CN209945371U - 位置增量编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种位置增量编码器，位置增量编码器用于检测物体的角位移，位置增量编码器包括：待测圆盘、第一金属涂层、第二金属涂层、测试圆盘、感应电感传感器、微处理器和显示屏幕；待测圆盘安装在物体上；第一金属涂层呈圆环形，且第一金属涂层涂覆在待测圆盘的一侧面中心处；第二金属涂层呈扇形，至少两个第二金属涂层间隔涂覆在待测圆盘的一侧面，且第二金属涂层位于第一金属涂层的四周；测试圆盘与待测圆盘相对设置，且测试圆盘与待测圆盘之间有间距；至少两个感应电感传感器设置在测试圆盘上，且感应电感传感器与待测圆盘相对设置；微处理器与感应电感传感器电连接；显示屏幕与微处理器电连接。

Description

位置增量编码器

技术领域

本实用新型涉及编码器技术领域，具体而言，涉及一种位置增量编码器。

背景技术

目前，在相关技术中,传统的机械式编码器，由于是接触式的机械系统，使用中会产生机械磨损以此降低系统的可靠性，如果替换使用光电传感器，但同样会受灰尘、潮湿等恶劣环境的影响，这就降低了产品的使用体验。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种位置增量编码器。

有鉴于此，本实用新型提供了一种位置增量编码器，位置增量编码器用于检测物体的角位移，位置增量编码器包括：待测圆盘、第一金属涂层、第二金属涂层、测试圆盘、感应电感传感器、微处理器和显示屏幕；待测圆盘安装在物体上；第一金属涂层呈圆环形，且第一金属涂层涂覆在待测圆盘的一侧面中心处；第二金属涂层呈扇形，至少两个第二金属涂层间隔涂覆在待测圆盘的一侧面，且第二金属涂层位于第一金属涂层的四周；测试圆盘与待测圆盘相对设置，且测试圆盘与待测圆盘之间有间距；至少两个感应电感传感器设置在测试圆盘上，且感应电感传感器与待测圆盘相对设置，以使感应电感传感器检测第一金属涂层和第二金属涂层；微处理器与感应电感传感器电连接；显示屏幕与微处理器电连接。

在该技术方案中，首先，通过将待测圆盘安装在物体上，以实现物体可带动待测圆盘移动或转动；其次，通过将第一金属涂层设置为圆环形，并将第一金属涂层涂覆在待测圆盘的一侧面的中心处，以实现待测圆盘的原点处无金属涂物，而原点的四周有金属涂物；再次，通过将第二金属涂层设置为扇形，将至少两个第二金属涂层间隔涂覆在待测圆盘的一侧面，并使第二金属涂层位于第一金属涂层的四周，以实现部分待测圆盘上有第二金属涂层，且部分待测圆盘上无第二金属涂层；再次，通过将测试圆盘与待测圆盘相对设置，并使测试圆盘与待测圆盘之间有间距，以避免测试圆盘与待测圆盘间相互接触；再次，通过将至少两个感应电感传感器设置在测试圆盘上，并使感应电感传感器与待测圆盘相对设置，以实现感应电感传感器检测第一金属涂层和第二金属涂层，从而实现当待测圆盘旋转时，检测带有金属涂物的物体相对于感应电感传感器旋转时产生的数字量，当待测圆盘旋转一圈时，感应电感传感器读取的数字量正好符合正弦曲线，并可确定数字量与角度之间对应关系，从而确定物体的旋转角度；再次，通过将微处理器与感应电感传感器电连接，以实现将感应电感传感器所检测的信息传递至微处理器进行分析、处理及转化；再次，通过将显示屏幕与微处理器电连接，以实现将微处理器所转化的数据传递至显示屏幕显示，以方便工作人员观察，从而提升产品使用的方便性。采用此种结构，通过感应电感传感器间接测量出被测物体的旋转角度，由于无需直接与被测物体发生接触，从而可以避免传统的机械式编码器使用中会产生机械磨损以此降低系统的可靠性和成本损耗；而且，由于无需直接与被测物体发生接触，因此感应电感传感器将不受灰尘、潮湿等恶劣环境的影响，从而拓展了产品的适用范围，提高了产品的适用性。

