[发明专利]基于不同磁钢长度的绝对式磁电角位移传感器实现方法

说明书

本发明涉及一种基于不同磁钢长度的绝对式磁电角位移传感器实现方法，将单轨道转子码盘按照圆周划分为若干区域，其中每个区域内安装一个贴片式磁钢，每个贴片式磁钢的长度不同，相邻磁钢之间按照N‑S‑N‑S交替的方式均匀充磁，在定子侧面安装有数量不小于2个的磁敏传感器，通过磁敏传感器输出的组合信号确定一周内信号的唯一性。本发明能够实时测量并获取电机转轴等旋转的角位移。

技术领域

本发明涉及电机转子旋转角位移测试技术领域，特别是涉及一种基于不同磁钢长度的绝对式磁电角位移传感器实现方法。

背景技术

编码器检测电机的转子位置和转速并以数字量的形式反馈给控制器，通过控制器中的控制算法输出控制量，分别进行位置环和速度环的控制，实现一个完整的闭环伺服控制。通过伺服控制系统的构成可见，要实现电机的高性能控制，编码器反馈的信息必须快速，准确和可靠，故编码器的品质在很大程度上决定了电机运行的效果。在实际的伺服电机生产中，一般会在电机转子上同轴集成安装编码器，用于获取转子的位置和速度信息。

轴角编码器主要有光电式和磁电式两种。目前工控行业中应用的主要是光电式轴角编码器，其分辨率高，制作技术非常成熟；但其码盘抗振动、冲击能力不强，容易受油污、尘埃、结露环境的影响，实现高分辨率主要靠增加码盘刻线，实现小型且高分辨率输出比较困难；另外，工作温度范围不宽，绝对式输出型体积大难以小型化。

磁编码器主要分为传统的磁阻式磁电编码器和霍尔式磁电编码器，前者结构复杂，元器件的制取成本高，角度输出为增量式，而后者结构简单成本较低成为磁编码器发展的主流方向。

霍尔式磁电编码器是采用霍尔元件感应磁信号的变化，通过霍尔输出信号的解算得到角位移信息，在算法设计上按照连续信号的模型进行运算输出连续的绝对角度，不同于磁阻式磁电编码器的利用信号的跳变输出增量脉冲。按照采用磁钢的极对数的不同，分为单对磁极和多对磁极霍尔式磁电编码器。

磁电编码器可以电机集成安装，制成封闭式结构，受外界污染影响小。与光电编码器和旋转变压器相比具有独特的优势，磁电编码器结构简单，组成部件少，响应速度快，体积更小，成本更低，抗冲击能力强。基于上述优点，近年来磁电编码器在高精度测量和运动控制领域中的应用不断增加，成为系统不可或缺的组成部分。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于不同磁钢长度的绝对式磁电角位移传感器实现方法，能够实时测量并获取电机转轴等旋转的角位移。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于不同磁钢长度的绝对式磁电角位移传感器实现方法，将单轨道转子码盘按照圆周划分为若干区域，其中每个区域内安装一个贴片式磁钢，每个贴片式磁钢的长度不同，相邻磁钢之间按照N-S-N-S交替的方式均匀充磁，在定子侧面安装有数量不小于2个的磁敏传感器，通过磁敏传感器输出的组合信号确定一周内信号的唯一性。

在转子码盘的径向或轴向设置有若干相等极距但长度不同的n对贴片式磁钢。

在转子码盘的径向或轴向设置有若干长度不同的n对贴片式磁钢构成一个磁环。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过采用不同长度的贴片式磁钢形成多对磁极式单轨码盘，体积小且抗冲击能力强。此磁电编码器结构简单，组成部件少，成本低且安装简易。

附图说明

图1是两对磁极时磁环充磁平面图；

图2是两对磁极长度不同时充磁平面图。

具体实施方式