一种抗杂讯干扰的位置或角度信号处理电路制造技术

本发明专利技术是一种抗杂讯干扰的位置或角度信号处理电路。所述抗杂讯干扰处理电路包括一个边缘侦测电路、一个状态保持电路、一个保持时间产生电路、及一个多任务器。本发明专利技术更提供一种抗杂讯干扰的位置／角度的处理电路，以串联或并联结合两个本发明专利技术的抗杂讯干扰处理电路。本发明专利技术的处理电路的输入信号为两个与位置或角度相关且相位差为９０°的方波信号Ａ与Ｂ。当信号Ａ边缘发生时，将信号Ｂ保持原来的值一段时间，否则直接输出信号Ｂ，同样地当信号Ｂ边缘发生时，将信号Ａ保持原来的值一段时间，否则直接输出信号Ａ，使得位置或角度传感器在受杂讯干扰时，计数器不会因为两个信号同时被杂讯干扰而产生累积误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种抗杂讯干扰处理电路。本专利技术特别是有关一种抗杂讯干扰的位置或角度信号处理电路。
技术介绍
请参阅图1的位置/角度传感器的应用示意图，其中位置/角度传感器12可为光学尺、编码器、雷射干涉仪等。位置/角度传感器12的输出为两个相位差为90°的数字(方波)信号A与B，而信号A与信号B的准位变化与位置/角度传感器12量测出来的位置或角度有直接的关系，其中信号A与信号B的领先或落后代表位置/角度传感器12的移动方向。计数器14用来累加位置/角度传感器12的移动量，以实时反应待测物的移动。显示器16用来显示目前待测物的位置或角度，而控制系统18则应用实时变化的移动状态作为定位或定速等控制。显示器16可为工具机等开回路系统，而控制系统18可为服务系统的回授装置。图2为图1中计数器14在读取信号A与信号B时的状态图。四个状态中第一个位代表信号A，第二个位代表信号B。如果两个信号A与B的变化为图中顺时针方向，计数器的计数值加一，反之若为逆时针方向，计数值则减一。例如当计数值为5的时候，原本信号A与信号B的状态皆为0(状态00)，假设信号A的状态更改为1(状态10)，计数值会因为此变化为顺时针方向而加一，变成6。图3为信号A与信号B变化与计数器输出位置关系的示意图。当时间点t1到时间点t2的时候，位置/角度传感器为正方向移动，因此信号A的方波领先信号B的方波90°。计数器在每次信号A或信号B的边缘产生的时候都令计数值加一，表示位置/角度往正方向移动一个单位。如图所示，在这一段时间内，位置由1移动到5。同样地，在时间点t2到时间点t3之间，位置/角度传感器往反方向移动，因此信号B的方波领先信号A的方波90°，而待测物由位置5移回位置1。由于位置/角度传感器的应用场合中经常使用大功率电机机械诸如放电加工机或计算机数值控制(Computer Numerical Control；CNC)车床等。这样的环境对于位置/角度传感器内部的电子电路会产生很大的杂讯干扰，使得位置/角度传感器的输出信号A与信号B的方波出现不预期的脉波(glitch)，因此计数器的计数值与待测物的实际位置会有累积误差，直接影响显示器的输出或控制系统的效能。抗杂讯干扰的一种通用的方法为利用滤波器过滤频率较高的杂讯。图4中波形I显示原始的数字信号(方波)，而波形J则是滤波后的模拟波形，波形K则是由波形J转换成数字波形而成。由于经过滤波器后的数字信号有延迟，数字波形K与原始波形I有上升时间的延迟Td1，以及下降时间的延迟Td2的差别。因此，滤波器在实际应用上不但因延迟使速度变慢，除此之外，这两个延迟的持续时间并不相同，会造成计算速度时的误差。并且因为位置/角度传感器应用场合的关系无法有效的使用接地或屏蔽等常用的杂讯防制方法，必须精准地分析信号A与信号B方波因杂讯而产生的脉波对计数器的影响，以提高控制系统的可靠度。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提出一种抗杂讯干扰处理电路，用来处理因杂讯干扰所产生的脉波。本专利技术的另一目的在于提供一种处理电路，适用于位置或角度传感器中，可以有效的防制因杂讯干扰而产生的脉波使得计数器产生累积误差。为达成上述目的，本专利技术提供一种抗杂讯干扰处理电路，接收两个数字信号(方波)，第一输入信号与第二输入信号，并根据第一输入信号的状态避免第二输入信号与第一输入信号同时受到杂讯的干扰，其中包括边缘侦测电路、状态保持电路、保持时间产生电路、以及多任务器。边缘侦测电路接收第一输入信号，并于侦测到第一输入信号的正缘或负缘时，产生触发信号至状态保持电路以及保持时间产生电路。状态保持电路在接收到触发信号时，输出并保持第二输入信号的值。