用于正余弦编码器的信号接收处理电路制造技术

本实用新型专利技术属于信号处理技术领域，具体提供了一种用于正余弦编码器的信号接收处理电路，旨在解决现有技术信号接收电路不通用、更换不方便的问题。为此目的，本实用新型专利技术提供了一种用于正余弦编码器的信号接收处理电路，包括顺次连接的正余弦信号接收单元、信号放大单元、信号转换单元以及信号处理单元；正余弦信号接收单元用于接收正余弦编码器输出的正余弦信号，并将正余弦信号发送至信号放大单元；信号放大单元用于放大正余弦信号；信号转换单元用于将放大后的正余弦信号转换为数字信号；信号处理单元用于根据数字信号生成RS485信号，并将RS485信号发送至驱动器。本实用新型专利技术的用于正余弦编码器的信号接收处理电路可以在正余弦编码器中通用。

Signal Receiving and Processing Circuit for Sine-cosine Encoder

The utility model belongs to the field of signal processing technology, and specifically provides a signal receiving and processing circuit for sine-cosine encoder, aiming at solving the problems of inconvenience in replacing the signal receiving circuit of the existing technology. To this end, the utility model provides a signal receiving and processing circuit for a sine-cosine encoder, including a sine-cosine signal receiving unit, a signal amplifying unit, a signal conversion unit and a signal processing unit connected sequentially; a sine-cosine signal receiving unit is used to receive the sine-cosine signal output by a sine-cosine encoder and transmit the sine-cosine signal to a signal amplifying unit. Signal amplification unit is used to amplify sine-cosine signal; signal conversion unit is used to convert the amplified sine-cosine signal into digital signal; signal processing unit is used to generate RS485 signal from digital signal and send RS485 signal to driver. The signal receiving and processing circuit for the sine-cosine encoder of the utility model can be used in the sine-cosine encoder.

