一种非接触式小角度电机连续定位装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非接触式小角度电机连续定位装置，包括变化磁场生成组件和线性磁场传感器。变化磁场生成组件包括转子齿轮和条形磁铁。转子齿轮设置于电机上，条形磁铁设置于转子齿轮的偏心位置。线性磁场传感器设置于电机上，且用于感应条形磁铁转动时在线性磁场传感器的检测范围内所引起的磁场变化。本发明专利技术在电机上配设带有条形磁铁的转子齿轮，由安装在偏心位置的条形磁铁跟随着转子齿轮一起转动，通过线性磁场传感器来感应其转动过程中产生的磁场变化，由磁场变化的不同得到对应的线性输出曲线，以此表征电机的转动角度，采用非接触式设计，结构稳定且简单低成本地实现对小角度电机的连续定位。度电机的连续定位。度电机的连续定位。

A non-contact small angle motor continuous positioning device and method

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式小角度电机连续定位装置及方法


[0001]本专利技术涉及电机行程控制
，特别涉及一种非接触式小角度电机连续定位装置及方法。

技术介绍

[0002]在一些小角度或小行程的电机控制以及应用中，我们往往需要掌握电机实时的转向角度以及电机位置。为此，传统的办法是使用滑膜电阻定位法来掌握电机角度和位置。但是，滑膜电阻定位法的定子与转子之间存在机械接触，使用寿命受制于电刷的机械疲劳以及刷头的氧化变质，其使用成本高，结构不够稳定。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种非接触式小角度电机连续定位装置及方法，稳定且低成本地掌握小角度电机的转动角度和位置。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种非接触式小角度电机连续定位装置，包括变化磁场生成组件和线性磁场传感器；
[0006]所述变化磁场生成组件包括转子齿轮和条形磁铁；
[0007]所述转子齿轮设置于电机上，所述条形磁铁设置于所述转子齿轮的偏心位置；
[0008]所述线性磁场传感器设置于电机上，且用于感应所述条形磁铁转动时在所述线性磁场传感器的检测范围内所引起的磁场变化。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0010]一种非接触式小角度电机连续定位方法，应用于上述的一种非接触式小角度电机连续定位装置，包括如下步骤：
[0011]S1、根据线性磁场传感器感应条形磁铁转动引起的磁场变化时对应的电压输出，得到线性输出曲线；
[0012]S2、根据所述线性输出曲线和所述线性磁场传感器的当前电压输出，得到电机的当前转动角度。
[0013]本专利技术的有益效果在于：提供一种非接触式小角度电机连续定位装置及方法，在电机上配设带有条形磁铁的转子齿轮，由安装在偏心位置的条形磁铁跟随着转子齿轮一起转动，通过线性磁场传感器来感应其转动过程中产生的磁场变化，由磁场变化的不同得到对应的线性输出曲线，以此表征电机的转动角度，采用非接触式设计，结构稳定且简单低成本地实现对小角度电机的连续定位。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例的一种非接触式小角度电机连续定位装置的条形磁铁处于第一位置时的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例的一种非接触式小角度电机连续定位装置的条形磁铁处于中间位置的结构示意图；
[0016]图3为本专利技术实施例的一种非接触式小角度电机连续定位装置的条形磁铁处于第二位置的结构示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例的一种非接触式小角度电机连续定位方法的步骤示意图；
[0018]图5为本专利技术实施例的一种非接触式小角度电机连续定位方法的线性输出曲线的直线坐标图。
[0019]标号说明：
[0020]1、线性磁场传感器；2、转子齿轮；3、条形磁铁。
具体实施方式
[0021]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0022]请参照图1，一种非接触式小角度电机连续定位装置，包括变化磁场生成组件和线性磁场传感器1；
[0023]所述变化磁场生成组件包括转子齿轮2和条形磁铁3；
[0024]所述转子齿轮2设置于电机上，所述条形磁铁3设置于所述转子齿轮2的偏心位置；
[0025]所述线性磁场传感器1设置于电机上，且用于感应所述条形磁铁3转动时在所述线性磁场传感器1的检测范围内所引起的磁场变化。
