CN114256955A - 编码装置、马达及编码装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

编码装置、马达及编码装置的控制方法，其中编码装置的控制方法包括：检测耦接于编码装置的马达的转子的旋转角度以产生第一计数触发信号及第二计数触发信号以执行圈数计数程序；检测马达的驱动单元的工作电压小于电压设定准位值的期间是否超过预定时间；以及如果所述期间超过所述预定时间，则控制编码装置的开关单元切换至编码装置的电池单元提供备用电力给编码装置并进入低耗电处理程序。

Description

编码装置、马达及编码装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种编码装置及编码装置的控制方法，且特别涉及一马达的的编码装置及编码装置的控制方法。

背景技术

交流伺服马达内含一个编码器(encoder)，编码器提供马达转子的角度以供马达定子切换电流来产生对应的电磁场。伺服马达安装在应用的机构上时，可达到位置定位、速度控制或计数马达旋转圈数的需求。其中，当马达连接的系统电源(或称市电)故障或断电时，其内部的编码器则会停止运行。然后，当系统电源复电时，编码器则须重新计数马达旋转圈数。因此，本发明主要目的为解决系统电源在无法正常供电的状况下，编码器仍然能提供正确的角度计数的问题，且当系统电源供应恢复正常时，编码器亦不用重新再做复始(如：重新计数马达旋转圈数)的动作，进而符合市场的需求。

本发明的编码装置可为一种绝对型编码器，但不限于此。绝对型编码器可分为单圈绝对型编码器及多圈绝对型编码器，其中多圈绝对型编码器根据圈数计数功能可分成机械齿轮式、外挂电池式或韦根(Wiegand)转动发电式等。使用机械齿轮式的绝对型编码器其圈数计数容量愈大所需齿轮架构空间较大，因而无法具有超薄化设计，而且本身还有磨耗可靠度的问题。因马达及编码器都有尺寸及空间的考量，所以目前搭配交流伺服马达所使用的多圈绝对型编码器的供电部分大多是使用电池外挂的方式，但使用电池外挂的方式会有安装空间问题以及电池寿命问题，一般大约使用一年到三年左右就需要进行电池更换。另外，使用韦根转动发电式的绝对型编码器实现成本过高，而且会产生对应的顿转矩，对于高精密的速度控制会产生负向瞬间阻力，且不容易处理。

发明内容

本发明的目的在于提出一种编码装置的控制方法，其中编码装置包含开关单元及电池单元且耦接于马达的驱动单元，且编码装置接收来自驱动单元的工作电压以执行所述控制方法。所述控制方法包括：检测马达的转子的旋转角度以产生第一计数触发信号及第二计数触发信号以执行圈数计数程序；检测工作电压小于电压设定准位值的第一期间是否超过第一预定时间；以及如果第一期间超过第一预定时间，则控制开关单元切换至电池单元提供备用电力给编码装置，并进入低耗电处理程序。低耗电处理程序包括：依据第一计数触发信号及第二计数触发信号执行圈数计数程序；判断第一期间是否维持超过第一预定时间；如果第一期间维持超过第一预定时间，则进一步判断第一计数触发信号及第二计数触发信号闲置的第二期间是否超过第二预定时间；以及如果第二期间超过第二预定时间，则存储第一计数触发信号及第二计数触发信号并执行睡眠处理程序。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：如果第二期间没有超过第二预定时间，则依据第一计数触发信号及第二计数触发信号执行圈数计数程序，并判断第一期间是否仍维持超过第一预定时间。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：当执行睡眠处理程序时，继续判断第一期间是否维持超过第一预定时间；如果第一期间没有维持超过第一预定时间，则控制开关单元切换至驱动单元供应工作电压给编码装置。

在一些实施例中，所述第一计数触发信号及第二计数触发信号之间的相位差为90度时，圈数计数程序包括：(a)接收第一计数触发信号及第二计数触发信号(b)判断第一计数触发信号的电压位准及该第二计数触发信号的电压位准与第一次接收的该第一计数触发信号的电压位准及该第二计数触发信号的电压位准为相同时，增加马达的旋转圈数1次；以及(c)重复上述步骤。

