專利名稱：一體化旋變編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)控制技術(shù)，特別是一種一體化旋變編碼器?？捎糜趯崿F(xiàn)對軸角位置和角速度的測量并數(shù)字輸出。
背景技術(shù)：
目前，對軸角位置和角速度的測量主要有兩種方法。一、光電編碼器，由于光電碼盤也是旋轉(zhuǎn)的，有時也稱旋轉(zhuǎn)編碼器，利用光電碼盤實現(xiàn)增量或絕對式編碼輸出。二、旋轉(zhuǎn)變壓器測角方案，以旋轉(zhuǎn)變壓器或自整角機為傳感器，外加激磁電源，通過旋轉(zhuǎn)變壓器或自整角機—數(shù)字轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)軸角位置測量。光電編碼器主要由光電碼盤、透鏡光源、光電變換電路組成，主要依靠光學(xué)原理制造。絕對式編碼的光電編碼器技術(shù)工藝復(fù)雜、成本高，光電編碼器主要采用增量式編碼輸出。光電編碼器由于采用光學(xué)部件，易受潮濕、灰塵等影響，在惡劣環(huán)境下，精度和使用壽命大大降低。已有的旋轉(zhuǎn)變壓器測角方案采用旋轉(zhuǎn)變壓器、軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、激磁電源分離設(shè)計，旋轉(zhuǎn)變壓器信號通過長線傳輸給具有軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和激磁電源的電路板上，通過電路板轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，同時須提供專用激磁電源、多路直流電源，使用不便。已有的旋轉(zhuǎn)變壓器測角方案包括旋轉(zhuǎn)變壓器、軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、激磁電源、多路直流電源和安裝電路板，外形尺寸較大。由于原有旋轉(zhuǎn)變壓器測角方案中軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路采用分立元件或?qū)Ｓ没旌霞呻娐罚由蠈Ｓ眉ご烹娫?、多路電源和安裝電路板，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種小型化、集成化、一體化設(shè)計的旋變編碼器。
本實用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種一體化旋變編碼器，其特點是它以旋轉(zhuǎn)變壓器或自整角機為傳感器，傳感器通過電機電極與電路板集成組裝為一體，電路板上設(shè)有軸角—數(shù)字轉(zhuǎn)換電路與激磁電路一體化集成的芯片、功放集成電路、長線傳輸接口及連接器，集成芯片與功放集成電路相連并分別與傳感器相接，集成芯片還通過長線傳輸接口與連接器相接。
本實用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)，所述的連接器上設(shè)有光電編碼器兼容接口。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，以旋轉(zhuǎn)變壓器或自整角機為傳感器，采用軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換專用集成芯片以簡化旋轉(zhuǎn)變壓器測角電路設(shè)計，芯片單電源工作并內(nèi)部集成激磁電路，解決了軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路對專用激磁電源和多路直流電源的依賴，通過高密組裝工藝進行小型化和一體化設(shè)計，實現(xiàn)基于傳感器測角技術(shù)的一體化旋變編碼器。它通過基于DSP技術(shù)的專用軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換集成電路和表面貼裝工藝的應(yīng)用，實現(xiàn)機械軸角位置和角速度的數(shù)字輸出，使其兼具有光電編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器測角方案的優(yōu)點，同時又彌補了各自的不足。本實用新型單電源工作直接輸出數(shù)字量，接口兼容光電編碼器，使用方便；外形尺寸小；成本相當(dāng)于增量式光電編碼器。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2為集成芯片電路原理圖。
具體實施方式
一體化旋變編碼器，它以旋轉(zhuǎn)變壓器或自整角機為傳感器1，傳感器1通過電機電極2與電路板3集成組裝為一體，電路板3上設(shè)有軸角—數(shù)字轉(zhuǎn)換電路7與激磁電路8一體化集成的芯片、功放集成電路9、長線傳輸接口10及連接器11，集成芯片與功放集成電路9相連并分別與傳感器1相接，集成芯片還通過長線傳輸接口10與連接器11相接。所述的連接器11上設(shè)有光電編碼器兼容接口。電路板3外裝有盒蓋4，盒蓋4通過引出線6連接有插座5。
以旋轉(zhuǎn)變壓器為傳感器1，具體結(jié)構(gòu)為在激磁電流作用下，旋轉(zhuǎn)變壓器定子線圈在旋轉(zhuǎn)變壓器中形成定子磁場，通過轉(zhuǎn)子線圈的電磁感應(yīng)，相互垂直的兩相定子繞組上分別感應(yīng)輸出與轉(zhuǎn)子機械角相關(guān)的正弦sinθ和余弦cosθ兩路幅度調(diào)制信號。
旋轉(zhuǎn)變壓器定子和轉(zhuǎn)子繞組通過電機尾柱電極2直接和電路板3相連，激磁來源于專用軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換集成電路7，其輸出正余弦連接到專用軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換集成電路7的信號輸入端，通過集成電路實現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)變壓器的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并且解算出軸角θ，對應(yīng)單位時間θ的變化dθ/dt還可以得出角速度ω。
數(shù)字軸角位置和角速度量具有增量式、絕對式、串行等多種輸出形式，不同的輸出形式可以通過改變部分硬件電路連接方式選擇。輸出數(shù)字量通過電路板3上的長線傳輸接口10連接到編碼器連接器11上輸出，實現(xiàn)長線傳輸功能。
以自整角機為傳感器，與旋轉(zhuǎn)變壓器的唯一區(qū)別是在傳感器和原有電路之間，加上一數(shù)學(xué)變換過程，將三項輸出變?yōu)閮身?，其他不變?br> 權(quán)利要求1.一種一體化旋變編碼器，其特征在于它以旋轉(zhuǎn)變壓器或自整角機為傳感器(1)，傳感器(1)通過電機電極(2)與電路板(3)集成組裝為一體，電路板(3)上設(shè)有軸角一數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(7)與激磁電路(8)一體化集成的芯片、功放集成電路(9)、長線傳輸接口(10)及連接器(11)，集成芯片與功放集成電路(9)相連并分別與傳感器(1)相接，集成芯片還通過長線傳輸接口(10)與連接器(11)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化旋變編碼器，其特征在于所述的連接器(11)上設(shè)有光電編碼器兼容接口。
專利摘要一種一體化旋變編碼器，它以旋轉(zhuǎn)變壓器或自整角機為傳感器，傳感器通過電機電極與電路板集成組裝為一體，電路板上設(shè)有軸角－數(shù)字轉(zhuǎn)換電路與激磁電路一體化集成的芯片、功放集成電路、長線傳輸接口及連接器，集成芯片單電源工作并內(nèi)部集成激磁電路，解決了軸角－數(shù)字轉(zhuǎn)換電路對專用激磁電源和多路直流電源的依賴，通過高密組裝工藝進行小型化和一體化設(shè)計，實現(xiàn)基于傳感器測角技術(shù)的一體化旋變編碼器。它其兼具有光電編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器測角方案的優(yōu)點，同時又彌補了各自的不足。本實用新型使用方便；外形尺寸?。怀杀鞠喈?dāng)于增量式光電編碼器。
文檔編號G01D5/12GK2874431SQ200520139949
公開日2007年2月28日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者陳建華, 杜雪珍, 黃曉 申請人:連云港杰瑞電子有限公司