一種非接觸式磁性編碼傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非接觸式磁性編碼傳感器，其主要包括：磁性編碼器和傳感器本體總成，磁性編碼器一個周期內(nèi)的磁場呈正弦分布，而傳感器本體總成采集來自于旋轉(zhuǎn)磁性編碼器產(chǎn)生的變化磁場，并對應(yīng)輸出一路正弦模擬信號和一路余弦模擬信號。本發(fā)明提供的非接觸式絕對式磁性編碼傳感器，能夠精確測量旋轉(zhuǎn)物體的速度和絕對位置，同時能檢測旋轉(zhuǎn)方向。同時，該磁性編碼傳感器的測量精度高、響應(yīng)時間快，且工藝簡單，壽命長，能工作在高溫，油污的環(huán)境下。
【專利說明】
一種非接觸式磁性編碼傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種測量技術(shù)，具體涉及磁性編碼傳感器。【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)檢測原理，目前常用的測量旋轉(zhuǎn)物體的編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。
[0003]光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。在圓盤上有規(guī)則地刻有透光和不透光的線條，在圓盤兩側(cè)，安放發(fā)光元件和光敏元件。當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時，光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化，光敏元件輸出波形經(jīng)過整形后變?yōu)槊}沖，碼盤上有之相標(biāo)志，每轉(zhuǎn)一圈輸出一個脈沖。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向， 碼盤還可提供相位相差90°的兩路脈沖信號。[〇〇〇4]磁性編碼器經(jīng)常也被稱為磁電式編碼器，其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阻或者電壓的變化，再經(jīng)過電路的信號處理即可輸出信號。
[0005]感應(yīng)式編碼器(旋轉(zhuǎn)變壓器)是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的信號元件。當(dāng)勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時，輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦或余弦函數(shù)關(guān)系，或保持某一比例關(guān)系，或在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系。
[0006]旋轉(zhuǎn)變壓器的定子和轉(zhuǎn)子之間的磁通分布符合正弦規(guī)律，因此當(dāng)激磁電壓加到定子繞組上時，通過電磁耦合，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。其輸出電壓的大小取決于轉(zhuǎn)子的角向位置，即隨著轉(zhuǎn)子偏移的角度呈正弦變化。感應(yīng)電壓的相位角等于轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)角。因此只要檢測出轉(zhuǎn)子輸出電壓的相位角，就知道了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角。
[0007]電容式編碼器利用的原理與成熟、低成本而且精密的數(shù)字游標(biāo)卡尺相同。它具有兩個柱狀或線狀型式，一個在固定元件上，另一個在運動元件上，兩者一起形成了一個配置為發(fā)送器/接收器對的可變電容器。當(dāng)編碼器轉(zhuǎn)動時，處理電路對這些線的變化進(jìn)行計數(shù)， 并利用內(nèi)插法尋找軸的位置和轉(zhuǎn)動方向，建立標(biāo)準(zhǔn)的正交輸出，以及其它編碼器提供的換向輸出。
[0008]這些編碼器在實際的應(yīng)用過程中都存在不同的缺點:
[0009]1.光電式編碼器的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，光源壽命偏短。[〇〇1〇] 2.傳統(tǒng)磁性編碼器的缺點是精度低，響應(yīng)時間慢。
[0011]3.感應(yīng)式編碼器(旋轉(zhuǎn)變壓器)的缺點是結(jié)構(gòu)、信號處理比較復(fù)雜，精度低，體積較大，價格高。