本发明的目的在于另提出一种编码装置，耦接于马达的转子及驱动单元。所述编码装置包括：感应单元、控制单元、开关单元以及电池单元。感应单元耦接转子以感应输出第一计数触发信号及第二计数触发信号。控制单元耦接感应单元及驱动单元，并分别接收自感应单元输出的第一计数触发信号、第二计数触发信号及自驱动单元输出的工作电压，控制单元依据第一计数触发信号及第二计数触发信号计算马达的旋转圈数，并且判断工作电压小于电压设定准位值的第一期间是否超过第一预定时间。开关单元耦接驱动单元及控制单元。电池单元耦接开关单元。其中当控制单元判断第一期间超过第一预定时间时，控制单元切换开关单元以让电池单元提供备用电力给控制单元。其中当电池单元提供备用电力给控制单元时，控制单元依据第一计数触发信号及第二计数触发信号计算马达的旋转圈数，并且判断第一期间是否维持超过第一预定时间。其中当控制单元判断第一期间仍维持超过第一预定时间，则控制单元更判断第一计数触发信号及第二计数触发信号闲置的第二期间是否超过第二预定时间。其中当控制单元判断第二期间超过第二预定时间，则控制单元存储第一计数触发及第二计数触发信号并执行睡眠处理程序。

在一些实施例中，所述控制单元执行睡眠处理程序以停止计算马达的旋转圈数。

在一些实施例中，感应单元包括：磁石、第一磁性元件以及第二磁性元件。磁石耦接马达的转子，磁石的旋转角度同于转子的旋转角度。第一磁性元件检测磁石的旋转角度以输出第一计数触发信号。第二磁性元件检测磁石的旋转角度以输出第二计数触发信号。其中控制单元接收第一计数触发信号的电压位准及第二计数触发信号的电压位准。其中当控制单元判断第一计数触发信号的电压位准及第二计数触发信号的电压位准与第一次接收的第一计数触发信号的电压位准及第二计数触发信号的电压位准为相同时，增加马达的旋转圈数1次。

在一些实施例中，所述编码装置还包括编码器线盖。其中编码器线盖由塑料物质所形成以阻隔热能传导，且电池单元设置于编码器线盖内。

在一些实施例中，所述编码装置还包括编码器线材组。其中电池单元是与编码器线材组整合为一体。

本发明的目的在于又提出一种马达包括：转子、驱动单元、感应单元、控制单元、开关单元以及电池单元。驱动单元输出工作电压。感应单元耦接转子以感应输出第一计数触发信号及第二计数触发信号。控制单元耦接感应单元及驱动单元，并分别接收第一计数触发信号、第二计数触发信号及工作电压，控制单元依据第一计数触发信号及第二计数触发信号计算马达的旋转圈数，并且判断工作电压小于电压设定准位值的第一期间是否超过第一预定时间。开关单元耦接驱动单元及控制单元。电池单元耦接开关单元。其中当控制单元判断第一期间超过第一预定时间时，控制单元切换开关单元以让电池单元提供备用电力给控制单元。其中当电池单元提供备用电力给控制单元时，控制单元依据第一计数触发信号及第二计数触发信号计算马达的旋转圈数，并且判断第一期间是否维持超过第一预定时间。其中当控制单元判断第一期间仍维持超过第一预定时间，则控制单元更判断第一计数触发信号及第二计数触发信号闲置的第二期间是否超过第二预定时间。其中当控制单元判断第二期间超过第二预定时间，则控制单元存储第一计数触发信号及第二计数触发信号并执行睡眠处理程序。

在一些实施例中，所述马达还包括马达后盖，其中电池单元是内藏于马达后盖之内。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。

附图说明

从以下结合说明书附图所做的详细描述，可对本发明的实施方式有更好的了解。需注意的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例示出。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸都可任意地增加或减少。

