一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路制造技术

本申请提供一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路，通过三个检测单元分别与A、B、Z相信号线相连：每个检测单元中，通过第一比较模块将其输入端正极接收的电压与Vcp‑进行比较，通过第二比较模块将其输入端负极接收的电压与Vcp+进行比较；假如输入端正极发生断线，则第一比较模块的输入端正极将会通过下拉电阻接收Vee，由于Vcp‑>Vee，使得第一比较模块的输出转换为低电平，即可表征相信号线输入正极发生断线；同理，通过第二比较模块也能够得到相信号线输入负极是否断线的检测结果，也即能够检测出具体是哪一根相信号线断线。且只要与相应的相信号线及各个电源相连即可实现断线检测，能够应用于集电极开路输出的增量式编码器。

Broken line detection circuit for incremental encoder and connection circuit thereof

This application provides a break detection circuit of incremental encoder and the connection circuit, connected by three phase signal detection unit respectively with A, B, Z line: each detection unit, the first comparison module will be the input voltage received positive and Vcp were compared through second comparison module the input voltage with the end of Vcp+ compared to negative reception; if the input cathode breakage, the input end of the cathode will first compare module through a pull-down resistor receives the Vee, because the Vcp > Vee, output of the first compare module is converted to a low level, that can be characterized line input positive breakage; similarly, through the comparison of second the module can be that detection results line input cathode is broken, which can detect which one believe line break. As long as it is connected with the corresponding line and each power source, the broken line detection can be realized, and the incremental encoder can be applied to the open circuit of the collector.

