[发明专利]编码器及电机

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种编码器和具有该编码器的电机。

背景技术

编码器是一类用于测量角度和转速的装置，目前已广泛应用于多个领域，例如可用于测量电机的速度或用于位置控制系统等。按照供电方式划分，编码器可分为无电池编码器和有电池编码器。

一种现有的编码器，为无电池编码器，其包括与主轴相连的齿轮转动机构，齿轮传动机构包括复数相啮合的齿轮，其中一个齿轮上设有磁体，通过对所述磁体的磁场方向的感测，可记录齿轮的位置，进而获知编码器转动圈数的信息。然而，这些齿轮与编码器的主轴一起转动，齿轮间的磨损会影响整个编码器的寿命。此外，齿轮的数量较多，精度要求和成本也较高。

另一种现有的编码器，为有电池编码器，其包括低耗能微控制器、磁感测器和电池，为了降低电能消耗，微控制器大部分时间处于工作等待状态，当电机转轴转过0刻度时，磁感测器输出一个脉冲至微控制器，微控制器启动进入激活状态，其可判断转轴的转动方向，记录转动圈数，存储这些信息后重新进入工作等待状态，如此循环。然而，编码器一直装配于电机的转轴上，在工作过程中会产生大量的热量，因为受高温的影响，电池性能下降，一旦电池用尽微控制器内存储的信息容易丢失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种编码器和一种电机，可实现编码器自供电，且结构简单，成本较低。

本发明提供了一种编码器，包括一动盘和一静盘，所述动盘可绕一轴线旋转，所述静盘与所述动盘相对设置，所述编码器还包括：磁性组件，配置于所述动盘上，且所述磁性组件形成一磁场；线圈，配置于所述静盘上，所述线圈可在所述磁性组件的磁场内作切割磁感线运动；以及处理电路，与所述线圈电连接，用于基于所述线圈切割磁感线运动为所述编码器提供电能并确定所述动盘的转动圈数。

在编码器的一种示意性实施例中，所述动盘上开设有安装孔，所述磁性组件装配于所述安装孔内。

在编码器的一种示意性实施例中，所述磁性组件包括：磁体；磁体承载板，所述磁体装配于所述磁体承载板上；以及弹性支撑件，连接于所述磁体承载板和所述安装孔的内壁之间。

在编码器的一种示意性实施例中，所述弹性支撑件包括第一弹性支撑件和第二弹性支撑件，所述第一弹性支撑件和所述第二弹性支撑件分别位于所述磁体承载板的两侧。

在编码器的一种示意性实施例中，所述磁体承载板上设有凸起部，所述静盘上设有复数抵持部，所述凸起部可在相邻的所述抵持部之间摆动。

在编码器的一种示意性实施例中，所述静盘的中心位置设有配合件，所述复数抵持部均匀设置于所述配合件的外侧壁上。

在编码器的一种示意性实施例中，所述线圈包括第一线圈、第二线圈和第三线圈，所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈均匀排布于所述静盘上。

在编码器的一种示意性实施例中，所述处理电路包括：复数整流电路，每一整流电路与对应的线圈电连接，用于对所述线圈输出的脉冲电压进行整流；以及微控制单元，与所述整流电路电连接。

在编码器的一种示意性实施例中，所述处理电路还包括：滤波电路，用于对所述整流电路输出的脉冲电压进行滤波；以及稳压电路，用于对经所述滤波电路滤波后的脉冲电压进行稳压处理，并将稳压后的电压输送给所述微控制单元，以为微控制单元供电。

本发明还提出一种电机，所述电机包括上述任意一种编码器。

从上述方案中可以看出，在本发明的编码器及电机中，由于配置于动盘上的磁性组件形成有一磁场，配置于静盘上的线圈可在磁性组件的磁场内作切割磁感线运动，线圈切割磁感线运动在线圈内产生脉冲电压，一方面可为编码器提供电能，实现自供电功能，编码器上不需要设置电池，不存在电池的失效问题；另一方面，根据线圈内产生的脉冲电压可以确定动盘的转动圈数，结构简单，成本较低。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本发明一个实施例的编码器的装配示意图。

图2为图1所示的编码器的动盘和磁性组件的立体示意图。

图3为图2所示的动盘和磁性组件的侧视图。

图4为图1所示的编码器的静盘、线圈和处理电路的立体示意图。

图5为本发明一个实施例的编码器的处理电路的电路图。

在上述附图中，所采用的附图标记如下：

10编码器

20动盘

22安装孔

23连接部

30静盘