CN206117425U - 伺服电机及磁环式电机编码器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及伺服电机及磁环式电机编码器，磁环式电机编码器，包括：磁环，用于安装在电机的转动轴上，随转动轴同步转动，磁环呈环状，且磁环的中心与转动轴的轴心同心；磁场感应单元，沿磁环的外圈设置，以感应磁环的磁场，并转换成相应的电压信号；以及，信号处理单元，与磁场感应单元电性连接，接收电压信号，并根据电压信号得出磁环的转动位置。本实用新型的伺服电机及磁环式电机编码器的磁环随转动轴同步转动，磁场感应单元沿磁环的周圈设置，磁场感应单元与磁环之间没有接触，磁场感应单元依靠转动轴的转动，感应出磁环的转动位置，进而反应转动轴的转动位置，感应过程不会受结构的影响，降低了安装要求，同时还能保证位置精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机领域，更具体地说，涉及一种伺服电机及磁环式电机编码器。
背景技术
市面上伺服电机的编码器大量的为光电式编码器，该类型编码器采用光电感应的方式，光从码盘的一边发射，通过码盘上的刻度遮掩产生不同的光信号，经过另一边的光电接收管生成不同的电信号，进而反馈出编码器的转动位置。
由于该结构上要求光电管与码盘之间的距离小，因此对电机的轴向窜动量有严格要求，安装精度要求高，同时由于码盘采用玻璃材质，码盘上的位置码道非常小，在震动强烈、环境恶劣的场合下容易失效。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的伺服电机及磁环式电机编码器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种磁环式电机编码器，包括：
磁环，用于安装在电机的转动轴上，随所述转动轴同步转动，所述磁环呈环状，且所述磁环的中心与所述转动轴的轴心同心；
磁场感应单元，沿所述磁环的外圈设置，以感应所述磁环的磁场，并转换成相应的电压信号；
信号处理单元，与所述磁场感应单元电性连接，接收所述电压信号，并根据所述电压信号得出所述磁环的转动位置。
优选地，所述磁场感应单元包括沿所述磁环的周圈平均分布的若干霍尔元件，且各所述霍尔元件到所述磁环的外圈的距离相同。
优选地，所述霍尔元件与所述磁环之间的间距在1-2mm。
优选地，所述编码器还包括PCB板和支架，所述磁场感应单元、信号处理单元设置在所述PCB板上，所述支架对所述PCB板进行支撑。
优选地，所述编码器还包括用于实时采集所述编码器内的温度的温度传感单元，所述温度传感单元与所述信号处理单元通信连接，以根据温度信息对所述电压信号进行校准。
本实用新型还构造一种伺服电机，包括所述的磁环式电机编码器。
优选地，所述伺服电机还包括电机主体、转动轴，所述转动轴可转动地安装在所述电机主体上，所述转动轴包括伸出所述电机主体的后端；
所述磁环安装在所述转动轴的后端上，随所述转动轴同步转动，所述磁环呈环状，且所述磁环的中心与所述转动轴的轴心同心；
所述磁场感应单元、信号处理单元与所述电机主体之间的位置固定。
优选地，所述伺服电机还包括电机后盖，所述电机后盖盖设到所述磁环式电机编码器上，并与所述电机本体对应连接，以对所述磁环式电机编码器进行封盖。
实施本实用新型的伺服电机及磁环式电机编码器，具有以下有益效果：本实用新型的伺服电机及磁环式电机编码器的磁环随转动轴同步转动，磁场感应单元沿磁环的周圈设置，磁场感应单元与磁环之间没有接触，磁场感应单元依靠转动轴的转动，感应出磁环的转动位置，进而反应转动轴的转动位置，感应过程不会受结构的影响，降低了安装要求，同时还能保证位置精度。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型实施例中安装有磁环式电机编码器的伺服电机结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型一个优选实施例中的伺服电机包括电机主体1、转动轴2、磁环式电机编码器3、以及电机后盖4。转动轴2可转动地安装在电机主体1上，转动轴2的两端伸出电机主体1，两端分别为伸出电机主体1的输出端21和后端22。
进一步地，磁环式电机编码器3包括磁环31、磁场感应单元32、信号处理单元33、PCB板34以及支架35。磁环31安装在转动轴2的后端22上，随转动轴2同步转动，磁环31呈环状，且磁环31的中心与转动轴2的轴心同心，保证磁环31在转动过程中外圈各位置始终在同一路径上转动，不会有径向偏差。
