一种分体式电感编码器的制作方法

本申请涉及编码器领域，尤其是涉及一种分体式电感编码器

背景技术：

1、针对高速伺服电机位置的测量，感应式编码器是一个新兴的应用技术，可以帮助电机实现轻量化，同时实现更高精度，感应式编码器包括转子和定子，转子固定在电机轴上，定子固定在电机内侧，且转子与定子平行，同时转子与定子所在平面与电机轴垂直。

2、但这种布局方式在安装上对转子与定子之间的距离精度要求比较高，同时因为高速电机内部环境比较复杂、高速运转时轴窜问题比较明显，轴窜会直接导致转子和定子之间的距离发生变化，会超出感应式技术要求的正常测量距离，直接导致测量的位置信号出现跳变，最后直接影响编码器信号的精度，极端情况下会导致电机不能正常工作。

技术实现思路

1、为了减少轴窜对编码器精度的影响，本申请提供一种分体式电感编码器。

2、本申请提供的一种分体式电感编码器，采用如下的技术方案：

3、一种分体式电感编码器，包括呈圆环状的壳体、与壳体同轴的转子，所述转子曲面侧壁沿其周向设置有码道，所述壳体曲面侧壁固定连接有用于感应转子旋转的运动状态的感应单元，所述感应单元沿壳体圆周方向环绕设置，且所述感应单元正对码道设置，所述壳体内固定连接有用于解算转子旋转位置的解算板，所述解算板与感应单元相连接。

4、通过采用上述技术方案，电机轴带动转子转动，感应单元正对转子码道，使感应单元能够感应转子的转动状态，并将感应到的信号反馈至解算板，解算板接收信号并进行解算，得到转子旋转的位置，从而对电机轴位置进行测量，由于壳体与转子同轴，且感应单元沿壳体圆周方向环绕设置，从而即使电机轴发生轴窜，也不会影响感应单元与转子码道之间的距离，进而提高编码器的精度。

5、可选的，所述感应单元包括固定连接于壳体曲面侧壁的柔性电路板，所述解算板与柔性电路板相连接，所述柔性电路板布设有激励线圈与接收线圈，激励线圈包围接收线圈设置，激励线圈产生激励电磁场，接收线圈接收码道的编码信号并传输至解算板进行位置解算。

6、通过采用上述技术方案，激励线圈产生激励电磁场，码道周围产生交变电磁场，因为涡流效应，使接收线圈经过码道时，会接收到不同相位的电感信号，之后接收线圈将收到的电感信号发送至解算板，解算板根据电感信号进行解算得到转子的运动位置。

7、可选的，所述柔性电路板沿其周向固定连接有用于定位的压环。

8、通过采用上述技术方案，能够将柔性电路板稳定固定在壳体曲面侧壁上，同时防止柔性电路板移动。

9、可选的，所述码道为单码道，所述码道包含供柔性电路板感应的位置解算编码信息，所述解算板解算转子的增量位置信息。

10、可选的，所述转子沿其径向嵌设有磁铁，所述解算板设置有用于感应磁铁的磁性传感器。

11、通过采用上述技术方案，柔性电路板经过码道时，解算板解算得到转子的增量位置，实现增量式编码器，由此通过设置磁铁，在转子转动时，磁性传感器感知磁铁磁场的强度和方向，使磁性传感器的感应信号参数发生变化，解算板检测到变化的感应信号，并将检测到的磁铁所在位置确定为增量式编码器的零位。

12、可选的，所述码道为单码道，所述码道包含供柔性电路板感应的位置解算编码信息，所述码道的周期数与编码器所连接的电机极对数相同，使解算板解算出电机磁铁相对于电机定子的绝对角度。

13、通过采用上述技术方案，因为编码器码道的周期数和电机极对数个数相同，所以实现了单个信号周期内的角度/相位计算，就知道当前电机磁铁相对电机定子的绝对角度，使编码器能够快速找寻到电机磁极位置，进行上电，更快捷的对电机进行控制，从而使柔性电路板无需环绕360度设置，仅设置局部的柔性电路板即可。

