基于GMR增量式磁旋轉(zhuǎn)編碼器的技術(shù)研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)編碼器常用于旋轉(zhuǎn)物體角度和速度的測(cè)量，其在自動(dòng)化控制、冶金、風(fēng)力發(fā)電和辦公室用品等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，旋轉(zhuǎn)編碼器按原理可分為接觸式編碼器、光電式編碼器和電磁式編碼器。接觸式編碼器方法簡(jiǎn)單，但較笨重，且測(cè)量精度較低，由于其屬于接觸測(cè)量，設(shè)備易損壞；光電編碼器屬于非接觸編碼器，其精度較高，但價(jià)格較貴，且對(duì)雨霧天氣敏感；利用磁阻效應(yīng)的磁性編碼器，與光電、接觸式編碼器相比，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐環(huán)境能力好等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

2、>　　本文對(duì)基于GMR傳感器芯片的磁編碼器的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，并進(jìn)行增量式磁旋轉(zhuǎn)編碼器硬件電路和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。磁旋轉(zhuǎn)編碼器主要由多極磁鋼、磁性傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，用于測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及位移等物理量。磁旋轉(zhuǎn)編碼器所采用的自旋閥GMR傳感器是一種新型的傳感器芯片，它內(nèi)部為惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，能將磁場(chǎng)信息轉(zhuǎn)化成模擬差分電壓輸出，具有靈敏度高、線性度好及封裝尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，因此，磁編碼器能夠?qū)崿F(xiàn)精確測(cè)量和小型化。
　　首先對(duì)自旋

3、閥GMR芯片的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用進(jìn)行介紹，對(duì)多極磁鋼的空間磁場(chǎng)進(jìn)行了分析，并用Ansoft Maxwell軟件對(duì)空間磁場(chǎng)進(jìn)行仿真分析。
　　接著，對(duì)磁編碼器的硬件電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并使用PSpice仿真軟件對(duì)一些硬件電路進(jìn)行了仿真，如傳感器調(diào)理電路部分、濾波和比較電路等。針對(duì)磁編碼器的使用要求，給出一種磁編碼器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為驗(yàn)證GMR傳感器的性能，搭建磁傳感器調(diào)理電路的驗(yàn)證平臺(tái)，用于測(cè)量輸出信號(hào)的性能。驗(yàn)證平臺(tái)主要包括數(shù)據(jù)采集和顯