一种正余弦编码器断线检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种正余弦编码器断线检测系统，包括：分压模块、电压最小值电路、钳位滤波器、信号转换器和DSP数字信号处理器；DSP数字信号处理器根据接收到的经由分压模块、电压最小值电路、钳位滤波器作用后的C、D相的滤波电压信号和由信号转换器作用后的A相和B相的脉冲信号来判断正余弦编码器的输出信号是否断线。此外，还提供了一种正余弦编码器断线检测方法。本发明专利技术，通过分压模块、电压最小值电路、钳位滤波器、信号转换器和DSP数字信号处理器之间的特有连接设置，不但实现了检测正余弦编码器的A、B、C和D相是否断线的作用，而且使断线检测的电路和处理过程更准确、快速和简单。

A broken line detection system and method for sine cosine encoder

The invention discloses a cosine encoder disconnection detection system, including: dividing module, minimum voltage clamp circuit, filter, signal converter and DSP digital signal processor; digital signal processor DSP according to the received via the divider module, minimum voltage clamp circuit, filter, filter effect after C phase voltage signal and a D signal converter after the action of A and B phase of the pulse signal to determine the output signal of sine and cosine encoder is broken. In addition, a sine and cosine encoder broken line detection method is also provided. The invention, by dividing module, minimum voltage circuit, connected between the special clamp filter, signal converter and DSP digital signal processor, which not only realizes the detection of cosine encoder, A, B, C and D are broken, and the circuit and process break detection more accurate and rapid and simple.

【技术实现步骤摘要】
一种正余弦编码器断线检测系统及方法
本专利技术涉及正余弦编码器检测技术，具体涉及一种正余弦编码器断线检测系统及方法。
技术介绍
正余弦编码器因其优良特性在各个行业得到了广泛的应用。正余弦编码器提供A相(A+、A-)、B相(B+、B-)、C相(C+、C-)、D相(D+、D-)、R相，其中A、B、C、D相的每相都是由两路信号组成，其信号输出为差分形式，峰峰值为1V的正弦波信号，其中C相、D相编码器转动一圈产生一个周波的正弦信号，两者相位相差90°。而在永磁同步电机的矢量控制中，正余弦编码器的C相、D相一般用来确定永磁同步电机的初始磁极角度。如果正余弦编码器出现断线的问题，则会对电机的控制运行产生不利影响，如果电机作为电梯曳引机，正余弦编码器断线甚至于会导致电梯飞车事故，出现人员伤亡，所以对正余弦编码器进行断线检测也就十分重要。目前也有通过检测正余弦编码器输出信号的方式来检测编码器是否断线，但是相应的电路复杂，只能检测C相和D相，检测准确度低，检测的速度不理想。