在一些实施例中，磁场感应单元32、信号处理单元33设置在PCB板34上，PCB板34设置在支架35上，优选地，支架35与电机主体1连接，对PCB板34进行支撑。
磁场感应单元32沿磁环31的外圈设置，以感应磁环31的磁场，并转换成相应的电压信号。磁场感应单元32与磁环31之间没有接触，磁场感应单元32依靠转动轴2的转动，感应出磁环31的转动位置，进而反应转动轴2的转动位置，感应过程不会受结构的影响，降低了安装要求，同时还能保证位置精度。
优选地，磁场感应单元32包括沿磁环31的周圈平均分布的若干霍尔元件321，且各霍尔元件321到磁环31的外圈的距离相同。采用多个霍尔元件321采集磁场信号，当外界有磁干扰的情况下可通过信号处理单元33进行修正。霍尔元件321越多，抗磁干扰能力越强，位置精度越高。
在安装磁环式电机编码器3时，以转动轴2的中心线为基准，用工装将磁环31和PCB板34居中安装好，使每个霍尔元件321与磁环31的距离保持一致。磁环31旋转的时候，在每个霍尔元件321位置的磁场会跟随相应的变化，经过霍尔元件321转换成相对应的电压信号。
优选地，霍尔元件321与磁环31之间的间距在1-2mm，可以让磁场很好的被感应到，当然，也可根据情况适当的调整间距。
信号处理单元33与磁场感应单元32电性连接，接收电压信号，并根据电压信号得出磁环31的转动位置。霍尔元件321采集的各路的电压信号经过信号处理单元33高速采集转换成数字量后，并以一定的计算方式计算出磁环31的实际位置。
磁场感应单元32、信号处理单元33与电机主体1之间的位置固定，保证磁环31在转动过程中，磁场感应单元32与磁环31之间的相对位置始终不变，能准确感应磁场并获取磁环31的转动位置。
编码器还包括用于实时采集编码器内的温度的温度传感单元36，温度传感单元36与信号处理单元33通信连接，以根据温度信息对电压信号进行校准。温度传感单元36可将编码器内部的实时温度进行采集，用于不同温度下磁电转换信号的矫准。
伺服电机装好编码器后上电，编码器的信号处理单元33进入测试校准模式，在25℃的环境下，测试设备拖动被安装的电机匀速缓慢旋转，将每个霍尔元件321所采集的信号进行存储，用于实际使用时的位置矫正；同时测试设备上的基准旋转角度信息接入被安装编码器的信号处理单元33，信号处理单元33将编码器的安装误差信息采集并保存，用于实际工作时编码器精度的误差补偿。
编码器实际使用时，分布在磁环31周围的霍尔元件321感应出各自对应位置的磁场强度，转换成电压信号后提供给信号处理单元33，信号处理单元33高速的采集每个霍尔元件321输出的电压，同时采集当前编码器所处壳体内的环境温度信息，对采集的信号进行校准。然后将对采集的霍尔元件321的电压信号通过空间位置的计算，计算出磁环31的实际位置。将保存在信号处理单元33内部的初始安装误差信息，修正计算出位置数据后，通过通信的方式输出编码器的位置信号给伺服电机控制系统。
信号处理单元33将高速计算出的实际电机转子位置，通过通信的方式高速的将电机的位置信息反馈给控制系统，控制系统以此为参考对电机进行控制。
电机后盖4盖设到磁环式电机编码器3上，并与电机本体对应连接，以对磁环式电机编码器3进行封盖。
可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种磁环式电机编码器（3），其特征在于，包括：
磁环（31），用于安装在电机的转动轴（2）上，随所述转动轴（2）同步转动，所述磁环（31）呈环状，且所述磁环（31）的中心与所述转动轴（2）的轴心同心；
磁场感应单元（32），沿所述磁环（31）的外圈设置，以感应所述磁环（31）的磁场，并转换成相应的电压信号；
信号处理单元（33），与所述磁场感应单元（32）电性连接，接收所述电压信号，并根据所述电压信号得出所述磁环（31）的转动位置。
2.根据权利要求1所述的磁环式电机编码器（3），其特征在于，所述磁场感应单元（32）包括沿所述磁环（31）的周圈平均分布的若干霍尔元件（321），且各所述霍尔元件（321）到所述磁环（31）的外圈的距离相同。
3.根据权利要求2所述的磁环式电机编码器（3），其特征在于，所述霍尔元件（321）与所述磁环（31）之间的间距在1-2mm。
4.根据权利要求1所述的磁环式电机编码器（3），其特征在于，所述编码器还包括PCB板（34）和支架（35），所述磁场感应单元（32）、信号处理单元（33）设置在所述PCB板（34）上，所述支架（35）对所述PCB板（34）进行支撑。
