弦波解码装置及其解码方法制造方法及图纸

一种弦波解码装置，包括一转换器及一处理器，所述转换器连接在一编码器与所述处理器之间以将所述编码器输出的两弦波经过所述转换器得到其每一点的幅值，该幅值经过所述处理器中的区间判定单元、数据处理单元及所述位置记录求取单元可以求取任意两点之间的位置差。本发明专利技术弦波解码装置确定了两弦波上每一点的信息从而可准确求取任意两点之间的位置差。本发明专利技术还提供了一种弦波解码方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
一般的编码器分为增量式编码器和绝对式编码器，其中所述增量式编码器输出的 信号为TTL数字脉冲信号，所述绝对式编码器输出的信号为Sin波信号或者Cos波信号。当 绝对式编码器与一马达连接时，对马达在某段时间内旋转的距离的求取是通过编码器输出 的弦波在两个时刻之间的位置差来确定。这就需要对两个时刻的弦波进行解码。一般情况 都是通过将弦波转化成脉冲波来确定马达旋转的距离，由于脉冲波只体现了弦波的顶点处 的信息，从而使得在该段时间内两顶点之间的任意时刻的位置信息在弦波转换成脉冲波时 会损失掉，造成确定马达旋转的距离求取的不准确。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种可准确求取弦波上任意两点之间的位置差的弦波解码直o还有必要提供一种应用所述弦波解码装置的弦波解码方法。一种弦波解码装置，用于计算由一编码器输出的两相位相差90度的弦波在一第 一待测点与一第二待测点之间的距离，所述弦波解码装置包括一转换器及一处理器，所述 转换器连接在所述编码器与所述处理器之间以得到所述两弦波在每一点的幅值，并将其传 输至所述处理器，所述处理器包括一数据处理单元，存储所述两弦波的幅值的符号、两弦波的幅值的绝对值之间的 差值的符号以及该三个符号与若干区间的对应关系，并存储有每一区间所对应的正切函 数；—区间判定单元，用于根据所述第一待测点两弦波的幅值以及所述第二待测点两 弦波的幅值判定第一待测点及一第二待测点所述两弦波的幅值的比值所位于的区间，所述 数据处理单元用于根据所述第一及第二待测点两弦波的幅值的比值所位于的区间分别选 择对应的正切函数，并根据所选择的正切函数对应得到所述第一及第二待测点的e值，还 用于根据公式L = N/2JI X 0计算所述第一及第二待测点的L值，其中N为目标解析度；及一位置记录求取单元，用于记录所述第一及第二待测点之间所经过的弦波的周期 个数M及通过公式S = Lq+[M/4] XR-LP来求取所述两弦波任意两点之间的位置差S，其中 LQ及Lp分别为所述第二及第一待测点的L值，R为一个周期的弦波的长度。一种解码方法，用于计算由一编码器输出的两相位相差90度的弦波在一第一待 测点与一第二待测点之间的距离，所述解码方法包括以下步骤通过一转换器得到所述两弦波在每一点的幅值，并将其传输至一处理器，其中所 述处理器内存储有两弦波的幅值的符号、两弦波的幅值的绝对值之间的差值的符号以及其 与若干区间的对应关系，并存储有每一区间所对应的正切函数；所述处理器根据所述第一待测点两弦波的幅值以及所述第二待测点两弦波的幅 值判定第一待测点及一第二待测点所述两弦波的幅值的比值所位于的区间；所述处理器根据得到的区间运算得到所述第一及第二待测点的e值，还用于根 据公式L = N/2 JI X e计算所述第一及第二待测点的L值，其中N为目标解析度；及所述处理器记录所述第一及第二待测点之间所经过的弦波的周期个数M及通过 公式S = Lq+[M/4] XR-LP来求取所述两弦波任意两点之间的位置差S，其中分别为 所述第二及第一待测点的L值，R为一个周期的弦波的长度。