基于电压比较器的编码器硬件滤波电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于电压比较器的编码器硬件滤波电路，用于对编码器输出脉冲信号进行滤波，所述编码器具有至少一相输出脉冲信号，包括：RC滤波电路，该RC滤波电路的输入端作为编码器信号输入端；以及电压比较器电路，其中电压比较器的同相输入端与所述RC滤波电路的输出端相连，电压比较器的反相输入端连接分压调节电路，电压比较器的输出端连接上拉电阻的第一端并作为编码器信号输出端，电压比较器的电源端与上拉电阻的第二端相连。本实用新型专利技术采用RC滤波电路和电压比较器电路组成的多级滤波电路的方式将干扰信号进行分级处理，能够滤除杂乱且连续的强干扰信号，有效的识别编码器信号，使得系统工作稳定。使得系统工作稳定。使得系统工作稳定。

【技术实现步骤摘要】
基于电压比较器的编码器硬件滤波电路


[0001]本技术涉及滤波电路
，具体涉及一种基于电压比较器的编码器硬件滤波电路。

技术介绍

[0002]旋转编码器一般采用脉冲信号加上上拉电阻的方式将信号连接到MCU处理器，旋转编码器的工作过程中编码器内部触点接触时相当于脉冲信号被短接到0V低电平；内部触点断开接触时相当于开路，此时由上拉电阻将脉冲信号上拉到高电平。
[0003]实际使用过程中由于环境因素及编码器质量问题等往往会出现不同程度的干扰信号，现有技术中编码器的干扰信号主要出现在内部接触不良的情况下，接触不良会导致原本的0V低电平出现不同频率、不同电压的干扰信号，如图1所示的实测波形，是由于产品内部接触不良导致的严重干扰信号，干扰信号为无序且电压不等的杂乱波形。
[0004]现有技术中，使用常见的RC滤波电路或者软件滤波进行信号滤波处理，但只能滤除高频的单个或者不连续的少量干扰信号，不能滤除杂乱且连续的强干扰信号，导致编码器信号无法被识别，系统工作不稳定，严重影响产品的正常使用。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本技术使用电压比较器构成的编码器硬件滤波电路，可以有效滤除各种干扰信号，具体技术方案如下：
[0006]一种基于电压比较器的编码器硬件滤波电路，用于对编码器输出脉冲信号进行滤波，所述编码器具有至少一相输出脉冲信号，包括：
[0007]RC滤波电路，该RC滤波电路的输入端作为编码器信号输入端；以及
[0008]电压比较器电路，其中电压比较器的同相输入端与所述RC滤波电路的输出端相连，电压比较器的反相输入端连接分压调节电路，电压比较器的输出端连接上拉电阻的第一端并作为编码器信号输出端，电压比较器的电源端与上拉电阻的第二端相连。
[0009]进一步的，所述上拉电阻的第一端还连接有还旁路滤波电路。
[0010]进一步的，所述分压调节电路包括第一分压电阻R3、第二分压电阻R4和反馈电阻R1，其中第一分压电阻R3的第一端连接连接电源VCC，第一分压电阻R3的第二端与第二分压电阻R4的第一端、电压比较器的反相输入端以及反馈电阻R1的第一端相连，第二分压电阻R4的第二端接地，反馈电阻R1的第二端与编码器信号输出端相连。
[0011]由以上技术方案可知，本技术采用RC滤波电路和电压比较器电路组成的多级滤波电路的方式将干扰信号进行分级处理，能够滤除杂乱且连续的强干扰信号，有效的识别编码器信号，使得系统工作稳定。
附图说明
[0012]图1为现有技术中只有RC滤波电路处理的编码器脉冲信号；
[0013]图2为本技术的电路结构示意图；
[0014]图3为本技术的滤波效果图。
具体实施方式
[0015]以下结合附图和具体实施例，对本技术进行详细说明，在详细说明本技术各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。
[0016]编码器是把角位移或直线位移转换成电信号，编码器包括了不同型号的旋转编码器，其输出脉冲的相数可以不同，有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲，有的只有A、B相两相，最简单的只有A相。本技术中的编码器是采用A、B两相，编码器硬件滤波电路分别对编码器输入信号INA和编码器输入信号INB进行分级滤波处理。
