[发明专利]一种带有编码器功能的伺服电机及其位置检测方法

权利要求书

1.一种带有编码器功能的伺服电机，包括转子、定子、霍尔元件，以及用于将霍尔元件输出的波形电压信号转换成位置信号或脉冲信号后输出给伺服驱动器的信号处理电路；其特征在于，所述转子的磁瓦的单体边缘上设置齿形结构，齿形结构作为磁栅；在转子旋转时，转子磁瓦和霍尔元件之间产生相对位移；所述霍尔元件包括第一霍尔元件和第二霍尔元件，第一霍尔元件、第二霍尔元件的设置位置均正对着转子磁栅运动的圆周轨迹，二者之间的夹角符合(n±1/4)T的规则，其中n为整数，T代表磁栅的一个周期。

2.根据权利要求1所述的带有编码器功能的伺服电机，其特征在于，所述齿形结构为圆弧齿或矩形齿。

3.根据权利要求1所述的带有编码器功能的伺服电机，其特征在于，所述霍尔元件还包括零点霍尔元件，零点霍尔元件设置在与电机零点磁铁相对的位置。

4.根据权利要求1所述的带有编码器功能的伺服电机，其特征在于，所述转子磁瓦为金属磁栅式结构。

5.一种基于权利要求1所述的带有编码器功能的伺服电机的位置检测方法，其特征在于，步骤是：转子磁瓦旋转从而产生交变的磁场，第一霍尔元件和第二霍尔元件分别将交变的磁场转换成交变的电压信号输出到信号处理电路，信号处理电路根据所采集的这两个信号的波形关系，将采集到的波形电压信号转换成位置信号或脉冲信号后输出给伺服驱动器。

6.根据权利要求5所述的位置检测方法，其特征在于，所述转子磁瓦的单体边缘上设置的齿形结构为圆弧齿，第一霍尔元件输出正弦信号，第二霍尔元件输出余弦信号，信号处理电路将上述正、余弦信号经细分算法处理成绝对式编码器位置信号输出给伺服驱动器。

7.根据权利要求6所述的位置检测方法，其特征在于，所述细分算法采用反正切细分法。

8.根据权利要求5所述的位置检测方法，其特征在于，所述转子磁瓦的单体边缘上设置的齿形结构为矩形齿，第一霍尔元件和第二霍尔元件输出的为方波信号，信号处理电路直接将上述方波信号作为增量式编码器脉冲信号输出给伺服驱动器。