码盘硬件鉴相电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种码盘硬件鉴相电路。其技术方案是：码盘输出的两路脉冲信号INA、INB，经NPN型信号输入接口与四组施密特整形后，分别连接四组两片史密特单稳态触发器，所述的史密特单稳态触发器输出信号QA、QB、QA反、QB反，经过74LS电路鉴相，输出信号AQ、BQ；所述的信号AQ、BQ再经过后级JK触发器和反相器，分离出AQ、BQ的C-UP、C-DN计数脉冲和灌电流隔离输入方式的C-UP、C-DN方向指示灯。有益效果是：彻底地克服了原有码盘鉴相技术上存在的缺陷，保证了码盘应用技术的完善，从而准确地在事先不知正或上、下/反转的情况下，码盘鉴相就能够鉴别出两个相差为90°的码盘输入脉冲信号。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种码盘鉴相电路，特别涉及一种码盘硬件鉴相电路。二、
技术介绍
码盘是一种测量角位移的数字编码器，它具有分辨能力强、测量精度高和工作可靠等优点，是测量轴转角位置的一种最常用的位移传感器。码盘分为绝对式编码器和增量编码器两种，前者能直接给出与角位置相对应的数字码；后者利用计算系统将旋转码盘产生的脉冲增量针对某个基准数进行加减以求得角位移；其输出分单路输出和双路输出两种，单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲。码盘鉴相主要是对双输出的码盘进行鉴相，码盘鉴相的目的是码盘当从某一个方向旋转时，只能有一路脉冲输出，而另一路为高或低。对码盘的鉴相目前国内外有软件鉴相法和硬件鉴相法两种，码盘鉴相技术主要存在码盘在高速旋转时或抖动时，掉脉冲和判别不出旋转方向，主要问题的根本是对工业环境条件下认识不足，逻辑时序图分析不完善和电路设计不合理造成的。三、
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种码盘硬件鉴相电路，准确地在事先不知正或上、下/反转的情况下，码盘鉴相就能够鉴别出两个相差为90° 的码盘输入脉冲信号。其技术方案是码盘输出的两路脉冲信号INA、INB，经NPN型信号输入接口与四组施密特CD4093整形后，分别连接四组两片史密特单稳态触发器74LS123，所述的史密特单稳态触发器74LS123输出信号QA、QB、QA反、QB反，经过74LS54逻辑电路鉴相，输出信号 AQ、BQ ；所述的信号AQ、BQ再经过后级JK触发器和反相器74LS04，分离出AQ、BQ的C-UP、 C-DN计数脉冲和灌电流隔离输入方式的C-UP、C-DN方向指示灯。上述的JK触发器由史密特单稳态触发器74LS123、与或非门74LS54、与非门 74LS00连接组成。本技术的有益效果是彻底地克服了原有码盘鉴相技术上存在的缺陷，保证了码盘应用技术的完善，从而准确地在事先不知正或上、下/反转的情况下，码盘鉴相就能够鉴别出两个相差为90°的码盘输入脉冲信号。附图说明附图1是本技术前置脉冲整形级分出了 INA、INB信号的时序图；附图2是本技术前置脉冲整形级分出了 INA、INB信号的UP逻辑图；附图3是本技术前置脉冲整形级分出了 INA、INB信号的Down逻辑图；附图4是本技术电路原理图。五具体实施方式参照附图1 本技术前置脉冲整形级分出了 INA、INB信号的反向信号(即非信号)和上升沿和下降沿信号。判断码盘左转或右转的方法是这样的如果A信号先到，而 B信号后到则是左转(上升)。如果B先到而A后到则是右转(下降)。有了这样一种分析方法，就可以写出上升和下降的逻辑公式(真值表简化过程略)。其中Down代表下降、Up 代表上升。参照附图2和3，依据时序图和逻辑图，结合工业环境条件下的工况情况，就可以设计出本技术的具体实施的路原理图，图4是本技术的电路原理图码盘输出的两路脉冲信号ΙΝΑ、INB,经NPN型信号输入法与⑶4093四组施密特整形后，送四组两片74LS123史密特单稳态触发器，输出QA、QB、QA反、QB反，进入74LSM逻辑电路进行鉴相，输出AQ、BQ。