本专利技术解码方法应用所述弦波解码装置，将所述编码器输出的两弦波每一点的幅 值传输至所述处理器，所述两弦波对应的幅值经过所述处理器中的区间判定单元、数据处 理单元及位置记录求取单元，以得到所述第一及第二待测点之间的位置差，相较于一般的 编码器而言可以准确求取两弦波上任意两点之间的位置差。附图说明图1为本专利技术弦波解码装置的较佳实施方式的原理框图。图2为本专利技术弦波解码装置的较佳实施方式的处理器的功能模块图。图3为本专利技术弦波解码装置的较佳实施方式中的区间划分示意图。图4为本专利技术弦波解码装置的较佳实施方式中未经过偏移调整前的波形图。图5为本专利技术弦波解码装置的较佳实施方式中经过解码后的波形图。图6A及6B为本专利技术应用所述弦波解码装置的弦波解码方法的较佳实施方式的流 程图。具体实施例方式请参考图1至图5，本专利技术弦波解码装置较佳实施方式包括一转换器10、一偏移调 节器20、一振幅调节器30、一处理器40、一显示器50、一编码器60及一转换电路70。所述转换器10连接在所述编码器60与所述偏移调节器20之间以得到由所述编 码器60所输出的一第一正弦波620及一第二正弦波621在每一点的幅值，并将其传输至所 述偏移调节器20，其中，所述第一、第二正弦波620及621之间的相位差为90度。所述偏移调节器20用于调节所述第一正弦波620及第二正弦波621的几何中心 线至同一水平线上，并根据每一点所述第一、第二正弦波620及621的幅值构建一如图3 所示的坐标轴，该坐标轴的横坐标为第二正弦波621的幅值，纵坐标为第一正弦波620的 幅值。其中，构建该坐标轴的作用是为了划分出A、B、C及D四个区间，下面将对其进行说 明。上述正弦波的几何中心线为该正弦波的横向中心线，如图4中虚线即为所述第一正弦 波620的几何中心线，X轴即为所述第二正弦波621的几何中心线，此时，所述第一正弦波 620及第二正弦波621的几何中心线不位于同一水平线上，即需要所述偏移调节器20对其 进行调整。所述振幅调节器30连接在所述偏移调节器20与所述处理器40之间。所述振幅 调节器30用于将经由所述偏移调节器20调整后的第一正弦波620及第二正弦波621的振 幅调整为1个单位，以方便后续所述处理器40对所述第一正弦波620及第二正弦波621进 行分析处理。所述显示器50连接所述处理器40以显示所述处理器40输出的结果。其中，单位表示一指定长度，如单位表示5mm时，1个单位则表示5mm，2个单位则表示10mm。所述转换电路70连接在所述编码器60及处理器40之间以将所述编码器60输出 的第一正弦波620及第二正弦波621对应转换成A相数字脉冲信号622及B相数字脉冲信 号623，并将其传输至所述处理器40。所述处理器40包括一区间判定单元41、一数据处理单元42、一合成单元43、一位 置记录求取单元44及一结果输出单元45。所述区间判定单元41用于通过判断某一时间点所述处理器40接收到的第一正弦 波620的幅值Sin 0 1、第二正弦波621的幅值Sin0 2以及该两正弦波的幅值的绝对值的 差值| Sin 0 11 -1 Sin 0 2 |，并根据所述数据处理单元42内存储的如表1中的内容判断此时 所述第一正弦波620与第二正弦波621的幅值的比值所位于的区间，其中A区间、B区间、C 区间以及D区间的划分如图3所示。表 1 SinP 11- SinP2芎0芎0<0<0所述数据处理单元42内还存储有若干公式，其中每一公式对应表1中的一个区 间，如表2所示。表2 所述数据处理单元42还用于根据由所述区间判定单元41所得知的区间及其内存 储的公式计算出对应的角度a及e的值。同时，所述数据处理单元42将根据公式(5)计 算得到L L = N/2 31 X 0 (5)其中，N为目标解析度，即360度被划分为N等分，以表示本专利技术弦波解码装置的 精确度，本实施方式中，N = 2000。