图1是根据本发明实施例的马达的系统方框图。

图2是根据本发明实施例的第一计数触发信号与第二计数触发信号的相位差示意图。

图3a是根据本发明实施例的根据第一计数触发信号与第二计数触发信号来执行圈数计数程序的一个说明示意图。

图3b是根据本发明实施例的根据第一计数触发信号与第二计数触发信号来执行圈数计数程序的另一个说明示意图。

图4是根据本发明实施例的编码装置的控制方法的流程图。

图5是根据本发明实施例的编码装置的电池单元安装于马达的不同空间位置的示意图。

附图标记说明：

100：编码装置

120：感应单元

122：磁石

124：第一磁性元件

126：第二磁性元件

140：控制单元

142：存储单元

160：开关单元

180：电池单元

200：马达

220：转子

240：驱动单元

300：马达后盖

400：编码器线盖

500：编码器线材组

1000：控制方法

1100～1800：步骤

H：高电压位准

L：低电压位准

N：北极

N1：第一输入节点

N2：第二输入节点

N3：输出节点

S：南极

S1：第一计数触发信号

S2：第二计数触发信号

具体实施方式

以下仔细讨论本发明的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论、公开的实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指次序或顺位的意思，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

如图1所示，马达200包含驱动单元240、转子220及编码装置100。其中编码装置100耦接于驱动单元240及转子220，用以计算马达200的旋转圈数。另外，编码装置100包含感应单元120、控制单元140、开关单元160及电池单元180，其中控制单元140分别耦接于开关单元160、感应单元120及驱动单元240，开关单元160分别耦接电池单元180及驱动单元240，以及感应单元120耦接转子220。

编码装置100的感应单元120包括磁石122、第一磁性元件124以及第二磁性元件126。磁石122耦接于马达200的转子220以使得磁石122的旋转角度相同于马达200的转子220的旋转角度。第一磁性元件124检测磁石122的旋转角度以输出第一计数触发信号S1，第二磁性元件126检测磁石122的旋转角度以输出第二计数触发信号S2。于一些实施例中，第一磁性元件124与第二磁性元件126可以是霍尔元件(hall sensor)或穿隧磁阻(TunnelingMagnetoresistance，TMR)感测器，但本发明不限于此。

如图2所示，磁石122的一半为北极(N极)，磁石122的另一半为南极(S极)。第一磁性元件124及第二磁性元件126用于感应磁石122旋转时磁极在N极与S极之间交替地变化，并且根据感应到N极与S极来分别输出相应的第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2。其中当磁石122旋转一圈(360度)时，第一磁性元件124提供的第一计数触发信号S1与第二磁性元件126提供的第二计数触发信号S2的相位差为90度。另外，当第一磁性元件124在感应到磁石122的N极时，第一磁性元件124输出高准位信号，反之，当第一磁性元件124在感应到磁石122的S极时，第一磁性元件124输出低准位信号；此外，第二磁性元件126与第一磁性元件124动作原理相同，故不再赘述。

如图1所示，马达200的驱动单元240耦接至开关单元160的第一输入节点N1，电池单元180耦接至开关单元160的第二输入节点N2，开关单元160的输出节点N3耦接至控制单元140的供电端口。在正常情况下，开关单元160的第一输入节点N1连接至输出节点N3，从而使得马达200的驱动单元240提供的工作电压给控制单元140。

如图1所示，编码装置100的控制单元140耦接于第一磁性元件124与第二磁性元件126以接收第一计数触发信号S1与第二计数触发信号S2，控制单元140用以依据第一计数触发信号S1与第二计数触发信号S2来执行圈数计数程序以计算马达200的转子220的旋转圈数。

