一种编码器的断线检测电路和装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及编码器断线检测领域，本实用新型专利技术提供一种编码器的断线检测电路和装置，其电路包括：编码器子电路和检测子电路；所所述编码器子电路，用于接收编码器的差分信号并将经激励信号激励后的差分信号转换成单端信号并输出；所述检测子电路的输出端与所述编码器子电路的差分信号输入端连接，用于输出激励信号至所述编码器子电路；所述检测子电路的输入端用于接收单端信号，基于所述单端信号检测电压频率变化，对编码器相应的信号线进行断线检测。通过本实用新型专利技术通过一种结构简单的电路设计，实现了低成本、抗共模干扰大、高可靠性的编码器断线检测。

【技术实现步骤摘要】
一种编码器的断线检测电路和装置
本技术涉及编码器断线检测领域，尤指一种编码器的断线检测电路和装置。
技术介绍
现有技术主要是通过光耦或比较器方式去采集A、B、Z相信号，对采集到的信号进行处理和比较来判断是否断线，这些方案能够实现断线检测，但硬件成本高，电路复杂，部分场合为了能够快速检测到断线故障，需要选用快速响应器件，这个又会增加硬件成本。同时，由于编码器电路一般是和外部线缆相连，且线缆长度一般较长，因此现场会有很大的共模干扰，这个会导致检测电路容易出现误触发、误检测问题。
技术实现思路
本技术为了解决以下问题：现有技术中断线检测硬件成本高、电路复杂、共模干扰大，同时容易出现误触发、误检测的问题。本技术提供的技术方案如下：本技术提供一种编码器的断线检测电路，包括：编码器子电路和检测子电路；所述编码器子电路，用于接收编码器的差分信号并将经激励信号激励后的差分信号转换成单端信号并输出；所述检测子电路的输出端与所述编码器子电路的差分信号输入端连接，用于输出激励信号至所述编码器子电路；所述检测子电路的输入端用于接收单端信号，基于所述单端信号检测电压频率变化，对编码器相应的信号线进行断线检测。进一步优选地，所述编码器子电路包括：比较芯片、上拉电阻和下拉电阻；所述比较芯片的第一输入端作为所述编码器子电路的正输入端，用于连接相连的差分信号的正电压输出端，所述比较芯片的第二输入端作为所述编码器子电路的负输入端，用于连接相连的差分信号的负电压输出端；用于接收对应相的差分信号，将所述差分信号转换为单端信号；所述上拉电阻的第一端与所述编码器的电源相连，所述上拉电阻的第二端与所述编码器子电路的正输入端连接；所述下拉电阻的第一端与所述编码器子电路的负输入端连接，所述下拉电阻的第二端接地。进一步优选地，所述检测子电路包括：处理模块、传输模块；所述处理模块的输出端与所述传输模块的输入端连接，用于发送激励信号至所述传输模块；所述传输模块的输出端与所述编码器子电路的输入端连接，用于将所述激励信号传输至所述编码器子电路。进一步优选地，所述传输模块包括：第一电阻、第二电阻；所述处理模块的输出端包括第一输出端和第二输出端；所述第一电阻的第一端与所述处理模块的第一输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述编码器子电路的负输入端连接，用于传输所述激励信号至对应的信号线；所述第二电阻的第一端与所述处理模块的第二输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述编码器子电路的正输入端连接，用于传输所述激励信号至对应的信号线。进一步优选地，所述传输模块包括：第一电阻、第二电阻、非门逻辑器件；所述处理模块的输出端包括第一输出端；所述第一电阻的第一端与所述处理模块的第一输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述编码器子电路的负输入端连接，用于传输所述激励信号至所述编码器子电路的负输入端；所述处理模块的第一输出端通过所述非门逻辑器件和所述第二电阻与所述编码器子电路的正输入端连接，用于将所述激励信号进行电平反转，输出所述激励信号至所述编码器子电路的正输入端。进一步优选地，所述处理模块包括：信号发生器和MCU处理器；所述信号发生器的输出端与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接，用于发送所述激励信号至所述编码器子电路，以对相应的信号线进行检测；所述MCU处理器的输入端与所述比较芯片的输出端连接，用于接收所述单端信号，基于所述单端信号检测电压频率变化，判断所述电压频率变化是否超过预设阈值，当所述电压频率变化超过所述预设阈值时，确定对应的信号线断开。进一步优选地，所述处理模块包括：信号发生器和MCU处理器；所述信号发生器的输出端与所述第一电阻的第一端、所述非门逻辑器件的输入端连接，所述非门逻辑器件的输出端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述编码器子电路的正输入端连接，所述信号发生器用于发送所述激励信号至所述编码器子电路，以对相应的信号线进行检测；所述MCU处理器的输入端与所述比较芯片的输出端连接，用于接收所述单端信号，当所述单端信号的电压频率与所述激励信号的频率相同时，确定相应的信号线断开。进一步优选地，所述处理模块包括：MCU处理器；所述MCU处理器的输出端与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接，用于发送激励信号至所述编码器子电路，以对所述编码器的信号线进行检测；所述MCU处理器的输入端与所述比较芯片的输出端连接，用于接收所述比较芯片输出的单端信号，基于所述单端信号检测电压频率变化，判断所述电压频率变化是否超过预设阈值，当所述编码器子电路输出的电压频率变化超过所述预设阈值时，确定对应的信号线断开。进一步优选地，所述处理模块包括：MCU处理器；所述MCU处理器的输出端与所述第一电阻的第一端、所述非门逻辑器件的输入端连接第一端，所述非门逻辑器件的输出第二端和所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述编码器子电路的正输入端连接，所述信号发生器MCU处理器用于发送所述激励信号至所述编码器子电路，以对相应的信号线进行检测；所述MCU处理器的输入端与所述比较芯片的输出端连接，用于接收所述比较芯片输出的单端信号，当所述单端信号的频率与所述激励信号的频率相同时，确定相应的信号线断开。另一方面，还提供一种编码器的断线检测装置，包括三个检测单元，所述三个检测单元分别用于与编码器的A、B、Z相信号线相连；所述检测单元包括所述编码器的断线检测电路。电压频率变化电压频率变化电压频率变化电压频率变化电压频率变化电压频率变化电压频率变化电压频率变化本技术提供的一种编码器的断线检测电路和装置至少具有以下有益效果：1)通过本技术采用高频率激励信号对编码器子电路进行激励，能够快速，实时的检测编码器是否断线。2)在本技术中，整个电路最少仅需6个电阻即可实现此方案，可以实现最低成本，简化电路结构，减少了PCB布板面积，减少了电路板面积，同时减少器件也能提高电路可靠性。3)本技术通过自我激励方式，可以减少现场电磁干扰导致的检测错误问题。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种编码器的断线检测电路和装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1是本技术中一种编码器的断线检测电路的一个实施例的结构示意图；图2是本技术中一种编码器的断线检测电路的另一个实施例的结构示意图；图3是本技术中一种编码器的断线检测电路的又一个实施例的结构示意图；图4是本技术中一种编码器的断线检测电路的又一个实施例的结构示意图；图5是本技术中一种编码器的断线检测电路的又一个实施例的结构示意图；图6是本技术中断线检测的流程示意图；图7是本技术中一种编码器的断线检测装置的一个实施例的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种编码器的断线检测电路，其特征在于，包括：编码器子电路和检测子电路；/n所述编码器子电路，用于接收编码器的差分信号并将经激励信号激励后的差分信号转换成单端信号并输出；/n所述检测子电路的输出端与所述编码器子电路的差分信号输入端连接，用于输出激励信号至所述编码器子电路；/n所述检测子电路的输入端用于接收单端信号，基于所述单端信号检测电压频率变化，对编码器相应的信号线进行断线检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种编码器的断线检测电路，其特征在于，包括：编码器子电路和检测子电路；
所述编码器子电路，用于接收编码器的差分信号并将经激励信号激励后的差分信号转换成单端信号并输出；
所述检测子电路的输出端与所述编码器子电路的差分信号输入端连接，用于输出激励信号至所述编码器子电路；
所述检测子电路的输入端用于接收单端信号，基于所述单端信号检测电压频率变化，对编码器相应的信号线进行断线检测。


