[實用新型]一種光磁編碼器及電氣設備

有效

• 申請號: 202222772947.7
• 申請日: 2022-10-20
• 公開（公告）號: CN218847244U
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 包馬乾;汪冬枝;吳海剛
• 申請（專利權）人: 杭州辰控智能控制技術有限公司
• 主分類號: G01D5/56
• 分類號: G01D5/56;G01D5/58;H02K11/215;H02K11/22;H04N23/695
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 許銓芬

本實用新型實施例涉及編碼器領域，公開了一種光磁編碼器及電氣設備，該光磁編碼器包括印刷電路板、環形的多對極磁體、若干個霍爾傳感器、擋光片和若干個光電傳感器，多對極磁體和擋光片同軸設置，多對極磁體軸向的兩個底面上分別設置有印刷電路板和擋光片，霍爾傳感器和光電傳感器固定在印刷電路板上，霍爾傳感器沿環形分布于多對極磁體的外側，每個霍爾傳感器與多對極磁體之間的距離相同，光電傳感器的光源部和檢測部分別設置在擋光片沿軸向的兩側，本實用新型實施例提供的光磁編碼器結構簡單、檢測精度較高。

技術領域

本實用新型實施例涉及編碼器領域，特別涉及一種光磁編碼器及電氣設備。

背景技術

角位移傳感器作為關鍵核心部件廣泛應用于工業自動化、數控機床、新能源電動車、機器人、視頻攝像監控等諸多領域，對系統的位移、速度和轉角等進行實時檢測和反饋。如在視頻監控領域的應用，目前主要采用步進電機通過皮帶傳動，驅動攝像頭開環旋轉。當步進電機失步，或者皮帶松動等因素，導致攝像頭偏離預置位置，從而會丟失需要捕獲或監控的畫面。因此采用攝像頭末端閉環檢測尤為必要。

目前市場上主要使用的兩種類型是光電編碼器和磁電編碼器。其中，光電編碼器主要由轉軸、碼盤、光柵、光源以及光接收器所組成，光柵碼盤隨著轉軸一起轉動，光源發出的光沿直線傳播，遇到光柵狹縫時會透過狹縫被光接收器所接收，再經過后續信號處理電路的處理最終輸出脈沖波形，優點在于具有較高的精度和分辨率。磁電編碼器則由磁體和霍爾元件組成，具有響應速度較快、耐高溫、體積小、抗振動、不易受塵埃和結露影響等特性，更適應于小型化和苛刻環境的要求。

在實現本實用新型實施例過程中，發明人發現以上相關技術中至少存在如下問題：光電編碼器的碼盤刻線通常不耐油污，且光柵由于其材料特性，尤其是采用玻璃光柵時抗振動性較差，難以適應粉塵和油污等惡劣環境、以及沖擊和過載較大的領域。磁電編碼器則精度和分辨率沒有光電編碼器優越，雖然可以通過選用多對極磁電編碼器并增加編碼器中磁環的磁極對數來提高編碼器的分辨率，但依舊存在難以區分輸出的角度具體位于多對極的哪一磁極，從而難以計算編碼器的絕對角度的問題。

實用新型內容

本申請實施例提供了一種光磁編碼器及電氣設備。

本實用新型實施例的目的是通過如下技術方案實現的：

為解決上述技術問題，第一方面，本實用新型實施例中提供了一種光磁編碼器，包括：印刷電路板；環形的多對極磁體，所述多對極磁體軸向的一底面連接所述印刷電路板；若干個霍爾傳感器，固定于所述印刷電路板，所述若干個霍爾傳感器沿環形分布于所述多對極磁體的外側，且每個所述霍爾傳感器與所述多對極磁體之間的距離相同；擋光片，與所述多對極磁體同軸設置，且所述擋光片設置在所述多對極磁體軸向的另一底面上；若干個光電傳感器，固定于所述印刷電路板，各所述光電傳感器的光源部和檢測部分別設置在所述擋光片沿軸向的兩側。

在一些實施例中，所述光電傳感器的數量與所述多對極磁體中磁極的對數滿足如下關系：

n≤2^q

其中，n表示所述多對極磁體的磁極的對數，q表示所述光電傳感器的數量。

在一些實施例中，任意兩個所述霍爾傳感器之間的機械角度具有如下關系：

其中，T表示兩個霍爾傳感器之間的機械角度，θ₁表示一對磁極的電氣角度，x表示所述霍爾傳感器的數量，m表示所述兩個霍爾傳感器實際間隔的具有整周期的磁極對數，n表示所述多對極磁體的磁極的對數。

在一些實施例中，所述擋光片包括遮光區和透光區，所述擋光片相對于所述光電傳感器轉動時，所述遮光區和/或所述透光區位于所述光電傳感器的光源部和檢測部之間。