[实用新型]编码器、电机及自动化设备

说明书

本实用新型提供了一种编码器、电机及自动化设备，编码器包括电路板，电路板包括：至少一个磁感模块，磁感模块用于感应编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，以获得当前时刻的第一绝对位置；至少一个光感模块，光感模块用于感应编码器的光信号的变化以生成光编码信号，以获得当前时刻的相对位置；电路板上还包括与光感模块和磁感模块连接的信号处理单元，信号处理单元用于接收并处理磁编码信号和光编码信号，以获得编码器的当前时刻的第二绝对位置，以解决现有技术中的光磁混合编码器的测量位置信息的过程较为复杂的问题。

技术领域

本实用新型涉及编码器技术领域，具体而言，涉及一种编码器、电机及自动化设备。

背景技术

光电编码器是包括光电码盘，光电码盘的中心套设在转轴上，光电码盘上设置有环形的明暗相间的刻线，光电编码器还包括具有光发射器件和光接收器件，以通过光接收器件来读取光发射器件所发出的光信号并将其转化为电信号，主要用来测量位移或角度，其结构简单、精度较高，但是抗干扰能力较弱。另外，由于光电编码器是通过码盘上刻线来计算精度的，因此，精度越高，码盘就会越大，编码器总体积也就越大。

磁电编码器则是采用磁电式设计，利用磁器件代替码盘，并设置磁感应器件，利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置，弥补了光电编码器的上述缺陷，具有抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高且结构简单等优点，但是精度较差。

为了满足编码器使用中高精度和抗干扰的需求，目前存在一种光磁混合编码器，包括光编码组件和磁编码组件，以及用于输出光编码组件和磁编码组件的编码信号的线路板；其中，磁编码组件包括设置在转轴端部中心位置的圆形磁钢、设置在线路板上且正对圆形磁钢边缘位置以用于感应磁钢边缘位置的磁场变化的第一磁感芯片以及设置在电路板上且正对圆形磁钢中心位置以用于感应磁钢中心位置的磁场变化的第二磁感芯片，通过结合两种感应芯片所感应到的信号，可解算出更为准确的绝对位置信息，从而提高编码器的测量精度，满足混合编码器的高精度高稳定性的需求。

但是，上述光磁混合编码器的通过两种磁感性芯片来测量位置信息的过程较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种编码器、电机及自动化设备，以解决现有技术中的光磁混合编码器的测量位置信息的过程较为复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种编码器，包括电路板，电路板包括：至少一个磁感模块，磁感模块用于感应编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，以获得当前时刻的第一绝对位置；至少一个光感模块，光感模块用于感应编码器的光信号的变化以生成光编码信号，以获得当前时刻的相对位置；电路板上还包括与光感模块和磁感模块连接的信号处理单元，信号处理单元用于接收并处理磁编码信号和光编码信号，以获得编码器的当前时刻的第二绝对位置。

进一步地，磁编码信号包括至少一个第一正余弦信号组，在一个机械周期内，其中第一正余弦信号组包括M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号，其中，M≥1，M为整数；或者，磁编码信号包括至少一个周期的数字信号；或者，磁编码信号包括至少一个随角度位置周期变化的PWM信号；或者，磁编码信号包括至少一个周期的三角波信号；或者，磁编码信号包括至少四个周期的梯形波信号。

进一步地，光感模块输出的光编码信号包括至少一个方波信号组，在一个机械周期内，方波信号组包括K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号，其中，K≥1，K为整数；或者，光感模块输出的光编码信号包括至少一个第二正余弦信号组，在一个机械周期内，第二正余弦信号组包括N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号，其中，N≥1，N整数。

进一步地，各个方波信号组中的第一方波信号和第二方波信号在同一时刻的相位差为90度。