图3a及图3b是根据本发明的实施例的依据第一计数触发信号S1与第二计数触发信号S2来执行圈数计数程序的说明示意图。配合图2所示，在本发明的实施例中，控制单元140判断第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2的相位差是否为正(领先)90度(例如图3a)或负(落后)90度(例如图3b)，即分别代表马达200是处于正转或反转的情形。由于第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2的相位差为90度，以图3a为例作为说明，第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2在转子0°至360°的电压分别为LHHL(0110)及LLHH(0011)(上述L代表低电压位准，H代表高电压位准，其中，高电压位准H高于低电压位准L)，当第一计数信号S1再次被检测到为L(0)且第二计数信号S2被检测到为L(0)时，即代表磁石旋转一圈，此时，控制单元140在计算马达的旋转圈数时会增加一次(例如：将旋转圈数加一)。

如图3b所示，当控制单元140判断马达200是处于反转的情形时，由于第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2的相位差为90度，以图3b为例作为说明，第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2在转子0°至360°的电压分别为LLHH(0011)及LHHL(0110)，当第一计数信号S1再次被检测到为L(0)且第二计数信号S2被检测到为L(0)时，即代表磁石反向旋转一圈，此时，控制单元140在计算马达的旋转圈数时会减少一次(例如：将旋转圈数减一)。据此，编码装置100的控制单元140即能依据第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2的电压位准变化情形来执行圈数计数程序以计算马达200的转子220的旋转圈数。

如图1所示，控制单元140包含存储单元142，用于存储马达旋转圈数的计数结果，故控制单元140会将所计算得的马达旋转圈数加以记录保存于存储单元142。在本发明的实施例中，控制单元140及存储单元142可分别由处理器及存储器(Memory)实现。处理器是中央处理单元(central processing unit，CPU)、微控制器(microcontroller unit，MCU)或现场可程序化逻辑门阵列(field programmable gate array，FPGA)等。

请再参阅图1，编码装置100的控制单元140接收来自马达200的驱动单元240所提供的工作电压以执行圈数计数程序。换言之，于正常情况下，乃是由马达200的驱动单元240提供的工作电压给编码装置100的控制单元140来执行圈数计数程序以得知马达200的转子220的旋转圈数。

在本发明的实施例中，当马达200的驱动单元240无法正常提供工作电压给编码装置100的控制单元140时，将会改由编码装置100的电池单元180来提供备用电力给编码装置100的控制单元140，从而使得控制单元140仍可正常执行圈数计数程序以得知马达200的转子220的旋转圈数。

图4是根据本发明实施例的编码装置100的控制方法1000的流程图。控制方法1000包含步骤1100～1800。请一并参阅图1与图4，于步骤1100，编码装置100的控制单元140接收来自马达200的驱动单元240所提供的工作电压以依据第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2来执行圈数计数程序。

其中当第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2之间的相位差为90度时，上述圈数计数程序包括：(a)接收第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2；(b)判断第一计数触发信号S1的电压位准及第二计数触发信号S2的电压位准与第一次接收的第一计数触发信号S1的电压位准及第二计数触发信号S2的电压位准为相同时，则计算马达200的旋转圈数加1；例如：第一次接收到第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2在转子0°至360°的电压位准分别为LHHL(0110)及LLHH(0011)，当第一计数信号S1再次被检测到为L(0)且第二计数信号S2被检测到为L(0)时，即代表磁石旋转一圈，则控制单元140在计算马达200的旋转圈数时会增加一次；(c)重复上述步骤(a)及(b)。

于步骤1200，控制单元140接收马达200的驱动单元240所提供的工作电压(举例而言，工作电压于正常情况下为5伏特(volt，V)的电压值)，且控制单元140判断上述的工作电压小于电压设定准位值(例如4V)时的第一期间是否超过第一预定时间(例如1毫秒(ms))。

当控制单元140判断工作电压小于电压设定准位值的第一期间超过第一预定时间时，控制单元140即判定马达200的驱动单元240已不能正常提供控制单元140所需的工作电压。上述的第一期间、第一预定时间与电压设定准位值的设定乃是为了避免因线路噪声或电磁干扰导致控制单元140误判驱动单元240已不能正常供电。于上述的例示中，上述第一预定时间举例为1毫秒且电压设定准位值举例为4伏，但本发明不限于此。

