一種采用干簧管的多圈編碼器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)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(nèi)安裝兩個軸承，軸承外圈與主體連接，軸承內(nèi)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(jì)數(shù)模塊位于磁體上方的PCB板下部，單圈數(shù)據(jù)處理單元和計(jì)數(shù)處理單元分別位于PCB板上。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，利用干簧管實(shí)現(xiàn)多圈編碼器判向計(jì)數(shù)的方法，采用1，2或3只干簧管實(shí)現(xiàn)編碼器旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)數(shù)功能，干簧管探測隨編碼器軸旋轉(zhuǎn)的磁場變化，切換打開閉合狀態(tài)，從而接通和斷開后續(xù)計(jì)數(shù)電路，從而計(jì)算編碼器旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，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(jié)構(gòu)。
【專利說明】
一種采用干簧管的多圈編碼器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多圈編碼器。
【背景技術(shù)】
[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(zhuǎn)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(shù)計(jì)數(shù)方式多樣，主要有齒輪結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，霍爾芯片計(jì)數(shù)及磁阻芯片計(jì)數(shù)等。由于帶有齒輪結(jié)構(gòu)，增加了編碼器自身重量的同時，計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性也取決于齒輪零件及相應(yīng)分離碼盤的加工精度，齒輪結(jié)構(gòu)帶來的復(fù)雜結(jié)構(gòu)也帶來產(chǎn)品可靠性風(fēng)險(xiǎn)?；魻栃酒灿蟹€(wěn)定特性不良，應(yīng)用不具普遍性等缺點(diǎn)。相應(yīng)磁鐵設(shè)計(jì)復(fù)雜，磁阻器件只能輸出模擬信號，會增加后續(xù)處理電路，造成電路復(fù)雜度增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)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(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定特性不良，可靠性差的問題。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:編碼器主體內(nèi)安裝兩個軸承，軸承外圈與主體連接，軸承內(nèi)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(jì)數(shù)模塊位于磁體上方的PCB板下部，單圈數(shù)據(jù)處理單元和計(jì)數(shù)處理單元分別位于PCB板上。
[0005]所述判向計(jì)數(shù)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(jì)數(shù)模塊包括I個干簧管時，對應(yīng)磁鐵為方形；
[0008]所述判向計(jì)數(shù)模塊包括2個干簧管時，該2個干簧管之間呈90°排布，對應(yīng)磁鐵為半圓弧形；
[0009]所述判向計(jì)數(shù)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(yīng)磁鐵為半圓弧形，另一個干簧管對應(yīng)的磁鐵為方形。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，利用干簧管實(shí)現(xiàn)多圈編碼器判向計(jì)數(shù)的方法，采用I，2或3只干簧管實(shí)現(xiàn)編碼器旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)數(shù)功能，干簧管探測隨編碼器軸旋轉(zhuǎn)的磁場變化，切換打開閉合狀態(tài)，從而接通和斷開后續(xù)計(jì)數(shù)電路，從而計(jì)算編碼器旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，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(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2a是本實(shí)用新型判向計(jì)數(shù)模塊中切向放置的I個干簧管，外圓表示編碼器旋轉(zhuǎn)圓周；
[0013]圖2b是本實(shí)用新型判向計(jì)數(shù)模塊中切向放置的2個干簧管，外圓表示編碼器旋轉(zhuǎn)圓周；