[0017]本技术的多级滤波处理可以采用RC滤波电路和电压比较器电路的两级滤波电路方式，也可以采用RC滤波电路、电压比较器电路、旁路滤波电路组成的三级滤波电路的方式将干扰信号进行分级处理。编码器的干扰信号进入第一级RC滤波电路时，由于电容有充放电的特性，干扰信号会被电容吸收掉一部分能量，从而降低了干扰信号的电压幅值，然后送入电压比较器电路进行电压比较，电压比较器的同向输入端电压低于参考电压时电压比较器输出的0V低电平，干扰信号被滤除，当电压比较器的同向输入端电压高于参考电压时，电压比较器输出高电平，此时为有效的编码器高电平信号，还可以通过第三级旁路滤波电路再次滤波去除毛刺等信号。
[0018]如图2所示，本实施采用两个RC滤波电路、两个电压比较器电路、两个旁路滤波电路组成的三级滤波电路，分别对编码器输入信号INA和编码器输入信号INB同时进行分级滤波处理。其中电压比较器U1A的同相输入端与所述RC滤波电路的输出端相连，电压比较器U1A的反相输入端连接分压调节电路，电压比较器U1A的输出端连接上拉电阻R2的第一端并作为编码器信号输出端，电压比较器U1A的电源端与上拉电阻R2的第二端相连。
[0019]其中第一RC滤波电路包括电阻R6、电容C2，对编码器输入信号INA进行第一级滤波；第一电压比较器电路包括分压调节电路和电压比较器U1A，对编码器信号进行第二级滤波；第一旁路滤波电路由滤波电容C1构成，对编码器信号进行第三次滤波。
[0020]编码器输入信号INA连接到电阻R6的第一端，电阻R6第二端连接到电容C2第一端，电容C2第二端连接到地线后构成编码器输入信号的第一级RC滤波，第一级RC滤波后连接到电阻R7第一端，电阻R7第二端连接到电压比较器U1A的同向输入端。
[0021]第一电压比较器电路中的分压调节电路包括第一分压电阻R3、第二分压电阻R4和反馈电阻R1，其中第一分压电阻R3的第一端连接连接电源VCC，第一分压电阻R3的第二端与第二分压电阻R4的第一端、电压比较器U1A的反相输入端以及反馈电阻R1的第一端相连，第二分压电阻R4的第二端接地，反馈电阻R1的第二端与编码器信号输出端相连。通过设置分压电阻、反馈电阻的阻值将电压比较器U1A的反相输入端的参考电压设置为2V，可以将低于参考电压2V的干扰信号滤除。
[0022]第一旁路滤波电路包括滤波电容C1，该滤波电容C1的第一端与电压比较器U1A的输出端和上拉电阻R2的第一端相连，滤波电容C1的第二端接地。
[0023]对编码器输入信号INB进行分级滤波处理的有第二RC滤波电路、第二电压比较器
电路、第二旁路滤波电路。
[0024]其中其中第二RC滤波电路包括电阻R10、电容C3，对编码器输入信号INB进行第一级滤波；第二电压比较器电路包括分压调节电路和电压比较器U1B，对编码器信号进行第二级滤波；第一旁路滤波电路由滤波电容C4构成，对编码器信号进行第三次滤波。
[0025]编码器输入信号INB连接到电阻R10的第一端，电阻R10第二端连接到电容C3第一端，电容C3第二端连接到地线后构成编码器输入信号的第一级RC滤波，第一级RC滤波后连接到电阻R12第一端，电阻R12第二端连接到电压比较器U1B的同向输入端。
[0026]第二电压比较器电路中的分压调节电路包括第三分压电阻R9、第四分压电阻R11和反馈电阻R5，其中第三分压电阻R9的第一端连接连接电源VCC，第三分压电阻R9的第二端与第四分压电阻R11的第一端、电压比较器U1B的反相输入端以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于电压比较器的编码器硬件滤波电路，用于对编码器输出脉冲信号进行滤波，所述编码器具有至少一相输出脉冲信号，其特征在于，包括：RC滤波电路，该RC滤波电路的输入端作为编码器信号输入端；以及电压比较器电路，其中电压比较器的同相输入端与所述RC滤波电路的输出端相连，电压比较器的反相输入端连接分压调节电路，电压比较器的输出端连接上拉电阻的第一端并作为编码器信号输出端，电压比较器的电源端与上拉电阻的第二端相连。2.根据权利要求1所述的编码器硬件滤波电路，其特征在于，所述上拉电阻的第一端还连接有还旁路滤波电路。3.根据权利要求2所述的编码器硬件滤波电路，其特征在于，所述旁路滤波电路包括滤波电容C1，该滤波电容C1的第一端与电压比较器的输出端和上拉电阻的第一端相连，滤波电容C1的第二端接地。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢磊，田羽，张亮，
申请(专利权)人：合肥图哇科技有限公司，
类型：新型
国别省市：