CN101696979A - 一种非接触差分型速度编码器 - Google Patents
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Abstract
一种非接触差分型速度编码器，位于测速齿轮的轮齿外侧，包括磁性元件和霍尔元件，霍尔元件安装在壳体上/内，所述霍尔元件对称布置，霍尔元件采用两个对称布置。霍尔元件遇到强磁场时输出高电平，弱磁场时输出低电平。霍尔元件的背面用永久磁铁产生一个磁场，当齿轮的间隙对准霍尔元件时，磁力线被分散，霍尔元件输出低电平，齿轮齿对准霍尔元件时，磁力线变得集中，霍尔元件输出高电平。这样，齿轮转速越高，输出信号的频率也就约高，这样可以检测电机的转速。齿轮和检测元件没有接触，这样就没有机械摩擦，寿命长。对环境的适应能力强，灰尘、水等都不会影响工作。齿轮可装在电机的外部，避开电机内部的高温环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种变频电机，具体的说是一种应用于变频电机上的速度编码器。
背景技术
在变频电机中，都需要在电机上装编码器用来检测电机的转速和方向。
目前编码器为国外大公司垄断，价格非常昂贵，在电机成本中所占比列过高。
由于现在的编码器的检测元件与齿轮大都是直接接触的，所以机械摩擦会使编码器的寿命大为降低。
基于上述问题，开发一种低成本、高可靠性并且寿命长的编码器非常必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种齿轮和检测元件没有接触的速度编码器，解决常用的齿轮和检测元件直接接触的编码器因机械摩擦而使寿命降低的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种非接触差分型速度编码器，位于测速齿轮的轮齿外侧，包括磁性元件和霍尔元件，霍尔元件安装在壳体上/内，所述霍尔元件对称布置，所述壳体采用塑料或其他绝缘材料制造，霍尔元件采用两个对称布置。
磁性元件位于霍尔元件的外侧，磁性元件为永磁体，并且永磁体的磁场方向与霍尔元件垂直。
霍尔元件遇到强磁场时输出高电平，弱磁场时输出低电平。
霍尔元件的背面用永久磁铁产生一个磁场，当齿轮的间隙对准霍尔元件时，磁力线被分散，霍尔元件输出低电平，齿轮齿对准霍尔元件时，磁力线变得集中，霍尔元件输出高电平。这样，齿轮转速越高，输出信号的频率也就约高，这样可以检测电机的转速。
齿轮和检测元件没有接触，这样就没有机械摩擦，寿命长。
对环境的适应能力强，灰尘、水等都不会影响工作。
齿轮可装在电机的外部，避开电机内部的高温环境。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述的非接触差分型速度编码器的结构示意图
图中：
1、磁性元件；2、壳体；3、霍尔元件；4、测速齿轮。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的非接触差分型速度编码器，位于测速齿轮4的轮齿外侧，包括磁性元件1和霍尔元件3，霍尔元件3安装在壳体2上/内，所述霍尔元件3对称布置，所述壳体2采用塑料或其他绝缘材料制造，霍尔元件3采用两个对称布置。
磁性元件1位于霍尔元件3的外侧，磁性元件1为永磁体，并且永磁体的磁场方向与霍尔元件3垂直。
霍尔元件3遇到强磁场时输出高电平，弱磁场时输出低电平。
霍尔元件3的背面用永久磁铁产生一个磁场，当齿轮的间隙对准霍尔元件3时，磁力线被分散，霍尔元件3输出低电平，齿轮4齿对准霍尔元件时，磁力线变得集中，霍尔元件3输出高电平。这样，齿轮4转速越高，输出信号的频率也就约高，这样可以检测电机的转速。
本发明的技术难点包括：
1霍尔元件本身工作状态受温度影响明显，比如20度时和50度时即使对应同一个磁场，输出也会不一样。
2永磁体的磁场变化，永磁体的磁场时间长后磁场会变弱。
3齿轮精度要求较高，齿的宽窄要一直。
4对齿轮的同心度要求较高，齿轮不同心将影响磁场的变化，进而电信号输出受影响。
上述技术难点的解决方案：
采用两个并列的霍尔元件I、II同时进行检测，假设I检测到的有用信号为A，II检测到的信号为B.
由于两个元件处于同样一个环境中，所以由于温度变化，齿轮不同心齿轮不均匀等所导致的偏差在两个元件上产生的“干扰”也是一样的，可以用C来表示。
那么把两个信号相减后变为：(A+C)-(B+C)＝A-B，输出信号变得和干扰没有关系，只是和连个霍尔元件真实检测到的信号有关。
所以经过上述的设计之后，本发明所达到的技术效果是：
齿轮和检测元件没有接触，这样就没有机械摩擦，寿命长。
对环境的适应能力强，灰尘、水等都不会影响工作。
齿轮可装在电机的外部，避开电机内部的高温环境。
Claims (3)
1.一种非接触差分型速度编码器，位于测速齿轮的轮齿外侧，其特征在于，包括磁性元件和霍尔元件，霍尔元件安装在壳体上/内，所述霍尔元件对称布置。
2.根据权利要求1所述的非接触差分型速度编码器，其特征在于，磁性元件位于霍尔元件的外侧，磁性元件为永磁体，并且永磁体的磁场方向与霍尔元件垂直。
3.根据权利要求1所述的非接触差分型速度编码器，其特征在于，霍尔元件采用两个对称布置。
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| CN200910209444A CN101696979A (zh) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | 一种非接触差分型速度编码器 |
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