一种增量编码器信号收发系统技术方案

本发明专利技术公开了一种增量编码器信号收发系统，涉及增量式编码器技术领域，解决了现有方案在有线传输困难或者防护较差的环境中，导致信号收发过程中出现异常或者工作效率低的技术问题；本发明专利技术设置了无线接收模块和无线发射模块，通过信号处理单元和无线发射模块将数据处理之后打包发送，无线接收模块结合信号处理单元对打包数据进行解析；有线传输困难或防护较差的环境中，能够保证信号的传输速率和传输效率；本发明专利技术设置了故障监测模块，故障监测模块中的环境监测单元用于监测信号收发模块的工作环境，通信监测单元用于监测无线发射模块和无线接收模块之间的通信状态；对信号收发模块的工作环境和通信状态进行实时监测，保证信号收发模块的工作状态。号收发模块的工作状态。号收发模块的工作状态。

【技术实现步骤摘要】
一种增量编码器信号收发系统


[0001]本专利技术属于增量式编码器
，具体是一种增量编码器信号收发系统。

技术介绍

[0002]增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小，按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类；增量式编码器更适用于性能要求不高的应用场景，如自动化设备、钢铁行业、印刷机械、医疗器械等行业。
[0003]现有增量式编码器在有旋转体的情况下，很难通过布线的方式完成复杂环境下的信号传输，而且在传输过程中无法同时保证编码器最低最高速率要求和信号传输实时性的要求，导致信号收发系统的工作异常或者工作效率低下；因此，亟需一种能够保证增量式编码器满足复杂环境工作要求的增量编码器信号收发系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种增量编码器信号收发系统，用于解决现有方案在有线传输困难或者防护较差的环境中，导致信号收发过程中出现异常或者工作效率低的技术问题，本申请通过设置无线接收模块、无线发射模块和故障监测模块解决了上述问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种增量编码器信号收发系统，包括信号收发模块和故障监测模块，所述信号收发模块包括无线发射模块和无线接收模块、两个信号处理单元和两个光耦；所述无线发射模块通过所述信号处理单元与所述光耦连接，所述光耦与两个增量编码器相连接；所述无线发射模块通过所述信号处理单元与所述光耦连接，所述光耦与变频器相连接；其中，所述信号处理单元用于对增量编码器信号进行转换处理；所述无线发射模块和所述无线接收模块之间完成数据交互。
[0006]优选的，所述信号处理器单元包括处理器、可编程逻辑器和逻辑芯片；所述可编程逻辑器分别与所述处理器和所述逻辑芯片相连接，所述逻辑芯片与光耦相连接。
[0007]优选的，通过所述处理器获取数字量，包括：处理器接收到0
‑
3.3V电压之后，通过ADC转换将0
‑
3.3V电压转换成电压的数字量；其中，处理器包括LPC1768型微处理器。
[0008]优选的，所述可编程逻辑器根据开关量和增量编码器信号完成脉冲计数；其中，所述可编程编码器包括复杂可编程逻辑器件。
[0009]优选的，所述开关量包括电源开关量和LED指示灯开关量。
[0010]优选的，所述故障监测模块包括环境监测单元和通信监测单元；所述环境监测单元用于监测信号收发模块的工作环境并进行预警，所述通信监测单元用于监测无线发射模
块和无线接收模块之间的通信状态。
[0011]优选的，所述环境监测单元监测信号收发模块的工作环境，包括：获取所述信号收发模块的环境参数；其中，所述环境参数包括温度和湿度；通过无线发送模块将环境参数发送至环境监测单元，所述环境监测单元对环境参数进行分析判断并预警。
[0012]优选的，对所述环境参数进行分析判断，包括：提取所述环境参数中的温度，当温度处于温度设定范围之内时，则判定信号收发模块的工作温度正常；否则，判定信号收发模块的工作温度异常，生成工作温度异常信号并预警；提取所述环境参数中的湿度，当湿度处于湿度设定范围之内时，则判定信号收发模块的工作湿度正常；否则，判定信号收发模块的工作湿度异常，生成工作湿度异常信号并预警。
[0013]优选的，对所述环境参数进行分析判断，包括：所述环境监测单元获取标准训练数据；其中，所述标准训练数据包括N条数据，每条数据均包括温度和湿度，N为大于100的实数；对标准训练数据每条数据进行人工标注获取环境监测标签；其中，所述环境监测标签的取值为0或者1，环境监测标签为0时，表示温度和湿度正常，当环境监测标签为1时，表示温度或者湿度异常；构建人工智能模型；其中，所述人工智能模型包括深度卷积神经网络模型和RBF神经网络模型；通过标准训练数据和对应的环境监测标签训练人工智能模型，将训练完成的人工智能模型标记为环境评估模型；提取环境参数中的温度和湿度，并将温度和湿度输入至环境评估模型获取环境监测标签；根据环境监测标签进行预警。
