一種一周輸出一個周期正余弦信號的方法技術

本發明專利技術提供一種一周輸出一個周期正余弦信號的方法，屬于編碼器被動測量技術領域。包括磁阻傳感器，金屬圓盤，磁阻傳感器放置在旋轉中心的徑向方向，金屬圓盤的中心與旋轉軸偏移一定距離，金屬圓盤轉動后產生徑向偏心，導致金屬圓盤表面與傳感器之間的間隙變化，磁阻傳感器在磁場的作用下，隨間隙的變化而產生正余弦變化的信號。該方法具有結構簡單，操作難度低，獲取的信號質量高等優點，大大降低了獲取高質量正余弦信號的難度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于編碼器被動測量

技術介紹
在編碼器領域，獲取正余弦信號的方法有很多種，比較典型的是光電式和電磁式。 1、光電式輸出正余弦信號的原理是:光柵盤的刻線與指示光柵的刻線存在一定的 角度偏差，光柵盤旋轉后，經平行光照射，在光電池上產生明暗相間的摩爾條紋，光電池感 知光強變化輸出正余弦信號。 缺點是對環境要求較高，容易受到油污的侵蝕，光柵盤為玻璃材質，容易受到外部 震動、沖擊等盤境的影響，碼盤出現破碎，并且需要做密封處理。 2、電磁式輸出正余弦信號的原理是:在旋轉軸的軸屯、固定一個磁柱，霍爾器件在 磁柱的正上方放置，磁柱轉動一周過程中，霍爾傳感器接收的磁通量方向不斷變化，輸出正 余弦信號。 運種安裝方式只適用于軸端安裝，無法實現大空屯、軸安裝，而且磁柱的磁性范圍 小，得到的波形正弦性不夠，限制了對波形的細分。
技術實現思路
本專利技術提供，W解決光電式存的對環境 要求較高，電磁式存在的只適用于軸端安裝的問題。[000引本專利技術采取的技術方案是：金屬圓盤圓屯、與旋轉軸中屯、偏屯、安裝，該金屬圓盤為 鐵磁性質材料，一個磁阻傳感器放置在旋轉中屯、的徑向方向，且與金屬圓盤同一平面，磁阻 傳感器的輸出量與被測參數X線性變化，X表示在磁阻傳感器到旋轉中屯、路徑上、磁阻傳感 器接收面到金屬圓盤外圓表面的距離。本專利技術所述N個磁阻傳感器相差一定角度放置，且與旋轉中屯、距離相等，N含2，N是 自然數。本專利技術所述兩個磁阻傳感器相差90度方向放置，且與旋轉中屯、距離相等。本專利技術所述另一個金屬圓盤圓屯、與旋轉中屯、采用偏屯、安裝，使兩金屬圓盤的偏屯、 方向互相垂直，另一個磁阻傳感器與該磁阻傳感器放置在同一位置，且上下重疊，分別對應 一個金屬圓盤。 本專利技術所述N個金屬圓盤圓屯、與旋轉中屯、采用偏屯、安裝，N含2，N是自然數，N個金 屬圓盤的偏屯、方向相差一定的度數，N個磁阻傳感器放置在同一位置，且上下重疊，N個磁阻 傳感器放置在旋轉中屯、的徑向方向，分別對應一個金屬圓盤。 所述金屬圓盤在偏屯、方向打一個小孔或在偏屯、的反方向加一個金屬塊。 本專利技術的優點是:對環境要求低:使用磁阻傳感器，可用于光電式編碼器無法正常 工作的油污的環境，抗振動，較光電編碼器故障率低。結構簡單:所用的磁阻傳感器技術成 熟，金屬圓盤加工難度低，降低成本的同時也解決了光電編碼器對加工精度要求高的問題。 用戶安裝方便:用戶定位安裝方便，精度可靠，適合安裝在大口徑的空屯、軸或實屯、軸后端， 且不妨礙電機軸末端的其他安裝設備。對電機要求低:此方法可解決光電編碼器對軸向竄 動和徑向跳動敏感等問題，提高了產品的適應性。拓展性良好:此方法可應用于單圈絕對式 編碼器、多圈絕對式編碼器、增量式編碼器?！