【技术实现步骤摘要】
一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路。
技术介绍
编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置，其中，成本较低的增量式编码器，在运动控制和电气传动领域中都有广泛的应用。然而，现有技术中的增量式编码器硬件断线检测电路，通常只适用于差分输出的增量式编码器，并不适用于集电极开路输出的增量式编码器；并且，现有技术中的硬件断线检测电路，只能检测出增量式编码器的A、B、Z相信号线中的哪一相或几相出现断线，无法在例如A相断线的情况下，判断出是A相正极断线、A相负极断线或者是两者都断线。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路，以解决现有技术无法应用于集电极开路输出的增量式编码器、且无法检测出具体是哪一根相信号线断线的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供的技术方案如下：一种增量式编码器的断线检测电路，包括三个检测单元，所述三个检测单元分别用于与增量式编码器的A、B、Z相信号线相连；所述检测单元包括：上拉电阻、下拉电阻、第一比较模块和第二比较模块；其中：所述下拉电阻的一端与第一电源负极相连；所述下拉电阻的另一端与所述第一比较模块的输入端正极相连，连接点作为所述检测单元的输入端正极与所述增量式编码器相应的相信号线正极相连；所述上拉电阻的一端与第一电源正极相连；所述上拉电阻的另一端与所述第二比较模块的输入端负极相连，连接点作为所述检测单元的输入端负极与所述增量式编码器相应的相信号线负极相连；所述第一比较模块的输入端负极接收低比较电压；所述第一比较模块的输出端为所述检测单元的正输出端，用于输出相应的相信号线输入正极是否断线的检测结果；所述第二比较模块的输入端正极接收高比较电压；所述第二比较模块的输出端为所述检测单元的负输出端，用于输出相应的相信号线输入负极是否断线的检测结果；所述增量式编码器的断线检测电路中各电压满足：Vcc>Vcp+>Vpg+>Vpg->Vcp->Vee；Vcc为所述第一电源正极的电压，Vcp+为所述高比较电压，Vpg+为增量式编码器电源正极的电压，Vpg-为增量式编码器电源负极的电压，Vcp-为所述低比较电压，Vee为所述第一电源负极的电压；所述相信号线输入正极与输入端负极的输入电平处于Vpg-与Vpg+之间。优选的，所述第一比较模块和所述第二比较模块均为比较器；比较器的同相输入端为相应比较模块的输入端正极，比较器的反相输入端为相应比较模块的输入端负极，比较器的输出端为相应比较模块的输出端；或者，所述第一比较模块和所述第二比较模块均为光耦；光耦的输入端正极为相应比较模块的输入端正极，光耦的输入端负极为相应比较模块的输入端负极，光耦的输出端正极为相应比较模块的输出端。优选的，还包括：报警单元及六个发光二极管；其中：六个发光二极管的负极分别与所述三个检测单元的六个输出端一一对应相连；六个发光二极管的正极相连，连接点与所述报警单元的输入端相连，并通过电阻与第二电源相连；所述报警单元用于在所述三个检测单元的六个输出端中至少一个输出端输出低电平时，通过输出端输出报警信号至控制器。优选的，还包括：电源模块，用于根据所述第一电源正极的电压Vcc和所述第一电源负极的电压Vee，通过分压和转换，得到所述高比较电压Vcp+、所述低比较电压Vcp-、增量式编码器电源正极的电压Vpg+及增量式编码器电源负极的电压Vpg-。优选的，所述电源模块用于得到所述增量式编码器电源正极的电压Vpg+及所述增量式编码器电源负极的电压Vpg-时，具体用于：根据所述增量式编码器的额定电压，通过相应的转换设置，使得到的所述增量式编码器电源正极的电压Vpg+与所述增量式编码器电源负极的电压Vpg-之间的差值为所述增量式编码器的额定电压。一种增量式编码器的连接电路，连接于增量式编码器与控制器之间，所述增量式编码器的连接电路包括：三个信号处理电路，分别与增量式编码器的A、B、Z相信号线及所述控制器相连：及上述任一所述的增量式编码器的断线检测电路。优选的，所述信号处理电路包括：防反接二极管、限流滤波模块、第一光耦及副边电路；其中：所述防反接二极管的正极作为所述信号处理电路的相信号线输入正极；所述防反接二极管的负极与所述限流滤波模块的输入端正极相连；所述限流滤波模块的输入端负极作为所述信号处理电路的相信号线输入负极；所述限流滤波模块的输出端与所述第一光耦的输入端相连；所述第一光耦的输出端与所述副边电路的输入端相连；所述副边电路的输出端为所述信号处理电路的输出端。优选的，所述限流滤波模块包括：第一电阻、第二电阻及开关管；其中：所述第一电阻的一端为所述限流滤波模块的输入端正极；所述第一电阻的另一端与所述开关管的集电极相连，连接点为所述限流滤波模块的输出端正极；所述开关管的发射极与所述第二电阻的一端相连，连接点为所述限流滤波模块的输入端负极；所述开关管的基极与所述第二电阻的另一端相连，连接点为所述限流滤波模块的输出端负极；优选的，所述限流滤波模块还包括：第三电阻及电容；其中：所述第三电阻与所述电容并联连接于所述限流滤波模块的输入端正极与输入端负极之间。优选的，增量式编码器为集电极开路输出的增量式编码器时，A、B、Z相信号线分别与相应信号处理电路的相信号线输入正极相连，且各个相应信号处理电路的相信号线输入正极分别通过相应的上拉电阻与所述增量式编码器电源正极相连；各个信号处理电路的相信号线输入负极均与所述增量式编码器电源负极相连。本申请提供一种增量式编码器的断线检测电路，通过三个检测单元分别与增量式编码器的A、B、Z相信号线相连：每个检测单元中，通过第一比较模块将其输入端正极接收的电压与低比较电压Vcp-进行比较，通过第二比较模块将其输入端负极接收的电压与高比较电压Vcp+进行比较；正常情况下，相应的相信号线输入正极与输入端负极的输入电平处于Vpg-与Vpg+之间，且Vcp+>Vpg+>Vpg->Vcp-，因此两个比较模块的输出均为高电平；假如相应的相信号线输入正极发生断线，则第一比较模块的输入端正极将会通过下拉电阻接收第一电源负极的电压Vee，由于Vcp->Vee，使得第一比较模块的输出转换为低电平，进而能够表征相应的相信号线输入正极发生断线；同理，通过第二比较模块也能够得到相应的相信号线输入负极是否断线的检测结果，解决了现有技术无法检测出具体是哪一根相信号线断线的问题。另外，对于差分输出或者集电极开路输出的增量式编码器，该增量式编码器的断线检测电路只要与相应的相信号线及上述各个电源相连，即可通过上述原理实现对于增量式编码器的断线检测，解决了现有技术无法应用于集电极开路输出的增量式编码器的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种检测单元的结构示意图；图2为本申请另一实施例提供的断线检测电路的结构示意图；图3为本申请另一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增量式编码器的断线检测电路，其特征在于，包括三个检测单元，所述三个检测单元分别用于与增量式编码器的A、B、Z相信号线相连；所述检测单元包括：上拉电阻、下拉电阻、第一比较模块和第二比较模块；其中：所述下拉电阻的一端与第一电源负极相连；所述下拉电阻的另一端与所述第一比较模块的输入端正极相连，连接点作为所述检测单元的输入端正极与所述增量式编码器相应的相信号线正极相连；所述上拉电阻的一端与第一电源正极相连；所述上拉电阻的另一端与所述第二比较模块的输入端负极相连，连接点作为所述检测单元的输入端负极与所述增量式编码器相应的相信号线负极相连；所述第一比较模块的输入端负极接收低比较电压；所述第一比较模块的输出端为所述检测单元的正输出端，用于输出相应的相信号线输入正极是否断线的检测结果；所述第二比较模块的输入端正极接收高比较电压；所述第二比较模块的输出端为所述检测单元的负输出端，用于输出相应的相信号线输入负极是否断线的检测结果；所述增量式编码器的断线检测电路中各电压满足：Vcc>Vcp+>Vpg+>Vpg‑>Vcp‑>Vee；Vcc为所述第一电源正极的电压，Vcp+为所述高比较电压，Vpg+为增量式编码器电源正极的电压，Vpg‑为增量式编码器电源负极的电压，Vcp‑为所述低比较电压，Vee为所述第一电源负极的电压。...

