CN110676983A - 磁编码器和电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种磁编码器和电机，磁编码器包括：壳体，壳体一端为开口，一端为底面；电路板，设置在壳体开口的一端，且覆盖壳体的开口，与壳体配合形成容纳腔；磁感组件，设置在容纳腔内。电机包括：磁编码器；端盖，磁编码器设置在端盖的一端；转轴，穿过端盖，延伸至磁编码器的容纳腔内，并位与磁感组件的感应范围内。用以解决现有技术中。编码器安装在被测转轴的轴端面上，该安装方式无法满足空心转轴的要求。

Description

磁编码器和电机

技术领域

本申请涉及机电技术领域，具体而言，涉及一种磁编码器和电机。

背景技术

磁性编码器结构简单，高速回转响应速度快，具有不受油污、尘埃和结构的影响的优点，广泛应用于工业、军事、航空航海及通信等领域的角度测量。

目前，磁编码器在应用于绝对角度测量时一般为在轴式测量，要求编码器安装在被测转轴的轴端面上，该安装方式无法满足空心转轴的要求。

发明内容

本申请的目的是提供一种磁编码器和电机，该磁编码器和电机解决现有技术中。编码器安装在被测转轴的轴端面上，该安装方式无法满足空心转轴的要求。

为了实现上述目的，第一方面，实施例提供一种磁编码器，包括：壳体，壳体一端为开口，一端为底面；电路板，设置在壳体开口的一端，且覆盖壳体的开口，与壳体配合形成容纳腔；磁感组件，设置在容纳腔内。

在可选的实施方式中，壳体包括：支撑部，其第一端连接电路板，用于支撑电路板；底座，连接于支撑部的第二端，底座开设有轴孔。

在可选的实施方式中，还包括：通信接口，连接电路板，并设置在支撑部电路板上。

在可选的实施方式中，支撑部包括：限位槽，设置在支撑部上。

在可选的实施方式中，磁感组件包括：磁感应器，设置在容纳腔内，并连接电路板；感应磁头，电性连接于磁感应器；感应磁头设置在容纳腔中，并位与轴孔处。

在可选的实施方式中，磁感应器是霍尔磁性传感器。

在可选的实施方式中，还包括：调零接口，连接电路板，并设置在支撑部上。

第二方面，实施例提供一种电机，包括：如上述前述实施方式中任一项的磁编码器；端盖，磁编码器设置在端盖的一端；转轴，穿过端盖，延伸至磁编码器的容纳腔内，并位与磁感组件的感应范围内。

在可选的实施方式中，端盖包括：环状凸起，环状凸起设置在端盖与磁编码器接触的一端面上，并形成安装槽；磁编码器安装在安装槽中。

在可选的实施方式中，安装槽中设有螺孔，磁编码器通过螺孔安装在安装槽内。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施例提供一种电机的结构示意图；

图2是图1所示电机的上视图；

图3是本申请实施例提供的一种磁编码器的剖视图；

图4是本申请实施例提供的另一种磁编码器的剖视图。

图标：电机1，磁编码器2，限位槽21，端盖3，转轴4，凸起5，壳体6，支撑部61，底座62，电路板7，轴孔8，容纳腔9，感应磁头10，通信接口11，调零接口12。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1是本申请实施例提供一种电机1的结构示意图，包括：磁编码器2、端盖3。其中，磁编码器2设置在端盖3的一端。

于一实施例中，端盖3在与磁编码器2接触的端面上设有凸起5，凸起5与端盖3形成安装槽，磁编码器2安装在安装槽中。

在上述实现过程中，凸起5所围成的形状可以与磁编码器2的形状一致，使得磁编码器2安装在安装槽中时，磁编码器2与凸起5紧密配合以防磁编码器2产生位移、掉落。本申请提供一种较佳的环形凸起5，由于磁编码器2安装时需要旋转，进一步的为了配合磁编码器2的旋转，凸起5设置为环形凸起5，以配合磁编码器2。

图2是图1所示电机的上视图。安装槽中设有螺孔，磁编码器2上设有限位槽21，磁编码器2通过限位槽21与螺孔配合，固定在安装槽内。

在上述实现过程中，由于电机1工作时会产生振动，且磁编码器2与电机1本身不是一体成型，所以为了防止磁编码器2与电机1共振而产生位移或旋转，从而影响其检测精度，需要将磁编码器2相对电机1固定。

不同的电机1在端盖3上的螺孔设置的位置不一样，所以在磁编码器2上设置限位槽21以便于安装在不同型号的电机1上。

图3是本申请实施例提供的一种磁编码器2的剖视图。磁编码器包括：壳体6、电路板7和磁感组件。

在上述实现过程中，磁编码器2用于检测电机1的电流、位置、方向等物理参数。

于一实施例中，磁编码器2可以设置UVW极的数量，U的物理学意义：电压被称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从a点移动到b点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。V的物理学意义：在一根均匀的、温度和宽度恒定的导线上假如有一安培电流流动，那么导线的电阻在一定的距离内可以将电能转化为热能。这个距离之间的电压差就被定义为一伏特。W的物理学意义：电功率表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。极数可以为1至32之间的任意值。

