CN105180976A - 一种磁电混合式绝对值编码器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁电混合式绝对值编码器，其利用主体上的双轴承导向主轴的机械装置，主轴内端有一磁源体发出磁信号，通过磁源体的旋转产生可变的NS极信号，经过PCB板上的磁信号采集器转换成模拟量信号，在磁源体座的台肩处安装光栅盘，在主体上有发光光源，光源发出的光通过旋转的光栅盘后经过狭缝进入PCB板上的光信号采集器转换成模拟量信号，该信号经后续电路处理后，输出脉冲信号。本发明使用光电与磁电结合的方式来减小绝对式编码器的外径尺寸，并且能提高编码器的输出脉冲的位数。
Description
技术领域
本发明涉及编码器领域，具体地说，特别涉及到一种磁电混合式绝对值编码器。
背景技术
编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。按信号源分类可分为光电编码器和磁电编码器。增量式编码器是将机械位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。
目前，绝对式编码器大多为大外径低位数，不能满足市场对于小外径高位数绝对式编码器的要求。其主要由主轴，基座，发光元件及光栅盘或为磁源体，接收装置等组成，基座与主轴利用轴承导向，光栅盘与主轴为一体，将空心主轴套入旋转机械装置的主轴上并固定，信号采集器固定在基座上，与光栅盘的位置配合，当光栅盘转动时，经由发光装置发出的光束透过旋转的光栅盘被信号采集器接收，产生初始信号，改信号经过后续处理输出脉冲信号，对机械装置进行控制。由于编码器光栅与后续信号处理上的问题，现有绝对式不能做到小外径高位数，如在小型机器人上安装比较困难，不能满足用户需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种磁电混合式绝对值编码器，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种磁电混合式绝对值编码器，包括主体、以及通过双轴向导向安装在所述主体上的主轴；在所述主体上还安装有粗码编码组件和精码编码组件；
所述粗码编码组件包括磁钢、磁座和磁采集器，所述磁座与主体的一端连接，在所述磁座内安装有磁钢，所述磁座的远端设有磁采集器，所述磁采集器用于采集磁钢的磁信号；
所述精码编码组件包括光源、光栅、狭缝、光信号采集器，所述光源安装于主体的端面上，在所述光源的光路上依次安装有光栅、狭缝和光信号采集器；
所述主体的远端安装有PCB板，所述磁采集器和光信号采集器均与所述PCB板，PC板用于接收磁采集器的磁信号和光信号采集器的光信号，并将磁信号和光信号转换成模拟量信号，经后续电路处理输出脉冲信号。
进一步的，在所述磁座内设有安装槽，所述磁钢固定安装于所述安装槽内，在所述磁座的远端设有磁采集器，所述磁采集器安装于正对磁钢的PCB板上。
进一步的，所述光栅的一侧与磁座的端面连接，光栅的另一侧与狭缝连接固定，在所述光栅的另一端安装有光信号采集器，所述光信号采集器安装于PCB板上。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、可用于精确检测各机械装置的旋转状态，并将各项参数传输给控制***。本发明可用在雷达，机器人，经纬仪，风电，医疗器械等方面。
2、采用磁与光电结合结构，将编码器的外径减小，节约成本，重量减轻。
附图说明
图1为本发明所述的磁电混合式绝对值编码器的结构示意图。
图中标号说明：主轴1、主体2、光源3、磁钢4、光栅5、磁座6、狭缝7、磁采集器8、光信号采集器9、PCB板10。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明所述的一种磁电混合式绝对值编码器，包括主体2、以及通过双轴向导向安装在所述主体2上的主轴1；在所述主体2上还安装有粗码编码组件和精码编码组件。
所述粗码编码组件包括磁钢4、磁座6和磁采集器8，所述磁座6与主体2的一端连接，在所述磁座6内安装有磁钢4，所述磁座6的远端设有磁采集器8，所述磁采集器8用于采集磁钢4的磁信号；
所述精码编码组件包括光源3、光栅5、狭缝7、光信号采集器9，所述光源3安装于主体2的端面上，在所述光源3的光路上依次安装有光栅5、狭缝7和光信号采集器9；
所述主体2的远端安装有PCB板10，所述磁采集器8和光信号采集器9均与所述PCB板10，PC板用于接收磁采集器8的磁信号和光信号采集器9的光信号，并将磁信号和光信号转换成模拟量信号，经后续电路处理输出脉冲信号。
在所述磁座6内设有安装槽，所述磁钢4固定安装于所述安装槽内，在所述磁座6的远端设有磁采集器8，所述磁采集器8安装于正对磁钢4的PCB板10上。
所述光栅5的一侧与磁座6的端面连接，光栅5的另一侧与狭缝7连接固定，在所述光栅5的另一端安装有光信号采集器9，所述光信号采集器9安装于PCB板10上。
本发明采用磁电与光电结合的方式，将磁钢4发出的磁信号作为绝对式编码器的粗码，将光信号作为绝对式编码器的精码，将其两种信号结合并作后续处理，得到高精度的脉冲信号。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种磁电混合式绝对值编码器，包括主体、以及通过双轴向导向安装在所述主体上的主轴；其特征在于：在所述主体上还安装有粗码编码组件和精码编码组件；
所述粗码编码组件包括磁钢、磁座和磁采集器，所述磁座与主体的一端连接，在所述磁座内安装有磁钢，所述磁座的远端设有磁采集器，所述磁采集器用于采集磁钢的磁信号；
所述精码编码组件包括光源、光栅、狭缝、光信号采集器，所述光源安装于主体的端面上，在所述光源的光路上依次安装有光栅、狭缝和光信号采集器；
所述主体的远端安装有PCB板，所述磁采集器和光信号采集器均与所述PCB板，PC板用于接收磁采集器的磁信号和光信号采集器的光信号，并将磁信号和光信号转换成模拟量信号，经后续电路处理输出脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的磁电混合式绝对值编码器，其特征在于：在所述磁座内设有安装槽，所述磁钢固定安装于所述安装槽内，在所述磁座的远端设有磁采集器，所述磁采集器安装于正对磁钢的PCB板上。
3.根据权利要求1所述的磁电混合式绝对值编码器，其特征在于：所述光栅的一侧与磁座的端面连接，光栅的另一侧与狭缝连接固定，在所述光栅的另一端安装有光信号采集器，所述光信号采集器安装于PCB板上。
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