通讯型增量编码器制造技术

本发明专利技术公开了一种通讯型增量编码器，包括一编码器，所述编码器包括一编码器电路板；一微处理器，所述微处理器设置于所述编码器电路板，所述微处理器实时采集且累计所述编码器的至少一正交脉冲信号；一伺服驱动器，所述微处理器通过预置的通信协议与所述伺服驱动器进行数据交互，所述通信协议包括供数据交互的至少一命令字。本发明专利技术公开的通讯型增量编码器，引入了命令字技术，有助于节省成本、提高可靠性、增强编码器的线数。

【技术实现步骤摘要】
通讯型增量编码器
本专利技术属于通讯型增量编码器
，具体涉及一种通讯型增量编码器。
技术介绍
公开号为CN202889309U，主题名称为可输出多路脉冲信号的增量编码器的技术专利，其技术方案公开了“置有脉冲分配电路，所述脉冲分配电路包括电源电路、脉冲隔离电路、脉冲输出电路，其中，所述脉冲隔离电路包括光电耦合器PS0，所述脉冲输出电路包括n组脉冲输出单元，n≥2，n为整数，其中，第i组脉冲输出单元包括一个光电耦合器PSni，n≥i≥1，i为整数；光电耦合器PS0、PSni的型号为M601；光电耦合器PS0的阳极端子与输入脉冲信号的阳极连接，光电耦合器PS0的阴极端子与输入脉冲信号的负极连接，光电耦合器PS0的VCC端子与一稳定电压连接，光电耦合器PS0的VCC端子与电阻R0的一端连接，电阻R0的另一端与光电耦合器PSn1的阳极端子连接，光电耦合器PSn1的阴极端子与光电耦合器PSn2的阳极端子连接，…，光电耦合器PSnn-1的阴极端子与光电耦合器PSnn的阳极端子连接，光电耦合器PSnn的阴极端子与光电耦合器PS0的Vo端子连接，光电耦合器PS0的GND端子接地；光电耦合器PSni的VCC端子与直流电源Vi连接，光电耦合器PSni的Vo端子为第i组输出脉冲信号的阳极端子，光电耦合器PSni的GND端子为第i组输出脉冲信号的阴极端子，电阻Rni的一端与光电耦合器PSni的VCC端子连接，另一端与光电耦合器PSni的Vo端子连接”。参考上述技术专利，值得注意的是，在伺服控制系统中，伺服电机通过与其同轴安装的编码器获取电机位置或者速度，从而实现对电机的平稳控制。目前应用最普遍的产品是增量型2500线编码器。这种产品的原理是：通过输出AB正交脉冲来反馈位置增量，伺服控制器通过对正交脉冲进行计数，从而获得位置信息。由于输出的是脉冲增量，编码器还需输出一个Z信号，当驱动器捕获到Z信号后，才能够知道当前的绝对位置。另外，为了上电之后，伺服控制器能够获取电机的大概电角度，编码器还应具备输出UVW三相脉冲的功能，UVW的周期数与电机的极对数相同。因此，为了使伺服电机能够正常运行，用于伺服电机控制的增量编码器，应当具备输出ABZUVW这6种脉冲信号。由于伺服系统电磁环境复杂，对于脉冲信号，一般采用差分输出的方式。因此增量编码器为了有效输出信号，需要12根信号线来实现。然而，由于UVW信号只有伺服上电之后才会向编码器获取，待该信息获取完毕后，伺服驱动器在此大概位置下，通过AB正交脉冲计数，就能够控制电机，当Z信号被锁存后，伺服驱动器能获取准确电机位置，因此出现了一种省线式编码器产品，该产品将UVW与ABZ的信号线进行分时复用，从而减少了一半的线数。尽管如此，省线式编码器还是需要6根信号线才能实现信号完整输出。我们把上述产品称为脉冲型增量编码器，除此之外还具有以下缺陷：1.线数多，非省线式和省线式分别需要12根和6根信号线。2.由于缺陷1，会导致成本增加。3.由于缺陷1，会导致故障概率成倍增加(与2根线相比)。4.编码器分辨率受到制约。编码器分辨率和伺服系统性能高度相关，电机转速与正交脉冲频率成正比。由于硬件带宽越高，对高频干扰的抑制能力越弱。伺服电机的转速通常会达到6000rpm，因此脉冲型编码器无法做到很高分辨率，目前市场上通讯型增量编码器常为2500线，偶有5000线。5.无法保存参数(没有通信功能，自然不能发指令保存参数)。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种通讯型增量编码器。本专利技术专利申请公开的通讯型增量编码器，其主要目的在于，引入了命令字技术，有助于节省成本、提高可靠性、增强编码器的线数(分辨率)。本专利技术专利申请公开的通讯型增量编码器，其另一目的在于，详细公开了命令字的相关规格，同时将命令字应用于通信协议。本专利技术专利申请公开的通讯型增量编码器，其另一目的在于，可以解决“如何将ABZUVW6种脉冲信号通过编码器自身计数并以数字通信的形式发送给伺服驱动器”的技术问题。本专利技术专利申请公开的通讯型增量编码器，其另一目的在于，通讯型增量编码器中可以存储参数(包括但不限于电机参数，例如产品ID等)，使得驱动器在上电后能够根据通信协议直接读取数据，大大提升了易用性。