一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路及方法技术

本发明专利技术涉及编码器检测电路技术领域，尤其涉及一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路，包括差分信号接收单元，差分信号接收单元含有两个检测单元，差分信号接收单元用于与增量式编码器的三相差分信号线相连；检测单元包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻与第二比较器；差分信号接收单元包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻与第一比较器。本发明专利技术解决了现有技术须在电机转动后才能判断有无断线的技术问题。检测方法准确，并且在电机正转和反转时均可以对编码器进行检测，在任何情况和任何状态下均可以快速准确的判断出编码器某一单端信号是否有断线故障。障。障。

【技术实现步骤摘要】
一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路及方法


[0001]本专利技术涉及编码器检测电路
，尤其涉及一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路及方法。

技术介绍

[0002]目前，随着自动化控制需求日益剧增，相应自动化控制设备的要求也越来越高，功能也越来越多，同时对信号的稳定性以及信号的完整性也提出了越来越高的要求,在一些应用场合里，会用到增量式的位置与速度反馈信号，编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置，其中，成本较低的增量式编码器，在运动控制和电气传动领域中都有广泛的应用。现有技术中的增量式编码器硬件断线检测电路，通常是使用软件检测或者将增量式编码器差分信号单端化后直接连LED指示灯，在电机运转起来后，通过软件判断是否接收到脉冲，或者直接肉眼观察LED有无明暗变化，来判断增量式编码器有无断线。
[0003]然而目前现有技术中的短线监控系统中，一般都是采用需要电机运转后才能检测出增量式编码器是否存在短线，其缺点在于电机运转起来的时候控制器电机的控制器已经输出电流，而控制器是一个需要实时位置和速度反馈的系统，一旦出现需要电机运转起来但是编码器没有实时反馈位置信息给控制器，就会出现短时间的堵转，如果无法第一时间检测出断线，将会造成安全隐患。或者失稳状态，容易引起飞车状体的发生。
[0004]对此，本申请特提出一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路及方法以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决了现有技术须在电机转动后才能判断有无断线的技术问题。检测方法准确，并且在电机正转和反转时均可以对编码器进行检测，在任何情况和任何状态下均可以快速准确的判断出编码器某一单端信号是否有断线故障。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路，包括差分信号接收单元，差分信号接收单元含有两个检测单元，差分信号接收单元用于与增量式编码器的三相差分信号线相连；
[0007]所述检测单元包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻与第二比较器；
[0008]所述差分信号接收单元包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻与第一比较器；
[0009]所述第一电容与第二电阻的输入引脚相互电连接，并连接至增量编码器差分信号正极；
[0010]所述第一电阻与第二电阻的输出引脚相互电连接，第一电阻的一端连接至所述第一比较器输入侧的第二引脚处；
[0011]所述第二电容(C3)与第三电阻(R3)的输入引脚相互电连接，第二电容(C3)的一端
与增量编码器差分信号负极(Ain
‑
)相互电性连接；
[0012]所述第四电阻与第三电阻的输出引脚相互电连接，第四电阻的一端连接至第一比较器输入侧的第一引脚处；
[0013]所述第五电阻与第一电容的输入脚、第二电阻的输入脚、第二电容的输入脚与第三电阻的输入脚相互电连接，第五电阻分别与增量编码器差分信号正极、增量编码器差分信号负极电性连接；
[0014]所述第七电阻一端与第八电阻相互电连接，第七电阻的另一端连接至第二比较器的第四引脚处；
[0015]所述第八电阻的一端与第一电阻相互电连接，第八电阻的另一端连接至所述第一比较器的第二引脚处；
[0016]所述第十电阻的一端与第九电阻相互电连接，第十电阻的一端连接至第二比较器的第六引脚处；
[0017]所述第九电阻的一端与第四电阻之间相互电连接，第九电阻的另一端连接至所述第一比较器的第一引脚处；
[0018]所述第一比较器输出侧的第三引脚与所述第六电阻相互电性连接；
[0019]所述第二比较器输出侧的第六引脚与所述第十一电阻相互电性连接。
[0020]进一步，所述第一电容的一端接地，第二电容的一端接地，第四电阻的一端接地，第七电阻的一端接地。
[0021]进一步，所述第一电阻的一端与5V电源相互连接，所述第十电阻的一端与5V电源相互连接。
[0022]一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0023]步骤1：首先获取增量式编码器的多个差分信号，并将多个差分信号分别转换为相应的单端信号，每组差分信号对应两个单端信号；