【技术实现步骤摘要】
用于正余弦编码器的信号接收处理电路
本技术属于信号处理
，具体涉及一种用于正余弦编码器的信号接收处理电路。
技术介绍
随着自动化技术的发展，各种传感器广泛应用于数控机床、机器人等伺服控制系统用于位置检测，其中常用的传感器包括高分辨率的光电编码器、旋转变压器、正余弦编码器等。与其它传感器相比，正余弦编码器可以输出差分的正弦波信号，具有良好的动态特性，但是正余弦编码器输出的差分正弦波信号与其他的编码器的输出信号不同，其信号接收电路不能与其他编码器兼容，当需要更换正余弦编码器时，则必须更换信号接收电路，非常麻烦。因此，如何提出一种通用的信号接收电路的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术信号接收电路不通用、更换不方便的问题，本技术提供了一种用于正余弦编码器的信号接收处理电路，所述信号接收处理电路包括顺次连接的正余弦信号接收单元、信号放大单元、信号转换单元以及信号处理单元，所述信号处理单元与所述正余弦编码器对应的驱动器连接；所述正余弦信号接收单元用于接收所述正余弦编码器输出的正余弦信号，并将所述正余弦信号发送至所述信号放大单元；所述信号放大单元用于放大所述正余弦信号，并将放大后的正余弦信号发送至所述信号转换单元；所述信号转换单元用于将所述放大后的正余弦信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述信号处理单元；所述信号处理单元用于根据所述数字信号进行细分运算生成RS485信号，并将所述RS485信号发送至所述驱动器，以便所述驱动器根据所述RS485信号执行相应的操作。在上述方案的优选技术方案中，所述信号放大单元包括CMOS运算放大器。在上述方案的优选技术方案中，所述信号转换单元包括具有六个数据采样通道的模数转换器并且所述模数转换器的输出精度是16位。在上述方案的优选技术方案中，所述模数转换器包括ADS8555芯片。在上述方案的优选技术方案中，所述信号处理单元包括微控制器。在上述方案的优选技术方案中，所述微控制器是单片机。在上述方案的优选技术方案中，所述信号处理单元包括RS485信号接口，所述RS485信号接口用于与所述驱动器连接。在上述方案的优选技术方案中，所述信号处理单元还包括细分运算子单元，所述细分运算子单元用于对所述数字信号进行高倍率细分运算生成所述RS485信号。在上述方案的优选技术方案中，所述信号接收处理电路还包括温度采集电路，所述温度采集电路用于采集所述信号接收处理电路的电路温度。在上述方案的优选技术方案中，所述温度采集电路包括线性测温电阻或开关型测温电阻。与最接近的现有技术相比，上述技术方案至少具有如下有益效果：1、本技术的用于正余弦编码器的信号接收处理电路可以接收正余弦信号，并对正余弦信号进行处理后，输出RS485信号驱动与正余弦编码器对应的驱动器，可以在正余弦编码器中通用，更换编码器时，无需更换接收电路，使用方便，更换方式简单。2、本技术的用于正余弦编码器的信号接收处理电路包括温度采集电路，温度采集电路可以采集信号接收处理电路的电路温度，起到报警和保护的作用。附图说明图1为本技术一种实施例的用于正余弦编码器的信号接收处理电路的主要结构的流程示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理，并非旨在限制本技术的保护范围。参阅附图1，图1示例性的给出了本实施例中用于正余弦编码器的信号接收处理电路的主要结构。如图1所示，本实施例中用于正余弦编码器的信号接收处理电路包括顺次连接的正余弦信号接收单元1、信号放大单元2、信号转换单元3以及信号处理单元4，信号处理单元4与正余弦编码器对应的驱动器连接。在实际应用中，正余弦编码器输出的差分正弦波信号与其他的编码器的输出信号不同，其信号接收电路不能与其他编码器兼容，当需要更换正余弦编码器时，则必须更换信号接收电路，非常麻烦，基于此，提出本技术的通用信号接收电路。本实施例的用于正余弦编码器的信号接收处理电路包括顺次连接的正余弦信号接收单元1、信号放大单元2、信号转换单元3以及信号处理单元4，其中，正余弦信号接收单元1可以接收正余弦编码器输出的正余弦信号，正余弦信号可以是由信号发生器的A通道和B通道产生的A+、A-、B+、B-、R+、R-6个峰值为1Vpp的信号，正余弦编码器产生的信号是峰值为1Vpp的差分信号，其他类型的编码器的接收电路不能正常接收正余弦信号，本实施例的用于正余弦编码器的信号接收处理电路可以位于驱动器与电机之间，使用时可以直接将用于正余弦编码器的信号接收处理电路与驱动器和电机连接，不用时直接拆除。正余弦信号接收单元1接收正余弦信号后，将其发送至信号放大单元2。信号放大单元2可以放大正余弦信号。具体地，信号放大单元2可以包括高速电压反馈CMOS运算放大器，高速电压反馈CMOS运算放大器增益稳定，可以输出大电流，差分增益可以达到0.02％，差分相位为0.09°，静态电流仅为每通道4.9mA。经过放大后的正余弦信号可以更精确地转换为数字信号，从而可以更准确地传送给相应的驱动器。信号放大单元2可以将放大后的正余弦信号发送至信号转换单元3以便信号转换单元3更好地将正余弦信号转换为数字信号。信号转换单元3接收信号放大单元2发送的放大后的正余弦信号，并将其转换为数字信号。具体地，信号转换单元3可以包括具有六个数据采样通道的模数转换器并且模数转换器的输出精度是16位，模数转换器可以包括ADS8555芯片，其中，ADS8555芯片是同步采样模拟数字转换器，支持高达630kSPS的数据速率，具有卓越的AC性能，信噪比为91.5分贝，总谐波失真为-94DB。信号转换单元3将数字信号发送至信号处理单元4。信号处理单元4用于对数字信号进行细分运算生成RS485信号，并将RS485信号发送至与正余弦编码器对应的驱动器，以便驱动器根据RS485信号执行相应的操作。具体地，信号处理单元4可以包括微控制器，微控制器可以是单片机，其中，单片机可以是采用32位ARM微控制器的STM32F103RCT6单片机，该单片机其内核是Cortex-M3，最高可以达到72MHZ的工作频率，在存储器为0时，等待周期访问时可达1.25DMisp，具有多路高速AD采集，可以进行RS485通信，具有单周期乘法和硬件除法的功能。信号处理单元4包括RS485信号接口，RS485信号接口用于与驱动器连接。本实施例的正余弦编码器的信号接收处理电路通过标准RS485通信协议传输信号。信号处理单元4还包括细分运算子单元，细分运算子单元用于对数字信号进行高倍率细分运算生成RS485信号。具体地，细分运算子单元可以对接收的数字信号进行高倍率细分运算，其中，高倍率细分运算的具体计算方法可以参考文献《步进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于正余弦编码器的信号接收处理电路，其特征在于，所述信号接收处理电路包括顺次连接的正余弦信号接收单元、信号放大单元、信号转换单元以及信号处理单元，所述信号处理单元与所述正余弦编码器对应的驱动器连接；所述正余弦信号接收单元用于接收所述正余弦编码器输出的正余弦信号，并将所述正余弦信号发送至所述信号放大单元；所述信号放大单元用于放大所述正余弦信号，并将放大后的正余弦信号发送至所述信号转换单元；所述信号转换单元用于将所述放大后的正余弦信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述信号处理单元；所述信号处理单元用于根据所述数字信号进行细分运算生成RS485信号，并将所述RS485信号发送至所述驱动器，以便所述驱动器根据所述RS485信号执行相应的操作。

【技术特征摘要】
1.一种用于正余弦编码器的信号接收处理电路，其特征在于，所述信号接收处理电路包括顺次连接的正余弦信号接收单元、信号放大单元、信号转换单元以及信号处理单元，所述信号处理单元与所述正余弦编码器对应的驱动器连接；所述正余弦信号接收单元用于接收所述正余弦编码器输出的正余弦信号，并将所述正余弦信号发送至所述信号放大单元；所述信号放大单元用于放大所述正余弦信号，并将放大后的正余弦信号发送至所述信号转换单元；所述信号转换单元用于将所述放大后的正余弦信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至所述信号处理单元；所述信号处理单元用于根据所述数字信号进行细分运算生成RS485信号，并将所述RS485信号发送至所述驱动器，以便所述驱动器根据所述RS485信号执行相应的操作。2.根据权利要求1所述的用于正余弦编码器的信号接收处理电路，其特征在于，所述信号放大单元包括CMOS运算放大器。3.根据权利要求1所述的用于正余弦编码器的信号接收处理电路，其特征在于，所述信号转换单元包括具有六个数据采样通道的模数转换器并且所述模数转换器的输出精度是16位。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：项久鹏，高军，
申请(专利权)人：北京超同步伺服股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11