CN216206442U

CN216206442U - 编码器、电机及自动化设备

Info

Publication number: CN216206442U
Application number: CN202122330449.2U
Authority: CN
Inventors: 蓝维隆; 左思
Original assignee: Shenzhen Lingxi Automation Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Lingxi Automation Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-24
Filing date: 2021-09-24
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2031-09-24

Abstract

本实用新型提供了一种编码器、电机及自动化设备，编码器包括电路板，电路板包括：至少一个磁感模块，磁感模块用于感应编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，以获得当前时刻的第一绝对位置；至少一个光感模块，光感模块用于感应编码器的光信号的变化以生成光编码信号，以获得当前时刻的相对位置；电路板上还包括与光感模块和磁感模块连接的信号处理单元，信号处理单元用于接收并处理磁编码信号和光编码信号，以获得编码器的当前时刻的第二绝对位置，以解决现有技术中的光磁混合编码器的测量位置信息的过程较为复杂的问题。

Description

编码器、电机及自动化设备

技术领域

本实用新型涉及编码器技术领域，具体而言，涉及一种编码器、电机及自动化设备。

背景技术

光电编码器是包括光电码盘，光电码盘的中心套设在转轴上，光电码盘上设置有环形的明暗相间的刻线，光电编码器还包括具有光发射器件和光接收器件，以通过光接收器件来读取光发射器件所发出的光信号并将其转化为电信号，主要用来测量位移或角度，其结构简单、精度较高，但是抗干扰能力较弱。另外，由于光电编码器是通过码盘上刻线来计算精度的，因此，精度越高，码盘就会越大，编码器总体积也就越大。

磁电编码器则是采用磁电式设计，利用磁器件代替码盘，并设置磁感应器件，利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置，弥补了光电编码器的上述缺陷，具有抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高且结构简单等优点，但是精度较差。

为了满足编码器使用中高精度和抗干扰的需求，目前存在一种光磁混合编码器，包括光编码组件和磁编码组件，以及用于输出光编码组件和磁编码组件的编码信号的线路板；其中，磁编码组件包括设置在转轴端部中心位置的圆形磁钢、设置在线路板上且正对圆形磁钢边缘位置以用于感应磁钢边缘位置的磁场变化的第一磁感芯片以及设置在电路板上且正对圆形磁钢中心位置以用于感应磁钢中心位置的磁场变化的第二磁感芯片，通过结合两种感应芯片所感应到的信号，可解算出更为准确的绝对位置信息，从而提高编码器的测量精度，满足混合编码器的高精度高稳定性的需求。

但是，上述光磁混合编码器的通过两种磁感性芯片来测量位置信息的过程较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种编码器、电机及自动化设备，以解决现有技术中的光磁混合编码器的测量位置信息的过程较为复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种编码器，包括电路板，电路板包括：至少一个磁感模块，磁感模块用于感应编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，以获得当前时刻的第一绝对位置；至少一个光感模块，光感模块用于感应编码器的光信号的变化以生成光编码信号，以获得当前时刻的相对位置；电路板上还包括与光感模块和磁感模块连接的信号处理单元，信号处理单元用于接收并处理磁编码信号和光编码信号，以获得编码器的当前时刻的第二绝对位置。

进一步地，磁编码信号包括至少一个第一正余弦信号组，在一个机械周期内，其中第一正余弦信号组包括M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号，其中，M≥1，M为整数；或者，磁编码信号包括至少一个周期的数字信号；或者，磁编码信号包括至少一个随角度位置周期变化的PWM信号；或者，磁编码信号包括至少一个周期的三角波信号；或者，磁编码信号包括至少四个周期的梯形波信号。

进一步地，光感模块输出的光编码信号包括至少一个方波信号组，在一个机械周期内，方波信号组包括K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号，其中，K≥1，K为整数；或者，光感模块输出的光编码信号包括至少一个第二正余弦信号组，在一个机械周期内，第二正余弦信号组包括N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号，其中，N≥1，N整数。

进一步地，各个方波信号组中的第一方波信号和第二方波信号在同一时刻的相位差为90度。

进一步地，编码器包括设置有码道的码盘，光感模块用于感应码盘的光信号的变化以生成光编码信号；和/或，编码器包括设置有码道的环形光栅，光感模块用于感应环形光栅的光信号的变化以生成光编码信号；和/或，编码器包括设置有码道的鼓形光栅，光感模块用于感应鼓形光栅的光信号的变化以生成光编码信号；或者编码器包括设置有码道的光栅尺，光感模块用于感应光栅尺的光信号的变化以生成光编码信号。

