[发明专利]一种磁编码器及电机旋转位置测量装置

说明书

本发明提供一种磁编码器及电机旋转位置测量装置，其中，磁编码器包括用于和定子部分相固定的霍尔传感器、以及用于和转子部分相固定的磁铁，霍尔传感器分布在转子部分的中心轴线上、且霍尔传感器的敏感表面平行于转子部分的中心轴线上，磁铁沿转子部分的径向分布在霍尔传感器的外侧。本申请涉及的磁编码器中，其通过霍尔传感器和磁铁的位置设置能够实现可靠且高精度的测试，故本申请中的磁编码器具有结构简单、安装调试方便、测量精度高、成本低等优点，使得具有该磁编码器的电机旋转位置测量装置也相应地具有上述优点，有利于电机旋转位置测量装置在缝纫机中的推广使用。

技术领域

本发明涉及一种磁编码器。

本发明还涉及一种安装有上述磁编码器的电机旋转位置测量装置。

背景技术

电机(即电机轴)旋转位置一直是电机闭环控制中一个非常重要的参数，故电机旋转位置的测量一直是电机闭环控制中一个非常重要的环节。目前，常用的电机旋转位置测量装置很多都采用光电编码器、磁编码器、或旋转电位器的方式进行电机旋转位置的测量，但这些传统的电机旋转位置测量装置都存在下述缺陷。电机旋转位置测量装置采用光电编码器时，测量精度取决于光电编码器中光栅的精度，但光栅精度越高、相应的光电编码器价格也就越贵。同样地，高精度的磁编码器的价格也非常地昂贵，由此造成电机旋转位置测量装置的成本的大幅度上升。但是，在电机旋转位置测量装置的某些应用中，要得到一个精度高的位置信号，若采用精度高的光电编码器或磁编码器，由此造成的成本上升在很多应用中是不能被接受的，比如在缝纫机中的应用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高精度、但低成本的磁编码器。

为实现上述目的，本发明提供一种磁编码器，包括用于和定子部分相固定的霍尔传感器、以及用于和转子部分相固定的磁铁，其特征在于：所述霍尔传感器分布在转子部分的中心轴线上、且霍尔传感器的敏感表面平行于转子部分的中心轴线上，所述磁铁沿转子部分的径向分布在霍尔传感器的外侧。

进一步地，所述霍尔传感器为线性霍尔传感器。

进一步地，所述磁编码器还包括用于和定子部分固定连接的霍尔安装支架、以及用于转子部分固定连接的磁铁安装支架；所述磁铁安装支架中设有收容腔、以及沿转子部分的径向设在收容腔外侧的磁铁安装腔，所述磁铁固定在磁铁安装腔中，所述收容腔沿转子部分的轴向设在转子部分端部的外侧；所述霍尔安装支架设有位于磁铁安装腔中的霍尔安装部、以及开设在霍尔安装部中的霍尔安装腔，所述霍尔传感器固定在霍尔安装腔中。

进一步地，所述霍尔安装支架具有沿转子部分的径向平直延伸的支架固定部，所述支架固定部用于和定子部分固定连接。

进一步地，所述收容腔和磁铁安装腔都开设在磁铁安装支架背向转子部分端部的一侧，所述磁铁安装支架面向转子部分端部的另一侧开设有固定槽，所述固定槽用于容置转子部分的端部。

进一步地，所述磁铁有两个，所述霍尔传感器有一个；两个磁铁平行设置、且沿转子部分的轴对称分布在霍尔传感器的外周，两个磁铁相互面对的磁极极性相反、使两个磁铁之间形成匀强磁场，所述霍尔传感器位于匀强磁场中。

进一步地，所述磁铁有两个，所述霍尔传感器有三个；两个磁铁平行设置、且沿转子部分的轴对称分布在三个霍尔传感器的外周，两个磁铁相互面对的磁极极性相反、使两个磁铁之间形成匀强磁场；三个霍尔传感器沿转子部分的周向间隔排布、且都位于匀强磁场中。

进一步地，所述磁编码器还包括连接导线和传感器信号处理器，所述霍尔传感器通过连接导线与传感器信号处理器相连。

本申请还提供一种电机旋转位置测量装置，包括电机和如上所述的磁编码器，所述电机具有电机壳、以及可转动地安装在电机壳中的电机轴，所述磁编码器中的磁铁与电机轴相固定，所述磁编码器中的霍尔传感器与电机壳相固定。