CN112461273A - 编码器、编码器的信号处理装置、编码系统和伺服电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种编码器、编码器的信号处理装置、编码系统和伺服电机。该编码器包括第一齿轮和第二齿轮，多个第一编码齿在第一本体的周向上等间隔分布；多个第二编码齿按照格雷码序列分布，第一编码齿的个数与第二齿轮的编码值的个数相同。该编码器包括两个齿轮，第一齿轮的第一编码齿在第一本体的外周面上是间隔分布的，第二齿轮的第二编码齿是以格雷码序列的形式进行排列分布的，格雷码具有唯一性以及单变性，可提高编码器在信号传输中的抗干扰能力，可以减小编码器中径向与轴向空间所占的体积，使得编码器的抗振动冲击性能较好，从而解决了编码器的抗振动冲击性能较差的问题。

Description

编码器、编码器的信号处理装置、编码系统和伺服电机

技术领域

本申请涉及磁性编码器技术领域，具体而言，涉及一种编码器、编码器的信号处理装置、编码系统和伺服电机。

背景技术

磁电编码器是用于检测磁场变化的重要传感器元件。利用磁场工作，以非接触式的工作方式，通过机械结构和信号处理电路将磁场变化信号转换成电信号，从而实现对角位移、位置和速度等物理量的测量。磁性编码器由于具有结构简单，受污染影响小，抗冲击力强及成本低等特点，现已被广泛应用于汽车、工业控制、家电设备中。

传统的绝对式编码器码盘常用玻璃制作，编码方式采用自然二进制码和格雷码编码等方式，n位编码器码盘具有n条码道，沿径向布置n个光电读数头，需要位数越高，径向尺寸越大，抗振动冲击性能较差。

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。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种编码器、编码器的信号处理装置、编码系统和伺服电机，以解决现有技术中的编码器的抗振动冲击性能较差的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种编码器，包括：第一齿轮，包括第一本体和位于所述第一本体的外周面上的多个第一编码齿，多个所述第一编码齿在所述第一本体的周向上等间隔分布；第二齿轮，具有第二本体和位于所述第二本体的外周面上的多个第二编码齿，多个所述第二编码齿按照格雷码序列分布，所述第一编码齿的个数与所述第二齿轮的编码值的个数相同。

可选地，所述第二本体划分为按照预定方向分布的N个相同的区域，N为所述第二编码齿的编码信号的位数，每个所述区域的外表面对应设置有所述第二编码齿和/或第二缺齿，每个所述区域的外表面分为M个子区域，每个所述子区域设置或者不设置所述第二编码齿，定义不设置有所述第二编码齿的所述子区域为所述第二缺齿，M与N的乘积等于所述第二齿轮的编码值的个数，所述预定方向为顺时针方向或者逆时针方向。

可选地，所述区域的外表面的所述子区域设置有所述第二编码齿表征信号1，所述区域的外表面的所述子区域为所述第二缺齿表征信号0，N个所述区域包括按照所述预定方向分布的第一区域、第二区域、…第N区域，M个子区域包括按照所述预定方向分布的第一子区域、第二子区域、…第M子区域，多个所述区域中的序号相同的所述子区域表征的信号按照所述区域的序号由小到大的顺序形成位置编码，多个所述位置编码按照所述子区域的序号由小到大的顺序分别为第一位置编码、第二位置编码、…、第K位置编码以及第M位置编码，所述第K位置编码为多个所述区域中的第K子区域表征的信号按照所述区域的序号由小到大的顺序形成的，所述第一位置编码、所述第二位置编码、…、所述第K位置编码以及所述第M位置编码中的相邻的两个所述位置编码互为格雷码。