14、可选的，所述码道为双码道，且两所述码道的周期数互质或周期数为1:n，其中n为任意正整数，所述解算板解算转子的绝对位置信息。

15、通过采用上述技术方案，接收线圈感应码道的编码信号，并将信号传输至解算板，解算板基于游标解算原理可以解算到转子的绝对位置。

16、可选的，所述码道沿转子轴向上的长度大于所述柔性电路板沿壳体轴向上的长度。

17、通过采用上述技术方案，增加轴窜容差，即使在大轴窜的应用场景下，柔性电路板仍然能够与码道相互感应，检测码道信号，提高编码器的检测稳定性。

18、可选的，所述码道通过设置若干金属齿或金属栅格来体现编码信息。

19、可选的，所述码道由柔性pcb构成，且柔性pcb内布设若干金属栅格来体现码道编码信息。

技术特征：

1.一种分体式电感编码器，其特征在于：包括呈圆环状的壳体(1)、与壳体(1)同轴的转子(2)，所述转子(2)曲面侧壁沿其周向设置有码道(21)，所述壳体(1)曲面侧壁固定连接有用于感应转子(2)旋转的运动状态的感应单元(3)，所述感应单元(3)沿壳体(1)圆周方向环绕设置，且所述感应单元(3)正对码道(21)设置，所述壳体(1)内固定连接有用于解算转子(2)旋转位置的解算板(4)，所述解算板(4)与感应单元(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述感应单元(3)包括固定连接于壳体(1)曲面侧壁的柔性电路板(31)，所述解算板(4)与柔性电路板(31)相连接，所述柔性电路板(31)布设有激励线圈与接收线圈，激励线圈包围接收线圈设置，激励线圈产生激励电磁场，接收线圈接收码道(21)的编码信号并传输至解算板(4)进行位置解算。

3.根据权利要求2所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述柔性电路板(31)沿其周向固定连接有用于定位的压环(5)。

4.根据权利要求2所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述码道(21)为单码道，所述码道(21)包含供柔性电路板(31)感应的位置解算编码信息，所述解算板(4)解算转子(2)的增量位置信息。

5.根据权利要求4所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述转子(2)沿其径向嵌设有磁铁(22)，所述解算板(4)设置有用于感应磁铁(22)的磁性传感器(41)。

6.根据权利要求2所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述码道(21)为单码道，所述码道(21)包含供柔性电路板(31)感应的位置解算编码信息，所述码道(21)的周期数与编码器所连接的电机极对数相同，使解算板(4)解算出电机磁铁相对于电机定子的绝对角度。

7.根据权利要求1所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述码道(21)为双码道，且两所述码道(21)的周期数互质或周期数为1:n，其中n为任意正整数，所述解算板(4)解算转子(2)的绝对位置信息。

8.根据权利要求2所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述码道(21)沿转子(2)轴向上的长度大于所述柔性电路板(31)沿壳体(1)轴向上的长度。

9.根据权利要求1所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述码道(21)通过设置若干金属齿或金属栅格来体现编码信息。

10.根据权利要求1所述的一种分体式电感编码器，其特征在于：所述码道(21)由柔性pcb构成，且柔性pcb内布设若干金属栅格来体现码道编码信息。

技术总结
本申请公开了一种分体式电感编码器，包括呈圆环状的壳体、与壳体同轴的转子，所述转子曲面侧壁沿其周向设置有码道，所述壳体曲面侧壁固定连接有用于感应转子旋转的运动状态的感应单元，所述感应单元沿壳体圆周方向环绕设置，且所述感应单元正对码道设置，所述壳体内固定连接有用于解算转子旋转位置的解算板，所述解算板与感应单元相连接。本申请具有减少轴窜对编码器精度的影响的效果。

技术研发人员：李健春,陈权
受保护的技术使用者：浙江锐鹰传感技术有限公司
技术研发日：20230615
技术公布日：2024/1/15