一种励磁式磁性编码器制造技术

本发明专利技术提供一种励磁式磁性编码器，包括磁极产生元件

【技术实现步骤摘要】
一种励磁式磁性编码器


[0001]本专利技术涉及一种磁性编码器，具体的说，涉及了一种励磁式磁性编码器
。

技术介绍

[0002]编码器与其他领域技术相结合
,
可将机械运动中的位移
、
速度
、
加速度等物理量转变为数字电信号
,
从而快速
、
及时
、
精确地实现位置检测与伺服控制
。
编码器主要分为两类：光电编码器和磁性编码器
。
光电编码器的检测精度高，在位置传感器市场占据主导地位
。
但由于其光学结构耐冲击和耐腐蚀的能力差
,
对工作环境要求较高
,
难以在潮湿
、
粉尘以及振动等较为恶劣环境中工作
,
适用范围比较窄
。
此外
,
光电编码器的结构较为复杂
,
对装配工艺的要求高
,
且成本也比较高，因此不适合很多场合的应用
。
而磁性编码器就可以实现低成本
、
高分辨率
、
高可靠性和小型化，利用磁敏感元件感应磁极运动产生的磁场变化
,
测量运动物体的位移变化
。
磁性编码器结构简单
、
紧凑
,
具有体积小
、
成本低
、
抗干扰
、
抗冲击
、
抗振动<br/>、
不易受油污
、
水汽等外界因素影响等特点
。
在高精度测量和控制领域中
,
磁编码器已经成为不可或缺的部分
,
被广泛应用于军事
、
机电
、
信息
、
航空
、
建筑
、
医疗等领域
。
[0003]对于宽调速范围的伺服电机，当伺服电机转速比较低的时候希望用高分辨率的磁性编码器来更精确地检测位置；当伺服电机转速比较高的时候使用高分辨率的磁性编码器会产生过多脉冲，从而超过驱动器识别上限，因此需要切换为低分辨率的磁性编码器，以与驱动器匹配
。
[0004]然而，传统磁性编码器的分辨率取决于磁盘周围的磁极个数，一般情况下使用时永磁体作为磁极，不仅体积大，而且一旦制成之后磁极个数就确定了，无法动态改变磁性编码器的分辨率，无法满足上述场景
。
[0005]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种励磁式磁性编码器，运用绕组通入励磁电流产生磁极来代替永磁体，不仅可以在保持体积不变的情况下提高磁极的个数，还可以设置控制电路，以在需要的时候改变通入励磁电流的绕组的数量，从而提高励磁式磁性编码器的分辨率和运行的灵活性
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是： 一种励磁式磁性编码器，包括磁极产生元件
、
磁敏感元件以及信号处理电路，所述磁极产生元件随被检测对象运动，产生磁极交替变化的空间磁场；所述磁敏感元件将空间磁场的变换转换电信号；所述信号处理电路与所述磁敏感元件连接，所述磁极产生元件包括导磁圆盘
、
绕组和励磁电源；所述导磁圆盘通过连接轴与被检测对象连接；所述绕组均匀设置在所述导磁圆盘的圆周侧面，任意相邻两个绕组为同向绕组；所述励磁电源用于向所述绕组提供励磁电流，所述绕组通入励磁电流后形成磁场
。
[0008]优选的，所述励磁式磁性编码器还包括控制电路，所述控制电路设置在所述励磁电源和所述绕组之间，用于控制绕组的导通数量，以切换所述励磁式磁性编码器的分辨率等级
。
[0009]优选的，所述绕组包括
m
个并联的最小工作单元，所述最小工作单元包括相邻的个绕组，其中，
n
为磁性编码器分辨率等级阈值
。
[0010]优选的，所述控制电路包括
S1、S2、.....S
n
个开关，开关
S1的一端连接每个最小工作单元的1个绕组；开关
S
i
的一端连接开关
S
i
‑1与每个最小工作单元的绕组连接的一端，另一端连接每个最小工作单元的个绕组
,。
[0011]优选的，当需要磁性编码器分辨率等级为
j
时，控制所述开关
S1到
S
j
均导通，
。
[0012]本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术采用绕组通入电流形成磁极，磁极体积小，因此可以提高磁极个数；本专利技术还通过控制电路来调节绕组的导通个数，从而调节检测精度的高低，进而提高编码器的分辨率和运行的灵活性，可以被用于高精度测量和控制领域
。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例1的结构示意图
。
[0014]图2是本专利技术的磁极产生磁极元件的结构示意图
。
[0015]图3是本专利技术实施例2的结构示意图
。
[0016]图4是本专利技术实施例2所述绕组排布形式及控制电路的接线示意图
。
[0017]图中：
1. 磁敏感元件；
2. 磁极产生元件；
3. 励磁电源；
4. 信号处理电路；
5. 连接轴；
6. 控制电路
。
具体实施方式
[0018]下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述
。
[0019]实施例1本实施例提供一种励磁式磁性编码器，如图1所示，包括磁敏感元件
1、
磁极产生元件2以及信号处理电路4，所述磁极产生元件2随被检测对象运动，产生磁极交替变化的空间磁场；所述磁敏感元件1将空间磁场的变换转换电信号，所述信号处理电路4与所述磁敏感元件1连接，用于将所述磁敏感元件1输出的电信号进行放大等处理
。
[0020]具体的，如图2所示，所述磁极产生元件2包括导磁圆盘
、
绕组和励磁电源3；所述导磁圆盘通过连接轴5与被检测对象连接；所述绕组均匀设置在所述导磁圆盘的圆周侧面，任意相邻两个绕组为同向绕组；所述励磁电源3用于向所述绕组提供励磁电流，所述绕组通入励磁电流后形成磁场，磁场具有
NS
极性
。
[0021]在具体实施时，所述磁敏感元件1可以采用磁阻元件，利用磁阻元件的电阻值随磁场变化而变化的特性来检测被检测对象的位置信息
。
[0022]在其他实施例中，所述磁敏感元件1还可以采用霍尔元件，利用霍尔元件随磁场变
化产生电势差的特性来检测被检测对象的位置信息<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种励磁式磁性编码器，包括磁极产生元件
、
磁敏感元件以及信号处理电路，所述磁极产生元件随被检测对象运动，产生磁极交替变化的空间磁场；所述磁敏感元件将空间磁场的变换转换电信号；所述信号处理电路与所述磁敏感元件连接，其特征在于：所述磁极产生元件包括导磁圆盘
、
绕组和励磁电源；所述导磁圆盘通过连接轴与被检测对象连接；所述绕组均匀设置在所述导磁圆盘的圆周侧面，任意相邻两个绕组为同向绕组；所述励磁电源用于向所述绕组提供励磁电流，所述绕组通入励磁电流后形成磁场
。2.
根据权利要求1所述的一种励磁式磁性编码器，其特征在于：还包括控制电路，所述控制电路设置在所述励磁电源和所述绕组之间，用于控制绕组的导通数量，以切换所述励磁式磁性编码器的分辨率等级
。3.
根据权利要求2所述的一种励磁式磁性编码器，其特征在于：所述绕组包括
m
个并联的最小工作单元，所述最小工作单元包...

【专利技术属性】
技术研发人员：司纪凯，廖晓辉，李时豪，聂瑞，王培欣，吕蒙琦，徐帅，陈延，魏彦企，陈桂贤，
申请(专利权)人：河南恺源智驱机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：