[0012]4.電容式編碼器的缺點是工作容易受到外界(特別是濕度)的干擾，工作穩(wěn)定性低，無法滿足大位移(角位移)測量的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]針對目前常用的測量旋轉(zhuǎn)物體的編碼器普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測量精度不高的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高的絕對式磁性編碼器，能夠精確測量轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)絕對角度位置，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。
[0014]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0015]—種非接觸式磁性編碼傳感器，所述傳感器包括:
[0016]磁性編碼器，所述磁性編碼器一個周期內(nèi)(360°)的磁場呈正弦分布；[〇〇17]傳感器本體總成，所述傳感器本體總成采集來自于旋轉(zhuǎn)磁性編碼器產(chǎn)生的變化磁場，并對應(yīng)輸出一路正弦模擬信號和一路余弦模擬信號。
[0018]優(yōu)選的，所述磁性編碼器通過注塑充磁實現(xiàn)一個周期內(nèi)的磁場呈正弦分布。
[0019]優(yōu)選的，所述磁性編碼器隨目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)的同時，輸出周期變化的連續(xù)磁場。
[0020]優(yōu)選的，所述磁性編碼器包括支撐固定圈以及鋪設(shè)在支撐固定圈側(cè)的磁性材料。
[0021]優(yōu)選的，所述磁性材料在厚度方向上的磁場強(qiáng)度呈階梯變化。
[0022]優(yōu)選的，所述支撐固定圈支撐和定型磁性材料，并聚磁。
[0023]優(yōu)選的，所述傳感器本體總成包括至少5顆磁感應(yīng)芯片、電路板、支架以及導(dǎo)線，所述至少5顆磁感應(yīng)芯片對應(yīng)于磁性編碼器，通過支架等距安置在電路板上;所述導(dǎo)線與電路板連接。
[0024]優(yōu)選的，所述電路板為圓環(huán)形，支架對應(yīng)于電路板呈圓環(huán)形，至少5顆磁感應(yīng)芯片通過圓環(huán)形支架等距安置在圓環(huán)形電路板上，并呈圓形分布。
[0025]優(yōu)選的，所述傳感器本體總成還包括封裝件，所述封裝件將傳感器本體總成中的磁感應(yīng)芯片、電路板以及支架封裝成一體。
[0026]優(yōu)選的，所述傳感器本體總成還包括金屬屏蔽外罩。
[0027]優(yōu)選的，所述磁感應(yīng)芯片感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁性編碼器產(chǎn)生的變化磁場，形成對應(yīng)的電壓信號，并傳至電路板，所述電路板對采集到的電壓信號進(jìn)行疊加運算，最終分別輸出一路正弦模擬信號和一路余弦模擬信號。
[0028]本發(fā)明提供的非接觸式絕對式磁性編碼傳感器，能夠精確測量旋轉(zhuǎn)物體的速度和絕對位置，同時能檢測旋轉(zhuǎn)方向。
[0029]同時，該磁性編碼傳感器的測量精度高、響應(yīng)時間快，且工藝簡單，壽命長，能工作在高溫，油污的環(huán)境下。
[0030]再者，該磁性編碼傳感器的電路設(shè)計簡單，不涉及解碼芯片，實現(xiàn)方式巧妙，從而研發(fā)投入少，成本低?！靖綀D說明】
[0031]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0032]圖1為本發(fā)明實例中非接觸式磁性編碼傳感器的爆炸圖；
[0033]圖2為本發(fā)明實例中非接觸式磁性編碼傳感器的剖視圖；
[0034]圖3為本發(fā)明實例中磁性編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇35]圖4為圖3中A部分的放大圖；
[0036]圖5為本發(fā)明實例中磁性材料的極性示意圖；
[0037]圖6為本發(fā)明實例中磁性編碼器旋轉(zhuǎn)時，輸出的周期變化的連續(xù)磁場示意圖。
[0038]圖7為本發(fā)明實例中傳感器本體總成的爆炸圖；
[0039]圖8為本發(fā)明實例中傳感器本體總成中磁感應(yīng)芯片、電路板以及磁性編碼器之間的裝配主視圖；
