磁性编码器是怎么工作的

如果你有机会拆卸一个磁性旋转编码器，你通常会看到一个内部结构。与普通编码器（或旋转变压器）相比，磁编码器具有相同的机械轴和外壳结构，但同时其位置检测机构非常简单，只需在机械轴末端安装一个小磁铁来跟随轴的旋转它只是编码器末端的一块PCB电路板。

那么，磁编码器是如何测量旋转位置反馈的呢？

让我们先来看一个经典的物理现象（确切地说是电磁学）。

在扁平矩形导体的两端施加电压，以在一个方向（如长方向）产生电流。此时，如果另一个方向垂直于导体平面的磁场作用在带电导体上，由于磁场感应的洛伦兹力，流过导体上的电荷将被抵消。

根据中学物理课上学过的左手定律，可以判断电荷流动时的偏移方向，以及正负电荷在磁场中循环时的偏移方向相反。这意味着当电流在磁场中流过扁平导体时，它的正电荷和负电荷将分别沿左右路径通过。

此时，在导体的两侧，即在垂直于电流流动的方向上，会出现电位差。

这就是霍尔效应，1879年由物理学家埃德温·赫伯特·霍尔发现。

当电流在磁场中通过导体时，磁场将产生垂直于导体中电子运动方向的力，从而在垂直于导体和磁力线的方向上产生电位差。

接下来，如果施加在该导体上的磁场以电流流动路径为轴，沿上图箭头所示的方向旋转，则霍尔电位差将因磁场与导体之间的角度变化而改变。这种电位差的变化趋势与前文《旋转变压器》中二次线圈旋转时的输出电压变化趋势相同，为正弦曲线。因此，根据带电导体两侧的电压，可以反算出磁场旋转角。

这是磁编码器测量旋转位置反馈的基本工作原理。