本专利技术专利申请公开的通讯型增量编码器，其另一目的在于，通信协议优选采用485通信协议，只需要2根信号线就可以实现数据交互。本专利技术专利申请公开的通讯型增量编码器，其另一目的在于，可通过通信方式使得驱动器能够将参数存入通讯型增量编码器，从而实现驱动器对所控制的电机的智能识别。本专利技术采用以下技术方案，所述通讯型增量编码器包括：一编码器，所述编码器包括一编码器电路板；一微处理器，所述微处理器设置于所述编码器电路板，所述微处理器实时采集且累计所述编码器的至少一正交脉冲信号；一伺服驱动器，所述微处理器通过预置的通信协议与所述伺服驱动器进行数据交互，所述通信协议包括供数据交互的至少一命令字。根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述微处理器采集UVWZ的电平信息，所述微处理器通过上述通信协议与所述伺服驱动器进行数据交互。根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述命令字包括通讯命令字，由所述伺服驱动器通过所述通信协议发出一通信命令字，使得所述编码器响应该通信命令字并且根据该通信命令字约定的协议格式进行回复。根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述编码器选择性地存储有至少一参数(换而言之，所述编码器具备存储参数的功能，但是不一定存储参数，参数也不一定是电机参数，电机参数作为参数的下位概念仅作为参数的一部分，可以由用户自定义)，由所述伺服驱动器通过所述通信协议使得所述参数被存入所述编码器。根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述编码器选择性地存储有至少一参数，所述伺服驱动器在上电后通过所述通信协议读取所述编码器的所述参数。根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述命令字实施为1位起始位、8位数据位和1位停止位。根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述命令字还具体实施为获取产品信息命令字、获取增量位置命令字、获取绝对位置命令字、获取零点偏移量命令字、设置零点偏移量命令字、写存储区命令字和读存储区命令字中的一种或者多种命令字。根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述获取产品信息命令字具体实施为23’h，所述获取增量位置命令字具体实施为31’h，所述获取绝对位置命令字具体实施为3A’h，所述获取全部位置命令字具体实施为3F’h，所述获取零点偏移量命令字具体实施为45’h，所述设置零点偏移量命令字具体实施为4C’h，所述写存储区命令字具体实施为51’h，所述读存储区命令字具体实施为5E’h。本专利技术公开的通讯型增量编码器，其有益效果在于，引入了命令字技术，有助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通讯型增量编码器，其特征在于，包括：/n一编码器，所述编码器包括一编码器电路板；/n一微处理器，所述微处理器设置于所述编码器电路板，所述微处理器实时采集且累计所述编码器的至少一正交脉冲信号；/n一伺服驱动器，所述微处理器通过预置的通信协议与所述伺服驱动器进行数据交互，所述通信协议包括供数据交互的至少一命令字。/n

【技术特征摘要】
1.一种通讯型增量编码器，其特征在于，包括：
一编码器，所述编码器包括一编码器电路板；
一微处理器，所述微处理器设置于所述编码器电路板，所述微处理器实时采集且累计所述编码器的至少一正交脉冲信号；
一伺服驱动器，所述微处理器通过预置的通信协议与所述伺服驱动器进行数据交互，所述通信协议包括供数据交互的至少一命令字。


2.根据权利要求1所述的通讯型增量编码器，其特征在于，所述微处理器采集UVWZ的电平信息，所述微处理器通过上述通信协议与所述伺服驱动器进行数据交互。


3.根据权利要求1所述的通讯型增量编码器，其特征在于，所述命令字包括通讯命令字，由所述伺服驱动器通过所述通信协议发出一通信命令字，使得所述编码器响应该通信命令字并且根据该通信命令字约定的协议格式进行回复。


4.根据权利要求1所述的通讯型增量编码器，其特征在于，所述编码器选择性地存储有至少一参数，由所述伺服驱动器通过所述通信协议使得所述参数被存入所述编码器。


5.根据权利要求1所述的通讯型...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，俞庆丰，
申请(专利权)人：嘉兴市锐鹰传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33