基于双向光耦的编码器信号故障检测电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于双向光耦的编码器信号故障检测电路，解决了现有技术断线检测电路结构复杂的缺点，其包括依次设置的A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元，的A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元分别连接能使A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元导通的编码器，且A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元的输出侧相互串联，A相光耦单元的输出侧的一端与电源单元的上拉电阻相连，且A相光耦单元与上拉电阻之间设置有信号检测位，Z相光耦单元的输出侧的一端连接于接地单元，且上拉电阻通过电容连接于接地单元。本实用新型专利技术具有结构简单，检测方便等优点。

Encoder signal fault detection circuit based on bidirectional Optocoupler

The utility model provides an encoder signal fault detection circuit based on bidirectional optocoupler, solves the disadvantages of disconnection detection of complex circuit structure, which comprises a A unit, B unit optocoupler optocoupler and Z optocoupler unit, A unit, B unit optocoupler optocoupler and Z optocoupler element the A is respectively connected with the optocoupler unit, B phase and Z phase coupling unit optocoupler unit is turned on and the output of the encoder, A unit, B unit optocoupler optocoupler and Z optocoupler element side end are connected in series, and the power source unit output side of phase A optocoupler unit of the pull-up resistor is connected, and between the A unit and the optocoupler pull-up resistor is provided with signal detection, the output end of the optical unit side of phase Z connected to the grounding unit, and a pull-up resistor connected to the grounding unit through a capacitor. The utility model has the advantages of simple structure, convenient detection and the like.

