[發(fā)明專利]電機(jī)的柱型電容編碼器和電機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610815255.2
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN107806891A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖慶亮;鄧德強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: G01D5/241
• 分類號: G01D5/241;H02K11/21
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 趙冬梅

技術(shù)領(lǐng)域

示例性實(shí)施例涉及一種編碼器，尤其涉及一種電容編碼器。示例性實(shí)施例還提供一種具有電容編碼器的電機(jī)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有電容編碼器的結(jié)構(gòu)如圖6所示，其包括相對設(shè)置的一個動?xùn)?0和一個靜柵80，動?xùn)?0和靜柵80同軸設(shè)置，且動?xùn)?0能夠隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)子相對于靜柵80轉(zhuǎn)動。圖中為清楚表明動?xùn)?0和靜柵80的自身結(jié)構(gòu)，已將動?xùn)?0和靜柵80分開，如圖中所示，動?xùn)?0包括發(fā)射極72和與發(fā)射極72絕緣的接收極74，而發(fā)射極72由多個沿周向依次排布的電極發(fā)射板722組成，接收極74為環(huán)形結(jié)構(gòu)，相對應(yīng)的，靜柵80設(shè)置有反射極82。發(fā)射極72、接收極74都能與反射極82形成電容耦合，由于動?xùn)?0轉(zhuǎn)動過程中，反射極82的面積變化，造成形成的電容產(chǎn)生的電流發(fā)生變化，以此判斷動?xùn)?0轉(zhuǎn)動位置即電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，實(shí)現(xiàn)電容編碼器功能。

發(fā)明內(nèi)容

示例性實(shí)施例的目的是提供一種電機(jī)的柱型電容編碼器，其結(jié)構(gòu)巧妙，能夠適應(yīng)不同尺寸的電機(jī)要求，尤其是在小型電機(jī)中也可以應(yīng)用，且其穩(wěn)定性高，測量更精確。

示例性實(shí)施例的另一個目的是提供一種具有上述柱型電容編碼器的電機(jī)。

示例性實(shí)施例提供了一種電機(jī)的柱型電容編碼器，其包括一個第一殼體和一個圓柱形轉(zhuǎn)動體。第一殼體具有能夠形成一個圓柱形容置腔的圓柱內(nèi)表面。圓柱形轉(zhuǎn)動體設(shè)置于圓柱形容置腔，圓柱形轉(zhuǎn)動體具有圓柱外表面，且圓柱形轉(zhuǎn)動體能夠繞自身的圓柱軸向相對于第一殼體轉(zhuǎn)動。圓柱內(nèi)表面和圓柱外表面中的一個沿軸向具有一個發(fā)射極和一個接收極。圓柱內(nèi)表面和圓柱外表面中的另一個具有一個反射極，發(fā)射極和反射極之間能夠形成電容耦合，且反射極與接收極之間也能夠形成電容耦合，使發(fā)射極發(fā)出發(fā)射信號能夠在接收極收到接收信號。上述電機(jī)的柱型電容編碼器的結(jié)構(gòu)巧妙，其發(fā)射極、接收極和反射極之間的排布有助于適應(yīng)于電機(jī)的尺寸，即使在小型電機(jī)中也可以應(yīng)用。另外，由于反射極與發(fā)射極、接收極之間是在徑向上形成的間隙，在電機(jī)工作時，徑向上的間隙要比現(xiàn)有技術(shù)中軸向上的間隙更穩(wěn)定，波動更小，且由于發(fā)射極、接收極和反射極形成的探測面和軸向的PWM(脈沖寬度調(diào)制)噪音分隔較遠(yuǎn)，也使得柱型電容編碼器的工作更穩(wěn)定，測量更精確。

在電機(jī)的柱型電容編碼器的一種示意性實(shí)施方式中，圓柱形轉(zhuǎn)動體的圓柱軸向與圓柱形容置腔的圓柱軸向同軸設(shè)置。

在電機(jī)的柱型電容編碼器的一種示意性實(shí)施方式中，發(fā)射極和接收極沿周向環(huán)設(shè)于圓柱內(nèi)表面和圓柱外表面中的一個，且發(fā)射極具有沿周向依次排布的數(shù)個發(fā)射電極板。反射極沿周向環(huán)設(shè)于圓柱內(nèi)表面和圓柱外表面中的另一個。

在電機(jī)的柱型電容編碼器的一種示意性實(shí)施方式中，柱型電容編碼器還包括一主電路板，主電路板面向圓柱形轉(zhuǎn)動體、設(shè)置于圓柱形轉(zhuǎn)動體的軸向的一端，且主電路板能夠電連接發(fā)射極和接收極，以向發(fā)射極提供發(fā)射信號，通過接收極接收接收信號。

在電機(jī)的柱型電容編碼器的一種示意性實(shí)施方式中，主電路板設(shè)置于第一殼體的圓柱形容置腔中。

在電機(jī)的柱型電容編碼器的一種示意性實(shí)施方式中，柱型電容編碼器還包括一個第二殼體，第二殼體形成有一個能夠容置主電路板的空腔。

在電機(jī)的柱型電容編碼器的一種示意性實(shí)施方式中，主電路板包括相互平行設(shè)置的兩塊電路板。

在電機(jī)的柱型電容編碼器的一種示意性實(shí)施方式中，反射極設(shè)置于圓柱形轉(zhuǎn)動體的圓柱外表面，發(fā)射極和接收極設(shè)置于第一殼體的圓柱內(nèi)表面。

示例性實(shí)施例還提供了一種電機(jī)，其包括一個定子、一個可相對于定子轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子和一個上述柱型電容編碼器，其中，轉(zhuǎn)子都夠帶動圓柱形轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動。

下文將以明確易懂的方式，結(jié)合附圖說明優(yōu)選實(shí)施例，對電機(jī)的柱型電容編碼器和電機(jī)的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明。

附圖說明

以下附圖僅對示例性實(shí)施例做示意性說明和解釋，并不限定示例性實(shí)施例的范圍。

圖1用以說明電機(jī)的柱型電容編碼器的一種示意性實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2用以說明設(shè)置有發(fā)射極和接收極的表面的展開示意圖，

圖3用以說明設(shè)置有反射極的表面的展開示意圖，

圖4用以說明圖1所示的電機(jī)的柱型電容編碼器的局部結(jié)構(gòu)剖視示意圖，

圖5用以說明電機(jī)的柱型電容編碼器的另一種示意性實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖6用以說明現(xiàn)有電容編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號說明

10第一殼體

12圓柱內(nèi)表面

122 圓柱形容置腔

20圓柱形轉(zhuǎn)動體