编码器及电机制造技术

本发明专利技术提供了一种编码器和一种电机，所述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。本发明专利技术的编码器可实现自供电，且结构简单，成本较低。

Encoder and motor

The present invention provides an encoder and a motor, the encoder includes a disc and a disc, the disc can rotate around an axis, the static disc and the movable disc positioned relative to the encoder also includes a magnetic component arranged in the movable disk, and the the magnetic component to form a magnetic field; coil arranged in the stator, the coil can be used for cutting the magnetic line motion in the magnetic component in the magnetic field; and a processing circuit which is connected with the coil, the coil for magnetic line cutting movement for the encoder to provide power and the disk rotation number based on. The encoder of the invention can realize self power supply, and the structure is simple and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
编码器及电机
本专利技术涉及测量
，特别涉及一种编码器和具有该编码器的电机。
技术介绍
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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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。本专利技术提供了一种编码器，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。本专利技术还提出一种电机，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，在本专利技术的编码器及电机中，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专利技术的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其它特征和优点，附图中：图1为本专利技术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为本专利技术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32配合件322抵持部40磁性组件42磁体43磁体承载板432凸起部44弹性支撑件44a第一弹性支撑件44b第二弹性支撑件50线圈50a第一线圈50b第二线圈50c第三线圈60处理电路62、63、64整流电路65滤波电路66稳压电路67微控制单元D1-D14、D16、D17二极管R1第一电阻R2第二电阻R3第三电阻R4第四电阻R5第五电阻C1第一电容C2第二电容DI1、DI2、DI3引脚具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本专利技术进一步详细说明。图1为本专利技术一个实施例的编码器的装配示意图。请参见图1，本实施例的编码器10为多圈绝对值编码器，但本专利技术不以此为限。编码器10包括动盘20、静盘30、磁性组件40、线圈50和处理电路60，动盘20可绕一轴线旋转，静盘30与动盘20相对设置。磁性组件40配置于动盘20上，且磁性组件40可形成一磁场。线圈50配置于静盘30上，线圈50可在磁性组件40的磁场内作切割磁感线运动。处理电路60与线圈50电连接，用于基于线圈50切割磁感线运动为编码器10提供电能并确定动盘20的转动圈数。更具体地，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。请一并参见图2和图3，动盘20为圆盘状，其上开设有安装孔22，安装孔22大致为半环形。动盘20的中心位置还设有连接部23，连接部23设有装配孔，借助连接部23，动盘20可与电机的转轴连接，从而可与电机的转轴一起旋转。磁性组件40装配于安装孔22内，其包括磁体42、磁体承载板43和弹性支撑件44，磁体42为永久性磁铁，其为长方体状结构，磁体42具有N极和S极，所述的磁场由磁体42形成。磁体承载板43为倒置的凸字形板体，磁体42装配于磁体承载板43上，且磁体承载板43的底部，即朝向动盘20的中心位置，设有一凸起部432。凸起部432沿着平行于动盘20的轴线方向凸出，并朝向静盘30。弹性支撑件44为弯曲延伸的条状结构，在本实施例中，弹性支撑件44包括第一弹性支撑件44a和第二弹性支撑件44b，第一弹性支撑件44a和第二弹性支撑件44b分别位于磁体承载板43的两侧，且均连接于磁体承载板43和安装孔22的内壁之间。需要注意的是，本专利技术不限定弹性支撑件44的形状，只要弹性支撑件44能够发生弹性形变，且可以支撑磁体承载板43即可。在其他实施例中，若单一的弹性支撑件44即可提供足够的弹性形变，且可支撑磁体承载板43，设置一个弹性支撑件44即可。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。请参见图4和图1，静盘30为圆盘状，其与动盘20相对设置，动盘20可随电机的转轴一起转动，静盘30始终保持静止。静盘30的中心位置设有配合件32，配合件32大致为圆环形凸起，其外侧壁上设有复数抵持部322。在本实施例中，抵持部322的数量为三个，三个抵持部322均匀设置于配合件32的外侧壁上，即相邻两个抵持部322间的夹角为120度。抵持部322的数量及排布方式不以本文档来自技高网...

【技术保护点】
编码器(10)，包括一动盘(20)和一静盘(30)，所述动盘(20)可绕一轴线旋转，所述静盘(30)与所述动盘(20)相对设置，其特征在于，所述编码器(10)还包括：磁性组件(40)，配置于所述动盘(20)上，且所述磁性组件(40)形成一磁场；线圈(50)，配置于所述静盘(30)上，所述线圈(50)可在所述磁性组件(40)的磁场内作切割磁感线运动；以及处理电路(60)，与所述线圈(50)电连接，用于基于所述线圈(50)切割磁感线运动为所述编码器(10)提供电能并确定所述动盘(20)的转动圈数。

【技术特征摘要】
1.编码器(10)，包括一动盘(20)和一静盘(30)，所述动盘(20)可绕一轴线旋转，所述静盘(30)与所述动盘(20)相对设置，其特征在于，所述编码器(10)还包括：磁性组件(40)，配置于所述动盘(20)上，且所述磁性组件(40)形成一磁场；线圈(50)，配置于所述静盘(30)上，所述线圈(50)可在所述磁性组件(40)的磁场内作切割磁感线运动；以及处理电路(60)，与所述线圈(50)电连接，用于基于所述线圈(50)切割磁感线运动为所述编码器(10)提供电能并确定所述动盘(20)的转动圈数。2.如权利要求1所述的编码器(10)，其特征在于，所述动盘(20)上开设有安装孔(22)，所述磁性组件(40)装配于所述安装孔(22)内。3.如权利要求2所述的编码器(10)，其特征在于，所述磁性组件(40)包括：磁体(42)；磁体承载板(43)，所述磁体(42)装配于所述磁体承载板(43)上；以及弹性支撑件(44)，连接于所述磁体承载板(43)和所述安装孔(22)的内壁之间。4.如权利要求3所述的编码器(10)，其特征在于，所述弹性支撑件(44)包括第一弹性支撑件(44a)和第二弹性支撑件(44b)，所述第一弹性支撑件(44a)和所述第二弹性支撑件(44b)分别位于所述磁体承载板(43)的两侧。5.如权利要求3所述的编码器(10)，其特征在于，所述磁体承载板(43)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，彼得·朗斯代尔，孟尔平，范顺杰，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE