基于霍尔传感器的磁编码器的制作方法

本使用新型属于一种磁编码器，尤其是指采用霍尔元件和磁栅的磁编码器。

背景技术：

伺服电机具有高精度、高转速、高过载能力、高响应、低噪音等诸多优点，其高精度角度、位置控制依托与角度编码器进行与电机同步反馈。传统伺服编码器为光学编码器，其基于光学原理在感光元件遮光与通光状态下输出相应的信号，再将输出信号转化为相应的角度信息。但传统光学编码器由于其工作原理存在一定弊端，在光感应元件遭到粉尘、油污、湿度大等污染时，编码器反馈角度信息即会出现错误。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于霍尔传感器的磁编码器，

本实用新型采取的技术方案是：霍尔元件和3个磁敏感传感器分别与PCB板连接，PCB板与PCB板支架固定连接，PCB板支架与电机轴转动连接，充磁磁栅与磁栅支架粘接，磁栅支架与电机轴固定连接，充磁磁栅与霍尔元件和磁敏感传感器相对应、并有间隙。

所述霍尔元件包括一列A信号霍尔单元、一列B信号霍尔单元和一列Z信号霍尔单元；

充磁磁栅包括：自内向外四个同心环形未充磁区，分别是第一未充磁区、第二未充磁区、第三未充磁区和第四未充磁区，在第四未充磁区和第三未充磁区之间有相间布置的AB信号N极充磁区和AB信号S极充磁区，在第三未充磁区和第二未充磁区之间有Z信号N极充磁区和Z信号S极充磁区，在第二未充磁区和第一未充磁区之间有相间布置的UVW 信号S极充磁区和UVW 信号N极充磁区。

所述3个磁敏感传感器按24°机械角度进行摆放。

所述PCB板支架内部含有三个PCB板固定支柱，支架内环有四个突起，周边有固定孔。

本实用新型的优点是结构新颖，基于霍尔原理，通过霍尔元件排列组合与磁栅实现的新型磁编码器，提高了编码器的精度和可靠性，在粉尘、油污、湿度大等环境中可正常运行，不会因污染造成编码器反馈信息出现错误，成本低，易安装。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型霍尔元件的结构示意图；

图3是本实用新型磁栅的结构示意图；

图4是本实用新型霍尔元件、磁敏感传感器与PCB板的结构示意图；

图5是本实用新型PC板支架的结构示意图。

具体实施方式

霍尔元件1和3个磁敏感传感器5分别与PCB板3连接，PCB板3与PCB板支架2固定连接，PCB板支架2与电机轴转动连接，充磁磁栅6与磁栅支架7粘接，磁栅支架与电机轴4固定连接，充磁磁栅6与霍尔元件1和磁敏感传感器5相对应、并有间隙。

所述霍尔元件1包括一列A信号霍尔单元101、一列B信号霍尔单元102和一列Z信号霍尔单元103；

充磁磁栅6包括：自内向外四个同心环形未充磁区604，分别是第一未充磁区、第二未充磁区、第三未充磁区和第四未充磁区，在第四未充磁区和第三未充磁区之间有相间布置的AB信号N极充磁区601和AB信号S极充磁区602，在第三未充磁区和第二未充磁区之间有Z信号N极充磁区603和Z信号S极充磁区607，在第二未充磁区和第一未充磁区之间有相间布置的UVW 信号S极充磁区605和UVW 信号N极充磁区606。

所述3个磁敏感传感器5按24°机械角度进行摆放。

所述PCB板支架2内部含有三个PCB板固定支柱202，支架内环有四个突起203，周边有固定孔201。

工作原理：磁栅与电机轴同步转动，磁栅上磁码道与PCB板上的霍尔元件、磁敏感传感器一一相对应，使磁栅转动时霍尔输出模拟信号存在相位差关系，将霍尔输出的模拟量信号经过放大细分转化成相应的数字量信号，磁栅充磁方式为外环以90°电角度进行充磁，外环充磁线数根据伺服需求进行充磁，次外环原点一线充磁，内环充磁线数根据使用电机的磁极对而决定，与其对应的电机磁极信号磁敏感传感器一一对应；该磁编码器上电时几百毫秒后需输出几十毫秒UVW信号，UVW信号需要由磁敏感传感器输出，由于伺服电机需要的UVW信号彼此存在120°电角度相位差的关系，所以电机磁极信号磁敏感传感器需要按24°机械角度进行摆放。 特定的阵列组合可以感应随电机轴同步转动的磁栅，通过将阵列组合的霍尔传感器输出的信号细分，从而输出相应的数字量信号；以一定的分布方式、在电机磁极信号磁敏感传感器上电时感应磁栅的位置、从而输出相应电机磁极位置信息信号。