所述数据处理单元42处理所有时间点所述处理器40接收到的第一正弦波620及 第二正弦波621的幅值得到若干角度e的值，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弦波解码装置，用于计算由一编码器输出的两相位相差９０度的弦波在一第一待测点与一第二待测点之间的距离，所述弦波解码装置包括一转换器及一处理器，所述转换器连接在所述编码器与所述处理器之间以得到所述两弦波在每一点的幅值，并将其传输至所述处理器，所述处理器包括：一数据处理单元，存储所述两弦波的幅值的符号、两弦波的幅值的绝对值之间的差值的符号以及该三个符号与若干区间的对应关系，并存储有每一区间所对应的正切函数；一区间判定单元，用于根据所述第一待测点两弦波的幅值以及所述第二待测点两弦波的幅值判定第一待测点及一第二待测点所述两弦波的幅值的比值所位于的区间，所述数据处理单元用于根据所述第一及第二待测点两弦波的幅值的比值所位于的区间分别选择对应的正切函数，并根据所选择的正切函数对应得到所述第一及第二待测点的θ值，还用于根据公式Ｌ＝Ｎ／２π×θ计算所述第一及第二待测点的Ｌ值，其中Ｎ为目标解析度；及一位置记录求取单元，用于记录所述第一及第二待测点之间所经过的弦波的周期个数Ｍ及通过公式Ｓ＝Ｌ↑［Ｑ］＋［Ｍ／４］×Ｒ－Ｌ↑［Ｐ］来求取所述两弦波任意两点之间的位置差Ｓ，其中Ｌ↑［Ｑ］及Ｌ↑［Ｐ］分别为所述第二及第一待测点的Ｌ值，Ｒ为一个周期的弦波的长度。...

【技术特征摘要】
一种弦波解码装置，用于计算由一编码器输出的两相位相差90度的弦波在一第一待测点与一第二待测点之间的距离，所述弦波解码装置包括一转换器及一处理器，所述转换器连接在所述编码器与所述处理器之间以得到所述两弦波在每一点的幅值，并将其传输至所述处理器，所述处理器包括一数据处理单元，存储所述两弦波的幅值的符号、两弦波的幅值的绝对值之间的差值的符号以及该三个符号与若干区间的对应关系，并存储有每一区间所对应的正切函数；一区间判定单元，用于根据所述第一待测点两弦波的幅值以及所述第二待测点两弦波的幅值判定第一待测点及一第二待测点所述两弦波的幅值的比值所位于的区间，所述数据处理单元用于根据所述第一及第二待测点两弦波的幅值的比值所位于的区间分别选择对应的正切函数，并根据所选择的正切函数对应得到所述第一及第二待测点的θ值，还用于根据公式L＝N/2π×θ计算所述第一及第二待测点的L值，其中N为目标解析度；及一位置记录求取单元，用于记录所述第一及第二待测点之间所经过的弦波的周期个数M及通过公式S＝LQ+[M/4]×R-LP来求取所述两弦波任意两点之间的位置差S，其中LQ及LP分别为所述第二及第一待测点的L值，R为一个周期的弦波的长度。2.如权利要求1所述的弦波解码装置，其特征在于所述转换器与处理器之间还连接 一振幅调节器，所述振幅调节器用于将由所述转换器输出的两弦波的振幅调节为一致，并 将调节后的两弦波传输至所述处理器。3.如权利要求1所述的弦波解码装置，其特征在于所述转换器与所述处理器之间还 连接一偏移调节器，所述偏移调节器用于将所述两弦波的几何中心线调节至同一水平线 上，并将调整后的两弦波传输至所述处理器。4.如权利要求1所述的弦波解码装置，其特征在于所述弦波解码装置还包括一转换 电路，所述转换电路连接在所述编码器与所述处理器之间以将所述两弦波转换成两数字脉 冲信号，并将其输出至所述处理器；所述处理器还包括一合成单元，所述合成单元用于将两 数字脉冲信号合并成一合成脉冲信号，所述位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪荣聪，洪荣煌，陈信安，林佑任，陈世章，赖幼仙，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，赐福科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]