目前，編碼器已經被廣泛地應用在各類精密微小型馬達中，可作為位置與速度的高精密量測元件。磁性編碼器，因其構造簡單、耐震性強且不受灰塵、濕氣等的影響，現在已逐漸地取代光學式編碼器。然而，磁性編碼器的解析度尚不及光學式編碼器，為了磁性編碼器可滿足伺服馬達機構中所要求的解析度，因而當將磁性編碼器內的磁環充磁時，其極間距必須儘可能地縮小,以使得可充磁的極數增加。因此，本研究採用一種旋轉式多極充磁機來進行充磁，以達到上述的要求。
一般而言，磁環充磁的技術會嚴重影響磁性編碼器的性能，因此其充磁條件如充磁電流、充磁頭之形狀、以及氣隙等項，都必須要仔細地考慮與掌握。為此，本研究採用有限元素法構建整個磁路模擬所需之網格模型，以差分計算的方法模擬實際充磁的情形。經由磁路分析的技巧，探討充磁過程中可茲調整的參數。
藉由參數的變化，找出主導磁路的參數，以及它們對充磁頭與磁環充磁時所造成的影響。同時，本研究也實際地利用旋轉式充磁機對磁環進行充磁量測，並檢測磁環充磁完畢後之表現。經充磁量測分析後，發現多極充磁之效果大體上符合初步的預期。

Up to date, encoders have widely used in various micro-motors to detect their position or rotational speed accurately. Since the structure of a magnetic rotary encoder is very simple and that is not affected in dust, mist, and oil. Then it is gradually used to replace the optical encoder of a servomotor. However, the resolution of a magnetic encoder is not so good as that of an optical encoder. When the magnetic drum was magnetized the required pole pitch is needed very small in size, in order to satisfy the requirements of the resolution in a servomotor. Therefore, we use a type of rotary multi-pole magnetization method to magnetizing the drum in the study.
Generally speaking, the techniques of magnetization affect the quality of magnetic encoder seriously. Therefore, the magnetizing conditions, for example magnetizing currents, the shape of the magnetizing head, and the gap must be thought and controlled in detail. In the study, we use finite element method to establish the mesh of the model needed for the magnetic-circuit. And we use differential calculus method to simulate the performance of the magnetization. Through the skill of the magnetic—circuit analysis, we discuss the variable parameters in the magnetizing process.
According to the changes of the parameters, we find parameters of leading the magnetic-circuit, and how do the parameters affect the magnetic head and drum during the magnetization. At the same time, we actually use the rotary magnetizing machine to magnetize measure and detect the display of the drum. After analysis, we find that the results of the multi-pole magnetization fit in with our expected.

第一章 緒論 1
1.1 編碼器的應用及重要性 1
1.2 編碼器的種類 2
1.3 旋轉式多極充磁系統 6
第二章 磁路模擬理論 12
2.1 電磁理論 13
2.2 磁路概念 18
2.3 有限元素法之原理與應用 23
第三章 建立磁路分析模型 30
3.1 建立分析模型的幾何尺寸圖 30
3.2 輸入材料特性曲線 34
3.3 設定網格及節點 36
3.4 設定求解問題參數設定 37
3.5 解2D靜磁場 37
3.6 計算並且輸出所求結果 38
第四章 磁路模擬分析之結果與討論39
4.1 充磁座的磁路分佈 39
4.2 充磁頭與磁環間氣隙的關係41
4.3 充磁頭線圈中電流的影響43
4.4 充磁頭尖端的夾角影響 45
第五章 旋轉式充磁機之充磁量測48
5.1 充磁機 48
5.2 實驗參數設定與結果 50
第六章 結論 53
參考文獻 54
附 錄 55

1.遊志榮，「磁性編碼器磁環充磁機原設計型、製作及測試」，國立中央大學，碩士論文，民國85年6月。
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3.賴坤奇，「磁性編碼器原型製作、測試」，國立中央大學，碩士論文，民國87年7月。
4.莊俊良，「磁性編碼器之磁環模擬與分析」，國立中央大學，碩士論文，民國86年6月。
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9.賴耿陽，磁記錄理論與實務，復漢出版社，台南，民國79年。
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