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是检测正余弦编码器输出信号是否断线的电路复杂，只能检测C相和D相，检测准确度低，检测的速度不理想的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种正余弦编码器断线检测系统，包括：用于将正余弦编码器的C相和D相的电压信号分别进行分压的分压模块，所述分压模块的信号输入端与所述正余弦编码器的C相和D相的信号输出端连接，还包括：电压最小值电路，其信号输入端与所述分压模块的信号输出端连接，接收所述分压模块分压后的电压信号，经所述电压最小值电路作用后获取最小电压信号；钳位滤波器，其信号输入端与所述电压最小值电路的信号输出端连接，接收所述最小电压信号，经所述钳位滤波器作用后获取滤波电压信号；信号转换器，其信号输入端与所述正余弦编码器的A相和B相的信号输出端连接，接收正余弦编码器的A相和B相的电压信号，并分别转换为脉冲信号；DSP数字信号处理器，其信号输入端分别与所述钳位滤波器的信号输出端、所述信号转换器的信号输出端连接，根据接收到的所述滤波电压信号以及所述脉冲信号来判断所述正余弦编码器的输出信号是否存在断线。优选地，所述DSP数字信号处理器包括：模数转换模块，用于将接收到的所述滤波电压信号由模拟量转换为数字量信号；比较模块，用于将所述数字量信号与所述比较模块设定的基准值进行比较，并输出高或低电平信号，输出高电平信号为所述正余弦编码器的C、D相无断线，输出低电平信号为所述正余弦编码器的C、D相存在断线；正交编码器模块，用于接收所述脉冲信号，并将所述脉冲信号的脉冲数与C、D相的旋转角度进行比较快速的判断所述正余弦编码器的A、B相是否存在断线。优选地，所述正余弦编码器的A相、B相、C相和D相分别包括：A+和A-、B+和B-、C+和C-、D+和D-信号输出端。优选地，所述分压模块采用对称分压电路进行分压，所述对称分压电路包括：C相对称分压电路和D相对称分压电路；所述C相对称分压电路包括：阻值相等的电阻R10、电阻R20和电阻RC1；所述D相对称分压电路包括：阻值相等的电阻R30、电阻R40和电阻RD1。优选地，所述电压最小值电路包括C相和D相电压最小值电路，所述C相电压最小值电路分别设有第一、二组电路，所述D相电压最小值电路分别设有第三、四组电路，所述第一、二、三、四组电路均相同，且输出端连接于一公共节点；所述第一组电路包括：输入电阻R11、运算放大器U1、二极管D11和D12、输出电阻R12；所述第二组电路包括：输入电阻R21、运算放大器U2、二极管D21和D22、输出电阻R22；所述第三组电路包括：输入电阻R31、运算放大器U3、二极管D31和D32、输出电阻R32；所述第四组电路包括：输入电阻R41、运算放大器U4、二极管D41和D42、输出电阻R42。优选地，两个所述二极管D11和D12由一个二合一单体二极管D10替代连接使用，两个所述二极管D21和D22由一个二合一单体二极管D20替代连接使用，两个所述二极管D31和D32由一个二合一单体二极管D30替代连接使用，两个所述二极管D41和D42由一个二合一单体二极管D40替代连接使用。优选地，所述第一组电路还包括滤波电容C11和C12，所述第二组电路还包括滤波电容C21和C22，所述第三组电路还包括滤波电容C31和C32，所述第四组电路还包括滤波电容C41和C42。优选地，所述钳位滤波器包括滤波电阻RA1、滤波电容CA1、钳位二极管DA1和DA2，两个所述二极管DA1和DA2由一个二合一单体二极管DA0替代连接使用。本专利技术还提供了一种正余弦编码器断线检测方法，包括以下步骤：将正余弦编码器C相和D相的电压信号发送至分压模块进行分压；将分压后的电压信号发送至电压最小值电路，经所述电压最小值电路作用后获取最小电压信号；将所述最小电压信号发送至钳位滤波器，经所述钳位滤波器作用后获取滤波电压信号；将所述滤波电压信号发送至DSP数字信号处理器，所述DSP数字信号处理器根据接收到的所述滤波电压信号来判断正余弦编码器C、D相是否存在断线，若存在断线，直接输出断线结果，若不存在断线，再检测正余弦编码器A、B相是否存在断线。优选地，所述检测正余弦编码器A、B相是否存在断线，包括以下步骤：将正余弦编码器A相和B相的电压信号发送至信号转换器进行信号转换；信号转换器将A相和B相的电压信号转换为脉冲信号，并发送至DSP数字信号处理器；DSP数字信号处理器根据脉冲信号的脉冲数判断A、B相是否存在断线，若存在断线，直接输出断线结果，若不存在断线，对C、D相进行断线检测，如此循环。本专利技术，通过分压模块、电压最小值电路、钳位滤波器、信号转换器和DSP数字信号处理器之间的特有连接设置，不但实现了检测正余弦编码器的A、B、C和D相是否断线的作用，而且使断线检测的电路和处理过程更准确、快速和简单。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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的正余弦编码器断线检测系统模块示意图；图2为本专利技术的电路示意图一；图3为本专利技术的电路示意图二；图4为本专利技术的电路示意图三；图5为本专利技术的正余弦编码器断线检测方法的流程示意图；图6为本专利技术的正余弦编码器断线检测方法的流程示意图。