一種采用干簧管的多圈編碼器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種采用干簧管的多圈編碼器，屬于多圈編碼器。編碼器主體內安裝兩個軸承，軸承外圈與主體連接，軸承內圈與編碼器軸連接，碼盤安裝在編碼器軸上，PCB板安裝于主體上，磁鐵安裝在編碼器軸上，判向計數模塊位于磁體上方的PCB板下部，單圈數據處理單元和計數處理單元分別位于PCB板上。優點是結構新穎，利用干簧管實現多圈編碼器判向計數的方法，采用1，2或3只干簧管實現編碼器旋轉圈數計數功能，干簧管探測隨編碼器軸旋轉的磁場變化，切換打開閉合狀態，從而接通和斷開后續計數電路，從而計算編碼器旋轉圈數，為了延長干簧管使用壽命，可在外部纏繞線圈，大大簡化了多圈編碼器的結構。
【專利說明】
一種采用干簧管的多圈編碼器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種多圈編碼器。
【背景技術】
[0002]多圈絕對值編碼器能夠使得單圈絕對值編碼器的測量范圍加大，使得測量單圈旋轉位置的功能延伸至可以測量直線移動距離。多圈編碼器的圈數計數方式多樣，主要有齒輪結構計數結構，霍爾芯片計數及磁阻芯片計數等。由于帶有齒輪結構，增加了編碼器自身重量的同時，計數的準確性也取決于齒輪零件及相應分離碼盤的加工精度，齒輪結構帶來的復雜結構也帶來產品可靠性風險。霍爾芯片也有穩定特性不良，應用不具普遍性等缺點。相應磁鐵設計復雜，磁阻器件只能輸出模擬信號，會增加后續處理電路，造成電路復雜度增加。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供一種采用干簧管的多圈編碼器，以解決目前存在的結構復雜，穩定特性不良，可靠性差的問題。
[0004]本實用新型采取的技術方案是:編碼器主體內安裝兩個軸承，軸承外圈與主體連接，軸承內圈與編碼器軸連接，碼盤安裝在編碼器軸上，PCB板安裝于主體上，磁鐵安裝在編碼器軸上，判向計數模塊位于磁體上方的PCB板下部，單圈數據處理單元和計數處理單元分別位于PCB板上。
[0005]所述判向計數模塊包括用于探測磁鐵磁場的I個、2個或3個干簧管，該干簧管按照徑向或切向排列。
[0006]所述干簧管外部纏繞線圈。
[0007]所述判向計數模塊包括I個干簧管時，對應磁鐵為方形；
[0008]所述判向計數模塊包括2個干簧管時，該2個干簧管之間呈90°排布，對應磁鐵為半圓弧形；
[0009]所述判向計數模塊包括3個干簧管時，其中的兩個干簧管之間呈90°排布，對應磁鐵為半圓弧形，另一個干簧管對應的磁鐵為方形。
[0010]本實用新型的優點是結構新穎，利用干簧管實現多圈編碼器判向計數的方法，采用I，2或3只干簧管實現編碼器旋轉圈數計數功能，干簧管探測隨編碼器軸旋轉的磁場變化，切換打開閉合狀態，從而接通和斷開后續計數電路，從而計算編碼器旋轉圈數，為了延長干簧管使用壽命，可在外部纏繞線圈，大大簡化了多圈編碼器的結構。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖2a是本實用新型判向計數模塊中切向放置的I個干簧管，外圓表示編碼器旋轉圓周；
[0013]圖2b是本實用新型判向計數模塊中切向放置的2個干簧管，外圓表示編碼器旋轉圓周；
[0014]圖2c是本實用新型判向計數模塊中切向放置的3個干簧管，外圓表示編碼器旋轉圓周；
[0015]圖3a是本實用新型判向計數模塊中徑向放置的I個干簧管，外圓表示編碼器旋轉圓周；
[0016]圖3b是本實用新型判向計數模塊中徑向放置的2個干簧管，外圓表示編碼器旋轉圓周；
[0017]圖3c是本實用新型判向計數模塊中徑向放置的3個干簧管，外圓表示編碼器旋轉圓周；
