[发明专利]一种两级式磁绝对角度编码器

权利要求书

1.一种两级式磁绝对角度编码器，其特在于，包括：

壳体，内部形成有容置腔，所述壳体上端面纵向开设有连通至所述容置腔的通道(41)；

外连接轴(6)，一端经由所述通道(41)伸入所述容置腔内并连接有一个粗级单极磁性材料(5)，另一端用以与外部待测物体相连；

次级多极磁性材料组件(3)，位于所述容置腔内并与所述外连接轴(6)的一端刚性相连，且所述次级多极磁性材料组件(3)上贯穿开设有一个中心通孔(31)，所述外连接轴(6)连接有所述粗级单极磁性材料(5)的一端伸入所述中心通孔(31)且所述粗级单极磁性材料(5)容置于所述中心通孔(31)内；

信号处理输出单元(2)，由多根支撑柱(7)水平安装于所述容置腔内，每一所述支撑柱(7)的两端分别固连所述壳体的内顶面及所述信号处理输出单元(2)的面板上，所述信号处理输出单元(2)上端面具有与所述粗级单极磁性材料(5)相对设置的粗级单极磁感应元器件、与所述次级多极磁性材料组件(3)相对设置的次级多极磁感应元器件；并且，所述信号处理输出单元(2)与外部上位机系统通讯连接。

2.如权利要求1所述的两级式磁绝对角度编码器，其特在于，

设定所述粗级单极磁感应元器件的分辨率为n1位，所述次级多极磁感应元器件分辨率为n2位.所述粗级单极磁性材料(5)的极对数为m1，所述次级多极磁性材料组件(3)中磁性材料的极对数为m2，则所述粗级单极磁感应元器件的输出数值范围或等效数值范围为[1，2ⁿ¹]，所述次级多极磁感应元器件的输出数值范围或等效数值范围为[1，2ⁿ²]；且m1＝1，而m2>m1，并设定n1＝n2；

则所述两级式磁绝对角度编码器的分辨率为：n2+lg(m2)位；

设定θ1为粗级单极磁感应输出数值或者等效数值，θ2为次级多极磁感应输出数值或者等效数值，则所述两级式磁绝对角度编码器的输出角度为Φ：

并且，

粗级单极磁感应角度精度为：式中ka为常数，通常小于3；

次级多极磁感应角度精度为：式中kb为常数，通常小于3。

3.如权利要求2所述的两级式磁绝对角度编码器，其特在于，所述信号处理输出单元(2)为一圆盘形的PCB电路板，所述粗级单极磁感应元器件和次级多极磁感应元器件均设置于所述PCB电路板上。

4.如权利要求1或3所述的两级式磁绝对角度编码器，其特在于，所述外连接轴(6)伸入所述壳体的一端端面上向内凹陷形成有一个与所述粗级单极磁性材料(5)形状相配的内凹槽(61)，所述粗级单极磁性材料(5)嵌设于所述内凹槽(61)中。

5.如权利要求4所述的两级式磁绝对角度编码器，其特在于，所述壳体包括拼合成一体的上壳体(4)和下壳体(1)，并于所述上壳体(4)和下壳体(1)之间形成容置腔，所述通道(41)开设于所述上壳体(4)的中心位置，所述信号处理输出单元(2)由多根所述支撑柱(7)连接所述上壳体(4)的下端面。

6.如权利要求5所述的两级式磁绝对角度编码器，其特在于，所述次级多极磁性材料组件(3)套装于所述外连接轴(6)的外周并刚性连接。