磁性旋转编码器及电机的制作方法

本申请涉及编码器的，具体涉及一种磁性旋转编码器及电机。

背景技术：

1、伺服电机是一种能够控制其位置、速度和加速度的电动机，其通过接收控制系统发出的指令信号，以实现运动精确、快速、稳定的控制。编码器用于监测电机的旋转位置和速度。其中有一种编码器为磁性旋转编码器，磁性旋转编码器设有一个单对极磁铁，通过磁阻传感器感应该单对极磁铁的磁场变化以获取电机轴的角度位置信息。但磁阻传感器在单对极磁铁转动一圈时只能产生两个周期的原始信号，磁性旋转编码器的分辨率较低，由此计算得到的角度位置的精度低，不利于控制系统对伺服电机的精确控制。

技术实现思路

1、本申请提供一种磁性旋转编码器及电机，其能够为解决磁性旋转编码器的分辨率较低的问题提供条件。

2、根据本申请的一方面，一种实施例中提供一种磁性旋转编码器,包括：

3、磁性组件，包括与电机轴固定的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体具有一对磁极，所述第二磁体环绕所述第一磁体设置，且所述第二磁体具有呈环形布置的多对磁极，所述第一磁体位于所述第二磁体的中心；

4、磁感应元件，包括第一感应元件和第二感应元件，所述第一感应元件与所述第一磁体对应，用于感应所述第一磁体的磁场变化以获取第一感应信号，所述第二感应元件与所述第二磁体对应，所述第二感应元件用于感应所述第二磁体的磁场变化以获取第二感应信号；

5、处理器，用于接收并处理所述第一感应信号、所述第二感应信号；

6、选择器，与所述处理器连接，所述选择器具有可切换的第一工作状态和第二工作状态，所述第一工作状态用于将所述第一感应信号发送至所述处理器，所述第二工作状态用于将所述第二感应信号发送至所述处理器。

7、一个实施例中，所述处理器包括转换器、运算部，所述选择器与所述转换器连接，所述转换器与所述运算部连接，所述转换器用于对接收到的感应信号进行模拟/数字转换，所述运算部用于对模拟/数字转换后输出的数据进行反正切运算。

8、一个实施例中，所述第一磁体呈圆盘形或者圆环形，所述第二磁体设置有一圈呈圆周均匀布置的多对磁极以形成圆环形的第二磁体。

9、一个实施例中，所述第一感应元件包括磁阻传感器，及两个霍尔元件，所述磁阻传感器与所述第一磁体同轴设置，两个所述霍尔元件位于所述磁阻传感器的外周，且两个所述霍尔元件与所述磁阻传感器的中心的连线形成的夹角为90度；

10、或，所述第一感应元件为集成磁阻芯片。

11、一个实施例中，还包括支撑件，所述支撑件包括磁托部，及连接于所述磁托部一端的连接部，所述磁托部远离所述连接部的一面设置第一凹槽、第二凹槽，所述第一凹槽位于所述磁托部的中部，用于安装所述第一磁体，所述第二凹槽位于所述磁托部的外周，用于安装所述第二磁体，所述连接部用于与所述电机轴固定连接。

12、一个实施例中，所述第一磁体、所述第二磁体远离所述连接部的一面均与所述磁托部远离所述连接部的一面齐平。

13、一个实施例中，还包括支架、电路板，所述磁感应元件、所述处理器、所述选择器均固定在所述电路板上，所述电路板连接在所述支架的一端，所述支架设有容置腔，所述支撑件用于置入所述容置腔内，以使所述第一磁体与所述第一感应元件对应，以及所述第二磁体与所述第二感应元件对应。

14、一个实施例中，所述电路板设有安装部，所述安装部呈l形，l形的一直臂与所述电路板连接，另一直臂上设置所述第二感应元件，所述安装部位于所述第二磁体外周的一侧，以使所述第二感应元件与所述第二磁体的外周侧壁面对应。

15、一个实施例中，所述第二磁体设有8对磁极、12对磁极或16对磁极。

16、根据本申请的另一方面，一种实施例中提供一种电机,包括电机轴，以及如上所述的磁性旋转编码器，所述第一磁体和所述第二磁体均与所述电机轴固定。

17、依据上述实施例的磁性旋转编码器及电机，包括磁性组件、磁感应元件、处理器和选择器，其中，磁感应元件，包括第一感应元件和第二感应元件，第一感应元件与第一磁体对应，用于感应第一磁体的磁场变化以获取第一感应信号，第二感应元件与第二磁体对应，用于感应第二磁体的磁场变化以获取第二感应信号，处理器可基于接收到的第一感应信号、第二感应信号进行处理并得到电机轴的绝对位置。结合两种信号得出的绝对位置的精度更高，有利于提高磁性旋转编码器的分辨率，以及控制系统对伺服电机的精确控制，而且通过选择器的工作状态的切换，无需处理器同时处理两种信号，有利于减轻处理器的负荷。

1.一种磁性旋转编码器,其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的磁性旋转编码器,其特征在于，所述处理器包括转换器、运算部，所述选择器与所述转换器连接，所述转换器与所述运算部连接，所述转换器用于对接收到的感应信号进行模拟/数字转换，所述运算部用于对模拟/数字转换后输出的数据进行反正切运算。

3.如权利要求1所述的磁性旋转编码器,其特征在于，所述第一磁体呈圆盘形或者圆环形，所述第二磁体设置有一圈呈圆周均匀布置的多对磁极以形成圆环形的第二磁体。

4.如权利要求1所述的磁性旋转编码器,其特征在于，所述第一感应元件包括磁阻传感器，及两个霍尔元件，所述磁阻传感器与所述第一磁体同轴设置，两个所述霍尔元件位于所述磁阻传感器的外周，且两个所述霍尔元件与所述磁阻传感器的中心的连线形成的夹角为90度；

5.如权利要求1-4任一项所述的磁性旋转编码器,其特征在于，还包括支撑件，所述支撑件包括磁托部，及连接于所述磁托部一端的连接部，所述磁托部远离所述连接部的一面设置第一凹槽、第二凹槽，所述第一凹槽位于所述磁托部的中部，用于安装所述第一磁体，所述第二凹槽位于所述磁托部的外周，用于安装所述第二磁体，所述连接部用于与所述电机轴固定连接。

6.如权利要求5所述的磁性旋转编码器,其特征在于，所述第一磁体、所述第二磁体远离所述连接部的一面均与所述磁托部远离所述连接部的一面齐平。

7.如权利要求5所述的磁性旋转编码器,其特征在于，还包括支架、电路板，所述磁感应元件、所述处理器、所述选择器均固定在所述电路板上，所述电路板连接在所述支架的一端，所述支架设有容置腔，所述支撑件用于置入所述容置腔内，以使所述第一磁体与所述第一感应元件对应，以及所述第二磁体与所述第二感应元件对应。

8.如权利要求7所述的磁性旋转编码器,其特征在于，所述电路板设有安装部，所述安装部呈l形，l形的一直臂与所述电路板连接，另一直臂上设置所述第二感应元件，所述安装部位于所述第二磁体外周的一侧，以使所述第二感应元件与所述第二磁体的外周侧壁面对应。

9.如权利要求1-4任一项所述的磁性旋转编码器,其特征在于，所述第二磁体设有8对磁极、12对磁极或16对磁极。

10.一种电机,其特征在于，包括电机轴，以及如权利要求1-9任一项所述的磁性旋转编码器，所述第一磁体和所述第二磁体均与所述电机轴固定。