[0026]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：在电机上配设带有条形磁铁3的转子齿轮2，由安装在偏心位置的条形磁铁3跟随着转子齿轮2一起转动，通过线性磁场传感器1来感应其转动过程中产生的磁场变化电机的转动角度，采用非接触式设计，结构稳定且简单低成本地实现对小角度电机的连续定位。
[0027]进一步地，所述转子齿轮2的轮心位于所述条形磁铁3的磁极分界线上；
[0028]所述线性磁场传感器1位于所述转子齿轮2的上方，且与所述条形磁铁3的部分转动路径相对应。
[0029]从上述描述可知，转子齿轮2的轮心位于所述条形磁铁3的磁极分界线上，即条形磁铁3在转动时其轴身与转动路径形成的圆相切，使得在转动过程中的条形磁铁3与线性磁场传感器1发生重叠的时间更长，能够检测的角度变化范围也越大。
[0030]进一步地，所述磁场传感器为线性霍尔传感器。
[0031]从上述描述可知，线性霍尔传感器的输出电压与外加的磁场强度呈良好的线性关系，线性度好，使得最终得到的角度结果更加准确。
[0032]进一步地，所述转子齿轮2为减速输出齿轮。
[0033]从上述描述可知，将转子齿轮2设置为减速输出齿轮，对应角度变化较小的转动件设计，以此低成本地得到对应的电机在小范围内的连续角度变化。
[0034]请参照图1至图5，一种非接触式小角度电机连续定位方法，应用于上述的一种非接触式小角度电机连续定位装置，包括如下步骤：
[0035]S1、根据线性磁场传感器1感应条形磁铁3转动引起的磁场变化时对应的电压输出，得到线性输出曲线；
[0036]S2、根据所述线性输出曲线和所述线性磁场传感器1的当前电压输出，得到电机的当前转动角度。
[0037]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：在电机上配设带有条形磁铁3的转子齿轮2，由安装在偏心位置的条形磁铁3跟随着转子齿轮2一起转动，通过线性磁场传感器1来感应其转动过程中产生的磁场变化，由磁场变化的不同得到对应的线性输出曲线，以此表征电机的转动角度，采用非接触式设计，结构稳定且简单低成本地实现对小角度电机的连续定位。
[0038]进一步地，所述步骤S1具体为：
[0039]记录所述条形磁铁3从第一位置转动至到第二位置的过程中，所述线性磁场传感器1的电压输出，得到所述线性输出曲线；
[0040]其中，所述第一位置为所述条形磁铁3的N极端位于所述线性磁场传感器1正下方时的位置，所述第二位置为所述条形磁铁3的S极端位于所述线性磁场传感器1正下方时的位置。
[0041]从上述描述可知，由于条形磁铁3两端的极性不同，其在转动时的位置变化使得施加在线性磁场传感器1附近的磁场发生相应变化。线性磁场传感器1由穿出磁铁的磁感线最多至穿回磁铁的磁感线最多的磁场变化，进而输出一条电压和磁场强度的线性曲线，从而由磁场强度对应到条形磁铁3的位置，即电机的转动角度。
[0042]进一步地，所述步骤S1之前还包括：
[0043]S0、调整所述条形磁铁3在转子齿轮2上的位置，以调节所述条形磁铁3的偏心程度。
[0044]从上述描述可知，条形磁铁3在转子齿轮2上的偏心程度越小，即位置越接近圆心，则其两端连接圆心后形成的圆心角越大，即能够检测的角度范围就越大，以满足实际的使用需求。
[0045]进一步地，所述步骤S1之前还包括：
[0046]将所述条形磁铁3装载所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式小角度电机连续定位装置，其特征在于，包括变化磁场生成组件和线性磁场传感器；所述变化磁场生成组件包括转子齿轮和条形磁铁；所述转子齿轮设置于电机上，所述条形磁铁设置于所述转子齿轮的偏心位置；所述线性磁场传感器设置于电机上，且用于感应所述条形磁铁转动时在所述线性磁场传感器的检测范围内所引起的磁场变化。2.根据权利要求1所述的一种非接触式小角度电机连续定位装置，其特征在于，所述转子齿轮的轮心位于所述条形磁铁的磁极分界线上；所述线性磁场传感器位于所述转子齿轮的上方，且与所述条形磁铁的部分转动路径相对应。3.根据权利要求1所述的一种非接触式小角度电机连续定位装置，其特征在于，所述磁场传感器为线性霍尔传感器。4.权利要求1所述的一种非接触式小角度电机连续定位装置，其特征在于，所述转子齿轮为减速输出齿轮。5.一种非接触式小角度电机连续定位方法，应用于权利要求1至4任一所述的一种非接触式小角度电机连续定位装置，其特征在于，包括如下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：余平，郭彪，张加法，何春洪，张孝炜，
申请(专利权)人：福建盛海智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：