所述反射式码盘与步进电机的转轴连接，并且与PCB板相平行，所述反射式码盘上设有若干个码道，并且这些码道与PCB板上的反射式光电器件一一对应。

在本发明的一个优选实施例中，所述PCB板上还设有阻容元件，所述阻容元件与各个反射式光电器件连接。