编码器系统技术方案

技术编号:20648085 阅读:34 留言:0更新日期:2019-03-23 04:09
本实用新型专利技术提供了一种编码器系统,包括处理器以及独立于所述处理器的感光元件、比较器组件和运放组件;所述感光元件包括至少一组第一输出端子和至少一组第二输出端子,且每一组所述第一输出端子和每一组所述第二输出端子分别输出一组正余弦信号;所述感光元件的第一输出端子连接到所述比较器组件的输入端、所述第二输出端子连接到所述运放组件的输入端;所述比较器组件的输出端连接到所述处理器的第一输入引脚,所述运放组件的输出端连接到所述处理器的第二输入引脚。本实用新型专利技术通过比较器组件和运放组件对感光元件输出的信号进行预处理,并由处理器根据预处理的信号生成位置信号,不仅构造简单、成本低,而且便于实现功能扩展。

【技术实现步骤摘要】
编码器系统
本技术涉及位置检测领域,更具体地说,涉及一种编码器系统。
技术介绍
随着工业自动化的发展,高精度控制的需求,编码器已成为电机,尤其是伺服电机的重要的速度和位置反馈传感器。编码器是一种集光、机、电于一体的角度测量装置。在一个典型的闭环控制中,编码器作为观测器,其性能参数直接影响控制系统精度、增益、和稳定性。现有的单圈编码器产品中,光电池(即感光元件)和细分集成电路(IC)集成为一体,且提供的开发端口和功能极少,使得终端伺服电机用户无法进行自我校正和比对,在很多应用场合中无法达到高精度要求,而且也无法根据通信需求形成自我协议。而现有的多圈编码器产品中,外置元件过于繁杂、成本高、可生产性差,且很难实现小型化,防呆保护不足。伴随着伺服电机市场对基于游标的编码器需求量的持续增大,提高精度和降低成本的需求越来越旺盛,现有的编码器方案已越来越无法满足伺服电机系统不断提升的需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于,针对上述编码器无法满足不断提升的需求的问题,提供一种新的编码器系统。本技术解决上述技术问题的技术方案是,提供一种编码器系统,包括处理器以及独立于所述处理器的感光元件、比较器组件和运放组件;所述感光元件包括至少一组第一输出端子和至少一组第二输出端子,且每一组所述第一输出端子和每一组所述第二输出端子分别输出一组正余弦信号;所述感光元件的第一输出端子连接到所述比较器组件的输入端、所述第二输出端子连接到所述运放组件的输入端;所述比较器组件的输出端连接到所述处理器的第一输入引脚,所述运放组件的输出端连接到所述处理器的第二输入引脚。在本技术所述的编码器系统中,所述处理器的第一输入引脚为脉冲信号输入引脚,且所述处理器包括两组第一输入引脚,所述比较器组件包括第一比较单元和第二比较单元;所述感光元件包括两组第一输出端子,其中一组第一输出端子向所述第一比较单元输出主码道正余弦信号,另一组第一输出端子向所述第二比较单元输出游标码道正余弦信号;所述第一比较单元将输入的主码道正余弦信号转换为第一正交方波后输入到所述处理器的其中一组第一输入引脚,所述第二比较单元将所述游标码道正余弦信号转换为第二正交方波后输入到所述处理器的另一组第一输入引脚。在本技术所述的编码器系统中,所述处理器的第二输入引脚为模拟信号输入引脚,且所述处理器包括三组第二输入引脚,所述运放组件包括第一运算放大单元、第二运算放大单元和第三运算放大单元;所述感光元件包括三组第二输出端子,其中第一组第二输出端子向所述第一运算放大单元输出主码道正余弦信号,第二组第二输出端子向所述第二运算放大单元输出游标码道正余弦信号,第三组第二输出端子向所述第三运算放大单元输出段码道正余弦信号;所述第一运算放大单元将输入的主码道正余弦信号做放大处理后输入到所述处理器的第一组第二输入引脚,所述第二运算放大单元将所述游标码道正余弦信号做放大处理后输入到所述处理器的第二组第二输入引脚,所述第三运算放大单元将所述段码道正余弦信号做放大处理后输入到所述处理器的第三组第二输入引脚。