可选地，所述第一编码齿由第一导磁材料形成，所述编码器还包括：第一磁感应读头，位于所述第一编码齿的远离所述第一本体的一侧。

可选地，所述第二编码齿由第二导磁材料形成，所述编码器还包括：多个第二磁感应读头，均匀地分布在所述第二编码齿的远离所述第二本体的一侧。

可选地，所述第二磁感应读头的数量与所述第二编码齿的编码信号的位数相同。

可选地，所述编码器还包括编码轴，所述第一齿轮和所述第二齿轮套设在所述编码轴上且围绕所述编码轴转动。

可选地，所述第一本体和所述第二本体均为圆环状结构。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种编码器的信号处理装置，所述信号处理装置包括：第一处理单元，用于对第一齿轮产生的所述增量信号进行处理，得到第一位置；第二处理单元，用于对第二齿轮产生的绝对信号进行处理，得到第二位置；运算单元，用于根据所述第一位置和所述第二位置，确定实际位置。

可选地，所述第一处理单元包括：差分处理模块，用于对所述第一齿轮产生的增量信号进行差分处理，得到第一处理信号；放大模块，用于对所述第一处理信号放大至预定采样范围内，得到第二处理信号；采样模块，用于对所述第二处理信号进行模数转化，得到第三处理信号；校正模块，用于对所述第三处理信号进行幅值、直流和相位偏差检测，并根据所述相位偏差对所述第三处理信号校正；细分模块，用于对校正后的所述第三处理信号进行反正切处理，得到所述第一位置。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种编码系统，包括：任一种所述的编码器；信号处理装置，与所述编码器电连接，所述信号处理装置为上述任一种的所述的信号处理装置。

根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种伺服电机，包括编码器，所述编码器为上述任一种所述的编码器。

在本发明实施例中，共包括了两个齿轮，第一齿轮的第一编码齿在第一本体的外周面上是间隔分布的，第二齿轮的第二编码齿是以格雷码序列的形式进行排列分布的，格雷码具有唯一性以及单变性，因此提高了编码器在信号传输中的抗干扰能力，且正是由于编码器中的第二编码齿是按照格雷码序列进行分布的，进而可以减小编码器中径向与轴向空间所占的体积，使得编码器的抗振动冲击性能较好，从而解决了编码器的抗振动冲击性能较差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的一种编码器的第一齿轮的结构示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的一种编码器的第二齿轮的结构示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的一种编码器的信号处理装置的结构图示意图；

图4示出了根据本申请的实施例的一种第二齿轮的编码值的格雷码的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一本体；11、第一编码齿；12、第一磁感应读头；20、第二本体；21、第二编码齿；22、区域；23、第二缺齿；24、第二磁感应读头。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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。

正如背景技术中所说的，现有技术中的编码器的抗振动冲击性能较差，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种编码器、编码器的信号处理装置、编码系统和伺服电机。

根据本申请的实施例，提供了一种编码器。图1和图2是根据本申请实施例的编码器的第一齿轮和第二齿轮的结构示意图。如图1和图2所示，该编码器包括：

第一齿轮，包括第一本体10和位于上述第一本体10的外周面上的多个第一编码齿11，多个上述第一编码齿11在上述第一本体10的周向上等间隔分布；

第二齿轮，具有第二本体20和位于上述第二本体20的外周面上的多个第二编码齿21，多个上述第二编码齿21按照格雷码序列分布，上述第一编码齿11的个数与上述第二齿轮的编码值的个数相同。

上述的编码器中，共包括了两个齿轮，第一齿轮的第一编码齿11在第一本体10的外周面上是间隔分布的，第二齿轮的第二编码齿21是以格雷码序列的形式进行排列分布的，格雷码具有唯一性以及单变性，因此提高了编码器在信号传输中的抗干扰能力，且正是由于编码器中的第二编码齿21是按照格雷码序列进行分布的，进而可以减小编码器中径向与轴向空间所占的体积，使得编码器的抗振动冲击性能较好，从而解决了编码器的抗振动冲击性能较差的问题。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述第二本体20划分为按照预定方向分布的N个相同的区域22，N为上述第二编码齿21的编码信号的位数，每个上述区域22的外表面对应设置有上述第二编码齿21和/或第二缺齿23，每个上述区域22的外表面分为M个子区域，每个上述子区域设置或者不设置上述第二编码齿21，定义不设置有上述第二编码齿21的上述子区域为上述第二缺齿23，M与N的乘积等于上述第二齿轮的编码值的个数，上述预定方向为顺时针方向或者逆时针方向。该实施例中，使得第二齿轮结构较为简单，第二编码齿21是按照格雷码序列分布，进而进一步提高了编码器的抗振动冲击性能。

