一种矩阵磁栅式直线编码器

一种矩阵磁栅式直线编码器

技术领域

本实用新型涉及磁电编码器直线位移检测技术领域，属于传感器学科，具体涉及一种矩阵磁栅式直线编码器。

背景技术

磁电编码器抗振动、可靠性高的特点，尤其是在油污、灰尘等环境下，仍然能够保证高可靠性的工作，这种优良的特性令其在军工、航空航天领域得到广泛的应用。但是磁栅式编码器的绝对位置检测是一个技术难点，且现有的绝对式磁栅编码器结构复杂。

发明内容

本实用新型为解决现有直线磁栅式磁电编码器绝对位置检测、硬件结构复杂的问题，进而提供了一种矩阵磁栅式直线编码器。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

本实用新型的一种矩阵磁栅式直线编码器，包括霍尔信号采集板，其特征在于：霍尔信号采集板固接在直线电机动子上，所述直线电机动子在电机定子驱动作用下在电机导轨上移动，所述电机导轨固接在电机基座上，所述电机基座侧面固接编码磁钢列和位移计算磁钢列，所述编码磁钢列以横纵两行两列四个磁钢组成矩阵单元，所述位移计算磁钢列以相邻两个磁钢组成位移计算单元，所述霍尔信号采集板上固接六颗霍尔传感器，其中四颗为开关量霍尔，两颗为线性霍尔，所述四颗开关量霍尔用于判断当前直线电机动子所在导轨区间位置，磁钢的不同极性在开关霍尔的采样下表现为高低电平，每组编码磁钢矩阵的高低电平不同，实现区间位置的判断，所述两颗线性霍尔用于计算在该导轨区间内的具体位置值。

进一步，所述的导轨上还加载限位开关，限位开关与控制器相连，控制器与所述的电机定子相连。

本实用新型有以下技术效果和优点：

本实用新型采用编码磁钢列对直线电机动子所在导轨区间进行判断，每组编码磁钢列在开关霍尔的采样下表现为不同的高低电平信号，实现直线电机动子区间的判断，采用线性霍尔对电机动子所在区间的精确位置进行计算，采用磁钢矩阵排列方式，减小了磁钢区间的宽度，提高了单位区间的位置计算精度，实现了磁栅式直线编码器绝对位移检测，并使得整体结构简单紧凑。

附图说明

图1整体结构示意图，图2部分结构剖面图。

图中1.电机动子，2.霍尔信号采集板，3.编码磁钢列，4.位移计算磁钢列，5.电机定子， 6.导轨，7.电机基座，8.9.10.11.开关霍尔，12.13.线性霍尔，3-1.3-2.3-3.3-4编码磁钢矩阵，4-1.4-2位移计算磁钢组。

具体实施

实施例1，参见附图1，2。

本实用新型的一种矩阵磁栅式直线编码器，包括霍尔信号采集板2，其特征在于：霍尔信号采集板2固接在直线电机动子1上，所述直线电机动子1在电机定子5驱动作用下在电机导轨6上移动，所述电机导轨6固接在电机基座7上，所述电机基座7侧面固接编码磁钢列3和位移计算磁钢列4，所述编码磁钢列3以横纵两行两列四个磁钢组成矩阵3-1，3-2，3-3，3-4单元，所述位移计算磁钢列4以相邻两个磁钢4-1，4-2组成位移计算单元，所述霍尔信号采集板2上固接六颗霍尔传感器8，9，10，11，12，13，其中四颗为开关量霍尔8，9，10，11，两颗为线性霍尔12，13，所述四颗开关量霍尔8，9，10，11用于判断当前直线电机动子1所在导轨6区间位置，磁钢的不同极性在开关霍尔8，9，10，11的采样下表现为高低电平，每组编码磁钢矩阵3-1，3-2，3-3，3-4的高低电平不同，实现区间位置的判断，所述两颗线性霍尔12，13用于计算在该导轨6区间内的具体位置值。将所在区间位置值加上该区间内的具体位置值即为电机动子1的绝对位置值。

实施例2，参加附图1、附图2。

其他同实施例1，不同的是所述的电机导轨上还加装限位开关，限位开关与控制器相连，控制器与所述的电机定子相连。

当电机动子1前进并触碰到限位开关时，信号传递给控制器，控制电机动子1反向运动，电机反向运动，采用开关霍尔8，9，10，11对电机动子1所在导轨6区间进行判断，采用线性霍尔12，13对所在区间的精确位置进行计算，将区间位置值加上该区间内的具体位置值即为电机动子反向运动时的绝对位置值。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。