多圈绝对值编码器、编码方法、控制器及存储介质技术

本发明专利技术涉及旋转编码器技术领域，提供了一种多圈绝对值编码器、编码方法、控制器及存储介质。编码器包括旋转轴、控制电路板、磁铁、霍尔传感器、控制器、主控制器、单圈绝对值编码器以及非易失性存储器。控制电路板的一侧垂直设置旋转轴；磁铁与旋转轴固定连接；霍尔传感器设置于控制电路板的另一侧对应磁铁的位置，用于在断电后采集旋转轴的圈数信息；控制器用于在断电后采集霍尔传感器的数据；单圈绝对值编码器设置于控制电路板的一侧位于磁铁下部的位置，用于在上电后采集旋转轴的相对位置信息；主控制器计算旋转轴的绝对位置信息。本发明专利技术实施例结构简单，体积小，易于集成。

【技术实现步骤摘要】
多圈绝对值编码器、编码方法、控制器及存储介质
本专利技术涉及旋转编码器
，特别是涉及一种多圈绝对值编码器、编码方法、控制器及存储介质。
技术介绍
旋转编码器(rotaryencoder)也称为轴编码器，是将旋转位置或旋转量转换成模拟或数字信号的机电设备，其一般安装在旋转物体中垂直旋转轴的一面。旋转编码器适用于需要精确测量旋转位置及速度的场合，如工业控制、机器人技术、专用镜头、计算机输入设备(如鼠标及轨迹球)等。旋转编码器包括绝对值(absolute)编码器及增量型(incremental)编码器。绝对值编码器又分为单圈绝对值编码器和多圈绝对值编码器。当系统断电后，多圈绝对值编码器仍然可以保持位置信息。当系统上电后，可以直接读取当前旋转轴的绝对位置。编码器值与受控机械的物理位置之间的关系在装配时设定，系统无需返回校准点即可保持位置信息。其中，旋转轴的绝对位置是指旋转轴安装的时候，人工定义的一个位置，绝对位置包含单圈的绝对位置信息和圈数信息。目前，多圈绝对值编码器多为光学式多圈绝对值编码器，含有机械齿轮组，成本较高，体积较大，不利于集成化、小型化，由于使用机械齿轮组记录圈数，所以计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多圈绝对值编码器，其包括一旋转轴，其特征在于，所述多圈绝对值编码器进一步包括：控制电路板，所述控制电路板的一侧垂直设置所述旋转轴；磁铁，所述磁铁设置于所述控制电路板的一侧，与所述旋转轴固定连接且与所述旋转轴作同步转动；霍尔传感器，所述霍尔传感器设置于所述控制电路板的另一侧对应所述磁铁的位置，用于在断电后采集所述旋转轴的圈数信息；控制器，所述控制器设置于所述控制电路板上，与所述霍尔传感器电连接，并通过一电池供电，用于在断电后采集所述霍尔传感器的数据；主控制器，所述主控制器设置于所述控制电路板上，与所述控制器电连接；单圈绝对值编码器，所述单圈绝对值编码器设置于所述控制电路板的一侧位于所述磁...

【技术特征摘要】
1.一种多圈绝对值编码器，其包括一旋转轴，其特征在于，所述多圈绝对值编码器进一步包括：控制电路板，所述控制电路板的一侧垂直设置所述旋转轴；磁铁，所述磁铁设置于所述控制电路板的一侧，与所述旋转轴固定连接且与所述旋转轴作同步转动；霍尔传感器，所述霍尔传感器设置于所述控制电路板的另一侧对应所述磁铁的位置，用于在断电后采集所述旋转轴的圈数信息；控制器，所述控制器设置于所述控制电路板上，与所述霍尔传感器电连接，并通过一电池供电，用于在断电后采集所述霍尔传感器的数据；主控制器，所述主控制器设置于所述控制电路板上，与所述控制器电连接；单圈绝对值编码器，所述单圈绝对值编码器设置于所述控制电路板的一侧位于所述磁铁下部的位置，所述单圈绝对值编码器与所述主控制器电连接，用于在上电后采集所述旋转轴的相对位置信息；以及非易失性存储器，所述非易失性存储器设置于所述控制电路板上，与所述主控制器电连接，用于在断电时存储断电前通过所述主控制器计算的旋转轴的绝对位置信息；其中，所述主控制器根据所述旋转轴的圈数信息、所述旋转轴的相对位置信息以及上次断电时存储的所述旋转轴的绝对位置信息计算所述旋转轴的绝对位置信息。2.根据权利要求1所述的多圈绝对值编码器，其特征在于，所述霍尔传感器包括第一双极性霍尔传感器和第二双极性霍尔传感器，所述第一双极性霍尔传感器和所述第二双极性霍尔传感器正交分布于所述控制电路板上，所述霍尔传感器与所述磁铁的距离小于等于2.5mm。3.根据权利要求1所述的多圈绝对值编码器，其特征在于，所述控制器为低功耗控制器。4.根据权利要求1至3任意一项所述的多圈绝对值编码器，其特征在于，所述单圈绝对值编码器与所述磁铁的距离小于等于2mm。5.根据权利要求1至3任意一项所述的多圈绝对值编码器，其特征在于，所述控制器通过第一引脚和第二引脚分别连接所述霍尔传感器的电源引脚和信号输出引脚，用于在断电时打开所述第一引脚，以使所述第一引脚和所述电源引脚连通。6.根据权利要求1所述的多圈绝对值编码器，其特征在于，所述主控制器设置于所述控制电路板的一侧，所述控制器设置于所述控制电路板的另一侧。7.根据权利要求1所述的多圈绝对值编码器，其特征在于，所述主控制器与所述控制器通过I2C总线连接；所述主控制器与所述单圈绝对值编码器通过SPI总线连接。8.一种根据权利要求1至7任意一项所述的多圈绝对值编码器的编码方法，其特征在于，包括：断电时，所述非易失性存储器存储断电前通过所述主控制器计算的旋转轴的绝对位置信息；断电后，所述控制器工作于第一模式，所述控制器控制所述霍尔传感器工作，所述控制器通过所述霍尔传感器采集所述旋转轴的圈数信息；上电后，所述控制器工作于第二模式，所述控制器控制所述霍尔传感器不工作，所述主控制器通过单圈绝对值编码器采集所述旋转轴的相对位置信息；所述主控制器读取上次断电时所述非易失性存储器存储的所述旋转轴的绝对位置信息、所述控制器采集的断电后所述旋转轴的圈数信息以及所述单圈绝对值编码器采集的上电后所述旋转轴的相对位置信息；所述主控制器根据上次断电时存储的所述旋转轴的绝对位置信息、所述旋转轴的圈数信息和所述旋转轴的相对位置信息计算所述旋转轴的绝对位置信息。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述第一模式下，所述控制器打开定时器开始计时，到达定时周期后中断定时器，控制所述霍尔传感器开始工作，检测所述霍尔传感器的电平，计算得到当前旋转轴的圈数信息。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔昊天，闫巡戈，朱威，
申请(专利权)人：前沿驱动北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11