【技术特征摘要】
1.一种增量式编码器的断线检测电路，其特征在于，包括三个检测单元，所述三个检测单元分别用于与增量式编码器的A、B、Z相信号线相连；所述检测单元包括：上拉电阻、下拉电阻、第一比较模块和第二比较模块；其中：所述下拉电阻的一端与第一电源负极相连；所述下拉电阻的另一端与所述第一比较模块的输入端正极相连，连接点作为所述检测单元的输入端正极与所述增量式编码器相应的相信号线正极相连；所述上拉电阻的一端与第一电源正极相连；所述上拉电阻的另一端与所述第二比较模块的输入端负极相连，连接点作为所述检测单元的输入端负极与所述增量式编码器相应的相信号线负极相连；所述第一比较模块的输入端负极接收低比较电压；所述第一比较模块的输出端为所述检测单元的正输出端，用于输出相应的相信号线输入正极是否断线的检测结果；所述第二比较模块的输入端正极接收高比较电压；所述第二比较模块的输出端为所述检测单元的负输出端，用于输出相应的相信号线输入负极是否断线的检测结果；所述增量式编码器的断线检测电路中各电压满足：Vcc>Vcp+>Vpg+>Vpg->Vcp->Vee；Vcc为所述第一电源正极的电压，Vcp+为所述高比较电压，Vpg+为增量式编码器电源正极的电压，Vpg-为增量式编码器电源负极的电压，Vcp-为所述低比较电压，Vee为所述第一电源负极的电压。2.根据权利要求1所述的增量式编码器的断线检测电路，其特征在于，所述第一比较模块和所述第二比较模块均为比较器；比较器的同相输入端为相应比较模块的输入端正极，比较器的反相输入端为相应比较模块的输入端负极，比较器的输出端为相应比较模块的输出端；或者，所述第一比较模块和所述第二比较模块均为光耦；光耦的输入端正极为相应比较模块的输入端正极，光耦的输入端负极为相应比较模块的输入端负极，光耦的输出端正极为相应比较模块的输出端。3.根据权利要求1或2所述的增量式编码器的断线检测电路，其特征在于，还包括：报警单元及六个发光二极管；其中：六个发光二极管的负极分别与所述三个检测单元的六个输出端一一对应相连；六个发光二极管的正极相连，连接点与所述报警单元的输入端相连，并通过电阻与第二电源相连；所述报警单元用于在所述三个检测单元的六个输出端中至少一个输出端输出低电平时，通过输出端输出报警信号至控制器。4.根据权利要求1或2所述的增量式编码器的断线检测电路，其特征在于，还包括：电源模块，用于根据所述第一电源正极的电压Vcc和所述第一电源负极的电压Vee，通过分压和转换，得到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐益宏，花熙文，曾宪金，卢文斗，李强强，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44