编码器和电机的制作方法

1.本技术涉及无线供电技术领域，具体而言，涉及一种编码器和电机。


背景技术：

2.在高精度伺服系统中，编码器的长期稳定运行对伺服的性能起到至关重要作用。编码器是一种进行角位移、角速度测量的高精度传感器，其具有分辨率高、工作可靠性好等众多优点被广泛应用于现场环境与各类设备中。
3.在现有技术中，多圈编码器主电源掉电的情况下则需要通过电池供电实现圈数记录模块对当前位置的准确记录，由于电池的寿命的不可逆性，导致电池必须时常更换。
4.在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。


技术实现要素：

5.本技术的主要目的在于提供一种编码器和电机，以解决现有技术中编码器圈数记录可靠性低的问题。
6.为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种编码器，供电模块用于对编码器进行充电，所述供电模块包括频率发生源和发射器，所述频率发生源用于产生频率信号，所述发射器用于对所述频率信号进行放大形成感应磁场，所述编码器包括：接收器，位于感应磁场的覆盖范围中，所述接收器用于生成感应电流；整流器，与所述接收器电连接，所述整流器用于将所述感应电流转换为直流电；圈数记录模块，与所述整流器电连接，所述圈数记录模块用于检测所述编码器的旋转轴转动的圈数。
7.可选地，所述供电模块还包括主电源，所述编码器还包括：电压输出模块，分别与所述整流器、所述主电源和所述圈数记录模块电连接，所述电压输出模块用于切换无线供电通道和有线供电通道，所述无线供电通道为所述整流器对所述圈数记录模块供电的通道，所述有线供电通道为所述主电源对所述圈数记录模块供电的通道。
8.可选地，所述编码器还包括：电压监测模块，与所述主电源电连接，所述电压监测模块用于检测所述主电源的输出电压；处理器，与所述电压监测模块和所述电压输出模块电连接，所述处理器用于在所述输出电压不在预定电压范围的情况下发出切换指令至所述电压输出模块，所述切换指令用于控制所述电压输出模块由所述有线供电通道供电切换至所述无线供电通道供电。
9.可选地，所述编码器还包括：电压转切模块，与所述主电源电连接，所述电压转切模块用于输出不同电压的直流电。以对所述编码器的不同模块进行供电。
10.可选地，所述编码器还包括：第一副电源，与所述电压转切模块和所述处理器电连接，所述第一副电源用于对所述处理器进行供电。
11.可选地，所述编码器还包括：角速度传感器，与所述第一副电源电连接，所述角速
度传感器用于检测所述编码器的旋转轴的角速度。
12.可选地，所述编码器还包括：角位移传感器，与所述第一副电源电连接，所述角位移传感器用于检测所述编码器的旋转轴的角位移。
13.可选地，所述编码器还包括：第二副电源，与所述电压转切模块和所述电压输出模块电连接，所述第二副电源用于对所述圈数记录模块进行供电。
14.可选地，所述编码器还包括：滤波器，与所述整流器和所述圈数记录模块电连接，所述滤波器用于滤除所述整流器输出的直流电的脉冲电流。
15.根据本技术的另一方面，提供了一种电机，包括编码器，所述编码器为任意一种所述的编码器。
16.应用本技术的技术方案，上述编码器中，通过接收器在感应磁场中生成感应电流，整流器将感应电流转换为直流电对圈数记录模块进行供电，实现无线供电，取代编码器电池供电，保证主电源掉电的情况下则需要通过无线供电实现圈数记录模块对当前位置的准确记录，解决编码器圈数记录可靠性低的问题，无需更换电池，降低维护成本高，提高系统安全性。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
18.图1示出了根据本技术的一种实施例的编码器无线供电的示意图；
19.图2示出了根据本技术的一种实施例的编码器内部模块的框架图。
具体实施方式
20.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
21.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
22.应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
23.正如背景技术中所说的，现有技术中编码器圈数记录可靠性低，为了解决上述问题，本技术的一种典型的实施方式中，提供了一种编码器和电机。
24.根据本技术的实施例，提供了一种编码器，如图1所示，供电模块用于对编码器进行充电，上述供电模块包括频率发生源和发射器，上述频率发生源用于产生频率信号，上述发射器用于对上述频率信号进行放大形成感应磁场，如图2所示，该编码器包括：
25.接收器，位于感应磁场的覆盖范围中，上述接收器用于生成感应电流；
26.整流器，与上述接收器电连接，上述整流器用于将上述感应电流转换为直流电；
27.圈数记录模块，与上述整流器电连接，上述圈数记录模块用于检测上述编码器的旋转轴转动的圈数。
28.上述编码器中，通过接收器在感应磁场中生成感应电流，整流器将感应电流转换为直流电对圈数记录模块进行供电，实现无线供电，取代编码器电池供电，保证主电源掉电的情况下则需要通过无线供电实现圈数记录模块对当前位置的准确记录，解决编码器圈数记录可靠性低的问题，无需更换电池，降低维护成本高，提高系统安全性。
29.优选地，为了实现编码器同时具备有线供电和无线供电功能，一种可选的实施方式中，如图2所示，上述供电模块还包括主电源，上述编码器还包括：