当码盘朝一个方向(上/下、正/反)时，AQ和BQ只有一路脉冲输出，而另一路输出始终保持为高。在与实际方向一致的情况，硬件上定义一路为上或正方向，那另一路就为下或反方向。这就解决了就要在事先不知正或上、下/反转的情况下，码盘鉴相就能够鉴别出两个相差为90°的码盘输入脉冲信号。AQ、BQ再经过后级74LS123史密特单稳态触发器和74LS00组成JK触发器，加 74LS04反相器，分离出AQ、BQ的C_UP、C_DN计数脉冲和灌电流隔离输入方式的C_UP、C_DN 方向指示灯。与马丁代克仪器技术相比，增加了 INA、INB的反信号参与逻辑真值的异或，充分地克服了原逻辑真值状态的不足，克服了码盘在高速和抖动的情况下掉脉冲。与国内大多码盘硬件鉴相相比，前置级信号处理和74LSM鉴相后的JK处理，充分地克服了脉冲信号的干扰。达到了在事先不知正或上、下/反转的情况下，码盘鉴相就能够鉴别出两个相差为90°的码盘输入脉冲信号。广泛应用于钻井、录井、矿山、航空、楼宇电梯等方面的深度、高度、旋转方面技术计算。例如制作DRILL100全功能钻井参数仪进行井深鉴相。DRILL100全功能钻井参数仪的井深、钻头位置、大钩高度、井空、钻时等参数，就用到大钩码盘鉴相技术。脉冲的个数与位移量成比例关系，因此通过对脉冲计数就能计算出相应的位移。通过码盘鉴相后，就知道大钩在做上升/下降运动的计数脉冲，依据滚筒钢丝绳层与层之间的排列顺序规律，依据其计算公式，准确地计算出上述各参数的值。权利要求1.一种码盘硬件鉴相电路，其特征是码盘输出的两路脉冲信号INA、INB JSNPN 型信号输入接口与四组施密特CD4093整形后，分别连接四组两片史密特单稳态触发器 74LS123，所述的史密特单稳态触发器74LS123输出信号QA、QB、QA反、QB反，经过74LSM 逻辑电路鉴相，输出信号AQ、BQ ；所述的信号AQ、BQ再经过后级JK触发器和反相器74LS04， 分离出AQ、BQ的C-UP、C-DN计数脉冲和灌电流隔离输入方式的C_UP、C-DN方向指示灯。2.根据权利要求1所述的码盘硬件鉴相电路，其特征是所述的JK触发器由史密特单稳态触发器74LS123、与或非门74LS54、与非门74LS00连接组成。专利摘要本技术涉及一种码盘硬件鉴相电路。其技术方案是码盘输出的两路脉冲信号INA、INB，经NPN型信号输入接口与四组施密特整形后，分别连接四组两片史密特单稳态触发器，所述的史密特单稳态触发器输出信号QA、QB、QA反、QB反，经过74LS电路鉴相，输出信号AQ、BQ；所述的信号AQ、BQ再经过后级JK触发器和反相器，分离出AQ、BQ的C-UP、C-DN计数脉冲和灌电流隔离输入方式的C-UP、C-DN方向指示灯。有益效果是彻底地克服了原有码盘鉴相技术上存在的缺陷，保证了码盘应用技术的完善，从而准确地在事先不知正或上、下/反转的情况下，码盘鉴相就能够鉴别出两个相差为90°的码盘输入脉冲信号。文档编号G01D5/244GK202076996SQ20112000836公开日2011年12月14日 申请日期2011年1月1日 优先权日2011年1月1日专利技术者万淑红, 杨东芳, 舒诚乾, 贺莉 申请人:中国石油大学(华东)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种码盘硬件鉴相电路，其特征是：码盘输出的两路脉冲信号ＩＮＡ、ＩＮＢ，经ＮＰＮ型信号输入接口与四组施密特ＣＤ４０９３整形后，分别连接四组两片史密特单稳态触发器７４ＬＳ１２３，所述的史密特单稳态触发器７４ＬＳ１２３输出信号ＱＡ、ＱＢ、ＱＡ反、ＱＢ反，经过７４ＬＳ５４逻辑电路鉴相，输出信号ＡＱ、ＢＱ；所述的信号ＡＱ、ＢＱ再经过后级ＪＫ触发器和反相器７４ＬＳ０４，分离出ＡＱ、ＢＱ的Ｃ－ＵＰ、Ｃ－ＤＮ计数脉冲和灌电流隔离输入方式的Ｃ－ＵＰ、Ｃ－ＤＮ方向指示灯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东芳，舒诚乾，贺莉，万淑红，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：实用新型
国别省市：37