[0040]圖9為本發(fā)明實例中傳感器本體總成中磁感應(yīng)芯片、電路板以及磁性編碼器之間的裝配側(cè)視圖；
[0041]圖10為本發(fā)明實例中磁性編碼器旋轉(zhuǎn)時，傳感器中磁感應(yīng)芯片輸出信號曲線示意圖?！揪唧w實施方式】
[0042]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0043]參見圖1和2,其示出本發(fā)明實例中非接觸式磁性編碼傳感器的基本組成結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。
[0044]由圖可知，本實例中的非接觸式磁性編碼傳感器100整體為圓環(huán)形，主要包括環(huán)形磁性編碼器110、環(huán)形傳感器本體總成120以及金屬外殼130三部分。
[0045]其中，環(huán)形磁性編碼器110非接觸的嵌設(shè)在環(huán)形傳感器本體總成120中，并可隨目標(biāo)物體在傳感器本體總成120中旋轉(zhuǎn);而金屬外殼130設(shè)置在傳感器本體總成120外側(cè)。
[0046]由此構(gòu)成的非接觸式磁性編碼傳感器100,其中的環(huán)形磁性編碼器110隨目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)的同時，輸出周期變化的連續(xù)磁場(一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)即360°，磁場強(qiáng)度呈正弦分布)；傳感器本體總成120則采集來自于旋轉(zhuǎn)磁性編碼器110的變化磁場，通過計算對應(yīng)輸出一路正弦模擬信號和一路余弦模擬信號;基于該兩路模擬信號，可精確得到旋轉(zhuǎn)絕對角度位置、旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)方向。[〇〇47] 而金屬外殼130對傳感器形成物理防護(hù)和EMC防護(hù)，防止外界干擾，保護(hù)傳感器，保證傳感器檢測的可靠性。[〇〇48]針對上述的原理方案，以下通過一具體應(yīng)用實例來進(jìn)一步闡釋本原理方案。
[0049]本傳感器100中的環(huán)形磁性編碼器110,其主要用于通過旋轉(zhuǎn)輸出不同磁性曲線， 使環(huán)形傳感器本體總成120感應(yīng)不同的磁場強(qiáng)度。
[0050]參見圖3,其所示為本實例中環(huán)形磁性編碼器110的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該環(huán)形磁性編碼器110主要由磁性材料111和支撐固定圈112相互配合組成，磁性材料111沿支撐固定圈112的圓周方向鋪設(shè)在支撐固定圈112的外側(cè)面上。
[0051]這里的支撐固定圈112具體為一不銹鋼圈，采用材料SUS430,用于支撐和定型磁性材料111，并防止磁性材料111的破損，同時還具有聚磁(集磁)功能。這里通過不銹鋼圈112 (即支撐固定圈)的集磁功能，能有效防止外界磁場對磁性材料111的干擾，使磁性材料111 的磁力線分布更加均勻，磁場方向聚向磁環(huán)的徑向，磁場強(qiáng)度更可控。[〇〇52]參見圖4,該支撐固定圈112由橫截面為倒“L”形的不銹鋼圈構(gòu)成，該不銹鋼圈的外側(cè)面形成橫截面為倒“L”形環(huán)形槽，用于安置磁性材料111，可很好的對磁性材料111形成支撐和定型，有效防止磁性材料111的破損，且具有聚磁功能。[〇〇53]參見圖4,對于磁性材料111，其整體為與作為支撐固定圈112的不銹鋼圈的外側(cè)面相配合的空心圓柱形(橫截面為圓環(huán)形)，且內(nèi)側(cè)面具有對應(yīng)于不銹鋼圈外側(cè)面的倒“L”形環(huán)形槽的環(huán)形凸塊。
[0054]該磁性材料111通過內(nèi)側(cè)面的環(huán)形凸塊與不銹鋼圈112外側(cè)面的橫截面為倒“L”形的環(huán)形槽配合，整體安置在不銹鋼圈112外側(cè)面，由此構(gòu)成環(huán)形磁性編碼器110。
[0055]再者，該磁性材料111充磁后，原其圓周方向一半為N極，另一半為S極(如圖5所示)。該磁性材料111充磁后使其在厚度方向有不同強(qiáng)度的表面磁場G1，G2，G3,由此構(gòu)成階梯變化的磁場強(qiáng)度，以滿足傳感器的使用需求。
