CN203479313U - 基于磁检测的多圈绝对值编码器 - Google Patents

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刘洁
郑凤武
裴华刚
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Abstract

本实用新型属于弱磁检测技术领域，具体涉及一种基于磁检测的编码器。一种基于磁检测的多圈绝对值编码器，其特征是，它包括：激励磁体（2）、信号采集处理电路板（5）以及连接线（6）；激励磁体（2）正对信号采集处理电路板（5）上的磁检测芯片；磁检测芯片能够根据激励磁体的旋转输出电信号；信号采集处理电路板（5）的DSP采集磁芯片的数据做出解算并将之转化成RS485信号通过连接线输出。利用信号采集处理电路板（5）EEPROM外扩存储器还能够实现掉电存储；相较于其他多圈编码器，本实用新型无需齿轮组或电池进行多圈计数，具有结构简单、成本低、抗振动性强、环境适应性强等特点。

Description

基于磁检测的多圈绝对值编码器
技术领域
本实用新型属于弱磁检测技术领域，具体涉及一种基于磁检测的多圈绝对值编码器。
背景技术
编码器是一种把机械旋转的角位移或直线位移转换成电信号的设备，是机械与电子紧密结合的精密测量器件。编码器广泛应用于电机、汽车、风电、电梯、机器人等多个方面。它通过光电原理或电磁原理将一个机械的几何位移量转换为电子信号电子脉冲信号或者数据串。当前应用最多的是光电编码器，但是由于光栅的存在，使得编码器存在抗震性、抗尘性差等问题，使得光电编码器的应用受到限制。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种优于光电编码器的装置，该装置采用无接触检测方式利用磁检测技术实现多圈绝对值角度的检测，无需光栅码盘；
本实用新型的技术方案是：一种基于磁检测的多圈绝对值编码器，它包括：激励磁体、信号采集处理电路板以及连接线；
信号采集处理电路板包括：DSP处理芯片、RS485转换电路、EEPROM外扩存储器、磁检测芯片、电源转换电路、超级电容与信号连接线接口；超级电容通过电源转换电路与DSP处理芯片、RS485转换电路、EEPROM外扩存储器、磁检测芯片连接；DSP处理芯片分别与RS485转换电路、EEPROM外扩存储器、磁检测芯片连接；
RS485转换电路与信号连接线接口连接；超级电容和信号连接线接口均与连接线连接，连接线通过超级电容向信号采集处理电路板供电，信号采集处理电路板通过信号连接线接口将信号从连接线输出；
激励磁体平行正对磁检测芯片，距磁检测芯片1.5mm。
本实用新型的有益效果是：1、激励磁体与磁检测芯片之间平行，间距为1.5mm，非接触式的旋转角度测量方式减少磨损，延长使用寿命；此外，在间距1.5mm时，磁路最为合适，能够感应出0-360度绝对角度位置。
2、采用超级电容结合EEPROM外部存储器进行圈数信息断电存储，断电后利用超级电容放电，将圈数信息存储在EEPROM存储器中，超级电容的加入提高了圈数存储的可靠性，在器件不失效的情况下能够实现百分之百的可靠性；
3、与基于齿轮原理的多圈编码器、电池供电的多圈编码器相比，具有结构简单、体积小、寿命长的特点。
附图说明
图1为本实用新型原理结构框图；
图2为本实用新型另一种结构示意图；
其中，1-外壳、2-激励磁体、3-旋转中心轴、4-底座、5-信号采集处理电路板、6-连接线。
具体实施方式
参见附图1，一种基于磁检测的多圈绝对值编码器，它包括：激励磁体2、信号采集处理电路板5以及连接线6；
信号采集处理电路板5包括：DSP处理芯片、RS485转换电路、EEPROM外扩存储器、磁检测芯片、电源转换电路、超级电容与信号连接线接口；超级电容通过电源转换电路与DSP处理芯片、RS485转换电路、EEPROM外扩存储器、磁检测芯片连接；DSP处理芯片分别与RS485转换电路、EEPROM外扩存储器、磁检测芯片连接；
RS485转换电路与信号连接线接口连接；超级电容和信号连接线接口均与连接线6连接，连接线6通过超级电容向信号采集处理电路板5供电，信号采集处理电路板5通过信号连接线接口将信号从连接线6输出；
激励磁体2平行正对磁检测芯片，距磁检测芯片1.5mm；
用于检测时，将激励磁体2与背景技术中所述的电机、汽车、风电、电梯、机器人等产生机械位移的部位相连接，当激励磁体2旋转时，磁通分量Bx和By将产生两个正交的正弦波，磁检测芯片能够根据激励磁体的旋转输出电信号，DSP处理芯片采集磁检测芯片输出的电信号，运算后，可以得到绝对值角度和圈数信息，将解算信息通过RS485转换电路、信号连接线接口向外输出；
当连接线断电时，超级电容放电，DSP处理芯片将解算信息保存至EEPROM外扩存储器中，实现掉电存储；当连接线接电后，DSP处理芯片读取EEPROM外扩存储器中的解算信息，并将解算信息通过RS485转换电路、信号连接线接口向外输出。
参见附图2，在上述实施例的基础上，本实用新型还可以包括：外壳1、底座4与旋转中心轴3；信号采集处理电路板5安装在外壳1内部，与其相对面的外壳1上设有底座4，旋转中心轴3穿过底座4，与信号采集处理电路板5相对的端面上安装有激励磁体2，连接线6从外壳1穿出；底座4采用铝合金材料，外壳1采用不锈钢材料，采用双轴承密封结构，防溅水，防护等级为IP65。

Claims (2)

1.一种基于磁检测的多圈绝对值编码器，其特征是，它包括：激励磁体（2）、信号采集处理电路板（5）以及连接线（6）；
所述信号采集处理电路板（5）包括：DSP处理芯片、RS485转换电路、EEPROM外扩存储器、磁检测芯片、电源转换电路、超级电容与信号连接线接口；所述超级电容通过所述电源转换电路与所述DSP处理芯片、所述RS485转换电路、所述EEPROM外扩存储器、所述磁检测芯片连接；所述DSP处理芯片分别与所述RS485转换电路、所述EEPROM外扩存储器、所述磁检测芯片连接；
所述RS485转换电路与所述信号连接线接口连接；所述超级电容和所述信号连接线接口均与所述连接线（6）连接，所述连接线（6）通过所述超级电容向所述信号采集处理电路板（5）供电，所述信号采集处理电路板（5）通过所述信号连接线接口将信号从连接线（6）输出；
所述激励磁体（2）平行正对所述磁检测芯片，距磁检测芯片1.5mm。
2.如权利要求1所述的一种基于磁检测的多圈绝对值编码器，其特征是，它还包括：外壳（1）、底座（4）与旋转中心轴（3）；所述信号采集处理电路板（5）安装在所述外壳（1）内部，与其相对面的所述外壳（1）上设有所述底座（4），所述旋转中心轴（3）穿过所述底座（4），与所述信号采集处理电路板（5）相对的端面上安装有所述激励磁体（2），所述连接线（6）从所述外壳（1）穿出。
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