于步骤1200中，如果控制单元140检测到工作电压小于电压设定准位值的第一期间未超过第一预定时间时，则回到步骤1100，控制单元140继续接收来自马达200的驱动单元240所提供的工作电压以依据第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2来执行圈数计数程序。此外，当工作电压大于电压设定准位值时，控制单元140同样继续执行圈数计数程序。

另一方面，于步骤1200中，如果控制单元140检测到工作电压小于电压设定准位值的第一期间超过第一预定时间时，则进入步骤1300：控制单元140判定马达200的驱动单元240已不能正常提供控制单元140所需的工作电压，故控制单元140控制开关单元160切换改由让电池单元180供应备用电力给控制单元140以进入低耗电处理程序。

配合图1所示，于步骤1200中，如果控制单元140检测到工作电压小于电压设定准位值的第一期间超过第一预定时间时，控制单元140控制开关单元160，以使开关单元160的第二输入节点N2连接至输出节点N3，从而切换由让电池单元180供应备用电力给控制单元140以进入低耗电处理程序。

其中，低耗电处理程序的操作流程记载于步骤1400-1600。于步骤1400，控制单元140接收来自电池单元180所供应的备用电力以依据第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2来继续执行圈数计数程序。因此，即使马达200的驱动单元240无法正常提供工作电压，编码装置100仍可通过电池单元180供应备用电力给控制单元140而仍可正常执行圈数计数程序。

接着，于步骤1500，控制单元140检测马达200的驱动单元240所提供的工作电压小于电压设定准位值的第一期间是否仍维持超过第一预定时间。如果控制单元140判断工作电压小于电压设定准位值的第一期间没有维持超过第一预定时间，则代表马达200的驱动单元240的供电已恢复而可正常提供工作电压，因此，控制单元140控制开关单元160从第二输入节点N2连接至输出节点N3的状态改切换为第一输入节点N1连接至输出节点N3的状态(如图1所示)，从而恢复至让马达200的驱动单元240供应工作电压给编码装置100的控制单元，并回到步骤1100，编码装置100的控制单元140接收来自马达200的驱动单元240所提供的工作电压以依据第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2来执行圈数计数程序。

另一方面，于步骤1500中，如果控制单元140判断工作电压小于电压设定准位值的第一期间仍维持超过第一预定时间，则进入步骤1600：控制单元140判断第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2处于闲置(idle)状态的第二期间(意即第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2的电位维持不变化的持续时间)是否超过第二预定时间(例如6秒)。于上述的例示中，第二预定时间举例为6秒，但本发明不受限于此。

于步骤1600中，如果控制单元140判断第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2闲置的第二期间没有超过第二预定时间，则回到步骤1300，继续执行低耗电处理程序的操作流程(即进行步骤1400-1600)。

另一方面，如果于步骤1600中，控制单元140判断第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2闲置的第二期间超过第二预定时间，则进入步骤1700：控制单元140可例如通过闩锁(latch)的电子电路的方式来存储第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2的电位状态，并接着进入步骤1800：控制单元140执行睡眠处理程序。于此实施例中，当第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2闲置的第二期间超过第二预定时间，代表马达200的转子220已经停止运转。因此，控制单元140运行睡眠处理程序以停止计数马达200的旋转圈数。

另外，控制单元140存储第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2的电位状态，以代表于低耗电处理程序中，马达200的最后旋转圈数。因此，当马达200开始运转时，控制单元140可以继续累计马达200的旋转圈数，而不需要重新计算。或者，当驱动单元240输出的工作电压恢复时，控制单元140可以继续累计马达200的旋转圈数。

于睡眠处理程序中，控制单元140会继续判断马达200的驱动单元240所提供的工作电压小于电压设定准位值的第一期间是否仍维持超过该第一预定时间(步骤1500)。如果工作电压小于电压设定准位值的第一期间没有维持超过第一预定时间，则代表马达200的驱动单元240的供电已恢复而可正常提供工作电压，因此回到步骤1100，编码装置100的控制单元140接收来自马达200的驱动单元240所提供的工作电压以依据第一计数触发信号S1及第二计数触发信号S2来执行圈数计数程序。

