CN103162715A - 电子编码器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多圈电子编码器，尤其是使用单片机，2个电子罗盘芯片和磁铁组成多圈电子编码器。本发明使用的技术方案是：用2个安装在线路板上的12位精度的电子罗盘芯片和分别安装在2个齿轮上的磁铁组成2个角度传感器，2个齿轮通过行星齿轮减速，使2个角度传感器速比为64∶1；使用单片机分别读出2个电子罗盘的12位数据，将2个12位数据处理后对外输出，形成18位的电子编码器。为适应多圈工作方式，也可在前部再加行星齿轮减速，构成低成本，高精度的多圈电子编码器。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种测量旋转位置的绝对编码器，尤其是使用电子罗盘芯片进行检测，通过单片机进行数据调整与输出的旋转式电子编码器。
背景技术
目前使用的旋转绝对编码器，大都是光电式编码器，基本采用2种编码读出形式：一种是使用激光光盘作为介质，在光盘上面刻线，通过激光传感器读出光盘上的刻线识别出编码，判断出旋转位置。用激光光盘作为传感介质，缺点是分辨率越高，所需直径越大，传感器的尺寸就越大；且都是单圈工作，如需多圈使用时，需在外部加齿轮减速器。一种是使用镂空或者带反光材料的编码盘，通过光电二极管检测出旋转位置。由于二极管的尺寸比较大，每一级编码位数不会太高。因此，要提高精度就要增加编码器级数。而级数的增加，就要求齿轮制造精度和安装精度提高，加大生产难度，提高生产成本。
发明内容
为了获得高精度，低成本的多圈编码器，本发明提供一种使用电子罗盘芯片作为传感器，使用单片机进行数据处理，用行星齿轮做减速器的电子编码器。
本发明使用的技术方案是：用2个安装在线路板上的12位精度的电子罗盘芯片和分别安装在2个齿轮上的磁铁组成2个角度传感器，2个齿轮通过行星齿轮减速器，使2个角度传感器速比为64∶1；使用单片机分别读出2个电子罗盘的12位数据，将2个12位数据处理后对外输出，形成18位的电子编码器。为适应更多圈数工作方式，也可在前部再加行星齿轮减速，构成低成本，高精度的多圈电子编码器。
本发明的有益效果是：提供一种低成本的高精度多圈绝对编码器。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的总体结构示意图。
图2是本发明实施例的除去后盖和电路板的输出部分机械结构示意图。
图3是本发明实施例的电路板和电子罗盘芯片安装示意图。
图1中1、输入轴，2、前端盖，3、外壳，4、行星减速器，5、行星减速器，6、齿轮轴，7、齿轮，8、齿轮，9、压杆，10、压杆，11、弹簧，12、电路板，13、后盖。
图2中7、齿轮，8、齿轮，9、压杆，10、压杆，11、弹簧，14、齿轮，15、磁屏蔽环，16、磁铁，17、磁铁，18、齿轮，19磁屏蔽环。
图3中20、电子罗盘芯片，21、单片机，22、电子罗盘芯片，12、电路板，13后盖。
具体实施方式
在本实施例的图1中，带齿轮的输入轴(1)安装在前端盖(2)上，前端盖(2)安装在外壳(3)上。行星减速器(4)的输入级齿轮与输入轴(1)上的齿轮啮合，输出级是齿轮轴(6)。行星减速器(5)的固定齿圈做在外壳(3)上，输入级齿轮与齿轮轴(6)上的齿轮啮合，输出级上安装有齿轮(7)。齿轮轴(6)上还安装有齿轮(8)。压杆(9)，压杆(10)和弹簧(11)安装在外壳(3)上。
在本实施例的图2中，压杆(9)的一端安装在外壳(3)上，另一端装有齿轮(18)，齿轮(18)上套有磁屏蔽环(19)和磁铁(17)，磁铁(17)随齿轮(18)一起转动。压杆(10)的一端安装在外壳(3)上，另一端装有齿轮(14)，齿轮(14)上套有磁屏蔽环(15)和磁铁(16)，磁铁(16)会随齿轮(14)一起转动。弹簧(11)的蜗旋部分安装在外壳(3)上，两输出端分别插在压杆(9)和压杆(10)上面的孔内。弹簧(11)的作用是使齿轮(14)，齿轮(18)分别压紧在齿轮(7)和齿轮(8)上，保持齿轮啮合紧密，以减小检测回差。齿轮(14)上的磁铁(16)与图3中线路板(12)上的电子罗盘芯片(20)组成一个角度传感器，电子罗盘芯片(20)的中心位置与磁铁(16)的旋转中心在一条轴线上。齿轮(18)上的磁铁(17)与图3中线路板(12)上的电子罗盘芯片(22)组成另一个角度传感器，电子罗盘芯片(22)的中心位置与磁铁(17)的旋转中心在一条轴线上。磁屏蔽环(15)，(19)用于减少磁铁(16)，(17)的磁力线外泄。
12位精度的电子罗盘芯片(20)，(22)与磁铁(16)，(17)组成的角度传感器输出12位的数据，表示360度磁场的角度。通过行星减速器(5)，齿轮(7)，齿轮(8)，齿轮(14)和齿轮(18)的减速，使磁铁(16)与磁铁(17)之间的转动速比为64∶1。单片机(21)读出电子罗盘芯片(20)，(22)的数据，把电子罗盘芯片(20)的数据作为6位数据使用，通过换算，合并电子罗盘芯片(22)的12位数据，得出输入轴(1)转动的圈数的18位数据。
在本实施例中与输入轴(1)上齿轮啮合的行星减速器(4)，采用金属制造，以适应高速输入的工作状况。行星减速器(5)以及后面传递部分使用塑料制造以降低成本。
Claims (3)
1.一种多圈电子编码器，使用2个12位电子罗盘芯片和2个安装在减速器上的磁铁构成2个角度传感器，使用弹簧通过压杆将传动齿轮压紧，通过单片机把从电子罗盘芯片读出的数据进行换算，构成18位精度的电子编码器。
2.根据权利要求1所述的电子编码器，其特征是：使用2个12位电子罗盘芯片和2个安装在速比为64的减速器上的磁铁构成2个角度传感器，通过单片机把从电子罗盘芯片读出的数据进行换算，构成18位精度的多圈电子编码器。
3.根据权利要求1所述的电子编码器，其特征是：使用弹簧通过压杆将传动齿轮压紧，以保证齿轮啮合，减小检测回差。
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| CN2013100854252A CN103162715A (zh) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | 电子编码器 |
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| CN2013100854252A CN103162715A (zh) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | 电子编码器 |
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Country Status (1)
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2013
- 2013-03-18 CN CN2013100854252A patent/CN103162715A/zh active Pending
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