一种采用干簧管的多圈编码器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种采用干簧管的多圈编码器，属于多圈编码器。编码器主体内安装两个轴承，轴承外圈与主体连接，轴承内圈与编码器轴连接，码盘安装在编码器轴上，PCB板安装于主体上，磁铁安装在编码器轴上，判向计数模块位于磁体上方的PCB板下部，单圈数据处理单元和计数处理单元分别位于PCB板上。优点是结构新颖，利用干簧管实现多圈编码器判向计数的方法，采用1，2或3只干簧管实现编码器旋转圈数计数功能，干簧管探测随编码器轴旋转的磁场变化，切换打开闭合状态，从而接通和断开后续计数电路，从而计算编码器旋转圈数，为了延长干簧管使用寿命，可在外部缠绕线圈，大大简化了多圈编码器的结构。
【专利说明】
一种采用干簧管的多圈编码器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种多圈编码器。
【背景技术】
[0002]多圈绝对值编码器能够使得单圈绝对值编码器的测量范围加大，使得测量单圈旋转位置的功能延伸至可以测量直线移动距离。多圈编码器的圈数计数方式多样，主要有齿轮结构计数结构，霍尔芯片计数及磁阻芯片计数等。由于带有齿轮结构，增加了编码器自身重量的同时，计数的准确性也取决于齿轮零件及相应分离码盘的加工精度，齿轮结构带来的复杂结构也带来产品可靠性风险。霍尔芯片也有稳定特性不良，应用不具普遍性等缺点。相应磁铁设计复杂，磁阻器件只能输出模拟信号，会增加后续处理电路，造成电路复杂度增加。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种采用干簧管的多圈编码器，以解决目前存在的结构复杂，稳定特性不良，可靠性差的问题。
[0004]本实用新型采取的技术方案是:编码器主体内安装两个轴承，轴承外圈与主体连接，轴承内圈与编码器轴连接，码盘安装在编码器轴上，PCB板安装于主体上，磁铁安装在编码器轴上，判向计数模块位于磁体上方的PCB板下部，单圈数据处理单元和计数处理单元分别位于PCB板上。
[0005]所述判向计数模块包括用于探测磁铁磁场的I个、2个或3个干簧管，该干簧管按照径向或切向排列。
[0006]所述干簧管外部缠绕线圈。
[0007]所述判向计数模块包括I个干簧管时，对应磁铁为方形；
[0008]所述判向计数模块包括2个干簧管时，该2个干簧管之间呈90°排布，对应磁铁为半圆弧形；
[0009]所述判向计数模块包括3个干簧管时，其中的两个干簧管之间呈90°排布，对应磁铁为半圆弧形，另一个干簧管对应的磁铁为方形。
[0010]本实用新型的优点是结构新颖，利用干簧管实现多圈编码器判向计数的方法，采用I，2或3只干簧管实现编码器旋转圈数计数功能，干簧管探测随编码器轴旋转的磁场变化，切换打开闭合状态，从而接通和断开后续计数电路，从而计算编码器旋转圈数，为了延长干簧管使用寿命，可在外部缠绕线圈，大大简化了多圈编码器的结构。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2a是本实用新型判向计数模块中切向放置的I个干簧管，外圆表示编码器旋转圆周；
[0013]图2b是本实用新型判向计数模块中切向放置的2个干簧管，外圆表示编码器旋转圆周；
[0014]图2c是本实用新型判向计数模块中切向放置的3个干簧管，外圆表示编码器旋转圆周；
[0015]图3a是本实用新型判向计数模块中径向放置的I个干簧管，外圆表示编码器旋转圆周；
[0016]图3b是本实用新型判向计数模块中径向放置的2个干簧管，外圆表示编码器旋转圆周；
[0017]图3c是本实用新型判向计数模块中径向放置的3个干簧管，外圆表示编码器旋转圆周；
