一种基于DSP正交编码的实时低速检测装置及方法。装置包括脉冲编码器、信号调理电路、正交编码模块和处理器；脉冲编码器输出Ao、Bo、Zo三组差分脉冲信号；脉冲编码器输出的脉冲信号Ao、Bo、Zo分别经过信号调理电路输入到正交编码模块三个输入端；正交编码模块四个输出端分别与处理器相连接。本发明专利技术具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使转速计算更加快捷，同时整个计算方式采用中断与DSP内部计数器，不占用CPU时间。同时使用此转速方法，可以同时满足高速、低速、超低速的检测，可以完全替代之前的转速计算方法。而且，此方法具有对计算量的连续和实时性，可以进行函数的封装，便于进行软件的模块化处理。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种基于DSP正交编码的实时低速检测装置及方法。装置包括脉冲编码器、信号调理电路、正交编码模块和处理器；脉冲编码器输出Ao、Bo、Zo三组差分脉冲信号；脉冲编码器输出的脉冲信号Ao、Bo、Zo分别经过信号调理电路输入到正交编码模块三个输入端；正交编码模块四个输出端分别与处理器相连接。本专利技术具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使转速计算更加快捷，同时整个计算方式采用中断与DSP内部计数器，不占用CPU时间。同时使用此转速方法，可以同时满足高速、低速、超低速的检测，可以完全替代之前的转速计算方法。而且，此方法具有对计算量的连续和实时性，可以进行函数的封装，便于进行软件的模块化处理。【专利说明】—种基于DSP正交编码的实时低速检测装置及方法
本专利技术属于信号检测
，特别是涉及一种基于DSP正交编码的实时低速检测装置及方法。
技术介绍
在现有技术中，测速方法有两种，模拟电路硬件检测和数字电路计算测速。随着电子信息技术的发展，尤其是DSP数字处理芯片的产生，大大提高了速度检测的精度与范围。而数字电路测速，也有不同的方式，最初的方式是使用外围的模数转换芯片，将模数转换芯片检测到的模拟量转换为数字量，再将数字量通过总线传给CPU，再进行计算。现在，随着芯片技术的发展，一种芯片上会集成模数转换芯片，而且在芯片内部使用同一总线，使得检测速度更快，同时由于总线在芯片内部，也使得通信不会受到干扰。对于数字芯片测量转速，CPU处理的方法也有下列几种:1、等时间位差法(M法)。2、等角度计数法(T法)。3、M / T法。等时间位差法(M法)，使用CPU的两次采样周期，将两次采样检测到的编码器位置计数进行做差，通过角度与时间计算出转速，但是此方法在低转速下，两次检测位置差距很小，再与相同时间的间隔做比，所以在低速的时候就会产生很大误差。等角度计数法(T法)，使用编码器产生的两次脉冲，触发CPU对于时间的计数，然后通过两次脉冲对于时间计数的比值计算出转速，但是在高转速下，两次脉冲的时间间隔会很小，所以高速的时候也会产生很大的误差。M / T法是两种方法的结合，即在M法的一个周期后，同时再记录一次最后采样脉冲的时间间隔，然后相加，形成Μ/T法，即低速的时候，两次检测位置差距很小，位置计数值几乎为零，M法几乎为零，测速结果以T法为主。在高速的时候，两次脉冲时间很小，T法时间计数几乎为零，速度结果以M法为主。但是无论是M法、T法还是Μ/T法，都必须要求有编码器脉冲，编码器脉冲必须出现两次才能进行计算提取转速，而且转速计算值在第二次脉冲出现瞬间由于0-1变化出现转速阶跃或者抖动，所以无法实现转速的快速提取。当今大部分设备、仪器，在使用转速作为闭合控制的实时系统中，必须要求转速计算的实时快速，而这是现有算法无法满足的。此外，对于大多数转速算法，只对转速信号进行单一的检测，无法对信号进行判断，所以产生了已经趋于稳定的速度系统缓慢漂移直至故障的情况。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于DSP正交编码的实时低速检测装置及方法。为了达到上述目的，本专利技术提供的基于DSP正交编码的实时低速检测装置包括脉冲编码器、信号调理电路、正交编码模块和处理器；其中:脉冲编码器为测速传感器，由安装在电机转轴上的光电编码器或电磁编码器构成，输出Ao、Bo、Zo三组差分脉冲信号，其中脉冲Ao和脉冲Bo为相差90度相位的正交脉冲，脉冲Zo为归零脉冲；信号调理电路为脉冲整形电路模块，脉冲编码器输出的三路脉冲信号Ao、Bo、Zo分别经过信号调理电路输入到正交编码模块的三个输入端；正交编码模块为脉冲转换电路，其三个输入端分别接收脉冲A、脉冲B和脉冲Zl三路输入信号，四个输出端分别输出倍频脉冲AB、方向信号R、归零信号Z和中断信号E，正交编码模块的四个输出端分别与处理器相连接。