进一步地，编码器包括磁钢、磁环、磁鼓或磁尺的至少一种；磁感模块用于感应磁钢或者磁环或者磁鼓或者磁尺的磁场变化以产生磁编码信号。

光感模块用于感应编码器的设置有码道的码盘的光信号的变化以生成光编码信号，码道包括多个环形设置的可反光的金属片所形成的光栅刻线。

进一步地，光感模块发射的光线经过码道反射后被光感模块再次接收；或，编码器还包括用于发射光线的光源，光源发出的光线经过码道反射或者透射后被光感模块接收。

进一步地，光编码信号还包括至少一个Z脉冲信号，Z脉冲信号获得编码器的当前时刻的圈数值，信号处理单元根据第一绝对位置，相对位置和圈数值获得第二绝对位置。

进一步地，码道为游标码码道、格雷码码道、M序列码道和单圈码道中的任意一种。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电机，包括编码器，编码器为上述的编码器。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种自动化设备，包括电机，电机为上述的电机。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型的编码器包括电路板，电路板包括至少一个磁感模块、至少一个光感模块和与光感模块和磁感模块连接的信号处理单元，磁感模块用于感应编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，信号处理单元根据磁编码信号获得编码器的当前时刻的第一绝对位置；光感模块用于感应编码器的光信号的变化以生成光编码信号，信号处理单元根据光编码信号获得编码器的当前时刻的相对位置，最终获得编码器的当前时刻的精度更高的第二绝对位置。其中，电路板为PCB电路板，磁感模块为设置在电路板上的单个第四代磁感芯片，与现有技术相比，本实用新型的编码器的能够仅通过以一个磁感性芯片来感应编码器的磁场变化就可达到现有技术中的两种磁感性芯片所能达到的效果，简化了信号处理的复杂程序，提高了信号处理的效率，解决了现有技术中的光磁混合编码器的测量位置信息的过程较为复杂的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的编码器的实施例的半剖视图；

图2示出了图1所示的编码器的磁感芯片相对于磁性部件的位置示意图；

图3示出了图1所示的编码器的结构示意图；

图4示出了图1所示的编码器的爆炸图；以及

图5示出了图1所示的编码器的磁感芯片所输出的磁编码信号的其中一个实施例的波形示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、电路板；2、光学部件；3、磁性部件；4、磁感模块；5、光感模块；6、码盘托；7、支架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图5所示，本实用新型提供了一种编码器，包括电路板1，电路板1包括：至少一个磁感模块4，磁感模块4用于感应编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，以获得当前时刻的第一绝对位置；至少一个光感模块5，光感模块5用于感应编码器的光信号的变化以生成光编码信号，以获得当前时刻的相对位置；电路板1上还包括与光感模块5和磁感模块4连接的信号处理单元，信号处理单元用于接收并处理磁编码信号和光编码信号，以获得编码器的当前时刻的第二绝对位置。

本实用新型的编码器包括电路板1，电路板1包括至少一个磁感模块4、至少一个光感模块5和与光感模块5和磁感模块4连接的信号处理单元，磁感模块4用于感应编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，信号处理单元根据磁编码信号获得编码器的当前时刻的第一绝对位置；光感模块5用于感应编码器的光信号的变化以生成光编码信号，信号处理单元根据光编码信号获得编码器的当前时刻的相对位置，最终获得编码器的当前时刻的精度更高的第二绝对位置。其中，电路板1为PCB电路板，磁感模块4为设置在电路板1上的单个第四代磁感芯片，与现有技术相比，本实用新型的编码器的能够仅通过以一个磁感性芯片来感应编码器的磁场变化就可达到现有技术中的两种磁感性芯片所能达到的效果，简化了信号处理的复杂程序，提高了信号处理的效率，解决了现有技术中的光磁混合编码器的测量位置信息的过程较为复杂的问题。

本实用新型的编码器的磁感模块4输出的磁编码信号既可以为模拟量，又可以为数字量。

另外，本实用新型的编码器的磁感模块4除磁感芯片外还可采用电感元件或电容元件来以确定编码器的第一绝对位置。

在图1所示的本实用新型的一个实施例中，编码器用于安装在旋转电机上，编码器包括电路板1、支架7及安装在电路板1上的磁感模块4和光感模块5等，旋转电机包括光学部件2(即码盘)、磁性部件3(即磁钢或磁环)、码盘托6以及支架7等零部件，光学部件2和磁性部件3通过码盘托6安装在旋转电机的转轴上以随转轴转动，电路板1通过支架7安装在旋转电机上，磁感模块4和光感模块5均设置在电路板1上且分别与磁性部件3和光学部件2相对设置。