具体地，第一金属涂层和第二金属涂层为同种金属涂层。

另外，本实用新型提供的上述技术方案中的位置增量编码器还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，待测圆盘包括：本体、第一限位部和第二限位部；第一限位部的一端与本体相连接，第一限位部向背离本体方向凸出，且第一限位部嵌入物体内；第二限位部的一端与本体相连接，第二限位部向背离本体方向凸出，且第二限位部嵌入物体内；其中，第一限位部与第二限位部沿本体的中线对称。

在该技术方案中，通过将第一限位部的一端与本体相连接，使第一限位部向背离本体方向凸出，并将第一限位部嵌入物体内；同时，将第二限位部的一端与本体相连接，使第二限位部向背离本体方向凸出，并将第二限位部嵌入物体内，以实现物体可带动待测圆盘转动，以防止当物体转动时，物体与待测圆盘发生相对位移。由于第一限位部与第二限位部沿本体的中线对称，因此可使第一限位部和第二限位部的受力更加均匀，以避免第一限位部和第二限位部因受力不均而产生的损坏，从而提高待测圆盘的质量，延长待测圆盘的使用年限。

在上述技术方案中，优选地，待测圆盘包括：第一倒角和第二倒角；第一倒角设置在第一限位部的另一端；第二倒角设置在第二限位部的另一端。

在该技术方案中，通过将第一倒角设置在第一限位部的另一端，并将第二倒角设置在第二限位部的另一端，以实现降低第一限位部和第二限位部进入物体的难度，从而提高产品的装配效率。

在上述技术方案中，优选地，待测圆盘包括：安装孔和连接件；安装孔呈阶梯状，安装孔设置在本体的中心处；连接件穿过安装孔后固定在物体上，且至少部分连接件嵌入安装孔中。

在该技术方案中，通过将呈阶梯状的安装孔设置在本体的中心处，同时，将连接件穿过安装孔后固定在物体上，并使至少部分连接件嵌入安装孔中，以实现将待测圆盘固定在物体上，而且还可实现对连接件隐藏在本体内，以避免连接件影响感应电感传感器的检测效果。

在上述技术方案中，优选地，待测圆盘还包括：盖板；盖板盖合在安装孔处，且盖板嵌入安装孔内；其中，盖板与安装孔为过盈配合。

在该技术方案中，通过将盖板盖合在安装孔处，并使盖板嵌入安装孔内，以实现保证本体的表面呈一平面，从而提高感应电感传感器的检测效果。由于盖板与安装孔为过盈配合，因此可避免盖板与本体相脱离，从而可确保本体和盖板成一整体。

在上述技术方案中，优选地，感应电感传感器为八个，且感应电感传感器在测试圆盘上均匀分布。

在该技术方案中，通过将感应电感传感器设置为八个，并使感应电感传感器在测试圆盘上均匀分布，以提高感应电感传感器的检测效果，从而提高产品的质量，进而提升产品的使用体验。

在上述技术方案中，优选地，第一金属涂层的内圈半径为8mm，且第一金属涂层的外圈半径为12mm。

在该技术方案中，通过将第一金属涂层的内圈半径设置为8mm，并将第一金属涂层的外圈半径设置为12mm，可进一步提高感应电感传感器的检测第一金属涂层的效果，从而提高产品的质量，进而提升产品的使用体验。

在上述技术方案中，优选地，第二金属涂层的夹角为22.5度。

在该技术方案中，通过将第二金属涂层的夹角设置为22.5度，可进一步提高感应电感传感器的检测第二金属涂层的效果，从而提高产品的质量，进而提升产品的使用体验。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的位置增量编码器的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的另一个实施例的位置增量编码器的结构示意图；

其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10物体，12待测圆盘，122本体，123第一限位部，124第二限位部，125安装孔，126连接件，127盖板，14第一金属涂层，16第二金属涂层，18测试圆盘，20感应电感传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1和图2描述根据本实用新型一些实施例所述位置增量编码器。

在本实用新型实施例中，如图1和图2所示，本实用新型提供了一种位置增量编码器，位置增量编码器用于检测物体10的角位移，位置增量编码器包括：待测圆盘12、第一金属涂层14、第二金属涂层16、测试圆盘18、感应电感传感器20、微处理器和显示屏幕；待测圆盘12安装在物体10上；第一金属涂层14呈圆环形，且第一金属涂层14涂覆在待测圆盘12的一侧面中心处；第二金属涂层16呈扇形，至少两个第二金属涂层16间隔涂覆在待测圆盘12的一侧面，且第二金属涂层16位于第一金属涂层14的四周；测试圆盘18与待测圆盘12相对设置，且测试圆盘18与待测圆盘12之间有间距；至少两个感应电感传感器20设置在测试圆盘18上，且感应电感传感器20与待测圆盘12相对设置，以使感应电感传感器20检测第一金属涂层14和第二金属涂层16；微处理器与感应电感传感器20电连接；显示屏幕与微处理器电连接。