靖綀D說明】[001引圖1是本專利技術原理圖； 圖2是本專利技術磁阻傳感器的輸出電壓與磁場強度呈線性關系圖； 圖3是本專利技術實施例1的原理圖； 圖4是本專利技術實施例2的原理圖，使用一個金屬圓盤與兩個磁阻傳感器獲取正余弦 信號的原理圖； 圖5是本專利技術實施例2的原理圖，使用一個金屬圓盤與N個磁阻傳感器獲取正余弦 信號的原理圖； 圖6是本專利技術實施例3的原理圖，使用兩個金屬圓盤與兩個磁阻傳感器獲取正余弦 信號的原理圖； 圖7是圖6的仰視圖； 圖8是本專利技術實施例3的原理圖，使用N個金屬圓盤與N個磁阻傳感器獲取正余弦信 號的原理圖； 圖9是圖8的仰視圖； 圖10是本專利技術金屬圓盤在偏屯、方向打一個小孔減料或在反向加料的原理圖?！揪唧w實施方式】 金屬圓盤一 2圓屯、化與旋轉軸中屯、0偏屯、安裝，該金屬圓盤為鐵磁性質材料，一個 磁阻傳感器一 1放置在旋轉中屯、的徑向方向，且與金屬圓盤同一平面，磁阻傳感器的輸出量 與被測參數X線性變化，X表示在磁阻傳感器到旋轉中屯、路徑上、磁阻傳感器接收面到金屬 圓盤外圓表面的距離。本專利技術所述N個磁阻傳感器相差一定角度放置，且與旋轉中屯、距離相等，N含2，N是 自然數。本專利技術所述兩個磁阻傳感器相差90度方向放置，且與旋轉中屯、距離相等。本專利技術所述另一個金屬圓盤圓屯、與旋轉中屯、采用偏屯、安裝，使兩金屬圓盤的偏屯、 方向互相垂直，另一個磁阻傳感器與該磁阻傳感器放置在同一位置，且上下重疊，分別對應 一個金屬圓盤。本專利技術所述N個金屬圓盤圓屯、與旋轉中屯、采用偏屯、安裝，N >2，N是自然數，N個金 屬圓盤的偏屯、方向相差一定的度數，N個磁阻傳感器放置在同一位置，且上下重疊，N個磁阻 傳感器放置在旋轉中屯、的徑向方向，分別對應一個金屬圓盤。所述金屬圓盤在偏屯、方向打一個小孔或在偏屯、的反方向加一個金屬塊。本專利技術滿足W下參數關系： l = 1^i+L2+x (1) L、=^-(cco^P}: 樹 L2 = esi 址 (3) I = - (eeos ^ f + e sin:^+龍'（4) 由于R遠遠大于e，R/e = 20:300所W可得到： L-R+esine+x0~（O,23T) (5) x-L-R-esi址 0~（0,2jt) (6) 式中； L表示磁阻傳感器接收面到旋轉中屯、的距離； ^表示在磁阻傳感器到旋轉中屯、路徑上，金屬圓盤表面到圓盤中屯、的垂直距離； L2表示在磁阻傳感器到旋轉中屯、路徑上，旋轉中屯、到圓盤圓屯、的垂直距離； X表示在磁阻傳感器到旋轉中屯、路徑上、磁阻傳感器接收面到金屬圓盤表面的距 離； R表示金屬圓盤的半徑； e表示偏屯、距離； 0表示偏屯、距與金屬圓盤圓屯、橫軸的角度； 磁阻傳感器的輸出電壓與磁場強度呈線性關系V = kB，如圖2所示，磁阻傳感器與 金屬圓盤間的間隙變化，導致通過傳感器的磁場強度的變化，通過實測在一當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種一周輸出一個周期正余弦信號的方法，其特征在于：金屬圓盤圓心與旋轉軸中心偏心安裝，該金屬圓盤為鐵磁性質材料，一個磁阻傳感器放置在旋轉中心的徑向方向，且與金屬圓盤同一平面，磁阻傳感器的輸出量與被測參數x線性變化，x表示在磁阻傳感器到旋轉中心路徑上、磁阻傳感器接收面到金屬圓盤外圓表面的距離。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王忠杰，孟憲強，于海洋，楊尚，劉伯愚，馬春玲，董巖，
申請(專利權)人：長春禹衡光學有限公司，
類型：發明
國別省市：吉林;22