本实用新型的编码器的具体实施例如下：

实施例一

在本实施例中，本实用新型的编码器包括电路板1，电路板1包括：至少一个磁感模块4，磁感模块4用于感应编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，以获得当前时刻的第一绝对位置；至少一个光感模块5，光感模块5用于感应编码器的光信号的变化以生成光编码信号，以获得当前时刻的相对位置；电路板1上还包括与光感模块5和磁感模块4连接的信号处理单元，信号处理单元用于接收并处理磁编码信号和光编码信号，以获得编码器的当前时刻的第二绝对位置。

实施例二

本实施例是对实施例一的进一步限定，在本实施例中，磁编码信号包括至少一个第一正余弦信号组，在一个机械周期内，第一正余弦信号组包括M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号，其中，M≥1，M为整数。

如图5所示为本实施例的第一正余弦信号组的波形示意图。

这样，在一个机械周期内，磁感模块4输出的第一正、余弦信号与编码器的当前时刻的第一绝对位置是一一对应的，因此，通过计算磁感模块4的正、余弦信号可直接得到编码器的当前时刻的第一绝对位置。

当编码器安装在旋转电机中时，在一个机械周期内，第一正余弦信号组包括M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号是指：磁性部件3每随旋转电机的转子转动一圈(即360度)，磁感模块4输出M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号。

当编码器安装在滚筒电机中时，在一个机械周期内，第一正余弦信号组包括M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号是指：磁性部件3每随滚筒电机的动子转动一圈(即360度)，磁感模块4输出M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号。

当编码器安装在直线电机中时，在一个机械周期内，第一正余弦信号组包括M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号是指：电路板1每随直线电机的转子移动一个行程，磁感模块4输出M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号。

实施例三

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例二的区别在于磁编码信号的具体波形的不同，在本实施例中，磁编码信号包括至少一个周期的数字信号。

实施例四

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例二和三的区别在于磁编码信号的具体波形的不同，在本实施例中，磁编码信号包括至少一个随角度位置周期变化的PWM信号。

实施例五

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例二至四的区别在于磁编码信号的具体波形的不同，在本实施例中，磁编码信号包括至少一个周期的三角波信号。

实施例六

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例二至五的区别在于磁编码信号的具体波形的不同，在本实施例中，磁编码信号包括至少四个周期的梯形波信号。

实施例七

本实施例是对实施例一的进一步限定，在本实施例中，光感模块5输出的光编码信号包括至少一个方波信号组，在一个机械周期内，方波信号组包括K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号，其中，K≥1，K为整数。

这样，在一个机械周期内，光感模块5输出的第一、第二方波信号与编码器的当前时刻的相对位置是一一对应的，因此，通过计算光感模块5的第一、第二方波信号可直接得到编码器的当前时刻的相对位置。

当编码器安装在旋转电机中时，在一个机械周期内，方波信号组包括K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号是指：光学部件2每随旋转电机的转子转动一圈(即360度)，光感模块5输出K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号。

当编码器安装在滚筒电机中时，在一个机械周期内，方波信号组包括K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号是指：光学部件2每随滚筒电机的动子转动一圈(即360度)，光感模块5输出K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号。

当编码器安装在直线电机中时，在一个机械周期内，方波信号组包括K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号是指：电路板1每随直线电机的转子移动一个行程，光感模块5输出K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号。

实施例八

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例七的区别在于光编码信号的具体波形的不同，在本实施例中，光感模块5输出的光编码信号包括至少一个第二正余弦信号组，在一个机械周期内，第二正余弦信号组包括N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号，其中，N≥1，N整数。

这样，在一个机械周期内，光感模块5输出的第二正、余弦信号与编码器的当前时刻的相对位置是一一对应的，因此，通过计算光感模块5的正、余弦信号可直接得到编码器的当前时刻的相对位置。

当编码器安装在旋转电机中时，在一个机械周期内，第二正余弦信号组包括N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号是指：光学部件2每随旋转电机的转子转动一圈(即360度)，光感模块5输出N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号。

当编码器安装在滚筒电机中时，在一个机械周期内，第二正余弦信号组包括N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号是指：光学部件2每随滚筒电机的动子转动一圈(即360度)，光感模块5输出N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号。