如上所述，在控制单元140于睡眠处理程序的期间，仅进行信号检测(即步骤1500与1600)并停止计算马达200的旋转圈数，从而能够有效地节约电池单元180的供电以延长电池单元180的寿命。除此之外，在本发明的实施例中，实现控制单元140的处理器为低功耗处理器，并且，实现控制单元140的电路为低功耗电路，并且，第一磁性元件124与第二磁性元件126为低功耗的磁性元件用以检测四象限的角度信号(即第一计数触发信号S1与第二计数触发信号S2)，并将旋转圈数的计数结果记录于存储单元142。因此，本发明的编码装置100可以达到更低功耗。

上述的操作方式不会像韦根转动发电式的绝对型编码器有着磁场转向感应生电所产生的瞬间顿转矩问题。另外，现有的绝对型编码器若以电池进行供电时，一般都是以固定间隔时间触发红外线发光二极管(InfraRed Emitting diode，IRED)使得光电二极管(photo diode，PD)产生固定间隔时间的一圈绝对定址的数据信号，从而据以判断正转或反转一圈进而累计圈数，当系统电源恢复正常时，编码器会读取以累计的圈数同时也读取碟片上的绝对位置数值，从而能够传递位置信息给伺服驱动器。然而，这种现有的利用固定间隔时间触发IRED的方式会比较耗电，从而影响到电池寿命，而且起动转速也会受到固定间隔时间触发IRED频率而受限。

对于本发明的编码装置100而言，于马达200的驱动单元240无法正常供应工作电压时，以及在马达200的转子220不转动的情况下，控制单元140处于睡眠处理程序并停止计算马达200的旋转圈数，以节约电池单元180的供电。而在马达200的转子220转动的情况下，控制单元140进入低耗电处理程序，控制单元140仅有在低耗电处理程序的这一段期间有使电池单元180产生电能消耗。因此可以使得电池单元180的寿命达到十年的使用期间皆不需进行电池更换，而依然可以达到编码装置100于马达200的驱动单元240无法正常供应工作电压时的旋转圈数的计数的功能需求。

除此之外，本发明的编码装置100于组装测试完成并且包装完成后，会经过一段时间才会运送到使用者端，所以于此段时间，编码装置100的控制单元140也是处于睡眠处理程序从而节约电池单元180的供电，以达到更省电需求。

本发明的编码装置100还针对电池单元180的安装空间进行较好的设计。具体而言，现有的搭配交流伺服马达所使用的多圈绝对型编码器大都是使用外挂电池式，但这种使用外挂电池的方式会有安装空间问题。现有的外挂电池的做法一般会将电池装于电池盒内，再将电池盒安装于编码器线上，如此一来，一台马达外挂一颗电池，比如像机器手臂六轴应用就会需要使用六颗马达对应六颗电池盒，于其有限的空间内会造成困扰，日后要维修更换电池也会比较麻烦。

图5是本发明的编码装置100的电池单元180安装于马达的不同空间位置示意图。图5(a)为本发明的电池单元180是内藏于马达的马达后盖300内的位置示意图。其中马达后盖300的空间环境温度若符合电池单元180的操作温度规格，就可以将电池单元180内藏于马达的马达后盖300之内。倘若发生电池单元180的品质问题且需要更换电池单元180时，只要直接更换马达后盖300即可。伺服马达应用设备机台一般寿命通常为5～10年，此代表若是设计上可达到10年以上的使用寿命，对使用者来说就不需进行更换电池单元180。

