一种双路格雷码磁编码装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双路格雷码磁编码装置，包括采集装置一，采集装置二和电源，采集装置一包括磁敏元件一和微处理器一，采集装置二包括磁敏元件二和微处理器二，磁敏元件一与微处理器一相连，微处理器一接收磁敏元件一采集到的磁场变化传感信号，磁敏元件二与微处理器二相连，微处理器二接收磁敏元件二采集到的磁场变化传感信号，电源为磁敏元件和微处理器提供电能。通过应用本实用新型专利技术的方案，磁敏感元件传感和微处理器对检测信号进行处理，形成双路重复误码率非常小的编码数据，双路完全独立数据处理系统和供电系统有效地避免了干扰，提高了检测的稳定性，克服了光学编码器体积大的技术问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感控制
，一种铁路机车使用的司机控制器编码器器件，特别是一种新型双路格雷码磁编码器。
技术介绍
在我国引进技术的基础上自行开发的和谐4(DJ4)大功率交流电力机车的司机控 制器普遍采用的是进口光电编码器。由于进口光电式编码器进口周期长、安装不方便、双路 数据输出重复精度低等缺陷，有必要开发出一种新型的编码器，实现进口机车部件国产化， 替代进口光电式编码器。同时改善现有光电式编码器进口周期长、安装不便、输出精度低， 同时检测过程易受外界干扰影响的技术问题。在现有技术中，具体公开了光电式的角位置 编码器。2003年10月15日公开，公开号为CN1448774的中国技术专利公开了一种光 电角位置编码器，它由光学角位置编码器和光电解码器组成，其中光学角位置编码器包括 光学编码盘及将光学编码盘与待测旋转运动系统上的运动部件连接的装置，光学编码盘上 设置有按一定规律排列的图案；光电解码器包括发光器件、发光器件驱动电路、带有狭缝光 栏的柱面透镜、光电探测器件、探测电路及将光电解码器中上述部件与待测旋转运动系统 上的固定部件连接的装置。该光电角编码器成本低，适合于低编码精度、高转速的机电控制 领域。2004年3月10日公开，公开号为CN1480712的中国技术专利公开了一种光电 式旋转编码器，其中，为了小型化且组装精度提高，使投光元件和受光元件一体化，同时，由 一体化而产生的从投光元件向着受光元件的漫射光成份排除到外部。通过折返光学部件将 投光元件所产生的光线折返到和光线的投光方向相反的方向上，通过具有检测图案部分的 圆板由配设在和投光元件在同一基板上的受光元件接受折返后的光线，根据该受光信号检 测圆板的旋转变位，其中，在配设上述投光元件和受光元件的基板前方侧配设来自上述投 光元件的光线的漫射光成份通过其侧面部分到达外部的光学元件，用该光学元件覆盖上述 基板，将光学元件和基板一体化。
技术实现思路
本技术提供一种双路格雷码磁编码装置，该技术可以很好地克服现有技 术存在的光学编码器进口周期长，安装体积过大，容易受到外界干扰，测量过程不够稳定的 技术问题。本技术提供一种双路格雷码磁编码装置的具体实施方式，一种双路格雷码磁 编码装置，包括采集装置一，采集装置二和电源，采集装置一包括磁敏元件一和微处理器 一，采集装置二包括磁敏元件二和微处理器二，磁敏元件一与微处理器一相连，微处理器一 接收磁敏元件一采集到的磁场变化传感信号，磁敏元件二与微处理器二相连，微处理器二 接收磁敏元件二采集到的磁场变化传感信号，电源为磁敏元件和微处理器提供电能。作为本技术进一步的实施方式，所述的电源包括电源一和电源二，电源一为 采集装置一的磁敏元件一和微处理器一提供独立的电源，电源二为采集装置二的磁敏元件 二和微处理器二提供独立的电源。作为本技术进一步的实施方式，所述的磁敏元件一和磁敏元件二封装在一个 磁感应元件的芯片中，磁敏元件一和磁敏元件二感知平行于磁感应元件表面的旋转磁 极的 磁场旋转变化，由此测得旋转角角度。作为本技术进一步的实施方式，所述的微处理器一和微处理器二包括格雷码 编码模块，微处理器一和微处理器二接收到磁敏元件一和磁敏元件二采集来的信号，对采 集到的信号进行处理生成二进制数据，格雷码编码模块将二进制数据转换成格雷码数据， 并采用并口输出格雷码数据。作为本技术进一步的实施方式，所述的磁敏元件一和微处理器一之间通过 SPKSerial Peripheral Interface，串行外设接口)总线进行连接，磁敏元件二和微处理 器二之间通过SPI总线进行连接。作为本技术进一步的实施方式，所述的双路格雷码磁编码装置包括缓冲放大 电路，缓冲放大电路与微处理器一和微处理器二相连，将来自微处理器一和微处理器二的 输出数据进行缓冲放大，并通过并口输出。