TWI298098B - Magnetic encoder - Google Patents

Description

1298098 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於例如使用於多關節機器人之各關節的 旋轉角檢測、汽車之方向盤的位置檢測、以及無刷式直流 馬達（brushless DC motor)之控制的小型磁性編碼器。 【先前技術】 • 習知的磁性編碼器例如有設在步進馬達（stepping motor)者。該磁性編碼器係由：安裝在設於步進馬達之旋 籲轉軸之轉子輛之外周面的磁鐵；安裝在磁鐵外周面的第工 磁軌（track);設在與該第i磁軌正交之端面的第2磁執； 設在第1磁軌的多極激磁部；設在第2磁軌之單極激磁部； 設成分別與多極激磁部以及單極激磁部相對向的2個磁性 檢測元件；以及安裝有用以處理該2個磁性檢測元件之 出信號的電路組件的電路基板所構成（例如參照專利文獻則 • [專利文獻1]日本特開2004444497號公報（第6頁 第7頁、第1圖） 、氺角至 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） '記載於前述專利文獻1的磁性編碼器，雖有效利用磁 鐵之圓周面以及與該圓用 > 兹 , 、 周面正父的S%面，使磁性編碼哭 軸向的厚度變薄，但對於磁性編瑪器之小型 有。之 本發明係為解決上述課題而研創者 有限種 尺寸小、即使在空間狹小處亦能設置的小型高_ = 317953 5 1298098 1 Obit)磁性編碼器。 (用以解決課題之手段） 、本發明之磁性編碼器，係具備：固接在軸之前端的磁 鐵；具有檢測隨著磁鐵的旋轉所產生之磁場變化的霍耳元 ^根據該霍耳元件之檢測計算軸的旋轉角，而且，根據 1轉角資訊產生複數個信號之運算處理部；以及將藉由 運算處理部所產生之複數個信號分別輸出至外部之複^個 ，路部，該磁性編碼器係沒有具有軸的磁鐵以及運算處理 :做為編碼器1體部，並於該編碼器主體部連接導線電 ί，外’在導線電、纜上具備：具有複數個電路部以及對 編碼益主體部供給電源之電源電路部的中繼部。 (發明的效果） 在本毛曰月中，係、具備设有軸的磁鐵以及運算處理部做 為編碼器主體部，並於連接該編碼器主體部的導線電規上 具備設有複數個電路部以及電源t路部的巾繼部，因此， 具有可更加縮小編碼器主體部之形狀而且即使在” 處亦可設置的效果。 【實施方式】/ ★第1圖係顯示本發明之實施形態之磁性編碼器的外養 圖，第2圖係顯示磁性編碼器之概略構成的方塊圖。 本實施形態之磁性編碼器係由：編碼器主體部ι〇. 接於編碼器主體部10之導線電纜2〇; 一端與該 濟 20相連接之中繼部3〇 ;以及連接於該中繼部％之一見江 之導線電纖21所構成。該導線㈣21係連接於未圖示^ 317953 6 1298098 控制器。 編碼器主體部10係如第2圖所示，具備：軸u ;安 衣於軸11之前端部之具有例如12kGs的磁通密度的磁鐵 組裝有用以檢測隨著磁鐵12之旋轉而產生之磁場變化 ，霍耳元件（Hallelement)13的IC晶片14 (運算處理部）。 忒1C曰曰片14係安裝於未圖示基板，而編碼器主體部⑺ ^身則被磁性材質的外罩15所覆蓋。利用該外罩15可遮 斷來自於外部磁場的影響。

円前述霍耳元件13係以1c晶片14的中心為軸在其周 圍^90度的間隔配置。IC晶片14係根據來自霍耳元件 ;虎運异軸U的旋轉角’而且，將該絕對資料(旋 M(pulsew咖moduladon’脈衝寬度調變）信 數位信號（串列通訊用）的形式 唬。該增量信號包含有八相·B 座玍0里1 的整流信號（CO醜utation sign⑺口 :、v…刷式直流馬達 虎该專信號的切換係藉由信號模式設定來進行。 Μ面：將電源電路部31、低通據波器部32、通 ;卜罩二二17路34安裝於基板(未圖示)，並藉由 卜皁乃復盍而構成。電源電路部 上稭由 電…電壓化，而供給至編瑪器主器所輸出之 益部32係將PWM信號轉換為類比传 低通處波 未設置該低通濾波器部32時， "。在中繼部30 器。通訊界面部33係當由控制器接收==傳送至控制 的清求時，將該内容通知 疋轉角之數位資料 日日片14 ’且根據該通知而接 317953 7 1298098 即傳送（串列） 的增量信號輪 收來自1C晶片14之數位信號（絕對）時， 至控制器。輸出電路34係將來自ic晶片14 出至控制器者。 如上所述，由於具備具有軸u之磁鐵12以及ic晶 片14做為編碼器主體部1〇，並在連接於該編碼器主體部 10之導線電規20W及連接控制器《導線電繞21之間配置 具有電源電路部31、低通濾、波器32、通訊界面部33以及 輸出電路34之中繼部3〇,故可提供外型尺寸為15mmx 22mm的編碼器主體部1()，因此具有即使空間狭小 處亦可設置的效果。 【圖式簡單說明】 '頁7F本發明之實施形態之磁性編碼器的外觀 =2圖係顯示磁性編碼器之概略構成的方塊 L主要元件符號說明】

編碼器主體部 11 軸 12 13 14 15、35 20、21 30 31 磁鐵 霍耳元件 IC晶片 外罩 導線電纜 中繼部 電源電路部 317953 8 1298098 32 低通濾波器部 33 通訊界面部 34 輸出電路部

Claims (1)

1298098 · · 十、申請專利範圍： 1· 一種磁性編碼器，具備： 固接在轴之前端的磁鐵； 具有檢測隨著該磁鐵之旋轉所產生的磁場變化的 霍耳元件，根據該霍耳元件之檢測而計算軸的旋轉 角，.而且，根據該旋轉角資訊產生複數個信號的運算 處理部；以及 將邊運异處理部所產生之複數個信號分別輸出至 _ 外部之複數個電路部， 該磁性編碼器係設置有具有軸的磁鐵以及運算處 理部做為編碼器主體部，於該編碼器主體部連接 電繞，此外，在前述導線電鐵上具備：具有前述複數 個電路部以及對前述編碼器主體部供給電源之電源 路部的中繼部。

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