[發明專利]一種準絕對式光電軸角編碼器處理電路

無效

• 申請號: 200610016904.9
• 申請日: 2006-06-02
• 公開（公告）號: CN101082508A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 李葆勇;萬秋華
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01D5/12
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所
• 代理人: 趙炳仁

一.技術領域

本發明屬于光電測量技術領域中涉及的一種編碼器數據處理電路。

二.背景技術

光電軸角編碼器是集光、機、電技術于一體的數字化測角傳感器，分為增量式編碼器和絕對式編碼器。增量式編碼器用光信號掃描分度盤，分度盤與轉動軸相聯，當有光通過一個預先設定的角度時，就會輸出一個脈沖信號，通過統計脈沖信號的數量來計算編碼器旋轉角度。因此增量式編碼器輸出的角位置數據是相對的。由于采用相對編碼，掉電后之前旋轉的角度數據會丟失，為了獲得絕對位置，增量式編碼器在開機后須執行過參考點動作。

對于僅裝備了增量式編碼器的機床，開機后必須對每個軸執行過參考點動作。與正常開機后執行過參考點動作所不同的是，機床的刀具此時通常還處于加工位置，與工件有直接接觸，有時甚至還處于工件的內部，如鉆孔，攻螺紋等。為了安全地進行過參考點動作，必須首先手動將刀具移出加工位置。這對刀具的指向有可能還與X、Y、Z軸成一定角度的多軸機床來說尤其困難，往往要耗費大量的時間和人力。

與本發明最為接近的已有技術，是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所設計的增量式編碼器處理電路。如圖1所示，包括：增量式編碼器1，計數電路2，接口電路3。增量式編碼器1的輸出端與計數電路2的輸入端聯接，計數電路2的輸出端與接口電路3的輸入端聯接。當有光通過一個預先設定的角度時，增量式編碼器1就輸出一個脈沖信號給計數電路2，計數電路2通過統計脈沖信號的數量來計算編碼器旋轉角度，再輸送給接口電路3。

該增量式編碼器處理電路掉電后所計數的脈沖數即丟失，再次通電工作須執行過參考點動作，費時費力，浪費資源。

三.發明內容

為了克服已有技術的缺陷，本發明的目的在于解決掉電后再通電工作時計數脈沖數不丟失的問題。

本發明要解決的技術問題是：提供一種準絕對式光電軸角編碼器處理電路。解決技術問題的技術方案如圖2所示，包括增量式編碼器4，大規模可編程邏輯陣列_EPM7128?5，微控制器_AT89S51?6，斷電記憶電路_X24C44?7，接口電路_75LBC1848。

增量式編碼器4的輸出端與大規模可編程邏輯陣列_EPM7128?5的輸入端聯接，增量式編碼器4的互差1/4周期的兩路信號A和B送入大規模可編程邏輯陣列_EPM7128?5的46、48腳進行倍頻及計數，大規模可編程邏輯陣列_EPM7128?5的輸出端與微控制器_AT89S51?6的輸入端聯接，微控制器_AT89S51?6的輸入端與斷電記憶電路_X24C44?7的輸出端聯接；微控制器_AT89S51?6的輸出端與接口電路_75LBC184?8的輸入端聯接；大規模可編程邏輯陣列_EPM7128?5的計數數值由微控制器_AT89S51?6讀入，進行運算處理后通過微控制器_EPM7128的11腳送入接口電路_75LBC184?8的4腳，輸出編碼器角位置值。系統在斷電時將當前信息存入斷電記憶電路_X24C44?7的非易失性存儲器中，當再次上電時，微控制器_AT89S51?6讀取斷電記憶電路_X24C44?7中的非易失性存儲器的斷電信息，經過運算處理，輸出斷電前的編碼器角位置信息，實現斷電記憶功能。

本發明的積極效果：該電路具備開機后記憶上次斷電時編碼器記錄的角位置功能，無須做過參考點動作，與絕對式編碼器相當，同時還具備增量式編碼器價格低廉的優點。

四.附圖說明

圖1是已有技術電路的結構系統方框示意圖，

圖2是本發明電路的結構系統方框示意圖，

圖3是本發明電路的結構示意圖。

五.具體實施方式

本發明電路按圖2、圖3所示的電路實施，其中增量式編碼器4采用ZG66-2000，大規模可編程邏輯陣列5采用EPM7128，微控制器6采用AT89S51，斷電記憶電路7采用X24C44非易失性存儲器，接口電路8采用75LBC184。增量式編碼器4的輸出端1、2腳分別與大規模可編程邏輯陣列_EPM7128的46、48腳聯接，微控制器_AT89S51?6的11腳與接口電路_75LBC184?8的4腳聯接，微控制器_AT89S51?6的輸入端2、3腳分別與斷電記憶電路_X24C44?7的輸出端2、1腳聯接。