作为本技术进一步的实施方式，所述的磁感应元件包括磁感应片和 DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)，所述的磁感应片每转一圈可形成 4096个脉冲信号，磁感应片与DSP相连，DSP处理来自磁感应片的输出脉冲信号。通过应用本技术实施方式所描述的一种双路格雷码磁编码装置，具有以下技 术效果(1)结构一体化，将两个编码器安装在一根轴上，确保了两路数据输出的重复精 度，其重复精度士 1LBS，两路独立的测量和供电系统提高了测量过程的稳定性；(2)磁极与磁敏感元件非接触信号感应，无触点，无磨损，无接触电噪声，使用寿命 极长；(3)磁信号感应频响高于光电器件、频响可达10-9秒，反应迅速准确；(4)光电器件易受粉尘影响，经长期使用，灵敏度会降低；而磁编码器不受水、油、 汽、粉尘等多种恶劣环境影响，具有灵敏度高，分辨率高，可靠性高；(5)抗振动与抗冲击性强，可达30 50G。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种双路格雷码磁编码装置的结构框图一；图2为本技术一种双路格雷码磁编码装置的结构框图二 ；图3为本技术一种双路格雷码磁编码装置磁敏元件的功能结构框图；图4为本技术一种双路格雷码磁编码装置双路微处理器采集处理电路的结构框图；图5为本技术一种双路格雷码磁编码装置的工作原理示意图；图6为本技术一种双路格雷码磁编码装置的电路原理图；图7为本技术一种双路格雷码磁编码装置的程序流程图；其中，1-磁感应元件，2-磁敏元件一，3-磁敏元件二，4-微处理器一，5-微处理器二，6-电源一，7-电源二，8-旋转磁极，9-缓冲放大电路，10-磁感应片，11-DSP。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。作为本技术一种双路格雷码磁编码装置的具体实施方式，它主要应用了智能 化磁敏传感器检测技术、格雷码编码技术、双路微处理器控制及数据处理系统，以及双路一 体化结构。如图1和图2所示，一种新型机车用双路格雷码磁编码器包括采集装置一，采 集装置二和电源，采集装置一包括磁敏元件一 2和微处理器一 4，采集装置二包括磁敏元件 二 3和微处理器二 5，磁敏元件一 2与微处理器一 4相连，微处理器一 4接收磁敏元件一 2 采集到的磁场变化传感信号，磁敏元件二 3与微处理器二 5相连，微处理器二 5接收磁敏元 件二 3采集到的磁场变化传感信号，电源为磁敏元件和微处理器提供电能。微处理器一 4 和微处理器二 5对传感信号进行智能化处理，消除角度误差。微处理器一和微处理器二还 包括格雷码编码模块，微处理器一和微处理器二接收到磁敏元件一和磁敏元件二采集来的 信号，对采集到的信号进行处理生成二进制数据，格本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双路格雷码磁编码装置，其特征在于：包括采集装置一，采集装置二和电源，采集装置一包括磁敏元件一（２）和微处理器一（４），采集装置二包括磁敏元件二（３）和微处理器二（５），磁敏元件一（２）与微处理器一（４）相连，微处理器一（４）接收磁敏元件一（２）采集到的磁场变化传感信号，磁敏元件二（３）与微处理器二（５）相连，微处理器二（５）接收磁敏元件二（３）采集到的磁场变化传感信号，电源为磁敏元件和微处理器提供电能。

【技术特征摘要】
一种双路格雷码磁编码装置，其特征在于包括采集装置一，采集装置二和电源，采集装置一包括磁敏元件一(2)和微处理器一(4)，采集装置二包括磁敏元件二(3)和微处理器二(5)，磁敏元件一(2)与微处理器一(4)相连，微处理器一(4)接收磁敏元件一(2)采集到的磁场变化传感信号，磁敏元件二(3)与微处理器二(5)相连，微处理器二(5)接收磁敏元件二(3)采集到的磁场变化传感信号，电源为磁敏元件和微处理器提供电能。2.根据权利要求1所述的一种双路格雷码磁编码装置，其特征在于所述的电源包括 电源一(6)和电源二(7)，电源一(6)为采集装置一的磁敏元件一(2)和微处理器一⑷提 供独立的电源，电源二(7)为采集装置二的磁敏元件二(3)和微处理器二(5)提供独立的 电源。3.根据权利要求1或2所述的一种双路格雷码磁编码装置，其特征在于所述的磁敏 元件一(2)和磁敏元件二(3)封装在一个磁感应元件(1)的芯片中，磁敏元件一(2)和磁 敏元件二(3)感知平行于磁感应元件表面的旋转磁极(8)的磁场旋转变化，由此测得旋转 角角度。4.根据权利要求3所述的一种双路格雷码磁编码装置，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂勇，彭星明，
申请(专利权)人：株洲威森机车配件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]