專利名稱：絕對值磁電編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量儀表領(lǐng)域，特別涉及一種絕對值磁電編碼器。
背景技術(shù)：
編碼器(encoder)是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。前者稱為碼盤，后者稱碼尺.按照數(shù)據(jù)讀出方式的不同，編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式采用電刷輸出，通過電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“ I”還是“O”;非接觸式的接受敏感元件包括光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時以透光區(qū)和不透光區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“I還是“O。同傳統(tǒng)的光電式和光柵式編碼器相比，磁電式編碼器具有抗振動、抗腐蝕、抗污染、抗干擾和寬溫度的特性，因此可應(yīng)用于傳統(tǒng)的光電編碼器不能適應(yīng)的領(lǐng)域。磁電編碼器原理是采用磁阻或者霍爾元件對變化的磁性材料的角度或者位移值進(jìn)行測量，磁性材料角度或者位移的變化會引起一定電流或者電壓的變化，通過放大電路對變化量進(jìn)行放大，通過單片機(jī)處理后輸出脈沖信號或者模擬量信號，達(dá)到測量的目的。其結(jié)構(gòu)分為采樣檢測和放大輸出兩部分，采用檢測一般采用橋式電路來完成，有半橋和全橋兩種，放大輸出一般通過三極管和運(yùn)放等器件去實現(xiàn)?，F(xiàn)有的絕對值磁電編碼器包括機(jī)械傳動部件、旋轉(zhuǎn)軸和固定于旋轉(zhuǎn)軸末端的磁盤。工作時，待測量物體通過機(jī)械傳動部件帶動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動磁盤旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有的絕對值磁電編碼器需要機(jī)械傳動部件，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且成本較高。另外，機(jī)械傳動部件因正反轉(zhuǎn)而存在機(jī)械誤差或相對回轉(zhuǎn)誤差。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的絕對值磁電編碼器需要機(jī)械傳動部件和旋轉(zhuǎn)軸帶動磁盤旋轉(zhuǎn)的缺陷，提供一種絕對值磁電編碼器，該絕對值磁電編碼器的磁盤相對于地磁場保持固定，并且無需機(jī)械傳動部件。本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種絕對值磁電編碼器，其包括一底座，其特點(diǎn)在于，該絕對值磁電編碼器還包括一中心軸、一第一磁盤和一磁感應(yīng)電路板，該中心軸和該磁感應(yīng)電路板均與該底座固定連接，該第一磁盤與該中心軸相互樞接，該磁感應(yīng)電路板用于檢測該第一磁盤的磁場分布并輸出一電信號。較佳的，該中心軸上還樞接有一第二磁盤，該第二磁盤用于支撐并帶動該第一磁盤旋轉(zhuǎn)。制作時，該第二磁盤的磁場強(qiáng)度一般較該第一磁盤大，以便較為迅速地驅(qū)動該第一磁盤旋轉(zhuǎn)而矯正偏轉(zhuǎn)角。較佳的，該第一磁盤或該第二磁盤通過一軸承與該中心軸相樞接。該些軸承的作用是使用滾動代替滑動，避免該第二磁盤與該中心軸直接接觸而摩擦力較大的問題。較佳的，該中心軸上還樞接有一軸承、一轉(zhuǎn)盤和一第二磁盤，該軸承用于支撐該轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤用于支撐第二磁盤，該第二磁盤用于支撐并帶動該第一磁盤旋轉(zhuǎn)。較佳的，該絕對值磁電編碼器還包括一保護(hù)罩，該保護(hù)罩與該底座的鄰接處還設(shè)置有一密封圈。該密封圈的作用是防塵防水。較佳的，該保護(hù)罩的材質(zhì)為金屬、陶瓷或塑料。較佳的，該保護(hù)罩的材質(zhì)為玻璃或透明塑料。