本申请的再一种实施例中，上述区域的外表面的上述子区域设置有上述第二编码齿表征信号1，上述区域的外表面的上述子区域为上述第二缺齿表征信号0，N个上述区域包括按照上述预定方向分布的第一区域、第二区域、…第N区域，M个子区域包括按照上述预定方向分布的第一子区域、第二子区域、…第M子区域，多个上述区域中的序号相同的上述子区域表征的信号按照上述区域的序号由小到大的顺序形成位置编码，多个上述位置编码按照上述子区域的序号由小到大的顺序分别为第一位置编码、第二位置编码、…、第K位置编码以及第M位置编码，上述第K位置编码为多个上述区域中的第K子区域表征的信号按照上述区域的序号由小到大的顺序形成的，上述第一位置编码、上述第二位置编码、…、上述第K位置编码以及上述第M位置编码中的相邻的两个上述位置编码互为格雷码。子区域设置有第二编码齿表征信号1，未设置第二编码齿的子区域为第二缺齿，第二缺齿表征信号0，该实施例是一种具体的实施方式，进而进一步使得编码器的性能较好。

需要说明的是，表征方式并不限于上述的方式，还可以将子区域设置有第二编码齿表征信号0，第二缺齿表征信号1，当然还可以为其他的方式，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的表征方式。

本申请的又一种实施例中，上述第一编码齿由第一导磁材料形成，如图1所示，上述编码器还包括第一磁感应读头12，第一磁感应读头12位于上述第一编码齿11的远离上述第一本体10的一侧。该实施例中，由于在编码器的第一编码齿11的远离第一本体10的一侧设置了第一磁感应读头12，第一磁感应读头12可以感应磁场信号的变化，进而可以保证编码器采集到准确的磁感应信号，进一步保证了该编码器的精准性。

本申请的另一种实施例中，上述第二编码齿由第二导磁材料形成，如图2所示，上述编码器还包括多个第二磁感应读头24，多个第二磁感应读头24均匀地分布在上述第二编码齿21的远离上述第二本体20的一侧。该实施例中，由于在编码器的第二编码齿21的远离第二本体20的一侧设置了第二磁感应读头24，第二磁感应读头24可以感应磁场信号的变化，进而可以进一步保证编码器采集到准确的磁感应信号。

本申请的再一种实施例中，上述第二磁感应读头的数量与上述第二编码齿的编码信号的位数相同。该实施例中，将第二磁感应读头的数量设置为与第二编码齿的编码信号的位数相同的数量，可以保证编码器采集到更为准确的磁感应信号。

本申请的又一种实施例中，上述编码器还包括编码轴，上述第一齿轮和上述第二齿轮套设在上述编码轴上且围绕上述编码轴转动。该实施例中，将第一齿轮和第二齿轮套设在编码轴上，编码轴可以带动两个齿轮进行转动，可以进一步减少轴向空间所占编码器的体积，进一步使得该编码器的抗振动冲击性能较好。

本申请的另一种实施例中，上述第一本体和上述第二本体均为圆环状结构。该实施例中，由于将两个本体都设置为了圆环状结构，使得两个齿轮可以更高效地进行转动，同时，圆环状结构的抗振动冲击性能较好，可以进一步保证该编码器的抗振动冲击性能较好。

当然，实际的应用过程中，本申请的第一本体和第二本体并不限于上述的圆环状结构，其还可以为方形环状结构等，本领域技术人员可以根据实际情况设置合适形状的第一本体和第二本体。

本申请实施例还提供了一种编码器的信号处理装置，以下对本申请实施例提供的编码器的信号处理装置进行介绍。

图3是根据本申请实施例的编码器的信号处理装置的示意图。如图3所示，该装置包括：

第一处理单元30，用于对第一齿轮产生的增量信号进行处理，得到第一位置；

第二处理单元40，用于对第二齿轮产生的绝对信号进行处理，得到第二位置；

运算单元50，用于根据上述第一位置和上述第二位置，确定实际位置。

上述的装置中，通过对第一齿轮产生的增量信号进行处理，可以得到准确的第一位置，通过对第二齿轮产生的绝对信号进行处理，可以得到准确的第二位置，进而可以得到准确的实际位置，从而可以提高编码器的分辨率以及测量的精度。