2.根据权利要求1所述编码器的断线检测电路，其特征在于，所述编码器子电路包括：比较芯片、上拉电阻和下拉电阻；
所述比较芯片的第一输入端作为所述编码器子电路的正输入端，用于连接相连的差分信号的正电压输出端，所述比较芯片的第二输入端作为所述编码器子电路的负输入端，用于连接相连的差分信号的负电压输出端；用于接收对应相的差分信号，将所述差分信号转换为单端信号；
所述上拉电阻的第一端与所述编码器的电源相连，所述上拉电阻的第二端与所述编码器子电路的正输入端连接；
所述下拉电阻的第一端与所述编码器子电路的负输入端连接，所述下拉电阻的第二端接地。


3.根据权利要求2所述编码器的断线检测电路，其特征在于，所述检测子电路包括：处理模块、传输模块；
所述处理模块的输出端与所述传输模块的输入端连接，用于发送激励信号至所述传输模块；
所述传输模块的输出端与所述编码器子电路的输入端连接，用于将所述激励信号传输至所述编码器子电路。


4.根据权利要求3所述编码器的断线检测电路，其特征在于，所述传输模块包括：第一电阻、第二电阻；所述处理模块的输出端包括第一输出端和第二输出端；
所述第一电阻的第一端与所述处理模块的第一输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述编码器子电路的负输入端连接，用于传输所述激励信号至对应的信号线；
所述第二电阻的第一端与所述处理模块的第二输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述编码器子电路的正输入端连接，用于传输所述激励信号至对应的信号线。


5.根据权利要求3所述编码器的断线检测电路，其特征在于，所述传输模块包括：第一电阻、第二电阻、非门逻辑器件；所述处理模块的输出端包括第一输出端；
所述第一电阻的第一端与所述处理模块的第一输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述编码器子电路的负输入端连接，用于传输所述激励信号至所述编码器子电路的负输入端；
所述处理模块的第一输出端通过所述非门逻辑器件和所述第二电阻与所述编码器子电路的正输入端连接，用于将所述激励信号进行电平反转，输出所述激励信号至所述编码器子电路的正输入端。

【专利技术属性】
技术研发人员：郝同弟，邓高强，伯金华，周实，马周龙，
申请(专利权)人：上海英威腾工业技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31