通過使用玻璃或透明塑料，不僅便于觀察該絕對值磁電編碼器內(nèi)部各個元器件的工作狀況，而且該絕對值磁電編碼器也更加美觀。較佳的，該保護(hù)罩上設(shè)置有一分集線頭，該分集線頭用于匯集由該磁感應(yīng)電路板分出的信號線并將所述信號線與外界一線纜電連接。本實用新型的積極進(jìn)步效果在于本實用新型提供了一種絕對值磁電編碼器，該第一磁盤相對于地磁場保持固定，磁感應(yīng)電路板和中心軸跟隨底座轉(zhuǎn)動。在第一磁盤保持與地磁場相對固定的條件下，通過底座帶動磁感應(yīng)電路板轉(zhuǎn)動，依然能夠?qū)崿F(xiàn)對旋轉(zhuǎn)角度的測量。簡而言之，通過應(yīng)用相對運(yùn)動的原理和指南針的原理，不僅節(jié)省了機(jī)械傳動部件，而且無相對回轉(zhuǎn)誤差。

圖1為本實用新型較佳實施例的絕對值磁電編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的第一磁盤和第二磁盤的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明底座1密封圈 2中心軸3 軸承4轉(zhuǎn)盤5第二磁盤6第一磁盤7 磁感應(yīng)電路板8保護(hù)罩9 分集線頭10線纜1具體實施方式
下面舉個較佳實施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。如圖1-2所示，本實施例的絕對值磁電編碼器包括一底座1、一保護(hù)罩9、一中心軸3、一第一磁盤7和一磁感應(yīng)電路板8,該中心軸3和該磁感應(yīng)電路板8均與該底座I固定連接，該第一磁盤7與該中心軸3相互樞接，該磁感應(yīng)電路板8用于檢測該第一磁盤I的磁場分布并輸出一電信號。該中心軸3上還樞接有一軸承4、一轉(zhuǎn)盤5和一第二磁盤6,該軸承4用于支撐該轉(zhuǎn)盤5，該轉(zhuǎn)盤5用于支撐第二磁盤6，該第二磁盤6用于支撐并帶動該第一磁盤7旋轉(zhuǎn)。該保護(hù)罩9與該底座I的鄰接處還設(shè)置有一密封圈2。本實施例的保護(hù)罩9的材質(zhì)為透明鋼化玻璃。該保護(hù)罩9上設(shè)置有一分集線頭10，該分集線頭10用于匯集由該磁感應(yīng)電路板8分出的信號線并將該信號線與外界一線纜11電連接。該第一磁盤7的上表面與該磁感應(yīng)電路板8空隙小于3毫米，以便能夠精確檢測該第一磁盤7的磁場強(qiáng)度的變化。安裝時，將該底座I固定于待測量物體上，將該磁感應(yīng)電路板8分出的信號線與該分集線頭10的進(jìn)線端連接，將線纜11與該分集線頭10的出線端相連接，線纜傳輸?shù)男盘柨梢酝ㄟ^顯示器進(jìn)行顯示。使用時，待測量物體帶動該中心軸3和該磁感應(yīng)電路板8旋轉(zhuǎn)，該第二磁盤6帶動該第一磁盤7旋轉(zhuǎn)并矯正偏角，最終達(dá)到與地磁場相對穩(wěn)定的方位，即該第二磁盤6的N極和該第一磁盤7的N極始終指向地磁的S極。由于該磁感應(yīng)電路板8跟隨待測量物體旋轉(zhuǎn)，而該第一磁盤7不隨待測量物體旋轉(zhuǎn)(相對地磁場固定，猶如指南針)，因此該磁感應(yīng)電路板8相對于該第一磁盤7必然形成一旋轉(zhuǎn)角度，該旋轉(zhuǎn)角度必然等于待測量物體的旋轉(zhuǎn)角度。通過測量該第一磁盤7的磁場，該磁感應(yīng)電路板8的最終計算出該旋轉(zhuǎn)角度。該第二磁盤6的尺寸和磁場強(qiáng)度都較該第一磁盤7大，以便較為迅速地驅(qū)動該第一磁盤7旋轉(zhuǎn)而矯正偏轉(zhuǎn)角。該軸承4的作用是使用滾動代替滑動，摒棄該第二磁盤6與該中心軸3直接接觸而摩擦力較大的問題。該密封圈2的作用是防塵防水。該分集線頭10作用是便于導(dǎo)線的連接和分集。實際制作時，該保護(hù)罩9的材質(zhì)還可以為其它非透明材質(zhì)，例如，金屬、陶瓷或非透明塑料，但這種情況下不便于觀察絕對值磁電編碼器內(nèi)部元器件的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。其次，也可以只設(shè)置該第一磁盤7而摒棄該第二磁盤6，但此時該第一磁盤7不能夠迅速而精確地恢復(fù)至與地磁場相對穩(wěn)定的方位。再次，該軸承4、該密封圈2、該分集線頭10是實現(xiàn)相應(yīng)更好測量效果時的進(jìn)一步要求，研發(fā)人員可以適當(dāng)?shù)厝∩峄蚋鼡Q。