[發(fā)明專利]編碼器、編碼器的信號處理裝置、編碼系統(tǒng)和伺服電機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011255337.9
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112461273A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡森;陳飛龍;彭玉禮;王陽;張永超;周溪
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244;G01D5/249
• 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: 霍文娟

1.一種編碼器，其特征在于，包括：

第一齒輪，包括第一本體和位于所述第一本體的外周面上的多個(gè)第一編碼齒，多個(gè)所述第一編碼齒在所述第一本體的周向上等間隔分布；

第二齒輪，具有第二本體和位于所述第二本體的外周面上的多個(gè)第二編碼齒，多個(gè)所述第二編碼齒按照格雷碼序列分布，所述第一編碼齒的個(gè)數(shù)與所述第二齒輪的編碼值的個(gè)數(shù)相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器，其特征在于，所述第二本體劃分為按照預(yù)定方向分布的N個(gè)相同的區(qū)域，N為所述第二編碼齒的編碼信號的位數(shù)，每個(gè)所述區(qū)域的外表面對應(yīng)設(shè)置有所述第二編碼齒和/或第二缺齒，每個(gè)所述區(qū)域的外表面分為M個(gè)子區(qū)域，每個(gè)所述子區(qū)域設(shè)置或者不設(shè)置所述第二編碼齒，定義不設(shè)置有所述第二編碼齒的所述子區(qū)域?yàn)樗龅诙饼X，M與N的乘積等于所述第二齒輪的編碼值的個(gè)數(shù)，所述預(yù)定方向?yàn)轫槙r(shí)針方向或者逆時(shí)針方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的編碼器，其特征在于，所述區(qū)域的外表面的所述子區(qū)域設(shè)置有所述第二編碼齒表征信號1，所述區(qū)域的外表面的所述子區(qū)域?yàn)樗龅诙饼X表征信號0，N個(gè)所述區(qū)域包括按照所述預(yù)定方向分布的第一區(qū)域、第二區(qū)域、…第N區(qū)域，M個(gè)子區(qū)域包括按照所述預(yù)定方向分布的第一子區(qū)域、第二子區(qū)域、…第M子區(qū)域，多個(gè)所述區(qū)域中的序號相同的所述子區(qū)域表征的信號按照所述區(qū)域的序號由小到大的順序形成位置編碼，多個(gè)所述位置編碼按照所述子區(qū)域的序號由小到大的順序分別為第一位置編碼、第二位置編碼、…、第K位置編碼以及第M位置編碼，所述第K位置編碼為多個(gè)所述區(qū)域中的第K子區(qū)域表征的信號按照所述區(qū)域的序號由小到大的順序形成的，所述第一位置編碼、所述第二位置編碼、…、所述第K位置編碼以及所述第M位置編碼中的相鄰的兩個(gè)所述位置編碼互為格雷碼。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的編碼器，其特征在于，所述第一編碼齒由第一導(dǎo)磁材料形成，所述編碼器還包括：

第一磁感應(yīng)讀頭，位于所述第一編碼齒的遠(yuǎn)離所述第一本體的一側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的編碼器，其特征在于，所述第二編碼齒由第二導(dǎo)磁材料形成，所述編碼器還包括：

多個(gè)第二磁感應(yīng)讀頭，均勻地分布在所述第二編碼齒的遠(yuǎn)離所述第二本體的一側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的編碼器，其特征在于，所述第二磁感應(yīng)讀頭的數(shù)量與所述第二編碼齒的編碼信號的位數(shù)相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器，其特征在于，所述編碼器還包括編碼軸，所述第一齒輪和所述第二齒輪套設(shè)在所述編碼軸上且圍繞所述編碼軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器，其特征在于，所述第一本體和所述第二本體均為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

9.一種權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的編碼器的信號處理裝置，其特征在于，所述信號處理裝置包括：

第一處理單元，用于對第一齒輪產(chǎn)生的增量信號進(jìn)行處理，得到第一位置；

第二處理單元，用于對第二齒輪產(chǎn)生的絕對信號進(jìn)行處理，得到第二位置；

運(yùn)算單元，用于根據(jù)所述第一位置和所述第二位置，確定實(shí)際位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號處理裝置，其特征在于，所述第一處理單元包括：

差分處理模塊，用于對所述第一齒輪產(chǎn)生的所述增量信號進(jìn)行差分處理，得到第一處理信號；

放大模塊，用于對所述第一處理信號放大至預(yù)定采樣范圍內(nèi)，得到第二處理信號；

采樣模塊，用于對所述第二處理信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化，得到第三處理信號；

校正模塊，用于對所述第三處理信號進(jìn)行幅值、直流和相位偏差檢測，并根據(jù)所述相位偏差對所述第三處理信號校正；

細(xì)分模塊，用于對校正后的所述第三處理信號進(jìn)行反正切處理，得到所述第一位置。