[實用新型]一種使編碼器抗干擾的裝置

有效

• 申請號: 201220726995.6
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN202978859U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 吳翔吉;丁志軍;劉思辰;呂強;趙玉華;徐忠寶
• 申請（專利權）人: 北京華信創通科技有限公司
• 主分類號: H03H21/00
• 分類號: H03H21/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本實用新型涉及編碼器抗干擾領域，特別涉及一種使編碼器抗干擾的裝置。

背景技術

在現代工業化中，為實現高精度的伺服控制，需要精確檢測轉動機構的速度，以實現定向和速度控制。光電編碼器從20世紀九十年代開始應用于機床和計算儀器，因其結構簡單，計量精度高，使用壽命長等優點在機械角度、速度、位置測量等方面得到廣泛運用。編碼器是一個機械與電子緊密結合的精密測量器件，它通過光電原理或電磁原理將一個機械的幾何位移量轉換為電子信號，電子信號連接到控制系統,控制系統經過計算得到測量的數據。

光電編碼器由裝在轉子上的碼盤與裝在定子上的光電檢測元件構成，利用光譜衍射原理實現位移數字變換。光電編碼器大致按編碼方式可分為兩類：絕對式光電編碼器，增量式光電編碼器。增量型編碼器是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器，它由光柵盤和光電檢測裝置組成，光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔，由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機同速旋轉，經發光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號。

在實際應用過程中，由于工作環境，系統負載及電機本身等因素影響，增量型光電編碼器輸出信號中含有較多的抖動誤碼脈沖，將會引起誤計數，造成對轉動機構速度、位置測量的錯誤。

為了克服上述問題，本實用新型提出了一種自適應去干擾方法，該方法能夠自動根據轉動機構的速率，實時調整自適應濾波系統的參數，并采用相應的處理算法進行濾除，大大提高了編碼器的測量精度。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠根據轉動機構的速率，實時調整自適應濾波器的參數，并濾除干擾的使編碼器抗干擾的裝置。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種使編碼器抗干擾的裝置，包括編碼器，轉動機構，轉動頻率換算模塊，干擾檢測模塊，自適應濾波器生成模塊和自適應濾波模塊；

所述編碼器，用于輸出相同的兩路信號，并將其中第一編碼信號發送到自適應濾波模塊，第二編碼信號發送到干擾檢測模塊；

所述轉動機構，與所述編碼器配套，用于發送目標轉速信息給轉動頻率換算模塊；

所述轉動頻率換算模塊：用于將所述轉動機構發送的目標轉速轉換成脈沖目標控制頻率信號，并將脈沖目標控制頻率信號發送給所述干擾檢測模塊；

所述干擾檢測模塊，用于對第二編碼信號和脈沖目標控制頻率信號進行判決，根據判決結果判斷第二編碼信號是否有干擾，如果有干擾，生成干擾濾波參數并發送給自適應濾波器生成模塊；

所述自適應濾波器生成模塊，用于根據干擾濾波參數生成濾波器系數，并將濾波器系數發送給自適應濾波模塊；

所述自適應濾波模塊根據濾波器系數對第一編碼信號進行濾波。

采用上述進一步方案的有益效果是采用與編碼器配合使用的轉動機構目標速度作為干擾檢測模塊的輸入，可以使自適應濾波器生成模塊根據目標速度自適應的調整濾波器系數；克服了因為采用固定頻率的濾波系數，而濾掉輸入的編碼信號的情況。

進一步，所述干擾檢測模塊根據自適應干擾檢測算法對第二編碼信號和脈沖目標控制頻率信號進行判決。

采用上述進一步方案的有益效果是干擾檢測模塊采用自適應干擾檢測算法，可以自適應的根據兩個輸入條件判決編碼信號是否有干擾。

進一步，所述干擾檢測模塊進一步包括獲取頻率子模塊，累加子模塊，乘積模塊和對比模塊；

獲取頻率子模塊，用于將脈沖目標控制頻率信號乘以預定系數獲得采樣頻率；

所述累加子模塊，用于按照獲得的采樣頻率對第二編碼信號進行采樣和累加，獲得累加結果；

所述乘積模塊，用于將采樣頻率乘以累加結果，獲得干擾門限值；

所述對比模塊，用于將累加結果與干擾門限值對比，當累加結果大于干擾門限值時，則有干擾，否則，無干擾。

采用上述進一步方案的有益效果是通過設定干擾門限值作為判斷有無干擾的參照值，使測量結果更準確。

進一步，所述轉動機構包括處理器和電機，所述處理器發送轉動信號給電機，轉動信號控制電機發生轉動，所述轉動信號中包含目標轉速信息。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置結構圖；

圖2為本實用新型干擾檢測模塊內部結構圖；

圖3為有干擾信號時編碼器輸出波形圖；

圖4為采用本實用新型后編碼器輸出波形圖；

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：