附图标号1.正余弦编码器2.分压模块3.电压最小值电路4.钳位滤波器5.信号转换器6.DSP数字信号处理器11.C相电压信号输出端12.D相电压信号输出端21.C相对称分压电路22.D相对称分压电路31.C相电压最小值电路32.D相电压最小值电路具体实施方式为了使本专利技术的有益效果更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。如图1所示的正余弦编码器断线检测系统模块示意图中，本专利技术提供的一种正余弦编码器断线检测系统，包括：用于将正余弦编码器1的C相和D相的电压信号分别进行分压的分压模块2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正余弦编码器断线检测系统，包括：用于将正余弦编码器的C相和D相的电压信号分别进行分压的分压模块，所述分压模块的信号输入端与所述正余弦编码器的C相和D相的信号输出端连接，其特征在于，还包括：电压最小值电路，其信号输入端与所述分压模块的信号输出端连接，接收所述分压模块分压后的电压信号，经所述电压最小值电路作用后获取最小电压信号；钳位滤波器，其信号输入端与所述电压最小值电路的信号输出端连接，接收所述最小电压信号，经所述钳位滤波器作用后获取滤波电压信号；信号转换器，其信号输入端与所述正余弦编码器的A相和B相的信号输出端连接，接收所述正余弦编码器的A相和B相的电压信号，并分别转换为脉冲信号；DSP数字信号处理器，其信号输入端分别与所述钳位滤波器的信号输出端、所述信号转换器的信号输出端连接，根据接收到的所述滤波电压信号以及所述脉冲信号来判断所述正余弦编码器的输出信号是否存在断线。

【技术特征摘要】
1.一种正余弦编码器断线检测系统，包括：用于将正余弦编码器的C相和D相的电压信号分别进行分压的分压模块，所述分压模块的信号输入端与所述正余弦编码器的C相和D相的信号输出端连接，其特征在于，还包括：电压最小值电路，其信号输入端与所述分压模块的信号输出端连接，接收所述分压模块分压后的电压信号，经所述电压最小值电路作用后获取最小电压信号；钳位滤波器，其信号输入端与所述电压最小值电路的信号输出端连接，接收所述最小电压信号，经所述钳位滤波器作用后获取滤波电压信号；信号转换器，其信号输入端与所述正余弦编码器的A相和B相的信号输出端连接，接收所述正余弦编码器的A相和B相的电压信号，并分别转换为脉冲信号；DSP数字信号处理器，其信号输入端分别与所述钳位滤波器的信号输出端、所述信号转换器的信号输出端连接，根据接收到的所述滤波电压信号以及所述脉冲信号来判断所述正余弦编码器的输出信号是否存在断线。2.根据权利要求1所述的一种正余弦编码器断线检测系统，其特征在于，所述DSP数字信号处理器包括：模数转换模块，用于将接收到的所述滤波电压信号由模拟量转换为数字量信号；比较模块，用于将所述数字量信号与所述比较模块设定的基准值进行比较，并输出高或低电平信号，输出高电平信号为所述正余弦编码器的C、D相无断线，输出低电平信号为所述正余弦编码器的C、D相存在断线；正交编码器模块，用于接收所述脉冲信号，并将所述脉冲信号的脉冲数与C、D相的旋转角度进行比较快速的判断所述正余弦编码器的A、B相是否存在断线。3.根据权利要求1所述的一种正余弦编码器断线检测系统，其特征在于，所述正余弦编码器的A相、B相、C相和D相分别包括：A+和A-、B+和B-、C+和C-、D+和D-信号输出端。4.根据权利要求1所述的一种正余弦编码器断线检测系统，其特征在于，所述分压模块采用对称分压电路进行分压，所述对称分压电路包括：C相对称分压电路和D相对称分压电路；所述C相对称分压电路包括：阻值相等的电阻R10、电阻R20和电阻RC1；所述D相对称分压电路包括：阻值相等的电阻R30、电阻R40和电阻RD1。5.根据权利要求1所述的一种正余弦编码器断线检测系统，其特征在于，所述电压最小值电路包括C相和D相电压最小值电路，所述C相电压最小值电路分别设有第一、二组电路，所述D相电压最小值电路分别设有第三、四组电路，所述第一、二、三、四组电路均相同，且输出端连接于一公共节点；所述第一组电路包括：输...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建涛，夏清和，
申请(专利权)人：北京索德电气工业有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11