压电发电器和电机编码器的制作方法

本申请涉及电机编码器领域，具体而言，涉及一种压电发电器和电机编码器。

背景技术：

1、当前电机编码器按供电方式可以分为通过外部供电电路供电和自供电两种方式来实现电信号的存储，其中使用外部供电电路供电需要更换和维护，进一步增加了人力物力的成本，然而自供电实现电信号的存储的编码器中的韦根线圈单次电脉冲能量较小，限制了较高能耗元器件的应用。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种压电发电器和电机编码器，以至少解决现有技术中自供电的电机编码器很难应用于较高能耗的元器件的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种压电发电器，包括：旋转组件，旋转组件可沿第一轴线旋转；电磁发生组件，具有相斥的两级，电磁发生组件用于在旋转组件的驱动作用下旋转，电磁发生组件具有第一位置和第二位置；电磁作用组件，具有相斥的两级，在电磁发生组件位于第一位置的情况下，电磁发生组件与电磁作用组件异极相对，在电磁发生组件位于第二位置的情况下，电磁发生组件与电磁作用组件同极相对，第一位置与第二位置周期切换以使电磁作用组件与电磁发生组件之间产生相应的吸引力和排斥力；压电组件，与电磁作用组件配合，以在吸引力和排斥力的作用下产生电能。

3、可选地，发电器还包括限位件，限位件与电磁作用组件和压电组件配合设置，以使电磁作用组件和压电组件相对静止。

4、可选地，限位件包括：第一固定组件和外壳，其中，第一固定组件位于压电组件远离电磁作用组件的一侧，以将压电组件固定于外壳内。

5、可选地，发电器还包括振动组件，振动组件中的部分接触设置于压电组件与电磁作用组件之间。

6、可选地，振动组件包括振动臂，振动臂包括固定端和自由端，压电组件与电磁作用组件相对设置于自由端的两侧。

7、可选地，发电器还包括第二固定组件，第二固定组件与固定端连接。

8、可选地，电磁发生组件为磁环，磁环套设于旋转组件上。

9、根据本申请的另一方面，提供了一种电机编码器，包括：电机和上述压电发电器，其中，电机与压电发电器中的旋转组件连接。

10、可选地，发电器还包括限位件，限位件与电磁作用组件和压电组件配合设置，限位件包括：第一固定组件和外壳，其中，第一固定组件位于压电组件远离电磁作用组件的一侧，以将压电组件固定于外壳内，电机编码器还包括壳体，压电发电器设置于壳体中，压电发电器的外壳与壳体连接。

11、可选地，电机编码器还包括电路模块，与压电组件电连接，电路模块具有整流电路模块和功能电路模块，其中，整流电路模块用于将压电组件输出的脉冲电流转化为直流电源为功能电路模块供电，功能电路模块用于检测编码器的功能参数，功能参数至少包括以下之一：旋转角度和旋转圈数。

12、应用本申请的技术方案，提供了一种压电发电器和电机编码器，其中，压电发电器包括：旋转组件、电磁发生组件、电磁作用组件和压电组件，其中旋转组件可沿第一轴线旋转，电磁发生组件具有相斥的两级，电磁发生组件在旋转组件的驱动作用下随旋转组件一起旋转，电磁发生组件具有第一位置和第二位置，电磁作用组件具有相斥的两级，在电磁发生组件位于第一位置的情况下，电磁发生组件与电磁作用组件异极相对，在电磁发生组件位于第二位置的情况下，电磁发生组件与电磁作用组件同极相对，第一位置与第二位置周期切换以使电磁作用组件与电磁发生组件之间产生相应的吸引力和排斥力，压电组件与电磁作用组件相配合，同样会受到吸引力和排斥力的作用，在这两种力的作用下压电组件将机械能转化为了电能进而为外部设备进行供电。由于电磁发生组件旋转一周供能可以达到1e3-1e4 nj，远超韦根线圈，从而采用上述压电发电器以利用压电效应为编码器供能，能够实现更强的供电能力，具体可以超过韦根线圈1至2个数量级，进而能够将上述压电发电器应用于较高能耗的元器件。

技术特征：

1.一种压电发电器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的发电器，其特征在于，所述发电器还包括限位件，所述限位件与所述电磁作用组件和所述压电组件配合设置，以使所述电磁作用组件和所述压电组件相对静止。

3.根据权利要求2所述的发电器，其特征在于，所述限位件包括：第一固定组件和外壳，其中，所述第一固定组件位于所述压电组件远离所述电磁作用组件的一侧，以将所述压电组件固定于所述外壳内。

4.根据权利要求1所述的发电器，其特征在于，所述发电器还包括振动组件，所述振动组件中的部分接触设置于所述压电组件与所述电磁作用组件之间。

5.根据权利要求4所述的发电器，其特征在于，所述振动组件包括振动臂，所述振动臂包括固定端和自由端，所述压电组件与所述电磁作用组件相对设置于所述自由端的两侧。

6.根据权利要求5所述的发电器，其特征在于，所述发电器还包括第二固定组件，所述第二固定组件与所述固定端连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的发电器，其特征在于，所述电磁发生组件为磁环，所述磁环套设于所述旋转组件上。

8.一种电机编码器，其特征在于，包括：电机和权利要求1至7中任一项所述的压电发电器，其中，所述电机与所述压电发电器中的旋转组件连接。

9.根据权利要求8所述的编码器，其特征在于，所述发电器还包括限位件，所述限位件与所述电磁作用组件和所述压电组件配合设置，所述限位件包括：第一固定组件和外壳，其中，所述第一固定组件位于所述压电组件远离所述电磁作用组件的一侧，以将所述压电组件固定于所述外壳内，所述电机编码器还包括壳体，所述压电发电器设置于所述壳体中，所述外壳与所述壳体连接。

10.根据权利要求8所述的编码器，其特征在于，所述电机编码器还包括电路模块，与所述压电组件电连接，所述电路模块包括：整流电路模块和功能电路模块，其中，所述整流电路模块用于将所述压电组件输出的脉冲电流转化为直流电源为功能电路模块供电，所述功能电路模块用于检测所述编码器的功能参数，所述功能参数至少包括以下之一：旋转角度和旋转圈数。

技术总结
本申请提供了一种压电发电器和电机编码器，其中，压电发电器包括：旋转组件，旋转组件可沿第一轴线旋转；电磁发生组件，具有相斥的两级，电磁发生组件用于在旋转组件的驱动作用下旋转，电磁发生组件具有第一位置和第二位置；电磁作用组件，具有相斥的两级，在电磁发生组件位于第一位置的情况下，电磁发生组件与电磁作用组件异极相对，在电磁发生组件位于第二位置的情况下，电磁发生组件与电磁作用组件同极相对，第一位置与第二位置周期切换以使电磁作用组件与电磁发生组件之间产生相应的吸引力和排斥力；压电组件，与电磁作用组件配合，以在吸引力和排斥力的作用下产生电能，以实现应用于较高能耗元器件的目的。

技术研发人员：鲁鹏棋,严政人
受保护的技术使用者：浙江驰拓科技有限公司
技术研发日：20231114
技术公布日：2024/7/9