在工业自动化、机器人控制和精密测量领域电感编码器作为核心位置传感器件其 PCB 线圈的设计质量直接决定了编码器的精度和可靠性。然而传统的手工设计方式不仅耗时耗力还容易因参数计算失误导致性能下降。电感编码器系统由定子Stator和转子Rotor两大核心部件组成定子 PCB承载 TX 激励线圈和 SIN/COS 接收线圈负责电磁场的发射与感应转子 PCB承载扇形导电图案靶瓣在交变磁场中产生电涡流调制定子线圈间的互感信号两者的 PCB 设计必须精密配合才能实现高精度的角度测量。电感编码器线圈生成软件应运而生——一套覆盖定子和转子完整链路的 PCB 设计工具在同一个界面中完成定转子设计、预览和导出让复杂线圈设计变得简单高效。编码器线圈生成软件定子 PCB 是电感编码器的“信号收发中枢”承载激励线圈和接收线圈。核心功能1. 双组接收线圈独立配置软件支持两组独立的 SIN/COS 接收线圈每组可单独设置中心半径1~100mm 精确可调波形幅度控制线圈正弦波形的调制深度极对数支持高极对数设计最高 99 对走线宽度根据电流需求灵活设定采样点数平衡生成精度与文件大小两组线圈自动生成相位差 90° 的正弦和余弦波形满足正交编码器的标准设计要求。2. TX 激励线圈全面支持提供完整的 TX 激励线圈设计能力外半径独立配置不再绑定电路板边缘灵活适配各种设计圈数可调支持 1~10 圈激励线圈设计角度偏移精确控制线圈起始角度内环 TX 线圈支持启用内环辅助 TX 线圈圈数、半径、环间距均可独立配置3. 实时可视化预览即时反馈参数调整后一键刷新线圈走线实时呈现鼠标交互支持滚轮缩放和拖拽平移无需依赖工具栏按钮右键复位右键点击即可恢复初始视图高性能渲染采用批量渲染技术交互流畅无卡顿多层区分顶层F.Cu和底层B.Cu走线以不同颜色显示过孔清晰标注4. 定转子一体化预览同坐标系叠加勾选「启用转子预览/生成」后转子靶瓣图案以半透明叠加在定子线圈预览图上直观验证对齐关系主码道/辅码道区分主码道红色填充、辅码道蓝色填充一目了然即时反馈参数调整后一键刷新线圈走线和转子靶瓣实时呈现鼠标交互支持滚轮缩放和拖拽平移无需依赖工具栏按钮右键复位右键点击即可恢复初始视图高性能渲染采用批量渲染技术交互流畅无卡顿多层区分顶层F.Cu和底层B.Cu走线以不同颜色显示过孔清晰标注5. 一键生成定转子 PCB分开导出定子生成xxx.kicad_pcb转子自动生成xxx_rotor.kicad_pcb两个文件独立管理转子板框独立配置转子内径/外径可单独设定默认与定子相同灵活适配不同装配需求标准格式直接输出 KiCad 格式的.kicad_pcb文件完整网络自动创建 SIN/COS 网络G1_SIN、G1_COS 等和 TX 网络TX、TX1、TX2板框定义根据配置的内外半径自动生成圆形板框过孔参数全局统一配置过孔外径和孔径确保加工一致性6. 灵活的参数体系参数类别可配置项电路板定子内半径、外半径、中心坐标TX 激励外半径、圈数、环间距、角度偏移、尾部延伸内环 TX圈数、半径、环间距、角度偏移、尾部延伸接收线圈中心半径、幅度、极对数、采样点、走线宽度过孔全局外径、全局孔径转子靶瓣启用开关、板框内径/外径、极对数、主码道内径/外径、铜箔占比、采样点数转子辅码道启用开关、极对数、内径/外径游标模式所有参数均带合理的默认值新手可快速上手专家可深度定制。软件特点直观友好的用户界面左侧参数面板 右侧预览图的双栏布局参数分组清晰标签简洁明了左侧面板支持滚动小屏幕也能正常使用按钮固定在界面底部操作触手可及安全可靠的授权机制基于机器码的一机一码绑定独立激活码生成器方便分发管理激活状态本地持久化重启不丢失未激活状态下可正常预览仅限制 PCB 导出转子 PCB 生成转子是电感编码器的“感应调制器”其导电图案靶瓣的设计直接决定了编码器的分辨率和精度。转子工作原理电感编码器基于法拉第电磁感应原理工作定子 TX 线圈通入高频交流电通常 100KHz产生交变磁场转子扇形靶瓣在交变磁场中感应出电涡流电涡流产生被动磁场反向耦合到定子的SIN/COS 接收线圈转子旋转时靶瓣对磁场的调制呈现正弦/余弦规律通过计算相位差得到精确角度转子靶瓣的图案设计决定了感应信号的周期性和线性度是影响编码器精度的关键因素。转子核心功能1. 扇形靶瓣参数化设计极对数配置与定子接收线圈极对数匹配决定编码器单圈分辨率转子板框独立配置内径/外径可单独设定默认与定子电路板相同灵活适配装配需求主码道内径/外径精确控制靶瓣导电图案的实际范围铜箔占比调整靶瓣的周向覆盖率优化感应信号幅度最高 100%采样点数平衡生成精度与文件大小2. 