在该实施例中，首先，通过将待测圆盘12安装在物体10上，以实现物体10可带动待测圆盘12移动或转动；其次，通过将第一金属涂层14设置为圆环形，并将第一金属涂层14涂覆在待测圆盘12的一侧面的中心处，以实现待测圆盘12的原点处无金属涂物，而原点的四周有金属涂物；再次，通过将第二金属涂层16设置为扇形，将至少两个第二金属涂层16间隔涂覆在待测圆盘12的一侧面，并使第二金属涂层16位于第一金属涂层14的四周，以实现部分待测圆盘12上有第二金属涂层16，且部分待测圆盘12上无第二金属涂层16；再次，通过将测试圆盘18与待测圆盘12相对设置，并使测试圆盘18与待测圆盘12之间有间距，以避免测试圆盘18与待测圆盘12间相互接触；再次，通过将至少两个感应电感传感器20设置在测试圆盘18上，并使感应电感传感器20与待测圆盘12相对设置，以实现感应电感传感器20检测第一金属涂层14和第二金属涂层16，从而实现当待测圆盘12旋转时，检测带有金属涂物的物体10相对于感应电感传感器20旋转时产生的数字量，当待测圆盘12旋转一圈时，感应电感传感器20读取的数字量正好符合正弦曲线，并可确定数字量与角度之间对应关系，从而确定物体10的旋转角度；再次，通过将微处理器与感应电感传感器20电连接，以实现将感应电感传感器20所检测的信息传递至微处理器进行分析、处理及转化；再次，通过将显示屏幕与微处理器电连接，以实现将微处理器所转化的数据传递至显示屏幕显示，以方便工作人员观察，从而提升产品使用的方便性。采用此种结构，通过感应电感传感器20间接测量出被测物体10的旋转角度，由于无需直接与被测物体10发生接触，从而可以避免传统的机械式编码器使用中会产生机械磨损以此降低系统的可靠性和成本损耗；而且，由于无需直接与被测物体10发生接触，因此感应电感传感器20将不受灰尘、潮湿等恶劣环境的影响，从而拓展了产品的适用范围，提高了产品的适用性。

具体地，第一金属涂层14和第二金属涂层16为同种金属涂层。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，待测圆盘12包括：本体122、第一限位部123和第二限位部124；第一限位部123的一端与本体122相连接，第一限位部123向背离本体122方向凸出，且第一限位部123嵌入物体10内；第二限位部124的一端与本体122相连接，第二限位部124向背离本体122方向凸出，且第二限位部124嵌入物体10内；其中，第一限位部123与第二限位部124沿本体122的中线对称。

在该实施例中，通过将第一限位部123的一端与本体122相连接，使第一限位部123向背离本体122方向凸出，并将第一限位部123嵌入物体10内；同时，将第二限位部124的一端与本体122相连接，使第二限位部124向背离本体122方向凸出，并将第二限位部124嵌入物体10内，以实现物体10可带动待测圆盘12转动，以防止当物体10转动时，物体10与待测圆盘12发生相对位移。由于第一限位部123与第二限位部124沿本体122的中线对称，因此可使第一限位部123和第二限位部124的受力更加均匀，以避免第一限位部123和第二限位部124因受力不均而产生的损坏，从而提高待测圆盘12的质量，延长待测圆盘12的使用年限。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，待测圆盘12包括：第一倒角和第二倒角；第一倒角设置在第一限位部123的另一端；第二倒角设置在第二限位部124的另一端。

在该实施例中，通过将第一倒角设置在第一限位部123的另一端，并将第二倒角设置在第二限位部124的另一端，以实现降低第一限位部123和第二限位部124进入物体10的难度，从而提高产品的装配效率。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，待测圆盘12包括：安装孔125和连接件126；安装孔125呈阶梯状，安装孔125设置在本体122的中心处；连接件126穿过安装孔125后固定在物体10上，且至少部分连接件126嵌入安装孔125中。

