新型机械式多圈绝对值编码器制造技术

本实用新型专利技术公开了新型机械式多圈绝对值编码器，用于生成多圈绝对值编码，包括中心齿轮、单圈编码模块、多圈信息反馈模块和编码模块，所述中心齿轮与被测旋转轴连接并且所述中心齿轮用于经过多级减速后将运动传递到所述多圈信息反馈模块，所述编码模块与所述多圈信息反馈模块电性连接。本实用新型专利技术公开的新型机械式多圈绝对值编码器，通过多圈信息反馈模块分别得到当前各个减速齿轮转动的角度信息，通过各级齿轮减速比的换算关系，可以在任意时刻通过测得的角度信息获取中心齿轮当前转动的圈数。圈数。圈数。

【技术实现步骤摘要】
新型机械式多圈绝对值编码器


[0001]本技术属于新型机械式多圈绝对值编码器，具体涉及一种新型机械式多圈绝对值编码器。

技术介绍

[0002]多圈绝对值编码器具有多圈运行时编码唯一和高精度的优点，在应用时无需找零点，广泛应用于各种自动化控制场合的被控设备位置检测。目前常见的多圈绝对值编码器，其多圈计数部分大致有两类实现方式，分别为电池供电模式或韦根自发电原理下的电子多圈方式和多级减速齿轮箱形式的机械多圈绝对值编码器。电子多圈方式体积小、成本较低，但存在电池供电异常或强电磁干扰下圈数记录错误的风险；采用多级减速齿轮箱的机械多圈方式因为不依赖电池和电子存储器记录数据，所以不存在上述条件下圈数记录错误的问题，因此在高可靠性的场合具备显著优势。
[0003]目前常见的机械多圈方式为多级带狭缝齿轮码盘的光电式多圈方案，或者多级带磁栅齿轮盘的磁电式多圈方案。对于光电式多圈方案，采用多级减速齿轮，每级起检测作用的齿轮两侧电路板上均存在3处发光
‑
接收管进行区间判断；对于磁电式多圈方案，采用多级减速齿轮，在其中部分级检测齿轮的上方固定一磁栅，对应的电路板上包含磁感应器件，进行齿轮的细分区间判断。两种多圈方案的编码器产品，其单圈绝对值部分一般再采用高精度的光电或者磁电单圈绝对值方案实现。
[0004]以实现4096圈多圈计数为例，应用光电式多圈方案时，一般需要6级共18对发光
‑
接收对管，以及一单圈绝对值编码器识别单圈位置；应用磁电式多圈方案时，一般需要3级共3组磁栅
‑r/>磁感应芯片，以及一单圈绝对值编码器识别单圈位置。两种方案均包含较多的核心器件实现多圈和单圈功能，因此成本也较高。上述两方案如果要再增加可记录的圈数值，那么就需要再增加额外的1级共3组发光
‑
接收对管，或者增加一组磁栅
‑
磁感应芯片，成本会进一步上升。
[0005]因此，针对上述问题，予以进一步改进。

