[发明专利]电动门窗一体电子式绝对值编码器装置及其数据处理方法

说明书

本发明涉及电动门窗控制技术领域，具体涉及一种电动门窗一体电子式绝对值编码器装置及其数据处理方法。包括磁环、备用电池、电子式绝对值编码器感应板、正交光编码器和磁感应开关，电子式绝对值编码器感应板穿过电动机转轴与所述电动机端盖固定连接，磁环设置于所述电子式绝对值编码器感应板和光栅片之间，且穿过电动机转轴与所述光栅片固定连接，磁感应开关与所述磁环相对设置，磁感应开关不少于三个，备用电池输出端与磁感应开关电连接。将正交光编码器和磁感应开关一体式设置在电动机转轴上，通过正交光编码器驱动电动机转动，而通过磁感应开关获取门的绝对位置，从而实现门的高精度控制，无需外置正交光编码器以实现门位置的获取。

技术领域

本发明涉及电动门窗控制技术领域，具体涉及一种电动门窗一体电子式绝对值编码器装置及其数据处理方法。

背景技术

现有电动门窗控制系统一般采用变频器电机或者伺服电机作为执行机构，并在门卷轴上加装外置绝对值编码器，通过感测外置绝对值编码器的位置信号，对门进行控制。当快到达开门位置时，对执行机构进行减速并停止锁定到开门位置，当快达到关门位置时，对执行结构进行减速并停止锁定到关门位置。外置绝对值编码器的精度和可靠性直接关系到控制的精度和稳定性，也起到限位和保护的作用。

由于分体式外置绝对值编码器需要加装在门卷轴上，其与电机的安装不能同步进行，需要安装者进行额外的安装，并且要求安装轴承的同心度、安装后接线的顺序准确无误，需要通过提高安装者的技能来提高电动门窗控制系统的可靠性，由于安装人员技能的参差不齐，会增加终端客户使用的体验，并且整体的安装成本和使用成本都比较高。而从绝对值编码器的实现方式上又分为机械式的及电子式的。机械式绝对值编码器通过多级齿轮传动，将机械的多圈信息通过齿轮的刻度进行保存下来，但由于齿轮正、反向的机械间隙，此种方式实现的多圈绝对值编码器的精度和一致性都不能保证，故在高精度的门窗控制系统受到限制。电子式绝对值编码器通过在传动轴上套上额外的永磁体，然后将磁传感器也同轴的方式安装到传动轴上，此种方式可以解决正反向间隙所导致的精度的问题，但其分体安装的方式天然受到以上所述的种种缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无需后续安装，精度高、功耗低的电动门窗一体电子式绝对值编码器装置及其数据处理方法。

本发明一种电动门窗一体电子式绝对值编码器装置的技术方案为，包括电动机端盖、电动机转轴，所述电动机转轴上安装有光栅片，所述光栅片为狭缝沿圆周方向均匀分布的环状光栅片，还包括磁环、备用电池、电子式绝对值编码器感应板和安装在所述电子式绝对值编码器感应板内侧的正交光编码器和磁感应开关，所述电子式绝对值编码器感应板穿过所述电动机转轴与所述电动机端盖固定连接，所述磁环设置于所述电子式绝对值编码器感应板和光栅片之间，且穿过电动机转轴与所述光栅片固定连接，所述磁感应开关与所述磁环相对设置，所述磁感应开关不少于三个，所述备用电池输出端与磁感应开关连接，所述磁感应开关的信号输出端与所述电子式绝对值编码器感应板的数据处理芯片连接。

进一步的，所述磁感应开关绕所述电子式绝对值编码器感应板中心呈扇形布置，且相邻磁感应开关之间的相位差为120°/N，所述N为电动机的磁极对数。

进一步的，所述正交光编码器以及光栅片为狭缝不超过2500的任意组合。

进一步的，所述磁环为根据电机的磁极对数设置的不超过10对极的任意充磁磁极。

本发明一种电动门窗一体电子式绝对值编码器装置的数据处理方法的技术方案为：通过正交光编码器驱动电动机转轴旋转，将电动机N*360°的电器角度沿顺时针方向划分为序列号递增的N*6个等分扇区，根据接收到的磁感应开关信号的高低电平信息，确定电动机转子当前所处扇区，并记录扇区正向跳变次数n1和反向跳变次数n2；

根据扇区跳变次数n与总扇区数的关系，输出电动机转子旋转的机械圈数信息

根据扇区跳变次数n与总扇区数的关系，输出电动机转子的机械角度信息