【技术实现步骤摘要】
一种大中心孔结构的磁电式绝对位置传感器及测量绝对位置的方法
本专利技术涉及一种磁电式绝对位置传感器,主要应用于对轻型机械臂关节的转角及转速的精确测量和对电机的控制。
技术介绍
在机器人控制系统中,为了对电机进行控制,需要位置传感器来提供转子的位置信息。随着科学技术的发展,各领域对位置检测的要求不断提高,传统的位置传感器由于其自身的特点已经不能满足某些应用领域的特殊要求。例如,旋转变压器体积大、精度低,在对位置传感器体积要求严格、控制精度要求高的场合,无法应用;光电编码器虽然精度高、体积小,但是由于其抗震动、抗冲击能力差,无法在尘埃、潮湿等恶劣的环境下工作,因此大大限制了它的应用;磁敏电阻式编码器虽然基本克服了光电编码器的缺陷,但由于制造工艺复杂、成本高,在一定程度上限制了它的应用范围。同时,在结构布置方面,由于机械臂关节控制器线路较多,如果布线不当,在关节工作时容易发生线路间的相互缠绕而影响正常工作。基于以上情况,有必要研制出一种新型位置传感器以克服传统传感器的不足,既能保证较高的测量精度和低廉的成本,又能够具有较理想的结构和较高的可靠性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有的位置传感器结构复杂、体积大、绝对位置测量精度低和可靠性差的问题。现提供一种大中心孔结构的磁电式绝对位置传感器及测量绝对位置的方法。一种大中心孔结构的磁电式绝对位置传感器,它包括磁环、磁环座、电路板和定子壳,定子壳3和磁环座均为圆环式结构,且均围绕在圆筒11的外侧,在圆筒11的下端筒壁上固定有圆环式结构的一号磁环座6-1,在一号磁环座6-1的上端贴合有圆环式结构的二号磁环座6-2,所述 ...
【技术保护点】
一种大中心孔结构的磁电式绝对位置传感器,其特征在于,它包括磁环(1)、磁环座(6)、电路板(2)和定子壳(3),定子壳(3)和磁环座(6)均为圆环式结构,且均围绕在圆筒(11)的外侧,在圆筒(11)的下端筒壁上固定有圆环式结构的一号磁环座(6‑1),在一号磁环座(6‑1)的上端贴合有圆环式结构的二号磁环座(6‑2),所述一号磁环座(6‑1)和二号磁环座(6‑2)构成磁环座,且一号磁环座(6‑1)和二号磁环座(6‑2)为一体件结构,一号磁环座(6‑1)的外径大于二号磁环座(6‑2)的外径,磁环(1)和电路板(2)均为圆环式结构,磁环(1)贴合在二号磁环座(6‑2)上,磁环(1)和磁环座构成磁码盘,磁码盘与电路板(2)同轴相对安装,且磁码盘和电路板(2)之间留有间隙,电路板(2)固定在定子壳(3)上,磁环(1)、磁环座(6)、电路板(2)位于定子壳(3)的内部,磁环(1)上表面均匀布置两圈码道,分别为外圈主码道(4)和内圈游标码道(5),电路板(2)上集成有采集芯片和信号处理电路,霍尔元件集成在采集芯片内,霍尔元件用于采集外圈主码道(4)与内圈游标码道(5)的磁极变化信息,信号处理电路用于 ...
【技术特征摘要】
1.根据一种大中心孔结构的磁电式绝对位置传感器实现的绝对位置测量方法,所述大中心孔结构的磁电式绝对位置传感器用于对轻型机械臂关节的转角及转速的精确测量,所述传感器包括磁环(1)、磁环座(6)、电路板(2)和定子壳(3),定子壳(3)和磁环座(6)均为圆环式结构,且均围绕在圆筒(13)的外侧,在圆筒(13)的下端筒壁上固定有圆环式结构的一号磁环座(6-1),在一号磁环座(6-1)的上端贴合有圆环式结构的二号磁环座(6-2),所述一号磁环座(6-1)和二号磁环座(6-2)构成磁环座,且一号磁环座(6-1)和二号磁环座(6-2)为一体件结构,一号磁环座(6-1)的外径大于二号磁环座(6-2)的外径,磁环(1)和电路板(2)均为圆环式结构,磁环(1)贴合在二号磁环座(6-2)上,磁环(1)和磁环座构成磁码盘,磁码盘与电路板(2)同轴相对安装,且磁码盘和电路板(2)之间留有间隙,电路板(2)固定在定子壳(3)上,磁环(1)、磁环座(6)、电路板(2)位于定子壳(3)的内部,磁环(1)上表面均匀布置两圈码道,分别为外圈主码道(4)和内圈游标码道(5),电路板(2)上集成有采集芯片和信号处理电路,霍尔元件集成在采集芯片内,霍尔元件用于采集外圈主码道(4)与内圈游标码道(5)的磁极变化信息,信号处理电路用于接收磁场变化信息,对磁场变化信息进行处理,输出绝对位置信息;测量方法为:当磁码盘与电路板(2)发生相对转动时,采用电路板(2)上的霍尔元件采集外圈主码道(4)与内圈游标码道(5)的磁极变化信息,由信号检测模块(8)接收磁极变化信息,输入给信号调理模块(9),所得到的模拟信号经过信号处理模块(10)磁场变化信息进行处理,输出信号由数模转换模块(11)转换成数字信号,并通过通信模块(12)输出绝对位置信息;其特征在于,采用信号处理模块(10)对磁场变化信息进行处理,输出信号由数模转换模块(11)转换成数字信号,并通过通信模块(12)输出绝对位置信息的过程:信号处理电路检测磁极变化信息,该信息由周期不同的正/余弦信号组成,分别对应外圈主码道和内圈游标码道的磁极变化信息,外圈主码道和内圈游标码道相...
【专利技术属性】
技术研发人员:倪风雷,李斐然,邹添,朱映远,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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