需要说明的是，绝对信号是磁感应读头经过旋转的第二编码齿，获取到的磁感应信号，经过解码之后，可以输出n个绝对编码值，绝对编码值的大小根据编码值的个数确定。

本申请的一种实施例中，上述第一处理单元包括差分处理模块、放大模块、采样模块、校正模块和细分模块，差分处理模块用于对上述第一齿轮产生的上述增量信号进行差分处理，得到第一处理信号；放大模块用于对上述第一处理信号放大至预定采样范围内，得到第二处理信号；采样模块用于对上述第二处理信号进行模数转化，得到第三处理信号；校正模块用于对上述第三处理信号进行幅值、直流和相位偏差检测，并根据上述相位偏差对上述第三处理信号校正；细分模块用于对校正后的上述第三处理信号进行反正切处理，得到上述第一位置。该实施例中，增量信号包括了正弦信号和余弦信号，差分处理模块与编码器的驱动器连接，对增量信号进行差分处理，可以去除信号传输过程中的共模干扰，进一步提升了信号处理的精度，信号的周期为k，得到的第一处理信号精度较高，放大模块采用放大器将经过差分处理后的第一处理信号放大至预定采样范围，保证了后续进行采样的精度，采样模块将第二处理信号进行模数转化，将模拟信号转化为数字信号，得到的第三处理信号更加方便后续的处理，校正模块可以对第三处理信号进行检测并进行校正，可以提升后续编码器位置细分的精度，细分模块对第三处理信号进行反正切处理，进而可以对之前得到的信号进行位置信号，从而得到准确的第一位置。

本申请还提供了一种编码系统，包括任一种上述的编码器和信号处理装置；信号处理装置与上述编码器电连接，上述信号处理装置为上述任一种的信号处理装置。

上述的系统中，由于具有上述的编码器和信号处理装置，编码器共包括了两个齿轮，第一齿轮的第一编码齿在第一本体的外周面上是间隔分布的，第二齿轮的第二编码齿是以格雷码序列的形式进行排列分布的，格雷码具有唯一性以及单变性，因此提高了编码器在信号传输中的抗干扰能力，且正是由于编码器中的第二编码齿是按照格雷码序列进行分布的，进而可以减小编码器中径向与轴向空间所占的体积，使得编码器的抗振动冲击性能较好，从而解决了编码器的抗振动冲击性能较差的问题，该系统通过对第一齿轮产生的增量信号进行处理，可以得到准确的第一位置，通过对第二齿轮产生的绝对信号进行处理，可以得到准确的第二位置，进而可以得到准确的实际位置，从而可以提高编码器的分辨率以及测量的精度。

本申请还提供了一种伺服电机，包括编码器，上述编码器为上述任一种的编码器。

上述的伺服电机中，包括上述任一种的编码器，该编码器共包括了两个齿轮，第一齿轮的第一编码齿在第一本体的外周面上是间隔分布的，第二齿轮的第二编码齿是以格雷码序列的形式进行排列分布的，格雷码具有唯一性以及单变性，因此提高了编码器在信号传输中的抗干扰能力，且正是由于编码器中的第二编码齿是按照格雷码序列进行分布的，进而可以减小编码器中径向与轴向空间所占的体积，使得编码器的抗振动冲击性能较好，从而解决了编码器的抗振动冲击性能较差的问题。

为了本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案和技术效果。

实施例

本实施例提供了5位单圈循环格雷码的编码方案：

确定位置编码的数量，为保证齿轮旋转一周后，5个位置编码各不相同，因此，采用排列组合的方式，计算出可能列入基区均布式位置编码的总数，计算过程如下：，

位置编码的个数

质码数

将5位均布式位置编码的各个自身移动不等价的位置编码的读码称为质码，得到表1，表中的“10000”表示5位中只有1位位置编码，“11000”表示5位中只有2位位置编码，10000进行调整，可以进行+1，可以得到11000，11000进行调整(也进行+1)，可以得到10100，以此类推，

