基于巨磁阻效應(yīng)的磁編碼器研究.pdf

1、磁編碼器是一種以新型磁敏感元件為基礎(chǔ)的檢測裝置，相對于光電編碼器，它具有轉(zhuǎn)速高、可靠性高、抗震動等級高、抗干擾能力強、防塵、防油、結(jié)構(gòu)簡單、安裝簡單、調(diào)試方便、易于小型化且價格低廉等優(yōu)點。因此，磁編碼器具備很大的市場潛力，將在多領(lǐng)域替代光電編碼器。
　　磁編碼器的性能主要取決于磁傳感器的性能、磁柵的充磁技術(shù)和處理電路的速度和準(zhǔn)確度。由于采用高分辨率磁柵的編碼器工藝復(fù)雜、開發(fā)費用高，體積太大；采用單對磁極磁柵的磁編碼器，需要進(jìn)行高倍

2、電子細(xì)分，在擾動下容易產(chǎn)生較大的角度誤差，導(dǎo)致精度低，同時該類型編碼器使用的磁傳感器熱穩(wěn)定性不好、易受外界干擾。因此，本論文研究一種采用新型高性能GMR(巨磁阻效應(yīng))傳感器、低分辨率磁柵(64極磁場)和電子細(xì)分方式的磁編碼器。此種編碼器很好的解決了前述編碼器在體積、誤差和干擾方面存在的問題。
　　磁場的質(zhì)量和分布決定了信號發(fā)生部分產(chǎn)生的模擬量信號質(zhì)量，它的好壞對編碼器的精度和信號處理的難度影響很大；信號處理部分能否在編碼器高速轉(zhuǎn)動

3、下實現(xiàn)精確、快速的解算位置信息，決定了編碼器的性能好壞。所以本文將圍繞磁柵上的磁場分布和細(xì)分算法的實現(xiàn)進(jìn)行研究和探討。
　　在磁場分布方面，基于靜態(tài)恒定磁場理論，建立了在理想情況下多極式磁柵的磁場分布模型，通過使用Matlab軟件對模型進(jìn)行計算，得出了理論上的磁場分布情況；并且進(jìn)一步采用Ansoft軟件對磁柵上的磁場分布進(jìn)行了實物仿真，獲得了磁場三維分布圖。通過以上兩種方式的理論研究，指導(dǎo)信號發(fā)生部分的設(shè)計和檢測結(jié)構(gòu)的設(shè)計。