在本技术所述的编码器系统中,所述处理器包括唤醒引脚和供电引脚;所述系统还包括第一电压侦测单元,所述第一电压侦测单元的侦测输入端连接到所述处理器的供电引脚,且所述第一电压侦测单元的侦测输出端连接到所述处理器的唤醒引脚;所述第一电压侦测单元包括有第一唤醒芯片,所述第一唤醒芯片在侦测到所述侦测输入端的电压大于预设值时通过所述侦测输出端输出唤醒信号。在本技术所述的编码器系统中,所述系统包括多圈传感器组,且所述多圈传感器组的第一输出端连接到所述处理器的第三输入引脚;所述处理器的第三输入引脚为脉冲信号输入引脚。在本技术所述的编码器系统中,所述多圈传感器组包括第一多圈传感器和第二多圈传感器,且所述第一多圈传感器和第二多圈传感器正交放置。在本技术所述的编码器系统中,所述处理器包括唤醒引脚和供电引脚;所述系统还包括第二电压侦测单元,所述第二电压侦测单元的第一侦测输入端连接到所述处理器的供电引脚、第二侦测输入端连接到所述多圈传感器组的第二输出端,且所述第二电压侦测单元的侦测输出端连接到所述处理器的唤醒引脚;所述第二电压侦测单元包括第二唤醒芯片,且所述第二唤醒芯片在所述第一侦测输入端的电压大于预设值且第二侦测输入端具有脉冲信号时使所述侦测输出端输出唤醒信号。在本技术所述的编码器系统中,所述系统还包括采样电路、发光体以及光源驱动电路,所述采样电路的输入端连接到所述感光元件的任一组第一输出端子或第二输出端子,且所述采样电路的输出端连接到所述处理器的第四输入引脚,所述光源驱动电路的输出端连接到所述发光体、控制端连接到所述处理器的控制信号输出引脚,所述处理器根据所述第四输入引脚的电压幅值调整所述控制信号输出引脚的输出信号。在本技术所述的编码器系统中,所述系统包括电源分配电路,所述电源分配电路包括第一二极管、第二二极管、用于连接主电源的第一供电输入端、用于连接备份电池的第二供电输入端以及用于连接所述处理器的供电引脚的供电输出端;所述第一二极管的正极连接到第一供电输入端,且所述第一二极管的负极连接到供电输出端;所述第二二极管的正极连接到所述第二供电输入端,且所述第二二极管的负极连接到所述供电输出端。在本技术所述的编码器系统中,所述系统包括防反接电路,所述防反接电路包括用于连接外部电源正极的正输入端、用于连接外部电源负极的负输入端、用于连接所述处理器的供电引脚的正电压输出端以及低压导通型半导体开关管;所述低压导通型半导体开关管连接在所述正输入端和所述正电压输出端之间,且所述低压导通型半导体开关管的控制端连接到所述负输入端。本技术的编码器系统,通过比较器组件和运放组件对感光元件输出的信号进行预处理,并由处理器根据预处理的信号生成位置信号,不仅构造简单、成本低,而且便于实现功能扩展。本技术可满足伺服电机市场对多圈编码器需求持续增大,以及精度提升和降低成本的要求。附图说明图1是本技术编码器系统第一实施例的示意图;图2是本技术编码器系统中比较器组件实施例的示意图;图3是本技术编码器系统中运放组件实施例的示意图;图4是本技术编码器系统中电压侦测单元实施例的示意图;图5是本技术编码器系统第二实施例的示意图;图6是本技术编码器系统中第二电压侦测单元实施例的示意图;图7是本技术编码器系统中电源分配电路实施例的示意图;图8是本技术编码器系统中防反接电路实施例的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。