[0056]基于上述方案構(gòu)成的環(huán)形磁性編碼器110,其通過注塑充磁實現(xiàn)一個周期(即 360° )內(nèi)的磁場呈正弦分布，由此本環(huán)形磁性編碼器110隨目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)的同時，將可輸出如圖6所示的周期變化的連續(xù)磁場，即一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)即360°，磁場強(qiáng)度呈正弦分布。[〇〇57] 參見圖7和圖2,本傳感器100中的環(huán)形傳感器本體總成120主要包括五顆磁感應(yīng)芯片121、電路板122、支架123、導(dǎo)線124以及封裝件125這幾部分。[〇〇58]磁感應(yīng)芯片121，為環(huán)形傳感器本體總成120中的感應(yīng)元件，用于感應(yīng)磁性編碼器 110旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁場變化，形成對應(yīng)的電壓信號。
[0059]本實例中的磁感應(yīng)芯片121由霍爾或磁阻芯片構(gòu)成，共計采用五個，對于磁感應(yīng)芯片121的數(shù)量并不限于五個，根據(jù)需要可采用6個及以上。
[0060]參見圖2、圖8和圖9,本實例中的這五個磁感應(yīng)芯片121沿圓周方向并等距的安置在電路板122上，同時在沿圓周方向等距分布的五個磁感應(yīng)芯片121的內(nèi)側(cè)形成圓形感應(yīng)區(qū)域126,該圓形感應(yīng)區(qū)域126的大小與環(huán)形磁性編碼器110的尺寸對應(yīng)，可容環(huán)形磁性編碼器 110非接觸的、可轉(zhuǎn)動的安置在其內(nèi)。[0061 ]由此當(dāng)環(huán)形磁性編碼器110旋轉(zhuǎn)時，由于環(huán)形磁性編碼器110上具有的特定磁性曲線，使得環(huán)形磁性編碼器110上磁場不斷發(fā)生變化，而五個磁感應(yīng)芯片121分別從不同位置感應(yīng)對應(yīng)的磁場信號，并輸出對應(yīng)的特定信號，即通過五個磁感應(yīng)芯片121感應(yīng)到不同位置的磁場信號，從而輸出特定信號對應(yīng)不同位置。[〇〇62]為了很好的設(shè)置五個磁感應(yīng)芯片121，以保證整個傳感器100性能的穩(wěn)定可靠性， 本實例中采用支架123來定位五個磁感應(yīng)芯片121的位置，并支撐五個磁感應(yīng)芯片121，使得五個磁感應(yīng)芯片121整體可靠的安置在電路板122上。[〇〇63] 參見圖7,本支架123具體為圓環(huán)形的塑料支架，其尺寸大小與環(huán)形磁性編碼器110 對應(yīng)，可容環(huán)形磁性編碼器110非接觸的、可轉(zhuǎn)動的安置在其內(nèi)；同時在內(nèi)側(cè)等距的開設(shè)有五個磁感應(yīng)芯片安置槽123a。通過該圓環(huán)形的塑料支架123能夠?qū)ξ鍌€磁感應(yīng)芯片121進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的定位，并形成穩(wěn)定可靠的支撐，從而實現(xiàn)五個磁感應(yīng)芯片121整體可靠與電路板122組裝，以保證整個傳感器的可靠性。[〇〇64]本實例中的電路板122為整個傳感器100中的信號處理部件，其與五個磁感應(yīng)芯片 121連接，接收并處理五個磁感應(yīng)芯片121感應(yīng)環(huán)形磁性編碼器110旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的周期性磁場變化所形成的電壓信號，輸出一路正弦信號和一路余弦信號。[〇〇65] 為便于與磁感應(yīng)芯片以及塑料支架123組裝，該電路板122采用圓環(huán)形的PCBA結(jié)構(gòu)，其大小對應(yīng)于塑料支架123,并在對應(yīng)于塑料支架123上安置槽123a的位置設(shè)置有相應(yīng)的接口，用于與磁感應(yīng)芯片121連接。[〇〇66]為了高效精確的處理五個磁感應(yīng)芯片121傳輸?shù)男盘?，該電路?22中集成有計算電路，該計算電路主要由集成運算放大器、電阻等電子元器件組成。該計算電路對5個相位差72°的正弦波進(jìn)行波形疊加，輸出兩路周期與幅度相同，相位相差90°的正弦信號和余弦信號。
[0067]由于這兩路的正弦信號和余弦信號在同一時點的相位差處處不等，在經(jīng)過處理后可以得到旋轉(zhuǎn)絕對角度位置;而通過計數(shù)固定時間段內(nèi)正弦或余弦周期數(shù)則可以得到旋轉(zhuǎn)速度。
