[发明专利]一种光磁混合编码器系统

说明书

本发明公开了的光磁混合编码器系统，包括光电池；感应正对磁钢中心位置磁场变化的磁感芯片；感应正对磁钢边缘位置磁场变化的霍尔芯片。处理器用于根据所述光编码信号解算出绝对位置的刻线相位角；根据磁编码信号生成绝对位置的刻线值和圈数值；衔接所述刻线相位角、所述刻线值以及所述圈数值，获得多圈绝对位置信息。本申请是分别根据两种解算方式的精确度，各选取两组绝对位置的部分数据进行衔接组合，从而获得较为准确地位置数据；另外，磁编码信号是基于分别对应于磁钢中心位置和边缘位置两种不同位置的磁场变化而生成的，提高整个光磁编码器的测量精度，有利于光磁混合编码器的广泛应用。

技术领域

本发明涉及编码器技术领域，特别是涉及一种光磁混合编码器系统。

背景技术

光编码器是由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形明暗相间的刻线，有光电发射和接收器件读取并获得信号的一类传感器，主要用来测量位移或角度。光电编码器具有测量精确度高的优点，同时也存在易污染，抗干扰能力差的缺点。光编码器是因其测量精确度高的特点，成为目前行业内应用最为广泛的编码器。但是光编码器因为抗污染、抗干扰能力弱，也使得光编码器的应用受到一定的限制。

另外，目前还存在一种光磁混合编码器，通过结合检测的光信号和电信号共同解算出位置信息。这种编码器能够在一定程度上减小污染、震动等方面的干扰对解算出的位置信息的准确度的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种光磁混合编码器系统，提高光磁编码器的测量精度，有利于光磁混合编码器的广泛应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光磁混合编码器系统，包括用于感应码道的光信号的变化，生成相应的光编码信号的光电池；

用于感应磁钢的磁场变化，生成磁编码信号的磁感芯片，其中，所述磁钢和设置有所述码道的码盘设于同一旋转主轴上；

和所述光电池以及所述磁感芯片分别相连接的处理器，用于根据所述光编码信号解算出第一绝对位置；根据所述磁编码信号解算出第二绝对位置；衔接所述第一绝对位置中的刻线相位角、所述第二绝对位置的刻线值以及所述第二绝对位置的圈数值，获得多圈绝对位置信息。

其中，所述磁钢包括半圆形N磁极和半圆形S磁极；

所述磁感片包括第一磁感芯片和第二磁感芯片；

所述第一磁感芯片包括两个正交设置的芯片，且所述磁钢每旋转一圈，所述第一磁场芯片输出一个周期的方波信号；且两个所述第一磁感芯片输出信号的相位差为90度；

所述第二磁感芯片用于所述磁钢每旋转一周，输出两个周期的正弦信号和两个周期的余弦信号。

其中，两个所述第一磁感芯片均设于正对所述磁钢边缘位置处；所述第二磁感芯片设于正对所述磁钢中心位置处。

其中，所述第一磁感芯片为TMR芯片、GMR芯片或AMR芯片任意一种，所述磁感芯片为AMR芯片。

其中，所述磁钢设置在所述码盘的中心位置。

其中，所述处理器具体用于：

根据当前时刻的两个所述方波信号，确定当前时刻的第二绝对位置的位置范围；根据所述位置范围和当前时刻的所述正弦信号和所述余弦信号，确定当前时刻的所述第二绝对位置的刻线值；根据所述第一磁感芯片输出的方波信号的累计周期数，获得所述第二绝对位置的圈数值。

其中，所述处理器具体还用于：

将所述第一绝对位置和所述第二绝对位置的刻线值、刻线相位角以及圈数值进行一一对比，判断所述编码器是否可用。

其中，所述处理器具体还用于：