[发明专利]一种多圈绝对值编码器及其测量方法

摘要

本发明公开了一种多圈绝对值编码器及其测量方法，该多圈绝对值编码器包括输入轴和壳体，所述壳体内设有主齿轮、从齿轮和控制模块，所述控制模块包括磁角度传感器、存储器、微控制器和通信模块，所述输入轴与所述主齿轮连接，所述从齿轮与主齿轮之间相啮合，所述主齿轮和从齿轮上设有磁铁，所述磁铁的正上方设置所述磁角度传感器，所述磁角度传感器、存储器和通信模块分别与所述微控制器连接；其效果是：能够通过较为简单的测量方法和结构简单的多圈绝对值编码器，实现多圈转角的记录。

主权项

1.一种多圈绝对值编码器的测量方法，其特征在于,应用于多圈绝对值编码器，所述多圈绝对值编码器，包括输入轴和壳体，所述壳体内设有主齿轮、从齿轮和控制模块，所述控制模块包括磁角度传感器、存储器、微控制器和通信模块，所述输入轴与所述主齿轮连接，所述从齿轮与主齿轮之间相啮合，所述主齿轮和从齿轮上设有磁铁，所述磁铁的正上方设置所述磁角度传感器，所述磁角度传感器、存储器和通信模块分别与所述微控制器连接，所述从齿轮的数量为多个，所述从齿轮的齿数与主齿轮的齿数互质；所述测量方法包括：微控制器分别获取所述主齿轮和从齿轮上各磁角度传感器的检测值及所有齿轮的零点偏移量；微控制器根据所述检测值及零点偏移量进行计算，得出输入轴的角度值和圈数值，具体包括以下步骤：计算ARM；所述ARM＝(AM+360°‑APM)mod 360°；其中，ARM用于描述输入轴的角度值，AM用于描述主齿轮对应磁角度传感器的检测值，APM用于描述主齿轮的零点偏移量，mod用于描述求余函数；根据所述ARM计算aSn；所述aSn＝(ASn+720°‑APSn‑((ARM×GM÷GSn)mod 360°))mod 360°其中，aSn用于描述主齿轮处于上一个零角度时第n个从齿轮的角度值，ASn用于描述第n个从齿轮对应磁角度传感器的检测值，APSn用于描述第n个从齿轮的零点偏移量，GM用于描述主齿轮齿数，GSn用于描述第n个从齿轮齿数；根据所述aSn计算出CMn；其中，所述CMn用于描述第n个从齿轮角度为aSn时对应的主齿轮转动的圈数，当aSn<(180°÷GSn)或者aSn>(360°‑180°÷GSn)则CMn的值为0，当CMn不为0，通过下式进行判断，其中，CTn为第一临时循环变量，CTn的取值范围，1≤CTn≤(GSn‑1)：|((GM×CTn)mod GSn)×360°÷GSn–aSn|<(180°÷GSn)当满足上式条件时的CTn即为所求CMn；根据所述CMn计算出CM；其中，所述CM用于描述输入轴的圈数值；微控制器将所述输入轴的角度值和圈数值通过通信模块发送给外部设备。