表1

利用卡诺图的数据循环特性和数据间只有一位变化的性质，可以得到均布式位置编码排列卡诺表，如表2。

表2

在表2中，根据相邻的位置编码只有一位不同原则不重复数值取数，同时按照首末相配原则根据需求进行排列，在表2中，加粗倾斜字体为符合条件的格雷码序列，序号循序为(3，5，6，4，2，1)，得到表3，表3中的码值位数表示5位，1表征在子区域设置了第二编码齿，0表征在子区域设置了第二缺齿，例如，“10010”表示在第一子区域和第四子区域设置了第二编码齿，第二子区域、第三子区域以及第五子区域设置了第二缺齿，将第二本体划分为了5个区域，每个区域划分了6个子区域，第二齿轮的编码值的个数为30，可以得到30个格雷码，如图4所示；

表3

根据表3得到格雷码序列为(111110，000000，011000，111100，001111)，“111110”表示在第一子区域、第二子区域、第三子区域、第四子区域与第五子区域都设置了第二编码齿，第六子区域设置了第二缺齿，“000000”表示在6个子区域未设置第二编码齿，而是设置了6个第二缺齿，以此类推；

进而得到对应的第二齿轮；

在编码轴带动两个齿轮转动过程中，第一磁感应读头和第二磁感应读头采集第二编码齿和第二缺齿形成的磁场变化，产生增量信号和绝对信号，对增量信号进行差分处理、放大处理、采样处理、校正处理以及细分处理，得到第一位置，对绝对信号进行处理，得到第二位置，根据第一位置和第二位置，得到实际位置，将实际位置提供给编码器的驱动器，可以对编码器的电机实现精确控制。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的编码器，共包括了两个齿轮，第一齿轮的第一编码齿在第一本体的外周面上是间隔分布的，第二齿轮的第二编码齿是以格雷码序列的形式进行排列分布的，格雷码具有唯一性以及单变性，因此提高了编码器在信号传输中的抗干扰能力，且正是由于编码器中的第二编码齿是按照格雷码序列进行分布的，进而可以减小编码器中径向与轴向空间所占的体积，使得编码器的抗振动冲击性能较好，从而解决了编码器的抗振动冲击性能较差的问题。

2)、本申请的编码器的信号处理装置，通过对第一齿轮产生的增量信号进行处理，可以得到准确的第一位置，通过对第二齿轮产生的绝对信号进行处理，可以得到准确的第二位置，进而可以得到准确的实际位置，从而可以提高编码器的分辨率以及测量的精度。

3)、本申请的编码系统，由于具有上述的编码器和信号处理装置，编码器共包括了两个齿轮，第一齿轮的第一编码齿在第一本体的外周面上是间隔分布的，第二齿轮的第二编码齿是以格雷码序列的形式进行排列分布的，格雷码具有唯一性以及单变性，因此提高了编码器在信号传输中的抗干扰能力，且正是由于编码器中的第二编码齿是按照格雷码序列进行分布的，进而可以减小编码器中径向与轴向空间所占的体积，使得编码器的抗振动冲击性能较好，从而解决了编码器的抗振动冲击性能较差的问题，该系统通过对第一齿轮产生的增量信号进行处理，可以得到准确的第一位置，通过对第二齿轮产生的绝对信号进行处理，可以得到准确的第二位置，进而可以得到准确的实际位置，从而可以提高编码器的分辨率以及测量的精度。

4)、本申请的伺服电机，包括上述任一种的编码器，该编码器共包括了两个齿轮，第一齿轮的第一编码齿在第一本体的外周面上是间隔分布的，第二齿轮的第二编码齿是以格雷码序列的形式进行排列分布的，格雷码具有唯一性以及单变性，因此提高了编码器在信号传输中的抗干扰能力，且正是由于编码器中的第二编码齿是按照格雷码序列进行分布的，进而可以减小编码器中径向与轴向空间所占的体积，使得编码器的抗振动冲击性能较好，从而解决了编码器的抗振动冲击性能较差的问题。