【技术实现步骤摘要】
基于双向光耦的编码器信号故障检测电路
本技术涉及一种检测电路，尤其涉及一种基于双向光耦的编码器信号故障检测电路。
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，其在诸多系统中都起着至关重要的作用，因此对增量式编码器的断线检测保护电路显得尤为重要。为了达到上述目的，人们进行了长期的探索，例如，中国专利文献公开了一种增量式编码器断线检测电路[申请号：CN201210592058.0]，所述的增量式编码器断线检测电路包括整流单元和光稠检测单元；整流单元和光稠检测单元通过输入电阻连接，构成断线检测回路；所述的整流单元包括与编码器连接的A相差分输入检测整流桥B1、B相差分输入检测整流桥B2和Z相差分输入检测整流桥B3；A相差分输入检测整流桥B1、B相差分输入检测整流桥B2和Z相差分输入检测整流桥B3均为两相不控整流桥；光稠检测单元包括A相检测光稠G1、B相检测光稠G2和Z相检测光稠G3。上述方案虽然一定程度上简化了原有的检测保护电路，但是其需要对每一相进行检测，需要接入多个信号检测位，电路结构与逻辑仍然过于复杂，在保证断线检测保护的作用的基础上还有待进一步简化电路。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题，提供一种只需检测一个信号即可起到断线检测保护作用的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路。为达到上述目的，本技术采用了下列技术方案：本基于双向光耦的编码器信号故障检测电路，包括依次设置的A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元，所述的A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元分别连接能使A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元导通的编码器，且A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元的输出侧相互串联，所述A相光耦单元的输出侧的一端与电源单元的上拉电阻相连，且A相光耦单元与上拉电阻之间设置有信号检测位，所述Z相光耦单元的输出侧的一端连接于接地单元，且所述上拉电阻通过电容连接于接地单元。通过上述技术方案，任何一相差分信号出现断线时，该差分信号所在的回路不导通导致该差分信号对应的光耦不导通，通过一个检测位检测即可达到目的。在上述的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路中，所述A相光耦单元、B相光耦单元和Z相光耦单元均为包括两个互相反向的发光二极管和一个光控晶闸管的双向光耦器。在上述的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路中，所述A相光耦单元输入侧的任一端连接编码器的A相差分信号的正输出端，所述A相光耦单元输入侧的另一端连接编码器的A相差分信号的负输出端。在上述的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路中，所述B相光耦单元输入侧的任一端连接编码器的B相差分信号正输出端，所述B相光耦单元输入侧的另一端连接编码器的B相差分信号负输出端。在上述的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路中，所述Z相光耦单元输入侧的任一端连接编码器的Z相差分信号正输出端，所述Z相光耦单元输入侧的另一端连接编码器的Z相差分信号负输出端。在上述的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路中，所述A相差分信号的正输出端和负输出端与A相光耦单元之间分别设置有第一电阻和第二电阻；所述B相差分信号的正输出端和负输出端与B相光耦单元之间分别设置有第三电阻和第四电阻；所述Z相差分信号的正输出端和负输出端与Z相光耦单元之间分别设置有第五电阻和第六电阻。在上述的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路中，所述信号检测位连接MCU单元的输入端。与现有的技术相比，本技术的优点在于：1、MCU只需检测一个信号即可检测故障；2、电路结构以及处理逻辑简单；3、采用双向光耦进行隔离不仅可以提高系统的可靠性，而且可以实现双向导通。附图说明图1是本技术提供的电路原理图。图中，A相光耦单元PC1、B相光耦单元PC2、Z相光耦单元PC3、信号检测位ABZERR、电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、上拉电阻R7、构成的双向光耦器2、发光二极管21、光控晶闸管22。具体实施方式如图1所示，本基于双向光耦的编码器信号故障检测电路，包括依次设置的A相光耦单元PC1、B相光耦单元PC2和Z相光耦单元PC3，A相光耦单元PC1、B相光耦单元PC2和Z相光耦单元PC3分别连接能使A相光耦单元PC1、B相光耦单元PC2和Z相光耦单元PC3导通的编码器，且A相光耦单元PC1、B相光耦单元PC2和Z相光耦单元PC3的输出侧相互串联，A相光耦单元PC1的输出侧的一端与电源单元的上拉电阻相连，且A相光耦单元PC1与上拉电阻R7之间设置有信号检测位ABZERR，且该信号检测位ABZERR连接MCU单元的输入端，Z相光耦单元PC3的输出侧的一端连接于接地单元，且上拉电阻通过电容C1连接于接地单元，采用上述的方案后，任何一相差分信号出现断线时，该差分信号所在的回路不导通导致该差分信号对应的光耦不导通，通过一个检测位检测即可达到目的。进一步地，A相光耦单元PC1、B相光耦单元PC2和Z相光耦单元PC3均为包括两个互相反向的发光二极管21和一个光控晶闸管22的双向光耦器2，其中光控晶闸管还可以是光敏二极管、光敏三极管等光敏器件。更具体地，A相光耦单元PC1输入侧的任一端连接编码器的A相差分信号的正输出端，A相光耦单元PC1输入侧的另一端连接编码器的A相差分信号的负输出端；同样地，B相光耦单元PC2输入侧的任一端连接编码器的B相差分信号正输出端，B相光耦单元PC2输入侧的另一端连接编码器的B相差分信号负输出端；同样地，Z相光耦单元PC3输入侧的任一端连接编码器的Z相差分信号正输出端，Z相光耦单元PC3输入侧的另一端连接编码器的Z相差分信号负输出端。其中，A相差分信号的正输出端和负输出端与A相光耦单元PC1之间分别设置有第一电阻R1和第二电阻R2；B相差分信号的正输出端和负输出端与B相光耦单元PC2之间分别设置有第三电阻R3和第四电阻R4；Z相差分信号的正输出端和负输出端与Z相光耦单元PC3之间分别设置有第五电阻R5和第六电阻R6。本实施例中，在正常情况下，编码器的三组差分信号分别可以使A相光耦单元PC1、B相光耦单元PC2和Z相光耦单元PC3中的双向光耦器导通，信号检测位ABZERR被上拉电阻R7拉到低电平，MCU检测结果为低电平，表示信号正常；当编码器出现故障或者连接线断开的情况下，此时三个双向光耦器2中的一个或者若干个断开，由于三个双向光耦器2相互串联，其中一个双向光耦器断开便会导致三个双向光耦器的输出侧所在的回路断开，此时，信号检测位ABZERR被上拉电阻R7上拉倒高电位，MCU检测结果为高电平，表示信号出现异常，本技术的电路结构简单，MCU只需检测一个信号，且编码器信号采用双向光耦进行隔离不仅可以提高系统的可靠性，而且可以实现光耦器输入侧的双向导通。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了A相光耦单元PC1、B相光耦单元PC2、Z相光耦单元PC3、信号检测位ABZERR、电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双向光耦的编码器信号故障检测电路，包括依次设置的A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)，所述的A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)分别连接能使A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)导通的编码器，且A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)的输出侧相互串联，所述A相光耦单元(PC1)的输出侧的一端与电源单元的上拉电阻(R7)相连，且A相光耦单元(PC1)与上拉电阻(R7)之间设置有信号检测位(ABZERR)，所述Z相光耦单元(PC3)的输出侧的一端连接于接地单元，且所述上拉电阻(R7)通过电容(C1)连接于接地单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于双向光耦的编码器信号故障检测电路，包括依次设置的A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)，所述的A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)分别连接能使A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)导通的编码器，且A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)的输出侧相互串联，所述A相光耦单元(PC1)的输出侧的一端与电源单元的上拉电阻(R7)相连，且A相光耦单元(PC1)与上拉电阻(R7)之间设置有信号检测位(ABZERR)，所述Z相光耦单元(PC3)的输出侧的一端连接于接地单元，且所述上拉电阻(R7)通过电容(C1)连接于接地单元。2.根据权利要求1所述的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路，其特征在于，所述A相光耦单元(PC1)、B相光耦单元(PC2)和Z相光耦单元(PC3)均为包括两个互相反向的发光二极管(21)和一个光控晶闸管(22)的双向光耦器(2)。3.根据权利要求1或2所述的基于双向光耦的编码器信号故障检测电路，其特征在于，所述A相光耦单元(PC1)输入侧的任一端连接编码器的A相差分信号的正输出端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚志，孙锋源，
申请(专利权)人：杭州之山智控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33