保持时间产生电路是用来输出保持时间信号，保持时间信号在接收到触发信号时，会产生一脉波，其宽度可大于杂讯干扰而产生的脉波(glitch)。多任务器则根据保持时间产生电路输出的保持时间信号，产生电路切换第二输入信号或状态保持电路的输出值至输出。本专利技术更提供一种抗杂讯干扰的位置/角度信号处理电路，包括上述的抗杂讯干扰处理电路，更包括第二边缘侦测电路、第二状态保持电路、第二保持时间产生电路、以及第二多任务器。第二边缘侦测电路用来接收第二输入信号，并于侦测到第二输入信号的正缘或负缘时，产生第二触发信号至第二状态保持电路与第二保持时间产生电路。第二状态保持电路在接收到第二触发信号时，输出并保持第一输入信号的值。第二保持时间产生电路是用来输出第二保持时间信号，第二保持时间信号在接收到第二触发信号时，会产生一脉波，其宽度可大于杂讯干扰而产生的脉波。第二多任务器则是根据第二保持时间信号，产生电路切换第一输入信号或第二状态保持电路的输出值至输出。本专利技术更提供一种使用串联(cascade)方式将两个抗杂讯干扰处理电路结合，令第二个处理电路中的边缘侦测电路接收第一个处理电路中多任务器的输出。本专利技术的抗杂讯干扰处理电路可实施于位置/角度传感器内，提升应用系统可靠度。本专利技术的处理电路的第一输入信号与第二输入信号跟位置/角度传感器量测出来的位置/角度有直接的关系，且这两个输入信号之间的领先或落后代表位置/角度传感器的移动方向。本专利技术的位置/角度传感器可以是一光学尺、编码器、或雷射干涉仪等。另外，除了将本专利技术的抗杂讯干扰处理电路实施在位置/角度传感器内，也可以将此处理电路当成位置/角度计数器的前级处理电路。计数器根据本专利技术的处理电路中的两个多任务器的输出，累加得到待测物的所在位置或角度。本专利技术所提供的抗杂讯干扰处理电路，接收位置/角度传感器输出的两个数字信号，并有效防制因杂讯干扰而产生的脉波使得计数器产生累积误差。经由本专利技术的处理电路处理后的数字信号不会产生延迟，且频宽也不受影响。附图说明图1为位置/角度传感器的应用示意图；图2为图1中计数器在读取信号A与信号B时的状态图；图3显示图1中信号A与信号B变化与计数器输出位置的关系；图4显示数字信号利用滤波器过滤之前与之后的波形；图5A、5B、5C显示因杂讯干扰而产生的脉波对计数器的影响的三种范例；图6为本专利技术实施例的抗杂讯干扰处理电路的方块图；图7为原本图5B的数字信号在经过本专利技术实施例的处理电路后得到的输出波形；图8A为本专利技术实施例的利用并联方式结合的抗杂讯干扰处理电路的方块图；图8B为本专利技术实施例的利用串联方式结合的抗杂讯干扰处理电路的方块图；图9为原本图5C的数字信号在经过本专利技术实施例的处理电路后得到的输出波形；图10显示本专利技术实施例的抗杂讯干扰处理电路的一种电路图。符号说明A、B～数字信号(传感器输出的方波)G1～G6～信号A、B因杂讯干扰而产生的脉波Td1、Td2～经过滤器后的延迟时间Thld～保持时间信号HLD的持续时间12～位置/角度传感器14～计数器16～显示器18～控制系统60～抗杂讯干扰处理电路61～边缘侦测电路62～状态保持电路63～保持时间产生电路64～多任务器81、85～第二边缘侦测电路82、86～第二状态保持电路83、87～第二保持时间产生电路84、88～第二多任务器101～边缘侦测电路的逻辑电路图102～状态保持电路的逻辑电路图 103～保持时间产生电路的逻辑电路图104～多任务器的逻辑电路图具体实施方式为了让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗杂讯干扰处理电路，其特征在于所述抗杂讯干扰处理电路接收一第一输入信号与一第二输入信号，根据该第一输入信号的状态避免该第二输入信号与该第一输入信号同时受到杂讯脉波的干扰，该处理电路包括：一边缘侦测电路，接收该第一输入信号，并于侦 测该第一输入信号的正缘或负缘时，产生一触发信号；一状态保持电路，在接收到该边缘侦测电路产生的该触发信号时，输出并保持该第二输入信号的值；一保持时间产生电路，用来输出一保持时间信号，该保持时间信号在接收到该边缘侦测电路产生的该 触发信号时，产生一预设宽度的脉波；以及一多任务器，根据该保持时间产生电路输出的保持时间信号，产生电路切换该第二输入信号或该状态保持电路的输出值至输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨景荣，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]