[实用新型]一种磁阻绝对式编码器

说明书

技术领域

本实用新型属于编码器被动测量技术领域。

背景技术

绝对式编码器具有广阔的市场需求，因此各厂家始终坚持不懈的研发绝对式编码器，绝对编码器长久以来一直是以光电式为主导，光栅盘的刻线与指示光栅的刻线存在一定的角度偏差，光栅盘旋转后，经平行光照射，在光电池上产生明暗相间的摩尔条纹，光电池感知光强变化输出正余弦信号；缺点是对环境要求较高，容易受到油污的侵蚀，光栅盘为玻璃材质，容易受到外部震动、冲击等环境的影响，码盘出现破碎，并且需要做密封处理。

同时磁电式单圈绝对式编码器也应市场需求应用在各个领域，其原理：在旋转轴的轴心固定一个磁柱，霍尔器件在磁柱的正上方放置，磁柱转动一周过程中，霍尔传感器接收的磁通量方向不断变化，通过电路处理输出正余弦信号；这种安装方式只适用于轴端安装，无法实现大空心轴安装，而且磁柱的磁性范围小，得到的波形正弦性不够，限制了对波形的细分。

发明内容

本实用新型提供一种磁阻绝对式编码器，以解决存在的对环境要求较高，只适用于轴端安装，无法实现大空心轴安装，而且磁柱的磁性范围小，得到的波形正弦性不够，限制了对波形的细分的问题。

本实用新型采取的技术方案是：金属圆盘圆心与旋转轴中心偏心安装，该金属圆盘为铁磁性质材料，一个磁阻传感器放置在旋转中心的径向方向，且与金属圆盘同一平面。

所述N个磁阻传感器相差一定角度放置，且与旋转中心距离相等，N≥2，N是自然数。

所述两个磁阻传感器相差90度方向放置，且与旋转中心距离相等。

所述金属圆盘在偏心方向打一个小孔或在偏心的反方向加一个金属块。

所述磁阻传感器与信号处理器连接。

本实用新型的优点是：结构新颖，对环境要求低，使用磁阻传感器，可用于光电式编码器无法正常工作的油污的环境，抗振动，较光电编码器故障率低；所用的磁阻传感器技术成熟，金属圆盘加工难度低，降低成本的同时也解决了光电编码器对加工精度要求高的问题。用户安装方便，精度可靠，适合安装在大口径的空心轴或实心轴后端，且不妨碍电机轴末端的其他安装设备，对电机要求低，此方法可解决光电编码器对轴向窜动和径向跳动敏感等问题，提高了产品的适应性。拓展性良好，可应用于单圈绝对式编码器、增量式编码器。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

图2是本实用新型有减料小孔或在反向加料的结构原理图；

图3是本实用新型N个磁阻传感器的结构原理图。

具体实施方式

金属圆盘1圆心O1与旋转轴3中心O偏心安装，该金属圆盘为铁磁性质材料，一个磁阻传感器2放置在旋转中心的径向方向，且与金属圆盘同一平面；

所述N个磁阻传感器相差一定角度放置，且与旋转中心距离相等，N≥2，N是自然数，

所述两个磁阻传感器相差90度方向放置，且与旋转中心距离相等，

所述金属圆盘在偏心方向打一个减料小孔5或在偏心的反方向加一个金属块6，

所述磁阻传感器与信号处理器4连接。

工作原理，偏心金属圆盘转动一圈的过程中，与磁阻传感器的间隙程正弦规律性变化，即输出信号与转动角度为正弦关系。

磁阻传感器一2，磁阻传感器二2’相差90度，偏心金属圆盘在旋转过程中，圆盘的同一位置与两个磁阻传感器之间的间隙相同，这使得两路信号波形相同，但相差90度的相位差。

金属圆盘在偏心方向打一个小孔减料或在反向加料，满足动平衡要求，保持金属圆盘不产生离心力。

磁阻传感器输出的正余弦信号，经过信号处理器细分后,一个周期的正余弦波细分为N份，每一份具有绝对位置关系，可作为绝对式编码器使用，具有定位功能，可以测量360度内的任何位置，也可测量局部角度变化，如：角度位移检测，高精密转台，工业机器人小范围转动的关节等，还适用于一个金属圆盘与N个磁阻传感器的情况，即磁阻传感器一，磁阻传感器二．．．．．．磁阻传感器N放置在旋转中心径向方向，磁阻传感器间相差一定角度，如图3所示，且与金属圆盘在同一平面，可得到N个相差一定相位差的正余弦波形的信号，N>2，N是自然数。