30.电压输出模块，分别与上述整流器、上述主电源和上述圈数记录模块电连接，上述电压输出模块用于切换无线供电通道和有线供电通道，上述无线供电通道为上述整流器对上述圈数记录模块供电的通道，上述有线供电通道为上述主电源对上述圈数记录模块供电的通道。
31.上述实施方式中，上述编码器即可通过无线供电保证圈数记录模块，还可以通过有线进行供电，通过上述电压输出模块切换无线供电通道和有线供电通道，灵活选择，大大提高供电的可靠性，保证圈数记录模块不会出现多圈丢失的情况。
32.为了进一步保证供电的稳定性，一种可选的实施方式中，如图2所示，上述编码器还包括：
33.电压监测模块，与上述主电源电连接，上述电压监测模块用于检测上述主电源的输出电压；
34.处理器，与上述电压监测模块和上述电压输出模块电连接，上述处理器用于在上述输出电压不在预定电压范围的情况下发出切换指令至上述电压输出模块，上述切换指令用于控制上述电压输出模块由上述有线供电通道供电切换至上述无线供电通道供电。
35.上述实施方式中，由于一般情况下通过有线供电可靠性高且节省能源，在主电源无故障的情况下才有有线供电，通过上述电压监测模块用于检测上述主电源的输出电压，在上述输出电压不在预定电压范围的情况下，发送给中央处理器一个异常信息，确定上述主电源故障，发出切换指令至上述电压输出模块，控制上述电压输出模块由上述有线供电通道供电切换至上述无线供电通道供电，进一步提高系统可靠性和安全性。
36.为了满足编码器中各模块的供电需求，一种可选的实施方式中，如图2所示，上述编码器还包括：
37.电压转切模块，与上述主电源电连接，上述电压转切模块用于输出不同电压的直流电。以对上述编码器的不同模块进行供电。
38.上述实施方式中，由于编码器中不同模块的工作电压不同，因此上述电压转切模块将主电源的直流电转换为不同电压的直流电，以对上述编码器的不同模块进行供电。
39.例如，一种具体的实施方式中，如图2所示，上述编码器还包括：
40.第一副电源，与上述电压转切模块和上述处理器电连接，上述第一副电源用于对上述处理器进行供电。
41.上述实施方式中，上述第一副电源输出的预定电压的直流电至少用于对处理器进行供电，保证处理器正常运行。
42.进一步地，一种可选的实施方式中，上述编码器还包括：
43.角速度传感器，与上述第一副电源电连接，上述角速度传感器用于检测上述编码器的旋转轴的角速度。
44.上述实施方式中，上述第一副电源还对上述角速度传感器供电，使得上述角速度传感器实时检测上述编码器的旋转轴的角速度，上述角速度传感器可以为感光/感磁模块，可输出正弦、余弦模拟信号，数字信号等，不同的传感器检测原理不同，精确度也不同，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。
45.进一步地，一种可选的实施方式中，上述编码器还包括：
46.角位移传感器，与上述第一副电源电连接，上述角位移传感器用于检测上述编码器的旋转轴的角位移。
47.上述实施方式中，上述第一副电源还对上述角位移传感器供电，使得上述角位移传感器实时检测上述编码器的旋转轴的角位移，上述角位移传感器可以为感光/感磁模块，可输出正弦、余弦模拟信号，数字信号等，不同的传感器检测原理不同，精确度也不同，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。
48.再例如，一种具体的实施方式中，如图2所示，上述编码器还包括：
49.第二副电源，与上述电压转切模块和上述电压输出模块电连接，上述第二副电源用于对上述圈数记录模块进行供电。
50.上述实施方式中，上述第二副电源单独对上述圈数记录模块进行供电，上述电压监测模块可以对上述第二副电源进行实时监测，以确定上述第二副电源是否正常供电，确保上述圈数记录模块供电的可靠性。
51.优选地，为了保证供电的安全性，一种可选的实施方式中，如图2所示，上述编码器还包括：
52.滤波器，与上述整流器和上述圈数记录模块电连接，上述滤波器用于滤除上述整流器输出的直流电的脉冲电流。
53.上述实施方式中，上述滤波器滤除上述整流器输出的直流电的脉冲电流，保证上述圈数记录模块供电的稳定性，防止脉冲电流破坏上述圈数记录模块供电，进一步保证圈数记录模块对当前位置的准确记录。
54.根据本技术的实施例还提供了一种电机，包括编码器，上述编码器为上述的编码器。
55.上述电机中，包括编码器，通过接收器在感应磁场中生成感应电流，整流器将感应电流转换为直流电对圈数记录模块进行供电，实现无线供电，取代编码器电池供电，保证主电源掉电的情况下则需要通过无线供电实现圈数记录模块对当前位置的准确记录，解决编码器圈数记录可靠性低的问题，无需更换电池，降低维护成本高，提高系统安全性。
56.从以上的描述中，可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果：
57.1)、本技术的编码器中，通过接收器在感应磁场中生成感应电流，整流器将感应电流转换为直流电对圈数记录模块进行供电，实现无线供电，取代编码器电池供电，保证主电源掉电的情况下则需要通过无线供电实现圈数记录模块对当前位置的准确记录，解决编码器圈数记录可靠性低的问题，无需更换电池，降低维护成本高，提高系统安全性。
58.2)、本技术的电机中，包括编码器，通过接收器在感应磁场中生成感应电流，整流
器将感应电流转换为直流电对圈数记录模块进行供电，实现无线供电，取代编码器电池供电，保证主电源掉电的情况下则需要通过无线供电实现圈数记录模块对当前位置的准确记录，解决编码器圈数记录可靠性低的问题，无需更换电池，降低维护成本高，提高系统安全性。
59.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。