[發明專利]一種冗余式磁編碼器

在審

• 申請號: 201810770569.4
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109029509A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 朱劍;周大力;李瀚;唐蜜
• 申請（專利權）人: 株洲時菱交通設備有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

本發明公開了一種冗余式磁編碼器，包括用于隨旋轉軸同步旋轉的磁盤，所述磁盤的一側設置有控制板，所述控制板上設置有多個用于同時檢測磁盤旋轉位置的感應芯片，多個感應芯片均朝向所述磁盤且與磁盤的垂直距離相等。本發明的冗余式磁編碼器具有結構簡單、占用體積小、同步性好及冗余等優點。

技術領域

本發明主要涉及位置測量技術領域，特指一種冗余式磁編碼器。

背景技術

由于某些高可靠系統需要雙編碼器或多編碼器來滿足冗余設計的要求，故需要將兩個單獨編碼器通過機械連接實現同步。而目前常用的有通軸式編碼器和通軸式磁編碼器，其中通軸式編碼器可將轉動軸直接穿過編碼器安裝，較實心軸式的編碼更易安裝，如在電機轉動軸上安裝則可省去聯軸器，應用時可直接將轉動軸貫穿兩個通軸式編碼器，編碼器可任意安裝到軸一側或兩側。通軸式磁編碼器通過磁盤轉動引起磁場變換，磁編碼器芯片通過霍爾傳感器掃描磁場變換，將磁場變化為電信號，最終經接口電路處理輸出設備需要的位置信號，達到輸出轉動角度的目的，并可以記錄絕對位置。在進行雙聯冗余輸出時，通常是采用多個編碼器采用機械疊加的方式實現，此種實現方式不僅機械結構安裝復雜，占用空間大；而且多個機械安裝點的存在，使得兩個編碼器在使用過程中的同步精度降低，容易造成兩個編碼器的信號輸出不一致，從而導致編碼器輸出信號不同步而引起報錯。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、占用體積小、同步性好的冗余式磁編碼器。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種冗余式磁編碼器，包括用于隨旋轉軸同步旋轉的磁盤，所述磁盤的一側設置有控制板，所述控制板上設置有多個用于同時檢測磁盤旋轉位置的感應芯片，多個感應芯片均朝向所述磁盤且與磁盤的垂直距離相等。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述控制板上設置有多路相互獨立的處理電路，且與感應芯片一一對應。

所述處理電路包括電源、處理器和輸入輸出接口；所述電源分別與所述處理器和輸入輸出接口相連，所述處理器的兩端分別與所述感應芯片和輸入輸出接口相連。

多個感應芯片分布在所述控制板上，且均位于磁盤的磁分割圓上。

所述感應芯片的數量為兩個，對稱分布在控制板上。

所述磁盤與感應芯片之間的垂直距離小于1mm。

還包括安裝軸、軸承和安裝板，所述軸承套設于所述安裝軸上，所述磁盤套設于安裝軸的一端；所述安裝板安裝于所述軸承的外圈，所述安裝板與控制板之間設置有多個用于支撐控制板的支撐柱。

所述支撐柱的數量為4～8個，均勻分布在所述安裝板上。

所述磁盤與控制板的中心均位于旋轉軸的軸線上。

所述安裝板與磁盤的中心均處于安裝軸的軸線上。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

本發明的冗余式磁編碼器，多個感應芯片位于同一控制板上且同時對同一旋轉磁盤產生的磁場進行感應，以得到磁盤（旋轉軸）的位置，多路信號相互比較以判斷各信號是否可靠，因此，相對于現有多個編碼器采用機械疊加的方式，不僅僅結構簡單、節省占用空間，而且在冗余的基礎上提高信號輸出的同步性和一致性。

附圖說明

圖1為本發明的方框結構示意圖。

圖2為本發明的主視結構示意圖。

圖3為圖2的A-A視圖。

圖4為本發明中磁盤的立體結構示意圖。

圖5為本發明中磁盤的主視結構示意圖。