[0068]該計算電路無需復(fù)雜運算電路或處理器，降低整個電路板122的復(fù)雜程度和成本， 并保證信號的高精度。[〇〇69]由此設(shè)置的環(huán)形電路板122與安置有五個磁感應(yīng)芯片121的塑料支架123裝配連接，同時與五個磁感應(yīng)芯片121連接，同步接收五個磁感應(yīng)芯片121傳輸?shù)男盘?，通過集成的計算電路對5個相位差72°的正弦波進(jìn)行波形疊加，輸出兩路周期與幅度相同，相位相差90° 的正弦信號和余弦信號。
[0070]本實例中的導(dǎo)線124為整個傳感器100中的信號輸出部件，其一端與環(huán)形電路板 122的輸出端連接，另一端可與相應(yīng)的應(yīng)用電路或設(shè)備連接，將環(huán)形電路板122產(chǎn)生的一路正弦信號和一路余弦信號傳至。
[0071]為保證信號傳輸?shù)目煽啃?，以及便于傳感器與應(yīng)用電路或設(shè)備的連接，該導(dǎo)線124 具體為集成有的接插件的線束(參見圖7)。[〇〇72]本實例中的封裝件125,用于將組裝好的磁感應(yīng)芯片121、塑料支架123、環(huán)形電路板122以及導(dǎo)線124封裝成一體，形成環(huán)形傳感器本體總成120。通過封裝件125的封裝，對各組成部件形成很好的保護(hù)，并實現(xiàn)防塵、防水，保證每個組成部件性能的可靠性，由此能夠大大提高整個傳感器的可靠性。[〇〇73]為保證封裝效果，該封裝件125由封裝材料通過一體注塑的方式形成，即針對組成好的各部件，通過一體化注塑的方式注塑封裝材料進(jìn)行封裝。[〇〇74]據(jù)此封裝形成的環(huán)形傳感器本體總成120為一體化結(jié)構(gòu)，能夠很好的保持各個組裝部件之間的配合關(guān)系，在中間形成的圓形感應(yīng)區(qū)域126,可容環(huán)形磁性編碼器110非接觸的、可轉(zhuǎn)動的安置在其內(nèi)；五個磁感應(yīng)芯片121通過塑料支架123由沿圓周方向，等距分布在圓形感應(yīng)區(qū)域126四周(參見圖2)。當(dāng)環(huán)形磁性編碼器110旋轉(zhuǎn)時，五個磁感應(yīng)芯片121分別從不同位置感應(yīng)對應(yīng)的磁場信號，并輸出對應(yīng)的特定信號至內(nèi)部的電路板122。[〇〇75]參見圖1和圖2,本實例中的金屬外殼130設(shè)置在一體化環(huán)形傳感器本體總成120的外側(cè)，以對環(huán)形傳感器本體總成120進(jìn)行物理保護(hù)和EMC防護(hù)，防止外界干擾，保護(hù)傳感器， 保證傳感器檢測的可靠性。
[0076]由圖可知，該金屬外殼130主要包括金屬屏蔽外罩131和金屬底蓋132,其中的金屬屏蔽外罩131整體為空心圓柱形，并與一體化的環(huán)形傳感器本體總成120的側(cè)面相對應(yīng)。由此該金屬屏蔽外罩131整體套設(shè)在環(huán)形傳感器本體總成120的側(cè)面。
[0077]金屬底蓋132整體為圓環(huán)形，并與一體化的環(huán)形傳感器本體總成120的底面相對應(yīng)。由此，該金屬底蓋132直接設(shè)置在環(huán)形傳感器本體總成120的底面，并與環(huán)形傳感器本體總成120側(cè)面配合構(gòu)成金屬外殼130,從而實現(xiàn)對傳感器的保護(hù)。
[0078]根據(jù)上述實施方案即可形成非接觸式磁性編碼傳感器，該傳感器在具體使用時， 將其中的磁性編碼器110與待測目標(biāo)物體連接，并可隨目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)；同時將環(huán)形傳感器本體總成120通過其上的待接插件的線束124與相應(yīng)的應(yīng)用電路或設(shè)備進(jìn)行連接。[〇〇79] 其中的磁性編碼器110通過注塑充磁實現(xiàn)一個周期(360度)內(nèi)的磁場呈正弦分布，磁性編碼器隨目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)的同時，輸出周期變化的連續(xù)磁場(磁場強(qiáng)度呈正弦分布)。
[0080]傳感器在供電后，通過均勻周圈分布在環(huán)形電路板上的五顆磁感應(yīng)芯片121(霍爾或者磁阻芯片)采集來自于旋轉(zhuǎn)磁性編碼器產(chǎn)生的變化磁場，形成對應(yīng)的電壓信號并傳至電路板122。
