CN210165982U - 一种用于磁编码器的矫正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于磁编码器的矫正装置，涉及编码器技术领域，主要为了解决所需要测量的信息较多，对测量仪器的精度要求也较高而会导致编码器生产效率较低的问题；该矫正装置，包括负责整个矫正装置的启闭和数据采集处理的驱动器、安装台架、第一伺服电机和第二伺服电机，所述第一伺服电机和第二伺服电机均安装于安装台架上，所述第一伺服电机上安装有用以感应其位置的磁编码器，第二伺服电机上安装有用以感应其位置的高精度编码器。该矫正装置在原来的磁编码器位置解算算法基础上，通过此装置加入合适的补偿值，能大大提高磁编码器最终输出的位置精度，而且由于不需要测试多个变量，本实用新型能大大提高磁编码器在产线的生产效率。

Description

一种用于磁编码器的矫正装置

技术领域

本实用新型涉及编码器技术领域，具体是一种用于磁编码器的矫正装置。

背景技术

在伺服系统中，编码器精度决定了伺服控制所能达到的最高精度，无论是对重复精度还是绝对精度，目前伺服系统中常用的位置传感器主要有光电编码器、旋转变压器和感应同步器等。磁编码器作为一种新兴的编码器种类，由于其体积小、抗干扰能力强、精度适中、成本低廉的特性，在位置与转速测量系统有着重要的意义。

在光电式编码器中，码盘刻线较多，通过保证刻线精度可以提高编码器的绝对精度，而对于磁编码器而言，由于它位置解算来源于磁感应芯片所生成的正余弦信号，如附图1所示。

正余弦信号由于受温度，干扰等外部因素影响，容易发生信号畸变，影响到正余弦信号的峰峰值，相位关系及正弦度等指标，从而导致解算出来的位置信号有较大的误差。为了修正这个解算的偏差，可以在出厂的时候测量编码器上的正余弦信号，将正余弦信号的零偏，峰值，相位偏差等参数保存在编码器中，在实际运行中采集到采样信号后，通过补偿值补偿正余弦信号，进而解算得到更精确的位置。但这种方法所需要测量的信息较多，对测量仪器的精度要求也较高，会导致编码器生产效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于磁编码器的矫正装置，以解决所需要测量的信息较多，对测量仪器的精度要求也较高而会导致编码器生产效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于磁编码器的矫正装置，包括负责整个矫正装置的启闭和数据采集处理的驱动器、安装台架、第一伺服电机和第二伺服电机，所述第一伺服电机和第二伺服电机均安装于安装台架上，所述第一伺服电机上安装有用以感应其位置的磁编码器，第二伺服电机上安装有用以感应其位置的高精度编码器，所述驱动器边侧设置有双编码器接口且双编码器接口分别通过编码器连接线连接于磁编码器和高精度编码器。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述驱动器还通过驱动连接线连接于第二伺服电机。

在一种可选方案中：所述第一伺服电机和第二伺服电机采用相同的电机型号。

在一种可选方案中：第一伺服电机和第二伺服电机的安装尺寸相同。

在一种可选方案中：所述第一伺服电机与第二伺服电机通过连接装置相连接。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

该矫正装置在原来的磁编码器位置解算算法基础上，通过此装置加入合适的补偿值，能大大提高磁编码器最终输出的位置精度，而且由于不需要测试多个变量，本发明能大大提高磁编码器在产线的生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的正余弦信号波动结构示意图。

图2为本实用新型中矫正装置的结构示意图。

附图标记注释：驱动器1、安装台架2、第一伺服电机3、第二伺服电机4、磁编码器5、高精度编码器6、连接装置7、编码器连接线8、驱动连接线9。

具体实施方式

以下实施例会结合附图对本实用新型进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本实用新型所列举的各实施例仅用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的范围。对本实用新型所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本实用新型的精神与范围。

实施例1

请参阅图1和2，本实用新型实施例中，一种用于磁编码器的矫正装置，包括负责整个矫正装置的启闭和数据采集处理的驱动器1、安装台架2、第一伺服电机3和第二伺服电机4，所述第一伺服电机3和第二伺服电机4均安装于安装台架2上，所述第一伺服电机3上安装有用以感应其位置的磁编码器5，第二伺服电机4上安装有用以感应其位置的高精度编码器6，所述驱动器1边侧设置有双编码器接口且双编码器接口分别通过编码器连接线8连接于磁编码器5和高精度编码器6；

实施例2

本实施例与实施例一不同之处在于：所述驱动器1还通过驱动连接线9连接于第二伺服电机4以便于用以控制第二伺服电机4正常旋转；所述第一伺服电机3和第二伺服电机4采用相同的电机型号且第一伺服电机3和第二伺服电机4的安装尺寸相同，所述第一伺服电机3与第二伺服电机4通过连接装置7相连接，第一伺服电机3和第二伺服电机4的安装同心度偏差越小越好；当驱动器1带第二伺服电机4旋转时，如果速度波动很小，则高精度编码器6与磁编码器5的感应其位置并将之传递于驱动器1，而驱动器1通过分析并计算出其矫正值，而两者感应的位置偏差可以作为矫正值，只要保存了第二伺服电机4旋转一圈的矫正值，则磁编码器5就能提供比不矫正时精度更高的位置反馈，

所述磁编码器5和高精度编码器6对其位置解算来源于磁感应芯片所生成的正余弦信号，而以正余弦相位偏差为例，如果信号存在相位偏差，两个采样信号可以表示为：

X₁＝Asinθ

X₂＝Acos(θ+γ)

为了通过正余弦信号采样值解算出正确的θ值，如果直接对X₁和X₂做反正切处理，那么得到的位置误差可以由下式表达：

两边取正切化简后能得到：

假定相位偏差不大时，可以得到：

当相位偏差γ为不同值时，使用Matlab计算可得最大偏差如下表所示：

在上表所示的误差中，当电机旋转速度越快时，磁编码器5产生的位置误差越大，即精度越差，当加入此矫正装置提供的补偿值后，磁编码器5的输出能保证不受速度影响，在不同的速度下都能提供较高的精度，精度最大值由实施矫正的高精度编码器6决定。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于磁编码器的矫正装置，包括负责整个矫正装置的启闭和数据采集处理的驱动器（1）、安装台架（2）、第一伺服电机（3）和第二伺服电机（4），其特征在于，所述第一伺服电机（3）和第二伺服电机（4）均安装于安装台架（2）上，所述第一伺服电机（3）上安装有用以感应其位置的磁编码器（5），第二伺服电机（4）上安装有用以感应其位置的高精度编码器（6），所述驱动器（1）边侧设置有双编码器接口且双编码器接口分别通过编码器连接线（8）连接于磁编码器（5）和高精度编码器（6）。

2.根据权利要求1所述的用于磁编码器的矫正装置，其特征在于，所述驱动器（1）还通过驱动连接线（9）连接于第二伺服电机（4）。

3.根据权利要求2所述的用于磁编码器的矫正装置，其特征在于，所述第一伺服电机（3）和第二伺服电机（4）采用相同的电机型号。

4.根据权利要求3所述的用于磁编码器的矫正装置，其特征在于，第一伺服电机（3）和第二伺服电机（4）的安装尺寸相同。

5.根据权利要求1所述的用于磁编码器的矫正装置，其特征在于，所述第一伺服电机（3）与第二伺服电机（4）通过连接装置（7）相连接。

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