技术实现思路

[0006]本技术的主要目的在于提供新型机械式多圈绝对值编码器，通过多圈信息反馈模块分别得到当前各个减速齿轮转动的角度信息，通过各级齿轮减速比的换算关系，可以在任意时刻通过测得的角度信息获取中心齿轮当前转动的圈数，也即获取当前被测旋转轴的圈数，再结合中心齿轮上方的单圈编码模块得到的单圈绝对值位置数据，编码模块将单圈编码模块获得的单圈绝对值位置数据和多圈数据信息进行组合，以生成多圈绝对值编码。
[0007]本技术的另一目的在于提供新型机械式多圈绝对值编码器，由于多级减速齿轮的角度检测均采用了电感式原理，因此可以通过分时选通的方式，最少可仅使用同一个电感信号处理单元进行角度信号的获取，从而可以利用单颗计算单元芯片(或模块)做到识
别任意多级减速齿轮的角度值，因此可以做到低成本，并且在减速级数扩展时，做到无需增加芯片(或模块)组件。
[0008]为达到以上目的，本技术提供一种新型机械式多圈绝对值编码器，用于生成多圈绝对值编码，包括中心齿轮、单圈编码模块、多圈信息反馈模块和编码模块，所述中心齿轮与被测旋转轴连接并且所述中心齿轮用于经过多级减速后将运动传递到所述多圈信息反馈模块，所述编码模块与所述多圈信息反馈模块电性连接，其中：
[0009]所述单圈编码模块包括单圈绝对值角度信息反馈单元，所述单圈绝对值角度信息反馈单元包括第一组件和第二组件，所述第一组件与所述中心齿轮连接，所述第二组件用于获得单圈绝对值位置数据；
[0010]所述多圈信息反馈模块包括n(n＝1，2，3，4，5等自然数，根据需求进行设置)级电感式单圈绝对值编码器，(各个)所述电感式单圈绝对值编码器(均)包括减速齿轮、转子和定子，所述转子与所述减速齿轮同步旋转，所述定子包括激励线圈和接收线圈(用于搜集随转子角度变化而变化的信号)，所述转子和所述定子用于获得所述减速齿轮转动的角度信息。
[0011]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述编码模块包括计算单元、电感信号处理单元、第一模拟开关选择器和第二模拟开关选择器，其中：
[0012]所述计算单元分别与所述电感信号处理单元、第一模拟开关选择器和第二模拟开关选择器电性连接，所述第一模拟开关选择器和所述第二模拟开关选择器分别与n级电感式单圈绝对值编码器电性连接。
[0013]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述单圈编码模块包括电感式编码器、光电式编码器和磁电式编码器(如果为电感式编码器，则将单圈编码单元也连接于第一模拟开关选择器和第二模拟开关选择器之间)。
[0014]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述多圈信息反馈模块包括第一级电感式单圈绝对值编码器、第二级电感式单圈绝对值编码器和第三级电感式单圈绝对值编码器，其中：
[0015]所述第一级电感式单圈绝对值编码器包括第一减速齿轮、第一定子和第一转子，所述第一定子和第一转子固定安装于所述第一减速齿轮的上方，所述第一减速齿轮用于接收所述中心齿轮经过多级减速后传递的运动；
[0016]所述第二级电感式单圈绝对值编码器包括第二减速齿轮、第二定子和第二转子，所述第二定子和第二转子固定安装于所述第二减速齿轮的上方，所述第二减速齿轮用于接收所述第一减速齿轮经过多级减速后传递的运动；
[0017]所述第三级电感式单圈绝对值编码器包括第三减速齿轮、第三定子和第三转子，所述第三定子和第三转子固定安装于所述第三减速齿轮的上方，所述第三减速齿轮用于接收所述第二减速齿轮经过多级减速后传递的运动(第三级减速齿轮仍可以经减速将运动传递)。
[0018]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，计算芯片为ARM芯片。
附图说明
[0019]图1是本技术的新型机械式多圈绝对值编码器的第一实施例的编码模块的结
构示意图。
[0020]图2是本技术的新型机械式多圈绝对值编码器的第二实施例的结构示意图。
[0021]图3是本技术的新型机械式多圈绝对值编码器的第三实施例的编码模块的结构示意图。
[0022]附图标记：11、中心齿轮；12、第一减速齿轮；13、第二减速齿轮；14、第三减速齿轮；21、第一组件；22、第一转子；23、第二转子；24、第三转子；31、第二组件；32、第一定子；33、第二定子；34、第三定子。
具体实施方式
[0023]以下描述用于揭露本技术以使本领域技术人员能够实现本技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本技术的精神和范围的其他技术方案。
[0024]在本技术的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本技术所涉及的ARM芯片、电感式编码器和光电式编码器等可被视为现有技术。
[0025]第一实施例(如图1所示)。
[0026]本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型机械式多圈绝对值编码器，用于生成多圈绝对值编码，其特征在于，包括中心齿轮、单圈编码模块、多圈信息反馈模块和编码模块，所述中心齿轮与被测旋转轴连接并且所述中心齿轮用于经过多级减速后将运动传递到所述多圈信息反馈模块，所述编码模块与所述多圈信息反馈模块电性连接，其中：所述单圈编码模块包括单圈绝对值角度信息反馈单元，所述单圈绝对值角度信息反馈单元包括第一组件和第二组件，所述第一组件与所述中心齿轮连接，所述第二组件用于获得单圈绝对值位置数据；所述多圈信息反馈模块包括n级电感式单圈绝对值编码器，所述电感式单圈绝对值编码器包括减速齿轮、转子和定子，所述转子与所述减速齿轮同步旋转，所述定子包括激励线圈和接收线圈，所述转子和所述定子用于获得所述减速齿轮转动的角度信息。2.根据权利要求1所述的一种新型机械式多圈绝对值编码器，其特征在于，所述编码模块包括计算单元、电感信号处理单元、第一模拟开关选择器和第二模拟开关选择器，其中：所述计算单元分别与所述电感信号处理单元、第一模拟开关选择器和第二模拟开关选择器电性连接，所述第一模拟开关选择器和所述第二模拟开关选择器分别与n级电感式单圈绝对值编码器电性连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，
申请(专利权)人：浙江锐鹰传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：