[实用新型]一种功能安全编码器

说明书

本实用新型公开了一种功能安全编码器，包括编码器旋转测量主轴、编码器法兰基座、第一多圈齿轮组、第二多圈齿轮组、磁钢、磁钢底座、第一磁感应检测芯片、第二磁感应检测芯片、数据线一、数据线二、数据线三、信号处理电路板、电源电路板；上述结构的编码器具有体积小、结构简单、同步性好、安全性高等优点。

技术领域

本实用新型公开涉及编码器技术领域，尤其涉及一种功能安全编码器。

背景技术

在起重机、升降机、风力涡轮机等高安全性要求的工业自动化系统中，往往要求所使用的编码器具有功能安全特性，以保证编码器的输出信号具有高可靠性和高安全性。现有技术一般通过冗余设计实现编码器在高安全性要求环境中的功能安全。

编码器分为增量编码器和绝对值编码器，其中绝对值编码器又分为多圈绝对值编码器和单圈绝对值编码器，在自动化控制领域，能同时显示圈数和位置信息的多圈绝对值编码器得到越来越广泛的应用，在功能安全控制领域，现有技术之冗余编码器主要包括两种方式实现：一种是电气冗余设计，这种解决方案主要通过将多个同类型单圈传感器芯片在同一平面互成一定角度地布置于一个编码器内，以确保当一个或多个传感器芯片损坏时其他传感器能够持续输出信号，但是这种方案一般都只是单圈的冗余设计，多圈的圈数信息还需要别的机构单独记录，结构及电气信号处理都比较复杂且传感器I/O接口多，给安装维护带来不便。

另一种解决方案是机械冗余设计，这种方案主要通过将两个或多个多圈绝对值编码器进行机械式的叠加，其实质是双编码器或多编码器的机械并联，当一个编码器无法正常工作时，启动另一个编码器实现输出信号的持续性，但这种解决方案存在结构复杂、体积庞大等不足，且叠加时由于各编码器安装连接点的存在，编码器之间的同步精度大大降低，易存在两个编码器之间的输出信号不一致、不同步，从而引起系统报错。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型公开提供了一种功能安全编码器，以解决现有技术中冗余技术所存在的编码器机械及电气结构复杂、体积庞大及输出信号不同步等问题；

本实用新型提供的技术方案，具体为，一种功能安全编码器，包括编码器旋转测量主轴、编码器法兰基座、第一多圈齿轮组、第二多圈齿轮组、磁钢、磁钢底座、第一磁感应检测芯片、第二磁感应检测芯片、数据线一、数据线二、数据线三、信号处理电路板、电源电路板；所述编码器旋转测量主轴安装在编码器法兰基座上，编码器旋转测量主轴的表面加工设有齿轮，所述第一多圈齿轮组、第二多圈齿轮组并联套接在编码器旋转测量主轴上，与齿轮形成齿轮配合；所述编码器旋转测量主轴上部安装有磁钢底座，所述磁钢固定在磁钢底座的凹槽中，所述磁钢的正上方依次设有信号处理电路板和电源电路板，信号处理电路板和电源电路板间通过数据线三连接；所述信号处理电路板的上下两侧分别布置有第一磁感应检测芯片、第二磁感应检测芯片，第一磁感应检测芯片、第二磁感应检测芯片与磁钢呈对中布置；所述第一多圈齿轮组与信号处理电路板间通过数据线一连接，所述第二多圈齿轮组与信号处理电路板通过数据线二连接。

所述齿轮采用能够贯穿多圈齿轮组和多圈齿轮组的长度。

一种功能安全编码器还包括壳体，壳体为金属材料外罩，过盈套装在编码器法兰基座上。

所述磁钢的N、S极为径向充磁。

所述第一多圈齿轮组、第二多圈齿轮组结构相同，内部含有相同减速比的减速齿轮。

所述信号处理电路板上具有两套相同独立的数据处理电路，分别用于同步处理多圈齿轮组和多圈齿轮组的数据及磁感应检测芯片和磁感应检测芯片的数据。

本实用新型提供的一种功能安全编码器具有体积小、结构简单、同步性好、安全性高等优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型的公开。

附图说明