图5(b)为本发明的电池单元180是内藏于编码装置100的编码器线盖400内的位置示意图。若是马达后盖的空间环境温度无法符合电池单元180的操作温度规格，则可将电池单元180内藏于编码器线盖400内。倘若发生电池单元180的品质问题且需要更换电池单元180时，只要直接更换编码器线盖400即可。其中编码器线盖400由塑料物质所形成以阻隔热能传导，编码器线盖400内置电池单元180，当控制单元140接收来自马达200的驱动单元240所提供的工作电压以执行圈数计数程序时，电池单元180不进行供电，因此发热量很低，所以只要利用塑胶阻隔本体的热能传导即可。当马达200的驱动单元240无法正常提供的工作电压时，电池单元180提供备用电力以执行圈数计数程序，因为电路以极低功耗来设计，电池单元180的电流很低，热耗也很低。

图5(c)为本发明的电池单元180与连接编码装置100的编码器线材组500(包含线材及接头端子)整合为一体的示意图。倘若有发生电池单元180的品质问题且需要更换电池单元180时，只要直接更换编码器线材组500即可。

综合上述，本发明提出一种编码装置、马达及其编码装置的控制方法，本发明的编码装置100不需如同现有的外挂电池式的绝对型编码器使用外挂电池，因此不会产生安装空间的问题。再者，本发明的编码装置100采用低功耗的电路及元件，且会根据系统电源的状态和马达的转子的转动状态来执行旋转圈数的计数，可以使得电池寿命达到十年以上的使用期间，因此不需在短时间(例如1～3年)内就须进行电池更换。此外，本发明的编码装置100通过两个磁性元件来得知马达电机的转子的转动状态，不会像韦根转动发电式的绝对型编码器有着磁场转向感应生电所产生的瞬间顿转矩问题。

以上概述了数个实施例的特征，因此本领域技术人员可以更了解本发明的实施方式。本领域技术人员应了解到，其可轻易地把本发明当作基础来设计或修改其他的工艺与结构，借此实现和在此所介绍的这些实施例相同的目标及/或达到相同的优点。本领域技术人员也应可明白，这些等效的建构并未脱离本发明的构思与范围，并且他们可以在不脱离本发明构思与范围的前提下做各种的改变、替换与变动。

Claims (11)

1.一种编码装置的控制方法，其中该编码装置包含一开关单元及一电池单元且耦接于一马达的一驱动单元，且该编码装置接收来自该驱动单元的一工作电压以执行该控制方法，其中该控制方法包括：

检测该马达的一转子的旋转角度以产生一第一计数触发信号及一第二计数触发信号以执行一圈数计数程序；

检测该工作电压小于一电压设定准位值的一第一期间是否超过一第一预定时间；以及

如果该第一期间超过该第一预定时间，则控制该开关单元切换至该电池单元提供一备用电力给该编码装置，并进入一低耗电处理程序，其中该低耗电处理程序包括：

依据该第一计数触发信号及该第二计数触发信号执行该圈数计数程序；

判断该第一期间是否维持超过该第一预定时间；

如果该第一期间维持超过该第一预定时间，则进一步判断该第一计数触发信号及该第二计数触发信号闲置的一第二期间是否超过一第二预定时间；以及

如果该第二期间超过该第二预定时间，则存储该第一计数触发信号及该第二计数触发信号并执行一睡眠处理程序。

2.如权利要求1所述的编码装置的控制方法，还包括：如果该第二期间没有超过该第二预定时间，则依据该第一计数触发信号及该第二计数触发信号执行该圈数计数程序，并判断该第一期间是否仍维持超过该第一预定时间。

3.如权利要求2所述的编码装置的控制方法，还包括：当执行该睡眠处理程序时，继续判断该第一期间是否维持超过该第一预定时间；如果该第一期间没有维持超过该第一预定时间，则控制该开关单元切换至该驱动单元供应该工作电压给该编码装置。

4.如权利要求3所述的编码装置的控制方法，其中该第一计数触发信号及该第二计数触发信号之间的一相位差为90度时，该圈数计数程序包括：

(a)接收该第一计数触发信号及该第二计数触发信号；

(b)判断该第一计数触发信号的电压位准及该第二计数触发信号的电压位准与第一次接收的该第一计数触发信号的电压位准及该第二计数触发信号的电压位准为相同时，增加该马达的旋转圈数1次；以及