[0081]參見圖10,五顆磁感應(yīng)芯片121均勻周圈分布環(huán)形磁性編碼器110的四周，相鄰磁感應(yīng)芯片之間相隔72°，從五個不同方位同步感應(yīng)磁性編碼器110旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的呈正弦變化的磁場強(qiáng)度，由此產(chǎn)生5個相位差72°的正弦波電壓信號，并同步傳至電路板122。[〇〇82]電路板122通過計算電路對5個相位差72°的正弦波信號進(jìn)行波形疊加，輸出兩路周期與幅度相同，相位相差90度的正弦信號和余弦信號(其中Consine信號相位比H1信號超前45°，而Sine信號比H1信號超前135°)。[〇〇83]由于正弦、余弦信號在同一時點的幅度組合處處不等，應(yīng)用電路可以經(jīng)過反正切處理后得到旋轉(zhuǎn)絕對角度位置;通過計數(shù)固定時間段內(nèi)正弦或余弦周期數(shù)則可以得到旋轉(zhuǎn)速度;而通過兩路信號的先后關(guān)系可以得到旋轉(zhuǎn)方向。
[0084]可見，本非接觸式磁性編碼傳感器能夠精確測量旋轉(zhuǎn)物體的速度和絕對位置，同時還能檢測旋轉(zhuǎn)方向。
[0085]另外，本非接觸式磁性編碼傳感器采用非接觸式磁感應(yīng)原理，具有無磨損、長壽命的特征；而其內(nèi)部的采用五顆磁感應(yīng)芯片(霍爾或磁阻芯片)周圈均勻布置，大大提高信號精度，并性價比最高；同時無需復(fù)雜運算電路或處理器。
[0086]再者，本非接觸式磁性編碼傳感器整體模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，易于與被測應(yīng)用集成，如軸承。[〇〇87]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述傳感器包括:磁性編碼器，所述磁性編碼器一個周期內(nèi)的磁場呈正弦分布；傳感器本體總成，所述傳感器本體總成采集來自于旋轉(zhuǎn)磁性編碼器產(chǎn)生的變化磁場， 并對應(yīng)輸出一路正弦模擬信號和一路余弦模擬信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述磁性編碼器 隨目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)的同時，輸出周期變化的連續(xù)磁場。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述磁性編碼器 通過注塑充磁實現(xiàn)一個周期內(nèi)的磁場呈正弦分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述磁性編碼器 包括支撐固定圈以及鋪設(shè)在支撐固定圈側(cè)的磁性材料。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述磁性材料在 厚度方向上的磁場強(qiáng)度呈階梯變化。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述支撐固定圈 支撐和定型磁性材料，并聚磁。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述傳感器本體 總成包括至少5顆磁感應(yīng)芯片、電路板、支架以及導(dǎo)線，所述至少5顆磁感應(yīng)芯片對應(yīng)于磁性 編碼器，通過支架等距安置在電路板上;所述導(dǎo)線與電路板連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述磁感應(yīng)芯片 感應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁性編碼器產(chǎn)生的變化磁場，形成對應(yīng)的電壓信號，并傳至電路板，所述電路板對 采集到的電壓信號進(jìn)行疊加運算，最終分別輸出一路正弦模擬信號和一路余弦模擬信號。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述電路板為圓 環(huán)形，支架對應(yīng)于電路板呈圓環(huán)形，至少5顆磁感應(yīng)芯片通過圓環(huán)形支架等距安置在圓環(huán)形 電路板上，并呈圓形分布。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述傳感器本 體總成還包括封裝件，所述封裝件將傳感器本體總成中的磁感應(yīng)芯片、電路板以及支架封 裝成一體。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種非接觸式磁性編碼傳感器，其特征在于，所述傳感器本 體總成還包括金屬屏蔽外罩。
【文檔編號】G01D5/14GK106017517SQ201610595173
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月26日
【發(fā)明人】姜澤明
【申請人】上海鈞嵌傳感技術(shù)有限公司