5.根据权利要求1至4任一项所述的磁环式电机编码器（3），其特征在于，所述编码器还包括用于实时采集所述编码器内的温度的温度传感单元（36），所述温度传感单元（36）与所述信号处理单元（33）通信连接，以根据温度信息对所述电压信号进行校准。
6.一种伺服电机，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的磁环式电机编码器（3）。
7.根据权利要求6所述的伺服电机，其特征在于，所述伺服电机还包括电机主体（1）、转动轴（2），所述转动轴（2）可转动地安装在所述电机主体（1）上，所述转动轴（2）包括伸出所述电机主体（1）的后端（22）；
所述磁环（31）安装在所述转动轴（2）的后端（22）上，随所述转动轴（2）同步转动，所述磁环（31）呈环状，且所述磁环（31）的中心与所述转动轴（2）的轴心同心；
所述磁场感应单元（32）、信号处理单元（33）与所述电机主体（1）之间的位置固定。
8.根据权利要求7所述的伺服电机，其特征在于，所述伺服电机还包括电机后盖（4），所述电机后盖（4）盖设到所述磁环式电机编码器（3）上，并与所述电机本体对应连接，以对所述磁环式电机编码器（3）进行封盖。
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
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| CN108462289A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-08-28 | 浙江德宏汽车电子电器股份有限公司 | 一种电机位置传感器刷架结构 |
| CN109910061A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-21 | 北京金钢科技有限公司 | 分离式磁双编码器 |
| CN112344970A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-09 | 湖南航天磁电有限责任公司 | 一种离轴单圈单对极绝对式磁编码器 |
| CN113029222A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-25 | 深圳市昂霸科技有限公司 | 一种用于磁编码器的校准方法，装置和磁编码器 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106931996A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-07-07 | 湖州太平微特电机有限公司 | 一种编码器 |
| CN106931996B (zh) * | 2017-04-20 | 2023-12-22 | 湖州太平微特电机有限公司 | 一种编码器 |
| CN108462289A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-08-28 | 浙江德宏汽车电子电器股份有限公司 | 一种电机位置传感器刷架结构 |
| CN108462289B (zh) * | 2018-03-14 | 2024-04-19 | 浙江德宏汽车电子电器股份有限公司 | 一种电机位置传感器刷架结构 |
| CN109910061A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-21 | 北京金钢科技有限公司 | 分离式磁双编码器 |
| CN109910061B (zh) * | 2019-03-13 | 2021-03-09 | 北京金钢科技有限公司 | 分离式磁双编码器 |
| CN112344970A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-09 | 湖南航天磁电有限责任公司 | 一种离轴单圈单对极绝对式磁编码器 |
| CN113029222A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-25 | 深圳市昂霸科技有限公司 | 一种用于磁编码器的校准方法，装置和磁编码器 |
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