[实用新型]一种角度测量装置

说明书

本实用新型涉及运动控制编码器技术领域，具体公开了一种角度测量装置。该装置包括转动组件和磁检测组件；转动组件包括具有转动轴，转动轴的外周具有螺旋设置的磁尺；磁检测组件非接触地设置在转动组件沿转动轴轴向方向的外圆上，磁检测组件用于对磁尺进行信号检测，磁检测组件的敏感方向与磁尺的间隔方向或磁尺的厚度方向相同，转动轴的转动周期与磁检测组件的信号检测周期对应。该装置通过设置为永磁体的磁尺，能直接利用磁检测组件对磁尺的旋转角度进行测量，从而避免了因磁场分布出现畸变而导致的测量精度差的问题，提高了角度测量装置的测量精度。

技术领域

本实用新型涉及运动控制编码器技术领域，尤其涉及一种角度测量装置。

背景技术

在现有技术中，转动控制领域主要采用角度编码器进行位置编码，而角度编码器主要采用光学效应，磁电效应，电容效应，电磁感应等原理相关的传感器。其中采用磁电效应传感器的磁性角度编码器具有抗震动、抗油污环境、耐腐蚀等优势，目前在越来越多的领域被采用。

角度编码器在工业实际应用中，有增量编码器和绝对值编码器之分，单圈绝对值编码器根据安装方式，又可分为在轴式和离轴式，在轴式是指在轴的一端，沿着轴心放置一磁铁和角度传感器，目前大多伺服编码器采用这一设计；然而在某些应用中，轴心位置不允许增加部件，此时就只能采用离轴安装，也就是侧面式，即角度传感器和磁铁安装在轴外侧。

目前离轴式磁性传感器感应的目标主要有齿轮和磁环，在电机轴上或者同步轴上，安装一齿轮或者磁环，当齿轮或磁环随电机旋转，角度传感器所在位置的磁场信号会发生同步变化，角度传感器的输出信号随之变化，对输出信号进行解码即可获得角度信息。

在现有技术中，常采用将齿轮或者磁环等外部件安装到轴上并施加磁场的方式进行检测，这就可能会导致磁场分布在某些角度时出现畸变，影响角度的测量精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种角度测量装置，能有效避免磁场分布不均的缺点，提高测量的精度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种角度测量装置，包括：转动组件和磁检测组件；所述转动组件包括具有转动轴，所述转动轴的外周具有螺旋设置的磁尺；所述磁检测组件非接触地设置在所述转动组件沿所述转动轴轴向方向的外圆上，所述磁检测组件用于对所述磁尺进行信号检测，所述磁检测组件的敏感方向与所述磁尺的间隔方向或所述磁尺的厚度方向相同，所述转动轴的转动周期与所述磁检测组件的信号检测周期对应。

其中，所述磁尺的充磁方向与磁尺厚度方向相同。

进一步地，所述角度测量装置还包括固定座，所述转动组件安装在所述固定座上。

更进一步地，所述磁检测组件固定安装在所述固定座上。

优选地，所述磁尺由永磁粉末和有机物复合材料构成。

优选地，所述永磁粉末为铁氧体、钕铁硼、衫钴或铝镍钴中的任一种。

优选地，所述有机物为塑料或橡胶。

优选地，所述磁检测组件包括N个磁敏元件，其中N为正偶数；N个所述磁敏元件沿所述转动轴的轴线方向依次排布，N个所述磁敏元件的间距与所述磁尺匹配设置，所述磁敏元件的敏感方向相同且垂直或平行于所述转动轴的轴向方向，N个所述磁敏元件形成电桥电路。

优选地，所述电桥电路为全桥电路或半桥电路。

优选地，所述角度测量装置还包括：电源芯片和信号调理芯片；所述电源芯片的输出端分别与所述电桥电路的供电端和所述信号调理芯片的供电端电连接；所述电桥电路的输出端与所述信号调理芯片的输入端电连接；所述信号调理芯片的输出端输出磁感应电信号。

本实用新型的有益效果：