当编码器安装在直线电机中时，在一个机械周期内，第二正余弦信号组包括N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号是指：电路板1每随直线电机的转子移动一个行程，光感模块5输出N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号。

实施例九

本实施例是对实施例七的进一步限定，在本实施例中，各个方波信号组中的第一方波信号和第二方波信号在同一时刻的相位差为90度。

实施例十

本实施例是对实施例一的进一步限定，在本实施例中，编码器包括设置有码道的码盘，光感模块5用于感应码盘的光信号的变化以生成光编码信号，码道为环形，其包括多个可反光的金属片所形成的光栅刻线。

实施例十一

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十的区别在于反射或透射光信号的光学部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括设置有码道的环形光栅，光感模块5用于感应环形光栅的光信号的变化以生成光编码信号。

实施例十二

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十至十一的区别在于反射或透射光信号的光学部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括设置有码道的鼓形光栅，光感模块5用于感应鼓形光栅的光信号的变化以生成光编码信号。

实施例十三

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十至十二的区别在于反射或透射光信号的光学部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括设置有码道的码盘和设置有码道的环形光栅，光感模块5用于感应码盘和环形光栅的光信号的变化以生成光编码信号。

实施例十四

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十至十三的区别在于反射或透射光信号的光学部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括设置有码道的码盘、设置有码道的环形光栅和设置有码道的鼓形光栅，光感模块5用于感应码盘、环形光栅和鼓形光栅的光信号的变化以生成光编码信号。

实施例十五

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十至十四的区别在于反射或透射光信号的光学部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括设置有码道的码盘和设置有码道的鼓形光栅，光感模块5用于感应码盘和鼓形光栅的光信号的变化以生成光编码信号。

实施例十六

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十至十五的区别在于反射或透射光信号的光学部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括设置有码道的环形光栅和设置有码道的鼓形光栅，光感模块5用于感应环形光栅和鼓形光栅的光信号的变化以生成光编码信号。

实施例十七

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十至十六的区别在于反射或透射光信号的光学部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括设置有码道的光栅尺，光感模块5用于感应光栅尺的光信号的变化以生成光编码信号。

实施例十八

本实施例是对实施例一的进一步限定，在本实施例中，编码器包括磁钢，磁感模块4用于感应磁钢的磁场变化以产生磁编码信号。

如图2所示，磁钢为用于设置在旋转主轴的端部的中心位置的圆盘形结构，磁感模块4设置在线路板1上且正对磁钢的中心位置或边缘位置设置。其中，所述磁钢包括半圆形的N磁极和半圆形的S磁极。

实施例十九

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十八的区别在于生成磁信号的磁性部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括磁环，磁感模块4用于感应磁环的磁场变化以产生磁编码信号。

实施例二十

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十八和十九的区别在于生成磁信号的磁性部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括磁鼓，磁感模块4用于感应磁鼓的磁场变化以产生磁编码信号。

实施例二十一

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十八至二十的区别在于生成磁信号的磁性部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括磁钢和磁环，磁感模块4用于感应磁钢和磁环的磁场变化以产生磁编码信号。

实施例二十二

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十八至二十一的区别在于生成磁信号的磁性部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括磁钢和磁鼓，磁感模块4用于感应磁钢和磁鼓的磁场变化以产生磁编码信号。

实施例二十三

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十八至二十二的区别在于生成磁信号的磁性部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括磁环和磁鼓，磁感模块4用于感应磁环和磁鼓的磁场变化以产生磁编码信号。

实施例二十四

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十八至二十三的区别在于生成磁信号的磁性部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括磁钢、磁环和磁鼓，磁感模块4用于感应磁钢、磁环和磁鼓的磁场变化以产生磁编码信号。

实施例二十五

本实施例是对实施例一的进一步限定，本实施例与实施例十八至二十四的区别在于生成磁信号的磁性部件的种类的不同，在本实施例中，编码器包括磁尺，磁感模块4用于感应磁尺的磁场变化以产生磁编码信号。

实施例二十六

本实施例是对实施例十至十六中任一个的进一步限定，在本实施例中，光感模块5发射的光线经过码道上不透光的光栅刻线反射后被光感模块5再次接收。

实施例二十七

本实施例是对实施例十至十六中任一个的进一步限定，本实施例与实施例二十六的区别在于光学部件反馈光信息的方式不同，编码器还包括用于发射光线的光源，光源发出的光线经过码道反射或者透射后被光感模块5接收。

