一种抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器的制作方法

本实用新型涉及一种编码器，具体涉及一种抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器。

背景技术：

现有的多圈绝对值编码器主要有两种形式。一种是基于光电和磁电原理复合型编码器，包括一磁电式绝对值编码单元和一光电式增量编码单元。该结构需要使用具有明暗刻线的码盘，而该码盘刻线的精度取决于制造工艺，制造成本高；另一方面，因为刻线在玻璃上的稳定性较好、精度较高，所以通常码盘由玻璃构成，但是玻璃具有易碎的特性，耐冲击和振动性能差。一种是多圈磁电式绝对值编码器，包括一变速齿轮箱，齿轮上布置磁石，各磁石在同一个平面上，磁石外径相等且均为2.5~3.5mm，每一感应芯片和该感应芯片相对应的磁铁的间距为0.5~1.5mm。该结构布置紧凑，磁石在同一平面，不可避免地存在电磁干扰，影响信号的输出精度；同时磁石直径小，磁场信号弱，对感应芯片提出要求更高；所有感应芯片均布置在同一电路板上，也会存在电气干扰，从而影响输出精度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种结构简单、抗干扰能力强，输出精度高的磁电多圈绝对值编码器。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，一种抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器，包括编码器本体，所述编码器本体包括变速齿轮箱，所述变速齿轮箱内设有三个输出轴，分别为第一输出轴，第二输出轴、第三输出轴；所述第一输出轴，第二输出轴、第三输出轴的端部分别连接第一磁石座、第二磁石座和第三磁石座；所述第一磁石座、第二磁石座和第三磁石座内分别设有第一磁石、第二磁石和第三磁石，所述第一磁石上端对应的位置设有第一感应芯片，所述第一感应芯片通过第一磁感应电路板固定，所述第二磁石、第三磁石上端对应的位置分别设有第二感应芯片、第三感应芯片，所述第二感应芯片、第三感应芯片通过第二磁感应电路板固定。

进一步，所述的第一磁石与第二磁石、第三磁石平面间的轴向距离为7-9mm。

进一步，所述磁石为扁平圆柱形。

进一步，所述的第一磁石、第二磁石、第三磁石的外径相等。

本实用新型抗干扰能力强，输出精度高，制造成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1所示实施例中变速齿轮箱的结构示意图。

图中：1-变速齿轮箱，11-输入轴，2-输出轴，21-第一输出轴，22-第二输出轴，23-第三输出轴，3-磁石座，31-第一磁石座，32-第二磁石座，33-第三磁石座，4-磁石，41-第一磁石，42-第二磁石42，43-第三磁石，5-感应芯片，51-第一感应芯片，52-第二感应芯片，53-第三感应芯片，6-磁感应电路板，61-第一磁感应电路板，62-第二磁感应电路板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参照附图1-2，本实施例包括编码器本体，所述编码器本体包括变速齿轮箱1，变速齿轮箱1内设有三个输出轴2，分别为第一输出轴21，第二输出轴22、第三输出轴23，所述输出轴2的端部连接磁石座3，所述磁石座3内设有磁石4，磁石4上端对应的位置设有感应芯片5，感应芯片5通过磁感应电路板6固定。

第一输出轴21，第二输出轴22、第三输出轴23的端部分别连接第一磁石座31、第二磁石座32和第三磁石座33，第一磁石座31、第二磁石座32和第三磁石座33内分别设有第一磁石41、第二磁石42和第三磁石43。

磁石4为扁平圆柱形，且第一磁石41与第二磁石42、第三磁石43不在同一平面内，第一磁石41与第二磁石42、第三磁石43平面间的轴向距离为8.5mm，第一磁石41、第二磁石42、第三磁石43的外径可以依据电磁输出性能及结构调整，本实施例中采用的是相等的外径，为φ10mm。

所述第一磁石41上端对应的位置设有第一感应芯片51，所述第一感应芯片51通过第一磁感应电路板61固定，所述第二磁石42、第三磁石43上端对应的位置分别设有第二感应芯片52、第三感应芯片53，所述第二感应芯片52、第三感应芯片53通过第二磁感应电路板62固定。

其中第一磁感应电路板61和第二磁感应电路板62相互独立，互不干扰，其中任一电路板故障后，不会影响另一块电路板正常运行。

所述第一输出轴21与变速齿轮箱1连接的输入轴11的速比为1：1，第二输出轴22与输入轴11的速比为1：16，第三输出轴23与输入轴11的速比为1：16²。

所述第一磁石41、第二磁石42、第三磁石43未全部布置于同一平面内，电磁及电气干扰减少，输出信号波形好，精度高。

本实施例的磁石空间布置通过实验验证，设计同样半径（1.84mm）的采样圆，旋转z轴上的磁石，分别取旋转45度和90度，通过对比3块磁石在同一平面，以及3块磁石在错开平面内，两种不同磁石布置方案，峰位偏移量大小，其峰值偏移量越小越好。本实用新型方案采用的错开平面布置的方案较3块磁石布置在同一平面内的方案，峰值偏移量小50%；具体数据见下表。

本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也仍在本实用新型专利的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

技术特征：

1.一种抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器，包括编码器本体，所述编码器本体包括变速齿轮箱，其特征在于：所述变速齿轮箱内设有三个输出轴，分别为第一输出轴，第二输出轴、第三输出轴；所述第一输出轴，第二输出轴、第三输出轴的端部分别连接第一磁石座、第二磁石座和第三磁石座；所述第一磁石座、第二磁石座和第三磁石座内分别设有第一磁石、第二磁石和第三磁石，所述第一磁石上端对应的位置设有第一感应芯片，所述第一感应芯片通过第一磁感应电路板固定，所述第二磁石、第三磁石上端对应的位置分别设有第二感应芯片、第三感应芯片，所述第二感应芯片、第三感应芯片通过第二磁感应电路板固定。

2.根据权利要求1所述的抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器，其特征在于：所述第一输出轴与变速齿轮箱连接的输入轴的速比为1：1，第二输出轴与输入轴的速比为1：16，第三输出轴与输入轴的速比为1：16²。

3.根据权利要求1或2所述的抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器，其特征在于：所述的第一磁石与第二磁石、第三磁石平面间的轴向距离为7-9mm。

4.根据权利要求1或2所述的抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器，其特征在于：所述磁石为扁平圆柱形。

5.根据权利要求4所述的抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器，其特征在于：所述的第一磁石、第二磁石、第三磁石的外径相等。

技术总结
一种抗干扰高精度磁电多圈绝对值编码器，包括编码器本体，所述编码器本体包括变速齿轮箱，所述变速齿轮箱内设有三个输出轴，分别为第一输出轴，第二输出轴、第三输出轴；所述第一输出轴，第二输出轴、第三输出轴的端部分别连接第一磁石座、第二磁石座和第三磁石座；所述第一磁石座、第二磁石座和第三磁石座内分别设有第一磁石、第二磁石和第三磁石，所述第一磁石上端对应的位置设有第一感应芯片，所述第一感应芯片通过第一磁感应电路板固定，所述第二磁石、第三磁石上端对应的位置分别设有第二感应芯片、第三感应芯片，所述第二感应芯片、第三感应芯片通过第二磁感应电路板固定。本实用新型抗干扰能力强，输出精度高，制造成本低。

技术研发人员：朱沛宁;何利;熊朝阳;姚锐;陈冬阳;狄政璋;郑自儒;胡盛青
受保护的技术使用者：湖南航天磁电有限责任公司
技术研发日：2020.12.08
技术公布日：2021.07.13