本實(shí)用新型涉及電機(jī)編碼器技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種雙路輸出的電機(jī)編碼器。
背景技術(shù):
目前新能源汽車電機(jī)配套的編碼器,大多使用的是非接觸式磁編碼器,基本是采用霍爾芯片,根據(jù)霍爾效應(yīng),采集電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)及位置信號(hào)。這類編碼器是靠電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的被檢測(cè)物(齒輪或磁鐵)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不斷地改變霍爾芯片上磁場(chǎng)的大小,產(chǎn)生霍爾效應(yīng),以此來(lái)獲得速度信號(hào),由于要不斷改變磁場(chǎng)的大小,在安裝編碼器時(shí),就要求編碼器的感應(yīng)部位不能離轉(zhuǎn)軸上的被檢測(cè)物太遠(yuǎn),一般安裝間隙在之間,這樣一來(lái)使得對(duì)編碼器的安裝精度要求非常高,給電機(jī)廠商安裝帶來(lái)技術(shù)難度,另外,汽車在行駛過(guò)程中都不可避免會(huì)發(fā)生隨機(jī)振動(dòng),會(huì)產(chǎn)生各種干擾,電機(jī)也會(huì)有熱脹冷縮效應(yīng),如此小的安裝間隙就有可能導(dǎo)致汽車在行駛過(guò)程中丟失信號(hào),這樣汽車行駛過(guò)程就會(huì)出現(xiàn)故障。并且目前編碼器基本是采用霍爾芯片,并且絕大多數(shù)為進(jìn)口,這樣一方面生產(chǎn)成本高,另一方面采購(gòu)渠道受到諸多限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供了一種雙路輸出電機(jī)編碼器,其具備抗干擾性強(qiáng)和傳輸距離遠(yuǎn)等特性。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種雙路輸出電機(jī)編碼器,其特征是:該電機(jī)編碼器與電機(jī)配合使用,電機(jī)的輸出軸軸端設(shè)磁鋼座,磁鋼座內(nèi)設(shè)有磁鋼;所述電機(jī)編碼器由殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的信號(hào)處理電路板,所述信號(hào)處理電路板上設(shè)有旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片,其型號(hào)為MT6801,所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片通過(guò)與電機(jī)的同軸上的磁鋼相對(duì)準(zhǔn)布置;旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片由兩組互相之間呈45度夾角的惠斯通電橋,該芯片對(duì)于與之相對(duì)平面旋轉(zhuǎn)的平行磁場(chǎng)中輸出兩組呈正弦曲線變化的信號(hào);所述信號(hào)處理電路板通過(guò)電纜線輸出信號(hào),電纜線的另一端設(shè)有連接器。
進(jìn)一步所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片包含有八個(gè)管腳,第一管腳為MODE信號(hào)輸入,邏輯低電平時(shí)進(jìn)入工作模式,邏輯高電平時(shí)進(jìn)入I2C編程模式;第二管腳為NSP連接I/O信號(hào);第三管腳為GND接地;第四管腳為VDD5V供電;第五管腳為Z信號(hào)輸出;第六管腳為HVPP供電,在編程模式下提供7.5V供電,正常工作模式下懸空;第七管腳為A信號(hào)輸出,B、V、Dir 輸出或I2C時(shí)鐘;第八管腳為B信號(hào)輸出,A、U或者階梯輸出或者I2C數(shù)據(jù),所述信號(hào)處理電路板集成旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片電路,第4管腳VDD供電電路連接有鐵氧體磁鐵FB1和瞬態(tài)抑制二極管D1用于提供瞬態(tài)保護(hù)和濾波。
進(jìn)一步所述用于安裝信號(hào)處理電路板的殼體內(nèi)部腔體灌封有環(huán)氧樹(shù)脂。
進(jìn)一步所述殼體由尼龍加玻纖一體成型。
進(jìn)一步所述電纜線外套設(shè)波紋管。
