[發明專利]磁式絕對編碼器

有效

• 申請號: 201010557782.0
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102087121A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 加藤茂春;牧內一浩;伊藤昭二;宮島徹;山崎智仁;鲇澤利明;松田正人
• 申請（專利權）人: 山洋電氣株式會社
• 主分類號: G01D5/245
• 分類號: G01D5/245
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張遠

1.一種磁式絕對編碼器，其特征在于，

具有：

第一至第三旋轉檢測器，其具有被固定在旋轉軸且有規定個數的齒的齒輪、以及用于檢測通過上述規定個數的齒的磁通量的磁檢測元件，并檢測上述齒輪的旋轉位置；

A/D轉換部，其將上述第一至第三旋轉檢測器所輸出的電信號轉換成數字值，并將以規定的數字值來表現1周期的與上述齒輪的齒個數相當的周期數的第一至第三角度數據進行輸出；和

絕對位置運算部，其根據上述A/D轉換部的輸出，檢測上述旋轉軸的一周旋轉中的絕對位置，

上述第一至第三的旋轉檢測器分別具有N1、N2、N3個齒，

上述N1是m×n的整數，其中，m及n是2以上的整數，

上述N2是N1+1的整數，

上述N3是m×(n-1)的整數，

其中，

上述絕對位置運算部進行如下處理：

預先地，根據N1周期的上述第一角度數據和N3周期的上述第三角度數據之間的差，來求取在上述旋轉軸旋轉1周的期間，以規定的數字值來表現1周期的m周期的第四角度數據，并且，根據N1周期的上述第一角度數據和N2周期的上述第二角度數據之間的差，通過運算來求取在上述旋轉軸旋轉1周的期間，以規定的數字值來表現1周期的1周期的第五角度數據，并進行保存；

對被新運算出的上述第五角度數據是在上述第四角度數據的上述m周期的哪個周期中發生的進行確定，并將確定出的周期定為第一被確定周期，對上述被新運算出的第五角度數據是在上述第一被確定周期中所發生的n周期的上述第一角度數據的哪個周期中發生的進行確定，并將確定出的周期定為第二被確定周期；

基于上述第一被確定周期和上述第二被確定周期，對新輸出的上述第一角度數據是在上述第一角度數據的上述N1周期的哪個周期中發生的進行確定，并將確定出的周期定為第三被確定周期；以及

根據上述第三被確定周期和上述新輸出的第一角度數據的上述數字值，來確定上述絕對位置。

2.根據權利要求1所述的磁式絕對編碼器，其特征在于，

上述旋轉檢測器具有：

由導磁性材料形成且有規定個數的齒的上述齒輪；

偏壓用磁體；和

上述2個磁檢測元件，其對出自于上述偏壓用磁體、且通過上述N1個齒的磁通量進行檢測，并輸出電角度的相位差為90°的2個電信號。

3.根據權利要求1所述的磁式絕對編碼器，其特征在于，

上述第一旋轉檢測器具有：

第一齒輪，其被固定在旋轉軸，由導磁性材料形成且具有N1個齒；及

2個磁檢測元件，其對出自于偏壓用磁體、且通過上述N1個齒的磁通量進行檢測，并輸出電角度的相位差為90°的2個電信號，

上述第二旋轉檢測器具有：

第二齒輪，其被固定在上述旋轉軸，由導磁性材料形成且具有N2個齒；及

2個磁檢測元件，其對出自于偏壓用磁體、且通過上述N2個齒的磁通量進行檢測，并輸出電角度的相位差為90°的2個電信號，

上述第三旋轉檢測器具有：

第三齒輪，其被固定在上述旋轉軸，由導磁性材料形成且具有N3個齒；及

2個磁檢測元件，其對出自于偏壓用磁體、且通過上述N3個齒的磁通量進行檢測，并輸出電角度的相位差為90°的2個電信號，

上述A/D轉換部具有第一A/D轉換器、第二A/D轉換器以及第三A/D轉換器，

上述第一A/D轉換器將上述第一旋轉檢測器所輸出的上述2個電信號轉換成M比特的數字值，并且在上述旋轉軸旋轉1周的期間，將以0～2^M-1的數字值來表現1周期的N1周期的第一角度數據進行輸出，其中M是2以上的整數；

上述第二A/D轉換器將上述第二旋轉檢測器所輸出的上述2個電信號轉換成M比特的數字值，并且在上述旋轉軸旋轉1周的期間，將以0～2^M-1的數字值來表現1周期的N2周期的第二角度數據進行輸出；

上述第三A/D轉換器將上述第三旋轉檢測器所輸出的上述2個電信號轉換成M比特的數字值，并將以0～2^M-1的數字值來表現1周期的N3周期的第三角度數據進行輸出；

上述絕對位置運算部進行如下處理：

預先地，根據N1周期的上述第一角度數據和N3周期的上述第三角度數據之間的差，來求取在上述旋轉軸旋轉1周的期間，以0～2^M-1的數字值來表現1周期的m周期的第四角度數據，而且，根據N1周期的上述第一角度數據和N2周期的上述第二角度數據之間的差，通過運算來求取在上述旋轉軸旋轉1周的期間，以0～2^M-1的數字值來表現1周期的1周期的第五角度數據，并作為保存數據進行保存；

利用上述保存數據來對被新運算出的上述第五角度數據是在上述第四角度數據的上述m周期的哪個周期中發生的進行確定，并將確定出的周期定為第一被確定周期，利用上述保存數據來對上述被新運算出的第五角度數據是在上述第一被確定周期中發生的n周期的上述第一角度數據的哪個周期中發生的進行確定，并將確定出的周期定為第二被確定周期；

根據上述第一被確定周期和上述第二被確定周期，對新輸出的上述第一角度數據是在上述第一角度數據的上述N1周期的哪個周期中發生的進行確定，并將確定出的周期定為第三被確定周期；以及

根據上述第三被確定周期和上述新輸出的第一角度數據的上述數字值來確定上述絕對位置。