[发明专利]一种角度磁编码器和电子水表

权利要求书

1.一种角度磁编码器，该角度磁编码器包括：

数字转轮；

与所述数字转轮同轴固定安装的永磁体(100，300)，

隧道磁阻角位移传感器，位于所述永磁体检测面上用于感测所述永磁体产生的磁场在该检测面内的分量并输出感测信号，以及

数字处理电路，用于根据来自所述隧道磁阻角位移传感器的感测信号计算并输出表征所述数字转轮旋转角度的代码，

其特征在于，

该永磁体(100，300)具有柱状圆环结构，并包含第一永磁单元(101，301)和第二永磁单元(102，302)，所述第一永磁单元(101，301)和第二永磁单元(102，302)相对于直径截面(110，310)几何对称，

所述第一永磁单元(101，301)的磁化强度(103，303)和第二永磁单元(102，302)的磁化强度(104，304)平行于柱状圆环的轴向，且方向相反，或

所述第一永磁单元(101，301)的磁化强度(103，303)和第二永磁单元(102，302)的磁化强度(104，304)垂直于所述直径截面(110，310)，且方向平行一致，

所述隧道磁阻角位移传感器位于所述永磁体的检测面内距离永磁体柱状圆环轴心特定半径范围的区域内，在该特定半径范围的区域内，所述永磁体产生的磁场在检测面内的分量的旋转磁场相位角（φ）与永磁体旋转相位角(α)呈线性变化关系。

2.如权利要求1所述的角度磁编码器，其特征在于，所述隧道磁阻角位移传感器包括两个彼此正交设置的单轴旋转传感器或惠斯通桥相对彼此90度旋转的双轴旋转传感器。

3.根据权利要求1所述的一种适用于角度磁编码器的永磁体，其特征在于，所述永磁体(100，300)所对应的检测面(120，320)位于柱状圆环端面前方且平行于端面。

4.如权利要求1所述的角度磁编码器，其特征在于，所述隧道磁阻角位移传感器所在检测面与所述永磁体的柱状圆环端面之间的距离为1-5mm。

5.根据权利要求1所述的适用于角度磁编码器的永磁体，其特征在于，所述第一永磁单元(101，301)的磁化强度(103，303)和第二永磁单元(102，302)的磁化强度(104，304)大小相同。

6.根据权利要求1所述的适用于角度磁编码器的永磁体，其特征在于，所述永磁体(100，300)柱状圆环结构的外径为3-200mm，内径为1-100mm，高度为1-50mm。

7.一种电子水表，包括多个计数单元和数字处理电路，

所述每个计数单元包括：

与转动轴连接的数字计数转轮，

与所述数字计数转轮同轴固定安装的永磁体，和

隧道磁阻角位移传感器，位于所述永磁体检测面上用于感测所述永磁体产生的磁场在该检测面内的分量并输出感测信号，

相邻计数单元中的数字计数转轮旋转圈数比是N:1，N是大于1的整数，

所述数字处理电路与每一隧道磁阻角位移传感器连接，将所述隧道磁阻角位移传感器的输出转换为数字读数，

该永磁体(100，300)具有柱状圆环结构，并包含第一永磁单元(101，301)和第二永磁单元(102，302)，所述第一永磁单元(101，301)和第二永磁单元(102，302)相对于直径截面(110，310)几何对称，

所述第一永磁单元(101，301)的磁化强度(103，303)和第二永磁单元(102，302)的磁化强度(104，304)平行于柱状圆环的轴向，且方向相反，或

所述第一永磁单元(101，301)的磁化强度(103，303)和第二永磁单元(102，302)的磁化强度(104，304)垂直于所述直径截面(110，310)，且方向平行一致，

所述隧道磁阻角位移传感器位于所述永磁体的检测面内距离永磁体柱状圆环轴心特定半径范围的区域内，在该特定半径范围的区域内，所述永磁体产生的磁场在检测面内的分量的旋转磁场相位角（φ）与永磁体旋转相位角(α)呈线性变化关系。

8.如权利要求7所述的电子水表，其特征在于，所述隧道磁阻角位移传感器包括两个彼此正交设置的单轴旋转传感器或惠斯通桥相对彼此90度旋转的双轴旋转传感器。

9.如权利要求7所述的电子水表，其特征在于，该电子水表进一步包括与所述数字处理电路连接的抄表接口。