主码道 辅码道游标模式支持主码道和辅码道同时设计用于绝对值编码器辅码道极对数与主码道差 1如主 36 对、辅 35 对实现游标细分主辅码道均生成在顶层F.Cu简化加工流程3. 定转子一体化预览转子靶瓣以半透明叠加在定子线圈预览图上同一坐标系直观验证对齐主码道红色填充、辅码道蓝色填充层次分明支持缩放和拖拽查看细节4. 一键生成 KiCad PCB输出标准.kicad_pcb文件可直接在 KiCad 中打开自动创建转子板框独立配置、扇形靶瓣铜皮区域Zone 填充打开即显示实心铜皮支持 Gerber 导出直接发板加工转子设计参数参数类别可配置项转子板框内径、外径默认与定子相同可独立调整主码道极对数、内径、外径、铜箔占比、采样点数辅码道启用开关、极对数、内径、外径游标模式转子设计要点根据行业最佳实践转子设计需注意厚度建议转子 PCB 厚度建议 ≥1.6mm安装在导电基座上时需增加厚度减少工作磁场在基座上的损耗径向覆盖转子靶瓣必须完全覆盖定子接收线圈的有效区域气隙控制定子与转子之间的气隙通常控制在 0.1mm~0.5mm屏蔽设计建议采用扇形层叠屏蔽圆形屏蔽需留裂缝不能形成闭合回路对称性靶瓣图案必须严格对称任何不对称都会引入角度误差定子 转子完整设计链路┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │ 电感编码器完整设计流程 │ ├──────────────────────┬──────────────────────────────┤ │ 定子 PCB 设计 │ 转子 PCB 设计 │ ├──────────────────────┼──────────────────────────────┤ │ • TX 激励线圈 │ • 靶瓣导电图案 │ │ • SIN/COS 接收线圈 │ • 极对数匹配 │ │ • 内环 TX可选 │ • 主码道/辅码道 │ │ • 板框与过孔 │ • 板框与安装孔 │ ├──────────────────────┴──────────────────────────────┤ │ 极对数匹配 → 气隙控制 → 信号验证 │ └─────────────────────────────────────────────────────┘软件实现了定子和转子的一体化设计定子和转子参数在同一界面配置预览图同坐标系叠加显示一键同时生成定子 PCBxxx.kicad_pcb和转子 PCBxxx_rotor.kicad_pcb转子板框可独立配置默认与定子相同灵活适配不同装配需求统一输出格式确保两者在 KiCad 中的装配对齐典型应用场景工业伺服电机高精度角度检测编码器线圈设计数控机床直线位移测量传感器线圈机器人关节紧凑型绝对值编码器线圈双码道游标设计自动化产线定制化电感传感器快速原型设计科研院所编码器原理验证与参数探索人形机器人关节模组紧凑型电感编码器使用流程定转子一体化设计设置电路板内外半径和中心位置定子板框配置 TX 激励线圈参数设置两组接收线圈的极对数、半径和波形参数配置转子靶瓣参数板框、极对数、主码道内径/外径、铜箔占比等勾选「启用转子预览/生成」点击「刷新预览」查看定转子叠加效果满意后点击「生成 PCB 文件」同时输出定子 PCB 和转子 PCB 两个文件装配验证在 KiCad 中同时打开定子和转子 PCB 文件检查定子/转子极对数匹配和板框对齐合并导出 Gerber发板加工技术优势传统方式本软件手工计算参数易出错参数化配置自动计算反复修改验证周期长实时预览所见即所得依赖专业 EDA 经验内置优化算法新手可用定子/转子分开设计匹配困难定转子一体化界面同坐标系预览自动匹配修改成本高参数微调即可重新生成难以保证一致性统一生成逻辑质量稳定系统要求Windows 10/1164位无需安装 Python 环境独立 EXE 即可运行建议屏幕分辨率 1280×720 以上结语无论是经验丰富的编码器设计工程师还是刚接触电感编码器的开发者电感编码器线圈生成软件都能帮助您将设计效率提升数倍。软件覆盖电感编码器的两大核心部件——定子线圈和转子靶瓣从参数配置到 PCB 输出全流程可视化、自动化。定转子在同一界面设计、同坐标系预览一键同时生成两个 PCB 文件确保设计一致性让线圈设计不再成为项目瓶颈。立即下载体验开启高效编码器设计之旅下载地址https://gitee.com/65sd64d6d464d641d6sd46sd/coil_generator