磁编码器的构造
磁编码器通过检测磁场变化得出旋转位置信息,并将其转换成电气信号输出。较为简单的磁编码器是由永磁体和磁传感器构成的。永磁体安装在电机轴承等旋转体的顶端,磁传感器安装在永磁体磁场范围内的PCB板上。安装在电机轴承上的永磁体一旦开始旋转,磁传感器就能检测到磁场方向的变化,因此可以得出电机的旋转位置和旋转速度。
由霍尔元件(即磁传感器)与永磁体构成的磁编码器是如何将磁场变化量转换成角度信息的?接下来将对其工作原理进行详细说明。霍尔元件是利用霍尔效应,输出与磁场强度等比的电压的磁传感器。
电机轴旋转时,安装在轴端的永磁体所产生的磁场也会旋转,而在旋转轴的中心区域,旋转磁场保持一定的强度不变。霍尔元件检测该磁场分布变化,将其转换成电气信号。由于霍尔元件只能检测单一方向的磁场强度,为了检测旋转位置,需要分别配置检测旋转磁场X轴方向磁场强度(Bx)和Y轴方向磁场强度(By)的霍尔元件。