(c)重复上述步骤。

5.一种编码装置，耦接于一马达的一转子及一驱动单元，其中该编码装置包括：

一感应单元，耦接该转子以感应输出一第一计数触发信号及一第二计数触发信号；

一控制单元，耦接该感应单元及该驱动单元，并分别接收自该感应单元输出的该第一计数触发信号、该第二计数触发信号及自该驱动单元输出的一工作电压，该控制单元依据该第一计数触发信号及第二计数触发信号计算该马达的旋转圈数，并且判断该工作电压小于一电压设定准位值的一第一期间是否超过一第一预定时间；

一开关单元，耦接该驱动单元及该控制单元；以及

一电池单元，耦接该开关单元；

其中当该控制单元判断该第一期间超过该第一预定时间时，该控制单元切换该开关单元以让该电池单元提供备用电力给该控制单元；

其中当该电池单元提供该备用电力给该控制单元时，该控制单元依据该第一计数触发信号及该第二计数触发信号计算该马达的该旋转圈数，并且判断该第一期间是否维持超过该第一预定时间；

其中当该控制单元判断该第一期间仍维持超过该第一预定时间，则该控制单元更判断该第一计数触发信号及该第二计数触发信号闲置的一第二期间是否超过一第二预定时间；

其中当该控制单元判断该第二期间超过该第二预定时间，则该控制单元存储该第一计数触发信号及该第二计数触发信号并执行一睡眠处理程序。

6.如权利要求5所述的编码装置，其中该控制单元执行该睡眠处理程序以停止计算该马达的该旋转圈数。

7.如权利要求6所述的编码装置，其中该感应单元包括：

一磁石，耦接该马达的该转子，其中该磁石的旋转角度同于该转子的旋转角度；

一第一磁性元件，检测该磁石的该旋转角度以输出该第一计数触发信号；以及

一第二磁性元件，检测该磁石的该旋转角度以输出该第二计数触发信号；

其中该控制单元接收该第一计数触发信号的电压位准及该第二计数触发信号的电压位准；

其中当该控制单元判断该第一计数触发信号的电压位准及该第二计数触发信号的电压位准与第一次接收的该第一计数触发信号的电压位准及该第二计数触发信号的电压位准为相同时，增加该马达的该旋转圈数1次。

8.如权利要求5所述的编码装置，还包括一编码器线盖，其中该编码器线盖由塑料物质所形成以阻隔热能传导，且该电池单元设置于该编码器线盖内。

9.如权利要求5所述的编码装置，还包括一编码器线材组，其中该电池单元是与该编码器线材组整合为一体。

10.一种马达，包括：

一转子；

一驱动单元，输出一工作电压；

一感应单元，耦接该转子以感应输出一第一计数触发信号及一第二计数触发信号；

一控制单元，耦接该感应单元及该驱动单元，并分别接收该第一计数触发信号、该第二计数触发信号及该工作电压，该控制单元依据该第一计数触发信号及该第二计数触发信号计算该马达的旋转圈数，并且判断该工作电压小于一电压设定准位值的一第一期间是否超过一第一预定时间；

一开关单元，耦接该驱动单元及该控制单元；以及

一电池单元，耦接该开关单元；

其中当该控制单元判断该第一期间超过该第一预定时间时，该控制单元切换该开关单元以让该电池单元提供备用电力给该控制单元；

其中当该电池单元提供该备用电力给该控制单元时，该控制单元依据该第一计数触发信号及该第二计数触发信号计算该马达的该旋转圈数，并且判断该第一期间是否维持超过该第一预定时间；

其中当该控制单元判断该第一期间仍维持超过该第一预定时间，则该控制单元更判断该第一计数触发信号及该第二计数触发信号闲置的一第二期间是否超过一第二预定时间；

其中当该控制单元判断该第二期间超过该第二预定时间，则该控制单元存储该第一计数触发信号及该第二计数触发信号并执行一睡眠处理程序。

11.如权利要求10所述的马达，还包括一马达后盖，其中该电池单元是内藏于该马达后盖之内。

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