[0014]一种增量编码器信号收发方法，包括：发送模拟量至信号处理单元中的处理器，经过处理器转换成数字量；同时，两路开关量和两个增量编码器信号经过光耦隔离之后发送至逻辑芯片，经过所述逻辑芯片电平转换后，发送到可编程逻辑器进行脉冲计数获取编码器计数，经脉冲计数之后将开关量和编码器计数发送至处理器；所述信号处理单元包括处理器、可编程逻辑器和逻辑芯片；通过所述处理器将数字量、开关量和编码器计数打包获取打包数据，将所述打包数据通过无线发射模块发送至无线接收模块；所述无线接收模块接收到打包数据之后，通过所述信号处理单元结合打包数据获取数字量、开关量和增量编码器信号，将所述增量编码器信号发送至变频器。
[0015]优选的，所述模拟量通过电位器获取，包括：通过电位器获取0
‑
10V电压；经过电压转换后，将0
‑
10V电压转换成0
‑
3.3V电压，并输入到所述信号处理单元中的处理器。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
1、本专利技术设置了无线接收模块和无线发射模块，通过信号处理单元和无线发射模块将数据处理之后打包发送，无线接收模块结合信号处理单元对打包数据进行解析；有线传输困难或者防护较差的环境中，能够保证信号的传输速率和传输效率。
[0017]2、本专利技术设置了故障监测模块，故障监测模块中的环境监测单元用于监测信号收发模块的工作环境并进行预警，通信监测单元用于监测无线发射模块和无线接收模块之间的通信状态；对信号收发模块的工作环境和通信状态进行实时监测，能够及时发现异常，保证信号收发模块的工作状态。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0019]图1为本申请的系统原理示意图。
[0020]图2为本申请的工作步骤示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]这里使用的术语用于描述实施例，并不意图限制和/或限制本公开；应该注意的是，除非上下文另有明确指示，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”也包括复数形式；而且，尽管属于“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件，但是元件不受这些术语的限制，这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。
[0023]请参阅图1
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图2，本申请提供了一种增量编码器信号收发系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增量编码器信号收发系统，包括信号收发模块和故障监测模块，其特征在于，包括：所述信号收发模块包括无线发射模块和无线接收模块、两个信号处理单元和两个光耦；所述无线发射模块通过所述信号处理单元与所述光耦连接，所述光耦与两个增量编码器相连接；所述无线发射模块通过所述信号处理单元与所述光耦连接，所述光耦与变频器相连接；其中，所述信号处理单元用于对增量编码器信号进行转换处理；所述无线发射模块和所述无线接收模块之间完成数据交互。2.根据权利要求1所述的一种增量编码器信号收发系统，其特征在于，所述信号处理器单元包括处理器、可编程逻辑器和逻辑芯片；所述可编程逻辑器分别与所述处理器和所述逻辑芯片相连接，所述逻辑芯片与光耦相连接。3.根据权利要求2所述的一种增量编码器信号收发系统，其特征在于，通过所述处理器获取数字量，包括：处理器接收到0
‑
3.3V电压之后，通过ADC转换将0
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3.3V电压转换成电压的数字量。4.根据权利要求2所述的一种增量编码器信号收发系统，其特征在于，所述可编程逻辑器根据开关量和增量编码器信号完成脉冲计数；其中，所述可编程编码器包括复杂可编程逻辑器件。5.根据权利要求1所述的一种增量编码器信号收发系统，其特征在于，所述故障监测模块包括环境监测单元和通信监测单元；所述环境监测单元用于监测信号收发模块的工作环境并进行预警，所述通信监测单元用于监测无线发射模块和无线接收模块之间的通...

【专利技术属性】
技术研发人员：何邦庆，
申请(专利权)人：广州市鸿辉电工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：