在上述实现过程中，电机1的每一对极产生一个周期的正余弦信号并被转换成正交或串行位置信号，磁编码器2被用于检测这些信号。于一实施例中，磁编码器2中检测上述信号的部件为磁感应器和感应磁头10，磁感应器与感应磁头10电性连接。感应磁头10感应电机1转轴4的磁极变化并产生信号发送至磁感应器。

于一实施例中，感应磁头10本身具有感应宽度，可以理解的，该感应宽度对应在感应圆周上距离该圆周的圆心越远，与感应宽度重合的圆弧所对应的旋转角度越小，所以感应磁头10离转轴4的距离越大感应误差也就越小。

在上述实现过程中，电机1为配合感应磁头10的离轴布置，于一实施例中，电机1的转轴4穿过端盖3，延伸至容纳腔9内，并位与感应磁头10的感应范围内。

在上述实现过程中，由于磁编码器2设置在端盖3的一端面上，为节省装配空间，需要在壳体6中给予感应磁头10以及转轴4放置空间，所以在壳体6中对应设置容纳腔9。于一实施例中，壳体6由支撑部61和底座62组成。支撑部61的第一端连接电路板7，用于支撑电路板7。底座62连接于支撑部61的第二端，且底座62开设有轴孔8。

于一实施例中，电路板7设置在壳体6上，与壳体6配合形成容纳腔9。磁感组件设置在电路板7上并被容纳于容纳腔9。磁感组件包括磁感应器和感应磁头10，感应磁头10电性连接于磁感应器。

在上述实现过程中，底座62设置在端盖3上且对应转轴4设置有轴孔8，为了防止转轴4接触到电路板7，设置一支撑部61，以此将电路板7设置远离转轴4方向的位置。

于一实施例中，感应磁头10设置在容纳腔9中并位于轴孔8处。

在上述实现过程中，转轴4通过轴孔8伸入容纳腔9，为了使感应磁头10靠近转轴4便于检测数据，在转轴4周边设置轴孔8，轴孔8可以设置为向容纳腔9内部延伸的环形凸台，感应磁头10设置在环形凸台上。

于一实施例中，限位槽21设置在支撑部61。磁编码器2安装在安装槽中，限位槽21与安装槽中的螺孔对应，依靠螺栓穿过限位槽21插入螺孔固定。由于磁编码器2需要旋转，限位槽21为了配合磁编码器2的旋转，可以在长度方向上具有一定的弧度。

图4是本申请实施例提供的另一种磁编码器2的剖视图，磁编码器2上还设有通信接口11。该通信接口11电性连接电路板7，并设置在支撑部电路板7上。

在上述实现过程中，通信接口11可以用于向外部设备发送磁编码器2检测出的数据，以及接受外部设备发送至磁编码器2的指令。

于一实施例中，磁编码器2上还设有调零接口12。调零接口12连接电路板7，并设置在支撑部61上。

在上述实现过程中，设置调零接口12可以将任意时刻转轴4所处的任意位置设为零位，避免旋转转轴4角度或磁编码器2来手动调节零位。

磁编码器2内置EEPROM(Electrically Erasable Programmable read onlymemory，带电可擦可编程只读存储器)，能够设置检测的零位，零位指将电机1转子转轴4的任意角度位置设置为0度，还可以设置旋转方向以及ABZ输出分辨率，AB相是脉冲输出信号，Z相是圈数，AB两相相差90°，根据A超前于B还是滞后于B来判断旋转方向，输出分辨率可以为1到4096ppr的任意值。

于一实施例中，磁感应器是霍尔磁性传感器。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁编码器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的一端为开口，另一端为底面；

电路板，设置在所述壳体开口的一端，且覆盖所述壳体的开口，与所述壳体配合形成容纳腔；

磁感组件，设置在所述容纳腔内。

2.根据权利要求1所述的磁编码器，其特征在于，所述壳体包括：

支撑部，所述支撑部第一端连接所述电路板，用于支撑所述电路板；

底座，连接于所述支撑部的第二端，且所述底座开设有轴孔。

3.根据权利要求2所述的磁编码器，其特征在于，还包括：

通信接口，连接所述电路板，并设置在所述支撑部上。

4.根据权利要求2所述的磁编码器，其特征在于，所述支撑部包括：

限位槽，设置在所述支撑部上。

5.根据权利要求1所述的磁编码器，其特征在于，所述磁感组件包括：

磁感应器，设置在所述容纳腔内，并连接所述电路板；

感应磁头，电性连接于所述磁感应器；所述感应磁头设置在所述容纳腔中，并位与所述轴孔处。

6.根据权利要求5所述的磁编码器，其特征在于，所述磁感应器是霍尔磁性传感器。

7.根据权利要求2所述的磁编码器，其特征在于，还包括：

调零接口，连接所述电路板，并设置在所述支撑部上。

8.一种电机，其特征在于，包括：

如上述权利要求1-7中任一项所述的磁编码器；

端盖，所述磁编码器设置在所述端盖的一端；

转轴，穿过所述端盖，延伸至所述磁编码器的容纳腔内，并位与所述磁感组件的感应范围内。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述端盖包括：

环状凸起，所述环状凸起设置在所述端盖与所述磁编码器接触的一端面上，并形成安装槽；

所述磁编码器安装在所述安装槽中。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述安装槽中设有螺孔，所述磁编码器通过所述螺孔安装在所述安装槽内。

Images