如图1所示,是本技术编码器系统第一实施例的示意图,该编码器系统可安装到伺服电机,并实时输出伺服电机的转轴的位置,以实现伺服电机的闭环控制。本实施例中的编码器系统包括处理器1、感光元件2、比较器组件3和运放组件4,其中感光元件2、比较器组件3以及运放组件4独立于处理器1。上述感光元件2可采用光电池芯片,其可根据不同强度的光信号生成对应的电信号。该感光元件2包括至少一组第一输出端子和至少一组第二输出端子,且每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种编码器系统,其特征在于,包括处理器以及独立于所述处理器的感光元件、比较器组件和运放组件;所述感光元件包括至少一组第一输出端子和至少一组第二输出端子,且每一组所述第一输出端子和每一组所述第二输出端子分别输出一组正余弦信号;所述感光元件的第一输出端子连接到所述比较器组件的输入端、所述第二输出端子连接到所述运放组件的输入端;所述比较器组件的输出端连接到所述处理器的第一输入引脚,所述运放组件的输出端连接到所述处理器的第二输入引脚。

【技术特征摘要】
1.一种编码器系统,其特征在于,包括处理器以及独立于所述处理器的感光元件、比较器组件和运放组件;所述感光元件包括至少一组第一输出端子和至少一组第二输出端子,且每一组所述第一输出端子和每一组所述第二输出端子分别输出一组正余弦信号;所述感光元件的第一输出端子连接到所述比较器组件的输入端、所述第二输出端子连接到所述运放组件的输入端;所述比较器组件的输出端连接到所述处理器的第一输入引脚,所述运放组件的输出端连接到所述处理器的第二输入引脚。2.根据权利要求1所述的编码器系统,其特征在于,所述处理器的第一输入引脚为脉冲信号输入引脚,且所述处理器包括两组第一输入引脚,所述比较器组件包括第一比较单元和第二比较单元;所述感光元件包括两组第一输出端子,其中一组第一输出端子向所述第一比较单元输出主码道正余弦信号,另一组第一输出端子向所述第二比较单元输出游标码道正余弦信号;所述第一比较单元将输入的主码道正余弦信号转换为第一正交方波后输入到所述处理器的其中一组第一输入引脚,所述第二比较单元将所述游标码道正余弦信号转换为第二正交方波后输入到所述处理器的另一组第一输入引脚。3.根据权利要求1所述的编码器系统,其特征在于,所述处理器的第二输入引脚为模拟信号输入引脚,且所述处理器包括三组第二输入引脚,所述运放组件包括第一运算放大单元、第二运算放大单元和第三运算放大单元;所述感光元件包括三组第二输出端子,其中第一组第二输出端子向所述第一运算放大单元输出主码道正余弦信号,第二组第二输出端子向所述第二运算放大单元输出游标码道正余弦信号,第三组第二输出端子向所述第三运算放大单元输出段码道正余弦信号;所述第一运算放大单元将输入的主码道正余弦信号做放大处理后输入到所述处理器的第一组第二输入引脚,所述第二运算放大单元将所述游标码道正余弦信号做放大处理后输入到所述处理器的第二组第二输入引脚,所述第三运算放大单元将所述段码道正余弦信号做放大处理后输入到所述处理器的第三组第二输入引脚。4.根据权利要求1所述的编码器系统,其特征在于,所述处理器包括唤醒引脚和供电引脚;所述系统还包括第一电压侦测单元,所述第一电压侦测单元的侦测输入端连接到所述处理器的供电引脚,且所述第一电压侦测单元的侦测输出端连接到所述处理器的唤醒引脚;所述第一电压侦测单元包括有第一唤醒芯片,所述第一唤醒芯片在侦测到所...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏红
申请(专利权)人:苏州汇川技术有限公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1