本實(shí)用新型的的有益效果為:通過(guò)本技術(shù)方案的實(shí)施,采用基于磁阻傳感的旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片,能夠?qū)惭b空氣間隙提高至3mm-6mm,使編碼器安裝更加便捷,極大地改進(jìn)目前電機(jī)編碼器的性能。旋轉(zhuǎn)角度傳感器由兩組相互之間呈45度夾角的惠斯通電橋組成,當(dāng)芯片處于相對(duì)于芯片正前方相對(duì)XY平面(三維平面為X/Y/Z軸組成),旋轉(zhuǎn)的平行磁場(chǎng)中,會(huì)輸出兩組即兩路呈正弦曲線變化的信號(hào),亦指示傳感芯片與磁場(chǎng)方向之間的夾角信號(hào)。在均質(zhì)的XY軸向平面區(qū)域,輸出信號(hào)與Z軸向(即氣隙)距離無(wú)關(guān)。傳感芯片基于磁阻感應(yīng)在一飽和磁場(chǎng)區(qū)間感應(yīng)輸出,因此只對(duì)磁場(chǎng)的方向變化敏感,對(duì)于地磁場(chǎng)、外部變化磁場(chǎng)、氣隙變化和離軸偏離磁場(chǎng)的變化不敏感,即該傳感芯片的電機(jī)編碼器具備較強(qiáng)的抗干擾性。能夠?qū)惭b空間氣隙提高至3mm-6mm,從而降低了安裝的難度,同時(shí)提高了電機(jī)編碼器的性能。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的應(yīng)用效果示意圖。
圖3為旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)芯片的內(nèi)部組成電路原理圖。
圖4為信號(hào)處理電路板集成旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)芯片電路結(jié)構(gòu)圖。
圖5為信號(hào)輸出的信號(hào)波形圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
請(qǐng)參照附圖1-5,一種雙路輸出電機(jī)編碼器,其特征是:該電機(jī)編碼器與電機(jī)配合使用,電機(jī)的輸出軸軸端設(shè)磁鋼座9,磁鋼座9內(nèi)設(shè)有磁鋼8;所述電機(jī)編碼器由殼體5、設(shè)于殼體5內(nèi)的信號(hào)處理電路板4,所述信號(hào)處理電路板4上設(shè)有旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片3,其型號(hào)為Magntek公司的MT6801芯片,所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片3通過(guò)與電機(jī)的同軸上的磁鋼8相對(duì)準(zhǔn)布置;旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片3由兩組互相之間呈45度夾角的惠斯通電橋,該芯片對(duì)于與之相對(duì)平面旋轉(zhuǎn)的平行磁場(chǎng)中輸出兩組呈正弦曲線變化的信號(hào);所述信號(hào)處理電路板4通過(guò)電纜線2輸出信號(hào),電纜線2的另一端設(shè)有連接器6。
進(jìn)一步所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片包含有八個(gè)管腳,第一管腳為MODE信號(hào)輸入,邏輯低電平時(shí)進(jìn)入工作模式,邏輯高電平時(shí)進(jìn)入I2C編程模式;第二管腳為NSP連接I/O信號(hào);第三管腳為GND接地;第四管腳為VDD5V供電;第五管腳為Z信號(hào)輸出;第六管腳為HVPP供電,在編程模式下提供7.5V供電,正常工作模式下懸空;第七管腳為A信號(hào)輸出,B、V、Dir 輸出或I2C時(shí)鐘;第八管腳為B信號(hào)輸出,A、U或者階梯輸出或者I2C數(shù)據(jù),所述信號(hào)處理電路板集成旋轉(zhuǎn)角度傳感器芯片電路,第4管腳VDD供電電路連接有鐵氧體磁鐵FB1和瞬態(tài)抑制二極管D1用于提供瞬態(tài)保護(hù)和濾波。
進(jìn)一步所述用于安裝信號(hào)處理電路板4的殼體5內(nèi)部腔體灌封有環(huán)氧樹(shù)脂7。
進(jìn)一步所述殼體5由尼龍加玻纖一體成型。
進(jìn)一步所述電纜線2外套設(shè)波紋管1。
參照附圖5,正交A/B和零位Z輸出信號(hào),當(dāng)磁場(chǎng)正時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)(CW),A路輸出領(lǐng)先于B路輸出1/4周期(1LSB);當(dāng)磁場(chǎng)逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)時(shí),B路輸出領(lǐng)先A路輸出1/4周期。Z輸出指示磁場(chǎng)的零位,磁滯可在0.25至2LSB的范圍內(nèi)編程。階梯/方向和指示輸出信號(hào),該工作模式下,輸出階梯有1LSB的脈寬,Dir輸出指示磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向指示信號(hào)和正交A/B輸出下的Z信號(hào)相同。
本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例,而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。而對(duì)于屬于本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。