在该实施例中，通过将呈阶梯状的安装孔125设置在本体122的中心处，同时，将连接件126穿过安装孔125后固定在物体10上，并使至少部分连接件126嵌入安装孔125中，以实现将待测圆盘12固定在物体10上，而且还可实现对连接件126隐藏在本体122内，以避免连接件126影响感应电感传感器20的检测效果。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，待测圆盘12还包括：盖板127；盖板127盖合在安装孔125处，且盖板127嵌入安装孔125内；其中，盖板127与安装孔125为过盈配合。

在该实施例中，通过将盖板127盖合在安装孔125处，并使盖板127嵌入安装孔125内，以实现保证本体122的表面呈一平面，从而提高感应电感传感器20的检测效果。由于盖板127与安装孔125为过盈配合，因此可避免盖板127与本体122相脱离，从而可确保本体122和盖板127成一整体。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，感应电感传感器20为八个，且感应电感传感器20在测试圆盘18上均匀分布。

在该实施例中，通过将感应电感传感器20设置为八个，并使感应电感传感器20在测试圆盘18上均匀分布，以提高感应电感传感器20的检测效果，从而提高产品的质量，进而提升产品的使用体验。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，第一金属涂层14的内圈半径为8mm，且第一金属涂层14的外圈半径为12mm。

在该实施例中，通过将第一金属涂层14的内圈半径设置为8mm，并将第一金属涂层14的外圈半径设置为12mm，可进一步提高感应电感传感器20的检测第一金属涂层14的效果，从而提高产品的质量，进而提升产品的使用体验。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，第二金属涂层16的夹角为22.5度。

在该实施例中，通过将第二金属涂层16的夹角设置为22.5度，可进一步提高感应电感传感器20的检测第二金属涂层16的效果，从而提高产品的质量，进而提升产品的使用体验。

在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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

Claims (8)

1.一种位置增量编码器，所述位置增量编码器用于检测物体的角位移，其特征在于，所述位置增量编码器包括：

待测圆盘，所述待测圆盘安装在所述物体上；

第一金属涂层，所述第一金属涂层呈圆环形，且所述第一金属涂层涂覆在所述待测圆盘的一侧面中心处；

第二金属涂层，所述第二金属涂层呈扇形，至少两个所述第二金属涂层间隔涂覆在所述待测圆盘的一侧面，且所述第二金属涂层位于所述第一金属涂层的四周；

测试圆盘，所述测试圆盘与所述待测圆盘相对设置，且所述测试圆盘与所述待测圆盘之间有间距；

感应电感传感器，至少两个所述感应电感传感器设置在所述测试圆盘上，且所述感应电感传感器与所述待测圆盘相对设置，以使所述感应电感传感器检测所述第一金属涂层和所述第二金属涂层；

微处理器，所述微处理器与所述感应电感传感器电连接；

显示屏幕，所述显示屏幕与所述微处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的位置增量编码器，其特征在于，所述待测圆盘包括：

本体；

第一限位部，所述第一限位部的一端与所述本体相连接，所述第一限位部向背离所述本体方向凸出，且所述第一限位部嵌入所述物体内；

第二限位部，所述第二限位部的一端与所述本体相连接，所述第二限位部向背离所述本体方向凸出，且所述第二限位部嵌入所述物体内；

其中，所述第一限位部与所述第二限位部沿所述本体的中线对称。

3.根据权利要求2所述的位置增量编码器，其特征在于，所述待测圆盘包括：

第一倒角，所述第一倒角设置在所述第一限位部的另一端；

第二倒角，所述第二倒角设置在所述第二限位部的另一端。

4.根据权利要求3所述的位置增量编码器，其特征在于，所述待测圆盘包括：

安装孔，所述安装孔呈阶梯状，所述安装孔设置在所述本体的中心处；

连接件，所述连接件穿过所述安装孔后固定在所述物体上，且至少部分所述连接件嵌入所述安装孔中。

5.根据权利要求4所述的位置增量编码器，其特征在于，所述待测圆盘还包括：

盖板，所述盖板盖合在所述安装孔处，且所述盖板嵌入所述安装孔内；

其中，所述盖板与所述安装孔为过盈配合。

6.根据权利要求1所述的位置增量编码器，其特征在于：

所述感应电感传感器为八个，且所述感应电感传感器在所述测试圆盘上均匀分布。

7.根据权利要求1所述的位置增量编码器，其特征在于：

所述第一金属涂层的内圈半径为8mm，且所述第一金属涂层的外圈半径为12mm。

8.根据权利要求7所述的位置增量编码器，其特征在于：

所述第二金属涂层的夹角为22.5度。

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