無刷測位解析器的製作方法
2023-05-30 12:24:26 1
專利名稱：無刷測位解析器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種將傳感構件的輸出變換成不同變量的裝置，具體的講是涉及一種檢測轉軸角度位置的旋轉編碼器。
技術背景目前對旋轉物體旋轉角度或轉速進行檢測的光電編碼器有一種是它具有一個刻劃多圖同心圓碼道碼盤，利用狹縫讀取碼道明暗變化而形成一系列輸出代碼，經過電路處理得出它所代表的角度值，也可以將輸出代碼特殊處理使這種編碼器轉動一周輸出一個近似正餘弦曲線的信號。另一種是增量式的，它是利用主光柵和批示光柵產生的莫爾條紋，將莫爾條紋轉換成脈衝信號，通過電路累計脈衝個數計量角度變化值，然後由數模轉換電路的角度變化進行編碼，輸出一個不連續的近似正餘弦曲線的信號。用上述方法獲得的信號是不連續的階梯狀變化的信號，它不能為控制系統提供合理的控制信號，使得某些場合的應用控制效果不夠好。還有一種帶有電刷和集電環的旋轉變壓器檢測單元，其電刷與滑環之間是滑動接觸，工作可靠性差，壽命短。
發明內容
為了克服現有的編碼器存在的技術問題，本實用新型提供一種無刷測位解析器，該解析器對旋轉物體旋轉角度進行檢測時能輸出電壓特性為正餘弦波，為控制裝置提供更合理的控制信號，進而實現控制裝置根據反饋的轉角信號對電機進行調節控制。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種無刷測位解析器，它由信號採集模塊和信號處理模塊構成，信號採集模塊包括殼體，殼體內腔周圍裝有初級繞組、定子，定子由若干相同的鐵芯衝片疊層而成，定子的磁極上繞有定子繞組，殼體內腔中間裝有轉軸，轉軸上裝有與上述定子相對應的轉子，轉子的磁極上繞有轉子繞組，轉軸上還裝有上述初級繞組相對應的次級繞組，上述初級繞組和次級繞組構成環形變壓器，信號處理模塊包括電源、信號放大器、信號轉換器、正弦波生成器，電源分別與正弦波生成器、信號放大器、信號轉換器器連接，正弦波生成器與環形變壓器的初級繞組連接，環形變壓器的次級繞組與轉子繞組串聯，上述定子繞組與信號放大器連接，放大器與信號轉換器連接。
本實用新型的無刷測位解析器與現有的技術相比較具有優點如下該解析器的旋轉變壓器的次級繞組與解析器的轉子繞組直接相連，當變壓器的初級繞組通入交流電時，在變壓器的次級繞組中就感生電動勢，其大小與轉角無關，此電動勢施加在解析器的轉子繞組上，即為解析器輸入繞組的勵磁電壓，從而形成無刷結構。此結構工作更可靠、穩定，使用壽命長。其次，該解析器的檢測模塊只有兩個線圈，沒有電路，因此，該解析器具有良好的抗振動、抗幹擾性、耐腐蝕性，該解析器跟蹤電機轉軸的轉角位置的信號採集由裝在其外殼內檢測元件完成，信號處理和檢測分離，能在惡劣環境下運行。
圖1是本實用新型的無刷測位解析器的結構示意圖；圖2是圖1中A-A剖視示意圖；圖3是圖1中B-B剖視示意圖；圖4是無刷測位解析器電氣方框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的無刷測位解析器作進一步說明。
如圖1-4所示，一種無刷測位解析器，它由信號採集模塊和信號處理模塊構成，信號採集模塊包括殼體1，殼體1內腔周圍裝有初級繞組2、定子4，定子4由若干相同的鐵芯衝片疊層而成，定子4的磁極上繞有定子繞組5，殼體1內腔中間裝有轉軸6，轉軸6上裝有與上述定子4相對應的轉子7，轉子7的磁極上繞有轉子繞組8，轉軸6上還裝有上述初級繞組2相對應的次級繞組3，上述初級繞組2和次級繞組3構成環形變壓器93，信號處理模塊包括電源91、信號放大器94、信號轉換器95，正弦波生成器92，電源91分別與正弦波生成器92、信號放大器94、信號轉換器95器連接，正弦波生成器92與環形變壓器93的初級繞組2連接，環形變壓器93的次級繞組3與轉子繞組串聯，上述定子繞組5與信號放大器94連接，放大器94與信號轉換器95連接。
上述無刷測位解析器工作過程無刷測位解析器的轉軸6與被測的電機軸或其他旋轉體固接，當無刷測位解析器的電源91提供工作直流電源，電源給系統提供工作電源，正弦波生成器92將電源供給的直流電逆變成信號採集模塊需要的正弦交流電源。正弦波生成器92將直流電逆變成正弦交流電後供給環形變壓器93的初級繞組2，初級繞組2通過電磁感給環形變壓器93的次級繞組3，次級繞組3向轉子繞組8輸入正弦交流電壓，定子繞組5與轉子繞組8間通過電磁效應得到與轉軸6角度成正餘弦關係的電壓輸出給解析器的信號放大器94，信號放大器94將採集的轉軸轉角信號增強放大後傳輸給信號轉換器95，信號轉換器95將信號轉換成控制系統需要的角度信號輸出，控制系統根據該角度信號實現電機軸的角度控制。
權利要求1.一種無刷測位解析器，其特徵在於它由信號採集模塊和信號處理模塊構成，信號採集模塊包括殼體(1)，殼體(1)內腔周圍裝有初級繞組(2)、定子(4)，定子(4)由若干相同的鐵芯衝片疊層而成，定子(4)的磁極上繞有定子繞組(5)，殼體(1)內腔中間裝有轉軸(6)，轉軸(6)上裝有與上述定子(4)相對應的轉子(7)，轉子(7)的磁極上繞有轉子繞組(8)，轉軸上(6)上還裝有上述初級繞組(2)相對應的次級繞組(3)，上述初級繞組(2)和次級繞組(3)構成環形變壓器(93)，信號處理模塊包括電源(91)、信號放大器(94)、信號轉換器(95)，正弦波生成器(92)，電源(91)分別與正弦波生成器(92)、信號放大器(94)、信號轉換器(95)器連接，正弦波生成器(92)與環形變壓器(93)的初級繞組(2)連接，環形變壓器(93)的次級繞組(3)與轉子繞組串聯，上述定子繞組(5)與信號放大器(94)連接，放大器(94)與信號轉換器(95)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種無刷測位解析器，它由信號採集模塊和信號處理模塊構成，信號採集模塊包括殼體，殼體內周裝有初級繞組、定子，定子繞有定子繞組，殼體中間裝有轉軸，轉軸裝有轉子，轉子繞有轉子繞組，轉軸上裝有次級繞組，信號處理模塊包括電源、信號放大器、信號轉換器，正弦波生成器，正弦波生成器與環形變壓器的初級繞組連接，環形變壓器的次級繞組與轉子繞組串聯，上述定子繞組與信號放大器連接，放大器與信號轉換器連接。該解析器的旋轉變壓器次級繞組與轉子繞組直接相連，電動勢加在轉子繞組上，形成無刷結構，該解析器檢測元件是兩個線圈，具有抗振動、抗幹擾、耐腐蝕性，該解析器的信號處理和檢測分離，能在惡劣環境下運行。
文檔編號G01D5/12GK2859459SQ20052014048
公開日2007年1月17日 申請日期2005年12月30日 優先權日2005年12月30日
發明者李春濤, 範曉斌, 周林, 孟冬根 申請人:海安縣申菱電器製造有限公司