[发明专利]一种基于缺齿结构的齿轮型磁性编码器

摘要

本发明提供了一种基于缺齿结构的齿轮型磁性编码器，能够采集随轴转动的齿轮对周围磁场产生的扰动信号，后经信号处理输出包含齿轮的转动位置、速度和零点位置的弦波信号。本发明中的齿轮型磁性编码器采用分离式设计，包括一个齿轮和一个磁感应读头，其特征在于，所述齿轮中有一个齿为缺齿，所述缺齿长度为齿轮齿的一半；所述磁感应读头采集齿轮齿与缺齿缺口带来的磁场变化量。本发明提供了一种基于缺齿结构的齿轮型磁性编码器，该编码器采用单个齿轮，对齿轮进行特殊设计，所用齿轮上有一个缺齿，齿轮结构简单，体积小，成本低，方便安装使用，该磁性编码器的齿轮直接采用硅钢齿轮，防护等级高，抗振动冲击能力强。

主权项

1.一种基于缺齿结构的齿轮型磁性编码器，该齿轮型磁性编码器采用分离式设计，包括一个齿轮和一个磁感应读头，其特征在于，所述齿轮中有一个齿为缺齿；所述磁感应读头采集齿轮齿与缺齿缺口带来的磁场变化量，并将磁场变化量转换为编码信号后输出，所述磁感应读头包括电路板、外壳、排针、永磁铁和梯度传感器芯片；所述电路板包括第一电路板和第二电路板，第一电路板和第二电路板平行放置在外壳内部，两层电路板之间用排针连接固定，并通过排针进行信号传输，所述永磁体置于第一电路板和第二电路板之间；所述梯度传感器芯片由双路集成梯度传感器芯片和单路梯度传感器芯片组成，所述双路集成梯度传感器芯片和单路梯度传感器芯片安装在第一层电路板的外侧，两颗芯片中心间距为齿轮正常齿长的一半；所述双路集成梯度传感器芯片与缺齿中心位置对准，双路集成梯度传感器芯片内部包含A路和B路两路梯度传感器子芯片，A路和B路同时采集齿轮齿带来的磁场变化量并输出两路呈90°相位差的弦波信号，两路弦波信号中包含齿轮的运动速度和运动方向信息；单路梯度传感器芯片与缺齿缺口的中心位置对准，采集缺齿缺口带来的磁场变化量并输出缺齿缺口信号，用于记录齿轮旋转的圈数，只在齿轮的缺齿缺口部位有正弦信号输出，其他部位没有信号输出；所述第二电路板是信号处理电路板，对第一电路板采集到的齿轮齿信号与缺齿缺口信号进行滤波、放大和反相处理后，对外输出有效的带零位的弦波信号即编码信号。