[0014]圖2c是本實(shí)用新型判向計(jì)數(shù)模塊中切向放置的3個干簧管，外圓表示編碼器旋轉(zhuǎn)圓周；
[0015]圖3a是本實(shí)用新型判向計(jì)數(shù)模塊中徑向放置的I個干簧管，外圓表示編碼器旋轉(zhuǎn)圓周；
[0016]圖3b是本實(shí)用新型判向計(jì)數(shù)模塊中徑向放置的2個干簧管，外圓表示編碼器旋轉(zhuǎn)圓周；
[0017]圖3c是本實(shí)用新型判向計(jì)數(shù)模塊中徑向放置的3個干簧管，外圓表示編碼器旋轉(zhuǎn)圓周；
[0018]圖4a是本實(shí)用新型I個磁鐵分布圖，外圓表不編碼器旋轉(zhuǎn)圓周；
[0019]圖4b是本實(shí)用新型2個磁鐵分布圖，外圓表示編碼器旋轉(zhuǎn)圓周；
[0020]圖4c是本實(shí)用新型3個磁鐵分布圖，外圓表示編碼器旋轉(zhuǎn)圓周。
【具體實(shí)施方式】
[0021]編碼器主體I內(nèi)安裝兩個軸承2，軸承外圈與主體連接，軸承內(nèi)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(jì)數(shù)模塊7位于磁體上方的PCB板下部，單圈數(shù)據(jù)處理單元8和計(jì)數(shù)處理單元9分別位于PCB板上；
[0022]所述判向計(jì)數(shù)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(jì)數(shù)模塊7包括I個干簧管時，對應(yīng)磁鐵為方形，如圖2a、3a、4a所示；
[0025]所述判向計(jì)數(shù)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(yīng)磁鐵為半圓弧形，如圖2b、3b、4b所示；
[0026]所述判向計(jì)數(shù)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(yīng)磁鐵為半圓弧形，另一個干簧管對應(yīng)的磁鐵為方形，如圖2c、3c、4c所示；
[0027]當(dāng)采用一個干簧管時，在絕對值光學(xué)系統(tǒng)下，每圈一次的電壓輸出，實(shí)現(xiàn)多圈計(jì)數(shù)，轉(zhuǎn)向的判斷依據(jù)絕對值數(shù)據(jù)的增減，也即是，當(dāng)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(fā)，存儲當(dāng)前絕對位置值，不斷循環(huán)檢測當(dāng)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(fā)計(jì)數(shù)器進(jìn)行加或者減I計(jì)數(shù)。
[0028]當(dāng)采用兩個干簧管時，在光學(xué)系統(tǒng)輸出單圈絕對值數(shù)據(jù)下，每圈輸出兩個相位相差90的方波信號，實(shí)現(xiàn)多圈計(jì)數(shù)，根據(jù)兩個相位相差90度的干簧管信號的不同輸出邏輯狀態(tài)組合判別編碼器旋轉(zhuǎn)方向，從而對圈數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加減，其中一只干簧管作為圈數(shù)計(jì)數(shù)信號。
[0029]當(dāng)采用三個干簧管時，在光學(xué)系統(tǒng)輸出單圈絕對值數(shù)據(jù)下，用其中兩個輸出相位相差90°方波信號，第三個實(shí)現(xiàn)多圈計(jì)數(shù)，根據(jù)兩個相位相差90度的干簧管信號的不同輸輥出邏輯狀態(tài)組合判別編碼器旋轉(zhuǎn)方向，從而對圈數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加減。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用干簧管的多圈編碼器，編碼器主體內(nèi)安裝兩個軸承，軸承外圈與主體連接，軸承內(nèi)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(jì)數(shù)模塊位于磁體上方的PCB板下部，單圈數(shù)據(jù)處理單元和計(jì)數(shù)處理單元分別位于PCB板上。2.根據(jù)權(quán)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(jì)數(shù)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jì)數(shù)模塊包括I個干簧管時，對應(yīng)磁鐵為方形。5.根據(jù)權(quán)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(jì)數(shù)模塊包括2個干簧管時，該2個干簧管之間呈90°排布，對應(yīng)磁鐵為半圓弧形。6.根據(jù)權(quán)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(jì)數(shù)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(yīng)磁鐵為半圓弧形，另一個干簧管對應(yīng)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(fā)明人】孫月, 魏健威, 申春明, 孫立強(qiáng), 吳明飛, 曲斌, 張敏, 王合平, 李俊龍
【申請人】長春匯通光電技術(shù)有限公司