[0018]圖4a是本實用新型I個磁鐵分布圖，外圓表不編碼器旋轉圓周；
[0019]圖4b是本實用新型2個磁鐵分布圖，外圓表示編碼器旋轉圓周；
[0020]圖4c是本實用新型3個磁鐵分布圖，外圓表示編碼器旋轉圓周。
【具體實施方式】
[0021]編碼器主體I內安裝兩個軸承2，軸承外圈與主體連接，軸承內圈與編碼器軸3連接，碼盤4安裝在編碼器軸上，PCB板5安裝于主體上，磁鐵6安裝在編碼器軸3上，判向計數模塊7位于磁體上方的PCB板下部，單圈數據處理單元8和計數處理單元9分別位于PCB板上；
[0022]所述判向計數模塊7包括用于探測磁鐵磁場的I個、2個或3個干簧管701，該干簧管按照徑向或切向排列；
[0023]所述干簧管701外部纏繞線圈702;
[0024]所述判向計數模塊7包括I個干簧管時，對應磁鐵為方形，如圖2a、3a、4a所示；
[0025]所述判向計數模塊7包括2個干簧管時，該2個干簧管之間呈90°排布，對應磁鐵為半圓弧形，如圖2b、3b、4b所示；
[0026]所述判向計數模塊7包括3個干簧管時，其中的兩個干簧管之間呈90°排布，對應磁鐵為半圓弧形，另一個干簧管對應的磁鐵為方形，如圖2c、3c、4c所示；
[0027]當采用一個干簧管時，在絕對值光學系統下，每圈一次的電壓輸出，實現多圈計數，轉向的判斷依據絕對值數據的增減，也即是，當一只干簧管有輸出時，此時下一個絕對位置值較前一個絕對值大，即為正傳加I圈，反之減I圈；用干簧管方波上升沿觸發，存儲當前絕對位置值，不斷循環檢測當前絕對值和下一個絕對值，輸出方向信息，直到遇到下一個下降沿，觸發計數器進行加或者減I計數。
[0028]當采用兩個干簧管時，在光學系統輸出單圈絕對值數據下，每圈輸出兩個相位相差90的方波信號，實現多圈計數，根據兩個相位相差90度的干簧管信號的不同輸出邏輯狀態組合判別編碼器旋轉方向，從而對圈數數據進行加減，其中一只干簧管作為圈數計數信號。
[0029]當采用三個干簧管時，在光學系統輸出單圈絕對值數據下，用其中兩個輸出相位相差90°方波信號，第三個實現多圈計數，根據兩個相位相差90度的干簧管信號的不同輸輥出邏輯狀態組合判別編碼器旋轉方向，從而對圈數數據進行加減。
【主權項】
1.一種采用干簧管的多圈編碼器，編碼器主體內安裝兩個軸承，軸承外圈與主體連接，軸承內圈與編碼器軸連接，碼盤安裝在編碼器軸上，PCB板安裝于主體上，其特征在于:磁鐵安裝在編碼器軸上，判向計數模塊位于磁體上方的PCB板下部，單圈數據處理單元和計數處理單元分別位于PCB板上。2.根據權利要求1所述的一種采用干簧管的多圈編碼器，其特征在于:所述判向計數模塊包括用于探測磁鐵磁場的I個、2個或3個干簧管，該干簧管按照徑向或切向排列。3.根據權利要求2所述的一種采用干簧管的多圈編碼器，其特征在于:所述干簧管外部纏繞線圈。4.根據權利要求2所述的一種采用干簧管的多圈編碼器，其特征在于:所述判向計數模塊包括I個干簧管時，對應磁鐵為方形。5.根據權利要求2所述的一種采用干簧管的多圈編碼器，其特征在于:所述判向計數模塊包括2個干簧管時，該2個干簧管之間呈90°排布，對應磁鐵為半圓弧形。6.根據權利要求2所述的一種采用干簧管的多圈編碼器，其特征在于:所述判向計數模塊包括3個干簧管時，其中的兩個干簧管之間呈90°排布，對應磁鐵為半圓弧形，另一個干簧管對應的磁鐵為方形。
【文檔編號】G01D5/249GK205482991SQ201620266103
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月3日
【發明人】孫月, 魏健威, 申春明, 孫立強, 吳明飛, 曲斌, 張敏, 王合平, 李俊龍
【申請人】長春匯通光電技術有限公司