[0024]步骤2：根据每组差分信号对应的两个单端信号之间的逻辑特性对所述单端信号进行逻辑处理，输出逻辑处理信号；
[0025]若无断线的情况下则输出时序(1)，转换后的单端信号之间为互补信号，若其中差分端信号其中一个信号断开，则输出时序(2)或时序(3)中的其中一个；
[0026]步骤3：判断转换后的单端信号所述逻辑处理信号中是否有预设时序(2)或时序(3)，若有，则判定增量式编码器断线；若没有，则判定增量式编码器正常。
[0027]本专利技术的优点在于：本专利技术提供了一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路及方法，具有以下优点：
[0028]1.本专利技术通过三个检测单元分别与增量式编码器的A、B、Z三相差分信号线相连：每个检测单元中，即便在电机运转之前，也可将相应的相差分信号线的信号通过判断检测单元输出端的电平进行时序比较进而检测出断线故障。
[0029]2.本专利技术解决了现有技术须在电机转动后才能判断有无断线的问题。检测方法比较准确，并且在电机正转和反转时均可以对编码器进行检测，在任何情况和任何状态下均可以快速准确的判断出编码器某一单端信号是否有断线故障。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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。
[0031]图1为本专利技术的电路结构示意图；
[0032]图2为本专利技术的输出时序示意图；
[0033]图3与图4均为本专利技术的检测流程示意图；
[0034]其中：
[0035]A、三相差分信号线；
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R1、第一电阻；
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R2、第二电阻；
[0036]R3、第三电阻；
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R4、第四电阻；
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R5、第五电阻；
[0037]R6、第六电阻；
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R7、第七电阻； R8、第八电阻；
[0038]R9、第九电阻；
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R10、第十电阻；
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R11、第十一电阻；
[0039]U1A、第一比较器；
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U1B、第二比较器；
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B1、第一引脚；
[0040]A1、第二引脚；
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Y1、第三引脚；
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B2、第四引脚；
[0041]A2、第五本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于增量式编码器差分信号接收断线检测电路，包括差分信号接收单元，差分信号接收单元含有两个检测单元，差分信号接收单元用于与增量式编码器的三相差分信号线(A)相连；其特征在于：所述检测单元包括第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)与第二比较器(U1B)；所述差分信号接收单元包括第一电容(C1)、第二电容(C3)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)与第一比较器(U1A)；所述第一电容(C1)与第二电阻(R2)的输入引脚相互电连接，并连接至增量编码器差分信号正极(Ain+)；所述第一电阻(R1)与第二电阻(R2)的输出引脚相互电连接，第一电阻(R1)的一端连接至所述第一比较器(U1A)输入侧的第二引脚(A1)处；所述第二电容(C3)与第三电阻(R3)的输入引脚相互电连接，第二电容(C3)的一端与增量编码器差分信号负极(Ain
‑
)相互电性连接；所述第四电阻(R4)与第三电阻(R3)的输出引脚相互电连接，第四电阻(R4)的一端连接至第一比较器(U1A)输入侧的第一引脚(B1)处；所述第五电阻(R5)与第一电容(C1)的输入脚、第二电阻(R2)的输入脚、第二电容(C3)的输入脚与第三电阻(R3)的输入脚相互电连接，第五电阻(R5)分别与增量编码器差分信号正极(Ain+)、增量编码器差分信号负极(Ain
‑
)电性连接；所述第七电阻(R7)一端与第八电阻(R8)相互电连接，第七电阻(R7)的另一端连接至第二比较器(U1B)的第四引脚(B2)处；所述第八电阻(R8)的一端与第一电阻(R1)相互电连接，第八电阻(R8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华林，王远伦，
申请(专利权)人：深圳伺峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：