[發明專利]一種編碼器

有效

• 申請號: 202110255378.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113028962B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 夏一帆
• 申請（專利權）人: 浙江禾川科技股份有限公司
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01B7/30;G01D5/20;H02K11/225
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉菲

1.一種編碼器，其特征在于，包括處理器及平行放置且中空的增量編碼軌道PCB、導電金屬PCB和絕對編碼軌道PCB，且所述增量編碼軌道PCB和絕對編碼軌道PCB之間的距離不小于最小預設距離；

所述導電金屬PCB用于跟隨電機軸的轉動而轉動；

所述增量編碼軌道PCB上設有多極增量線圈，用于在所述導電金屬PCB轉動時，輸出相應周期的增量復合電壓信號波形，且所述導電金屬每轉一圈，所述增量線圈輸出的所述增量復合電壓信號波形的周期數和所述增量線圈的極對數相等；

所述絕對編碼軌道PCB上設有單極絕對線圈，用于在所述導電金屬PCB轉動時，輸出相應周期的絕對復合電壓信號波形，且所述導電金屬每轉一圈，所述絕對線圈輸出一個周期的所述絕對復合電壓信號波形；

所述處理器的第一信號輸入端與所述增量線圈的輸出端連接，第二信號輸入端與所述絕對線圈的輸出端連接，用于基于所述絕對線圈輸出的絕對復合電壓信號波形對所述增量線圈輸出的增量復合電壓信號波形的周期進行編碼，以基于編碼后的增量線圈輸出的復合電壓信號波形確定所述電機軸的絕對機械位置數據；

所述增量編碼軌道PCB設置于靠近所述電機軸的一側，所述導電金屬PCB設置于所述增量編碼軌道PCB和所述絕對編碼軌道PCB之間；

或，所述絕對編碼軌道PCB設置于靠近所述電機軸的一側，所述導電金屬PCB設置于所述增量編碼軌道PCB和所述絕對編碼軌道PCB之間。

2.如權利要求1所述的編碼器，其特征在于，所述導電金屬PCB的第一面設有和所述增量線圈的極對數對應的增量導電金屬，且所述增量導電金屬在旋轉時總覆蓋各個極對的增量線圈的一半；

所述導電金屬PCB的第二面設有和所述絕對線圈對應的絕對導電金屬，且所述絕對導電金屬在旋轉時總覆蓋所述絕對線圈的一半；

所述絕對導電金屬的外徑不大于所述增量導電金屬的內徑。

3.如權利要求1所述的編碼器，其特征在于，還包括：

第一輸入端與所述增量線圈的輸出端連接，第二輸入端與所述絕對線圈的輸出端連接的低通濾波器，用于將所述增量線圈輸出的增量復合電壓信號波形進行解調濾波處理，輸出周期和所述增量線圈輸出的增量復合電壓信號波形的周期對應的正弦信號和余弦信號；并將所述絕對線圈輸出的絕對復合電壓信號波形進行解調濾波處理，輸出和所述絕對線圈輸出的絕對復合電壓信號波形的周期對應的正弦信號和余弦信號；

第一信號輸入端和所述低通濾波器的第一信號輸出端連接，第二信號輸入端和所述低通濾波器的第二信號輸出端連接的模數轉換器，用于將所述增量線圈對應的正弦信號和余弦信號轉換成數字量的正弦信號和余弦信號；并將所述絕對線圈對應的正弦信號和余弦信號轉換成數字量的正弦信號和余弦信號；

第一信號輸入端和所述模數轉換器的第一信號輸出端連接，第二信號輸入端和所述模數轉換器的第二信號輸出端連接的細分單元，用于將所述增量線圈對應的數字量的正弦信號和余弦信號進行細分解碼，輸出在所述增量線圈對應的數字量的正弦信號和余弦信號的各個周期中所述電機軸的位置數據；并將所述絕對線圈對應的數字量的正弦信號和余弦信號進行細分解碼，輸出在所述絕對線圈對應的數字量的正弦信號和余弦信號的一個周期中所述電機軸的絕對位置數據；

所述處理器的第一輸入端與所述細分單元的第一輸出端連接，第二輸入端與所述細分單元的第二輸出端連接，還用于基于所述細分單元輸出的所述電機軸和所述絕對線圈對應的絕對位置數據對所述電機軸和所述增量線圈對應的位置數據的多個周期進行編碼，從而確定電機軸在所述增量線圈對應的具體周期內的位置數據。

4.如權利要求3所述的編碼器，其特征在于，所述低通濾波器包括第一低通濾波器和第二低通濾波器；

所述第一低通濾波器的輸入端為所述低通濾波器的第一輸入端，輸出端為所述低通濾波器的第一輸出端，用于將所述增量線圈輸出的增量復合電壓信號波形進行解調濾波處理，輸出周期和所述增量線圈輸出的增量復合電壓信號波形的周期對應的正弦信號和余弦信號；

所述第二低通濾波器的輸入端為所述低通濾波器的第二輸入端，輸出端為所述低通濾波器的第二輸出端，用于將所述絕對線圈輸出的絕對復合電壓信號波形進行解調濾波處理，輸出和所述絕對線圈輸出的絕對復合電壓信號波形的周期對應的正弦信號和余弦信號。