以上上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 (12)

1.一种编码器，其特征在于，包括：

第一齿轮，包括第一本体和位于所述第一本体的外周面上的多个第一编码齿，多个所述第一编码齿在所述第一本体的周向上等间隔分布；

第二齿轮，具有第二本体和位于所述第二本体的外周面上的多个第二编码齿，多个所述第二编码齿按照格雷码序列分布，所述第一编码齿的个数与所述第二齿轮的编码值的个数相同。

2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述第二本体划分为按照预定方向分布的N个相同的区域，N为所述第二编码齿的编码信号的位数，每个所述区域的外表面对应设置有所述第二编码齿和/或第二缺齿，每个所述区域的外表面分为M个子区域，每个所述子区域设置或者不设置所述第二编码齿，定义不设置有所述第二编码齿的所述子区域为所述第二缺齿，M与N的乘积等于所述第二齿轮的编码值的个数，所述预定方向为顺时针方向或者逆时针方向。

3.根据权利要求2所述的编码器，其特征在于，所述区域的外表面的所述子区域设置有所述第二编码齿表征信号1，所述区域的外表面的所述子区域为所述第二缺齿表征信号0，N个所述区域包括按照所述预定方向分布的第一区域、第二区域、…第N区域，M个子区域包括按照所述预定方向分布的第一子区域、第二子区域、…第M子区域，多个所述区域中的序号相同的所述子区域表征的信号按照所述区域的序号由小到大的顺序形成位置编码，多个所述位置编码按照所述子区域的序号由小到大的顺序分别为第一位置编码、第二位置编码、…、第K位置编码以及第M位置编码，所述第K位置编码为多个所述区域中的第K子区域表征的信号按照所述区域的序号由小到大的顺序形成的，所述第一位置编码、所述第二位置编码、…、所述第K位置编码以及所述第M位置编码中的相邻的两个所述位置编码互为格雷码。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的编码器，其特征在于，所述第一编码齿由第一导磁材料形成，所述编码器还包括：

第一磁感应读头，位于所述第一编码齿的远离所述第一本体的一侧。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的编码器，其特征在于，所述第二编码齿由第二导磁材料形成，所述编码器还包括：

多个第二磁感应读头，均匀地分布在所述第二编码齿的远离所述第二本体的一侧。

6.根据权利要求5所述的编码器，其特征在于，所述第二磁感应读头的数量与所述第二编码齿的编码信号的位数相同。

7.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述编码器还包括编码轴，所述第一齿轮和所述第二齿轮套设在所述编码轴上且围绕所述编码轴转动。

8.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述第一本体和所述第二本体均为圆环状结构。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的编码器的信号处理装置，其特征在于，所述信号处理装置包括：

第一处理单元，用于对第一齿轮产生的增量信号进行处理，得到第一位置；

第二处理单元，用于对第二齿轮产生的绝对信号进行处理，得到第二位置；

运算单元，用于根据所述第一位置和所述第二位置，确定实际位置。

10.根据权利要求9所述的信号处理装置，其特征在于，所述第一处理单元包括：

差分处理模块，用于对所述第一齿轮产生的所述增量信号进行差分处理，得到第一处理信号；

放大模块，用于对所述第一处理信号放大至预定采样范围内，得到第二处理信号；

采样模块，用于对所述第二处理信号进行模数转化，得到第三处理信号；

校正模块，用于对所述第三处理信号进行幅值、直流和相位偏差检测，并根据所述相位偏差对所述第三处理信号校正；

细分模块，用于对校正后的所述第三处理信号进行反正切处理，得到所述第一位置。

11.一种编码系统，其特征在于，包括：

权利要求1至8中任一项所述的编码器；

信号处理装置，与所述编码器电连接，所述信号处理装置为权利要求9或10所述的信号处理装置。

12.一种伺服电机，包括编码器，其特征在于，所述编码器为权利要求1至8中任一项所述的编码器。

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