[0018]图4a是本实用新型I个磁铁分布图，外圆表不编码器旋转圆周；
[0019]图4b是本实用新型2个磁铁分布图，外圆表示编码器旋转圆周；
[0020]图4c是本实用新型3个磁铁分布图，外圆表示编码器旋转圆周。
【具体实施方式】
[0021]编码器主体I内安装两个轴承2，轴承外圈与主体连接，轴承内圈与编码器轴3连接，码盘4安装在编码器轴上，PCB板5安装于主体上，磁铁6安装在编码器轴3上，判向计数模块7位于磁体上方的PCB板下部，单圈数据处理单元8和计数处理单元9分别位于PCB板上；
[0022]所述判向计数模块7包括用于探测磁铁磁场的I个、2个或3个干簧管701，该干簧管按照径向或切向排列；
[0023]所述干簧管701外部缠绕线圈702;
[0024]所述判向计数模块7包括I个干簧管时，对应磁铁为方形，如图2a、3a、4a所示；
[0025]所述判向计数模块7包括2个干簧管时，该2个干簧管之间呈90°排布，对应磁铁为半圆弧形，如图2b、3b、4b所示；
[0026]所述判向计数模块7包括3个干簧管时，其中的两个干簧管之间呈90°排布，对应磁铁为半圆弧形，另一个干簧管对应的磁铁为方形，如图2c、3c、4c所示；
[0027]当采用一个干簧管时，在绝对值光学系统下，每圈一次的电压输出，实现多圈计数，转向的判断依据绝对值数据的增减，也即是，当一只干簧管有输出时，此时下一个绝对位置值较前一个绝对值大，即为正传加I圈，反之减I圈；用干簧管方波上升沿触发，存储当前绝对位置值，不断循环检测当前绝对值和下一个绝对值，输出方向信息，直到遇到下一个下降沿，触发计数器进行加或者减I计数。
[0028]当采用两个干簧管时，在光学系统输出单圈绝对值数据下，每圈输出两个相位相差90的方波信号，实现多圈计数，根据两个相位相差90度的干簧管信号的不同输出逻辑状态组合判别编码器旋转方向，从而对圈数数据进行加减，其中一只干簧管作为圈数计数信号。
[0029]当采用三个干簧管时，在光学系统输出单圈绝对值数据下，用其中两个输出相位相差90°方波信号，第三个实现多圈计数，根据两个相位相差90度的干簧管信号的不同输辊出逻辑状态组合判别编码器旋转方向，从而对圈数数据进行加减。
【主权项】
1.一种采用干簧管的多圈编码器，编码器主体内安装两个轴承，轴承外圈与主体连接，轴承内圈与编码器轴连接，码盘安装在编码器轴上，PCB板安装于主体上，其特征在于:磁铁安装在编码器轴上，判向计数模块位于磁体上方的PCB板下部，单圈数据处理单元和计数处理单元分别位于PCB板上。2.根据权利要求1所述的一种采用干簧管的多圈编码器，其特征在于:所述判向计数模块包括用于探测磁铁磁场的I个、2个或3个干簧管，该干簧管按照径向或切向排列。3.根据权利要求2所述的一种采用干簧管的多圈编码器，其特征在于:所述干簧管外部缠绕线圈。4.根据权利要求2所述的一种采用干簧管的多圈编码器，其特征在于:所述判向计数模块包括I个干簧管时，对应磁铁为方形。5.根据权利要求2所述的一种采用干簧管的多圈编码器，其特征在于:所述判向计数模块包括2个干簧管时，该2个干簧管之间呈90°排布，对应磁铁为半圆弧形。6.根据权利要求2所述的一种采用干簧管的多圈编码器，其特征在于:所述判向计数模块包括3个干簧管时，其中的两个干簧管之间呈90°排布，对应磁铁为半圆弧形，另一个干簧管对应的磁铁为方形。
【文档编号】G01D5/249GK205482991SQ201620266103
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月3日
【发明人】孙月, 魏健威, 申春明, 孙立强, 吴明飞, 曲斌, 张敏, 王合平, 李俊龙
【申请人】长春汇通光电技术有限公司