实施例二十八

本实施例是对实施例一的进一步限定，在本实施例中，光编码信号还包括至少一个Z脉冲信号，Z脉冲信号获得编码器的当前时刻的圈数值，信号处理单元根据第一绝对位置，相对位置和圈数值获得第二绝对位置。

实施例二十九

本实施例是对实施例十至十六中任一个的进一步限定，在本实施例中，码道为游标码码道。

实施例三十

本实施例是对实施例十至十六中任一个的进一步限定，本实施例与实施例二十九的区别在于码道的种类的不同，在本实施例中，码道为格雷码码道。

实施例三十一

本实施例是对实施例十至十六中任一个的进一步限定，本实施例与实施例二十九和三十的区别在于码道的种类的不同，在本实施例中，码道为M序列码道。

实施例三十二

本实施例是对实施例十至十六中任一个的进一步限定，本实施例与实施例二十九至三十一的区别在于码道的种类的不同，在本实施例中，码道为单圈码道。

本实用新型提供了一种电机，包括编码器，编码器为上述的编码器。

本实用新型还提供了一种自动化设备，包括电机，电机为上述的电机。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

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

1.一种编码器，包括电路板(1)，其特征在于，所述电路板(1)包括：

至少一个磁感模块(4)，所述磁感模块(4)用于感应所述编码器的磁信号的变化以生成磁编码信号，以获得当前时刻的第一绝对位置；

至少一个光感模块(5)，所述光感模块(5)用于感应所述编码器的光信号的变化以生成光编码信号，以获得当前时刻的相对位置；

所述电路板(1)上还包括与所述光感模块(5)和所述磁感模块(4)连接的信号处理单元，所述信号处理单元用于接收并处理所述磁编码信号和所述光编码信号，以获得所述编码器的当前时刻的第二绝对位置。

2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述磁编码信号包括至少一个第一正余弦信号组，在一个机械周期内，其中所述第一正余弦信号组包括M个周期的第一正弦信号和M个周期的第一余弦信号，其中，M≥1，M为整数；或者，

所述磁编码信号包括至少一个周期的数字信号；或者，

所述磁编码信号包括至少一个随角度位置周期变化的PWM信号；或者，

所述磁编码信号包括至少一个周期的三角波信号；或者，

所述磁编码信号包括至少四个周期的梯形波信号。

3.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述光感模块(5)输出的所述光编码信号包括至少一个方波信号组，在一个机械周期内，所述方波信号组包括K个周期的第一方波信号和K个周期的第二方波信号，其中，K≥1，K为整数；或者，

所述光感模块(5)输出的所述光编码信号包括至少一个第二正余弦信号组，在一个机械周期内，所述第二正余弦信号组包括N个周期的第二正弦信号和N个周期的第二余弦信号，其中，N≥1，N整数。

4.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于，各个所述方波信号组中的所述第一方波信号和所述第二方波信号在同一时刻的相位差为90度。

5.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，

所述编码器包括设置有码道的码盘，所述光感模块(5)用于感应所述码盘的光信号的变化以生成光编码信号；和/或，所述编码器包括设置有码道的环形光栅，所述光感模块(5)用于感应所述环形光栅的光信号的变化以生成光编码信号；和/或，所述编码器包括设置有码道的鼓形光栅，所述光感模块(5)用于感应所述鼓形光栅的光信号的变化以生成光编码信号；或者

所述编码器包括设置有码道的光栅尺，所述光感模块(5)用于感应所述光栅尺的光信号的变化以生成光编码信号。

6.根据权利要求1或5所述的编码器，其特征在于，所述编码器包括磁钢、磁环、磁鼓或磁尺的至少一种；所述磁感模块(4)用于感应所述磁钢或者所述磁环或者所述磁鼓或者所述磁尺的磁场变化以产生磁编码信号。

7.根据权利要求5所述的编码器，其特征在于，

所述光感模块(5)发射的光线经过所述码道反射后被所述光感模块(5)再次接收；或，

所述编码器还包括用于发射光线的光源，所述光源发出的光线经过所述码道反射或者透射后被所述光感模块(5)接收。

8.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述光编码信号还包括至少一个Z脉冲信号，所述Z脉冲信号获得所述编码器的当前时刻的圈数值，所述信号处理单元根据第一绝对位置，相对位置和圈数值获得第二绝对位置。

9.根据权利要求5所述的编码器，其特征在于，所述码道为游标码码道、格雷码码道、M序列码道和单圈码道中的任意一种。

10.一种电机，包括编码器，其特征在于，所述编码器为权利要求1至9中任一项所述的编码器。

11.一种自动化设备，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求10所述的电机。