最后，還可以采用該第一磁盤和/或該第二磁盤通過一軸承與該中心軸相樞接的結(jié)構(gòu)形式。本實施例還給出一種制作出磁電編碼器的方法，該方法包括以下步驟首先，將一磁感應(yīng)電路板與一密封盒體相固定；然后，在該密封盒體內(nèi)充滿透明液體，并在該密封盒體內(nèi)放置一第三磁盤，該液體用于懸浮該第三磁盤。在懸浮于透明液體的情況下，該第三磁盤相對于地磁場保持固定。安裝時，將密封盒體水平地固定于待測量物體的表面。工作時，該待測量物通過該密封盒帶動該磁感應(yīng)電路板旋轉(zhuǎn)，而該第三磁盤不會旋轉(zhuǎn)，通過測量該第三磁盤的磁場，該磁感應(yīng)電路板最終計算出該旋轉(zhuǎn)角度。通過該方法制作的磁電編碼器僅包括一個密封盒體、一個磁感應(yīng)電路板、一個第三磁盤或磁針，因此結(jié)構(gòu)極其簡單。需要指出的是本實施例的絕對值磁電編碼器在使用時最好與地面保持平行，以便使得該些磁盤或磁針迅速地感應(yīng)地磁場。另外，在現(xiàn)有的絕對值磁電編碼器中，機(jī)械傳動軸需要伸出殼體，因此傳動軸孔處無法做到絕對密封。但是，在本實施例的絕對值磁電編碼器中，該中心軸3無需伸出該保護(hù)罩9與該底座1，因此該保護(hù)罩9與該底座I可以制作成絕對密封，進(jìn)而本實施例的絕對值磁電編碼器能夠應(yīng)用于深海中。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種絕對值磁電編碼器，其包括一底座，其特征在于，該絕對值磁電編碼器還包括一中心軸、一第一磁盤和一磁感應(yīng)電路板，該中心軸和該磁感應(yīng)電路板均與該底座固定連接， 該第一磁盤與該中心軸相互樞接，該磁感應(yīng)電路板用于檢測該第一磁盤的磁場分布并輸出一電信號。
2.如權(quán)利要求1所述的絕對值磁電編碼器，其特征在于，該中心軸上還樞接有一第二磁盤，該第二磁盤用于支撐并帶動該第一磁盤旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的絕對值磁電編碼器，其特征在于，該第一磁盤或該第二磁盤通過一軸承與該中心軸相樞接。
4.如權(quán)利要求1所述的絕對值磁電編碼器，其特征在于，該中心軸上還樞接有一軸承、 一轉(zhuǎn)盤和一第二磁盤，該軸承用于支撐該轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤用于支撐第二磁盤，該第二磁盤用于支撐并帶動該第一磁盤旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的絕對值磁電編碼器，其特征在于，該絕對值磁電編碼器還包括一保護(hù)罩，該保護(hù)罩與該底座的鄰接處還設(shè)置有一密封圈。
6.如權(quán)利要求1所述的絕對值磁電編碼器，其特征在于，該保護(hù)罩的材質(zhì)為金屬、陶瓷或塑料。
7.如權(quán)利要求1所述的絕對值磁電編碼器，其特征在于，該保護(hù)罩的材質(zhì)為玻璃或透明塑料。
8.如權(quán)利要求1-7中任意一項所述的絕對值磁電編碼器，其特征在于，該保護(hù)罩上設(shè)置有一分集線頭，該分集線頭用于匯集由該磁感應(yīng)電路板分出的信號線并將所述信號線與外界一線纜電連接。
專利摘要本實用新型提供一種絕對值磁電編碼器，其包括一底座，該絕對值磁電編碼器還包括一中心軸、一第一磁盤和一磁感應(yīng)電路板，該中心軸和該磁感應(yīng)電路板均與該底座固定連接，該第一磁盤與該中心軸相互樞接，該磁感應(yīng)電路板用于檢測該第一磁盤的磁場分布并輸出一電信號。在本實用新型的絕對值磁電編碼器中，該第一磁盤相對于地磁場保持固定，該磁感應(yīng)電路板和該中心軸跟隨該底座轉(zhuǎn)動。在第一磁盤保持與地磁場相對固定的條件下，通過底座帶動磁感應(yīng)電路板轉(zhuǎn)動，依然能夠?qū)崿F(xiàn)對旋轉(zhuǎn)角度的測量。簡而言之，通過應(yīng)用相對運(yùn)動的原理和指南針的原理，不僅節(jié)省了機(jī)械傳動部件，而且無相對回轉(zhuǎn)誤差。
文檔編號G01D5/12GK202885841SQ20122053338
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者裘奮 申請人:上海精浦機(jī)電有限公司