所述的处理器为算法处理器，由DSP数字处理器构成。所述的正交编码模块能够集成在处理器的DSP数字处理器内部。所述的正交编码模块的四个输出信号与处理器通过内部总线相连接。本专利技术提供的基于DSP正交编码的实时低速检测方法包括测速流程和故障判断流程；其中测速流程包括按顺序执行的下列步骤:步骤一、判断倍频脉冲AB到来标志是否置位的SlOl阶段:首先根据倍频脉冲AB标志位是否置位，判断倍频脉冲AB是否出现过跳变；如果判断结果为“是”，说明倍频脉冲AB出现过跳变，则进入下一步；否则，认为没有连接编码器，不执行任何操作，退出流程；步骤二、判断是否捕获到倍频脉冲AB的S102阶段:首先根据捕获口寄存器标志位判断是否捕获到倍频脉冲AB，如果判断结果为“是”，则进入下一步；否则转跳至S112阶段的入口处，下一步执行SI 12阶段；步骤三、读取当前倍频计数器值的S103阶段:读取并保存倍频脉冲计数值Nab ；步骤四、判断倍频脉冲AB捕获时间是否溢出的S104阶段:判断两个相邻倍频脉冲AB的周期是否溢出，即判断倍频脉冲AB捕获时间间隔是否溢出，如果判断结果为“是”，则转跳至SI 13阶段的入口处，下一步执行SI 13阶段；否则进入下一步；步骤五、保存当前捕获周期及当前时基的S105阶段:保存时基计数值为周期值Tpkd与当前时基值Tn;步骤六、此次时基减去上次的S106阶段:用此次时基值Tn减去上次时基值Tn%得到时基差Tn-Tn* ；步骤七、保存时基差，这次时基赋值上次的S107阶段:保存时基差，这次时基赋值上次Τη%保存此次时基值为下一次调用准备旧值；步骤八、判断旋转方向是否为反转的S108阶段:根据信号R判断旋转方向是否为反转，如果判断结果为“是”，则进入下一步，否则转跳至S114阶段的入口处，下一步执行SI 14阶段；步骤九、反转判断，此次倍频脉冲计数与上次倍频脉冲计数做差的S109阶段:确认为反转后，将此次倍频脉冲计数值Nab与上次倍频脉冲计数值做差，得到倍频计数值差K;步骤十、求出倍频脉冲差，此次倍频脉冲赋值上次的SllO阶段:这次倍频计数值赋值上次，保存此次倍频计数值为下一次调用准备旧值。步骤十一、时基差除周期计算出小于I个脉冲的预估角度，根据倍频脉冲计数差、时间角度计算两次调用角度差值求出速度的Slll阶段:按照转速计算公式求转速，然后转入故障判断流程，至此测速流程结束；步骤十二、令倍频脉冲计数值为零的SI 12阶段:没有捕获倍频脉冲AB，令倍频脉冲计数值为O ;然后转跳至S104阶段的入口处，下一步执行S104阶段；步骤十三、倍频脉冲AB周期值赋最大值的S113阶段:倍频脉冲AB周期溢出后，赋最大值给周期，然后转跳至S106阶段的入口处，下一步执行S106阶段；步骤十四、正转判断，此次倍频脉冲计数与上次倍频脉冲计数做差的S114阶段:确认为正转后，计算倍频计数值差，然后转跳至SllO阶段的入口处，下一步执行SllO阶段；所述的故障判断流程包括按顺序执行的下列步骤:步骤一、判断倍频计数值是否〈4倍频数值的S201阶段:首先判断倍频计算值是否小于4倍的编码器脉冲标准值，如果判断结果为“是”，则进入下一步S202阶段；否则转跳至S205阶段的入口处，下一步执行S205阶段；步骤二、判断Z事件是否触发标志的S202阶段:根据正交编码模块Z事件标志本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于DSP正交编码的实时低速检测装置，其特征在于：其包括脉冲编码器（1）、信号调理电路（2）、正交编码模块（3）和处理器（4）；其中：脉冲编码器（1）为测速传感器，由安装在电机转轴上的光电编码器或电磁编码器构成，输出Ao、Bo、Zo三组差分脉冲信号，其中脉冲Ao和脉冲Bo为相差90度相位的正交脉冲，脉冲Zo为归零脉冲；信号调理电路（2）为脉冲整形电路模块，脉冲编码器（1）输出的三路脉冲信号Ao、Bo、Zo分别经过信号调理电路（2）输入到正交编码模块（3）的三个输入端；正交编码模块（3）为脉冲转换电路，其三个输入端分别接收脉冲A、脉冲B和脉冲Z1三路输入信号，四个输出端分别输出倍频脉冲AB、方向信号R、归零信号Z和中断信号E，正交编码模块（3）的四个输出端分别与处理器（4）相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董晓光，周玲玲，朱常在，
申请(专利权)人：天津瑞能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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