[发明专利]编码器、电机及驱动系统

说明书

本发明提供了一种编码器、电机及驱动系统，编码器安装在电机上，编码器包括：码盘和磁钢或磁环，码盘和磁钢或磁环安装在电机的转子上并且随转子同步运动；电路板，包括至少一个磁感模块、至少一个光感模块及信号处理模块，磁感模块与磁钢或磁环对应设置，光感模块与码盘对应设置；其中，电路板与设置在编码器底座上的至少一个第一安装部固定连接；或者，电路板与设置在编码器后端盖上的至少一个第二安装部固定连接；或者，电路板与设置在电机的后端盖上的至少一个第三安装部固定连接。本发明的编码器解决了现有技术中的光磁混合编码器的通过三个磁感性芯片来测量位置信息，其生产成本较高的问题。

技术领域

本发明涉及编码器技术领域，具体而言，涉及一种编码器、电机及驱动系统。

背景技术

编码器技术广泛应用于电机转速测量与位置检测等精密仪器控制领域，例如绝对性编码器可用于对马达的旋转圈数、旋转方向和转动位置的检测等。

随着科技的进步，为了满足控制系统的精准、稳定、成本更优的需求，对编码器的精度要求和可靠性要求越来越高，而编码器的安装条件则需要降得更低以减少安装成本。

在高精度的绝对值编码器中，均是采取两种方式混合编码以获取高精度绝对值，其中，绝对值码道作为粗码道进行寻扇区，相对位置码道作为高精度码道，将两者进行结合以获取高精度绝对值。

现有的绝对值码道技术中，一种是光电编码器，常采用格雷码(gray code)或M序列编码(M code)来获取初步的绝对位置的信息，其主要架构包括光发射器、光接收器、码盘及处理电路，结构简单、精度较高，但是抗干扰能力较弱；另一种是磁电编码器，采取磁感应芯片来获取初步的绝对位置，其主要架构包括三颗磁感应芯片、磁石及处理电路，利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置，弥补了光电编码器的上述缺陷，具有抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高且结构简单等优点，但是精度较差。

然而，由于光电编码器的架构与编码方式对于位置偏差十分敏感，编码器于组装对位上需要极为精准，且随着编码器精度需求提升，对应的光接收器感测区的面积也随之大幅度缩小，这使得油污、脏污、微粒子等外在环境的污染会对于感测绝对位置信号造成严重影响；而磁电编码器的同时采取三个磁感应芯片的方式也过于复杂，容易给系统带来不稳定性，任何一个器件出现问题都会导致编码器出错。

另外，部分光电编码器为透射式，即光发射器和光接收器分别位于码盘的相对两侧，这样，一方面器件过多，容易导致系统不稳定，另一方面透射式码盘的选型存在诸多约制，多采用玻璃等易碎材质，系统稳定性不高，采用不易碎的金属码盘刻线精度又不高，并且采用多个码道的方式对安装精度的要求也过高。

为了满足编码器使用中高精度和抗干扰的需求，目前存在一种光磁混合编码器，包括光编码组件和磁编码组件，以及用于输出光编码组件和磁编码组件的编码信号的线路板；其中，磁编码组件包括设置在转轴端部中心位置的圆形磁钢、设置在线路板上且正对圆形磁钢边缘位置以用于感应磁钢边缘位置的磁场变化的第一磁感模块以及设置在电路板上且正对圆形磁钢中心位置以用于感应磁钢中心位置的磁场变化的第二磁感模块，通过结合两种感应芯片所感应到的信号，可解算出更为准确的绝对位置信息，从而提高编码器的测量精度，满足混合编码器的高精度高稳定性的需求。

但是，上述光磁混合编码器的通过三个磁感性芯片来测量位置信息，使用的芯片数量较多，结构也较为复杂，所需的生产成本更高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种编码器、电机及驱动系统，以解决现有技术中的光磁混合编码器的通过三个磁感性芯片来测量位置信息，其生产成本较高的问题。