[發明專利]光電編碼器的模擬信號轉換模塊

無效

• 申請號: 201310278645.7
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103344267A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 丁建軍;王直;陳立輝;趙曉華
• 申請（專利權）人: 上海衡拓液壓控制技術有限公司
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種信號編碼轉換技術，特別涉及一種光電編碼器的模擬信號轉換模塊。

背景技術

目前，在現代電子工業中，以光電編碼器為傳感手段而廣泛采用。光電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。通常，根據碼盤形式光電編碼器分為絕對式、增量式和混合式三種。增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相。但現有光電編碼器輸出的脈沖信號往往不能被直接采用，導致在實際應用中，用戶必須對編碼器的輸出信號進行相應拓展電路處理，其應用給用戶帶來麻煩。

發明內容

本發明是針對現在光電編碼器輸出信號不能直接用，需要轉換的問題，提出了一種光電編碼器的模擬信號轉換模塊，集鑒相和輸出可調電壓于一體的光電編碼轉換裝置。

本發明的技術方案為：一種光電編碼器的模擬信號轉換模塊，包括電源模塊、編碼器信號接收模塊、光電隔離模塊、鑒相模塊、頻率電壓轉化模塊和電壓調整模塊，電源模塊給編碼器信號接收模塊供電，光電編碼器輸出接入編碼器信號接收模塊，編碼器信號接收模塊輸出端依次接光電隔離模塊、鑒相模塊、頻率電壓轉換模塊、電壓調整模塊。

所述編碼器信號接收模塊通過插座接收2RHIB型編碼器輸出信號，通過編碼器信號接收模塊的“TP-標準”/“TP-差分”信號接收芯片、“OL7272線驅動適應于長電纜”差分信號接收芯片、“用26C31芯片的線驅動電路”差分信號接收芯片接收信號后經與門芯片輸入光電隔離模塊。

所述光電隔離模塊包括光耦TLP521-2及其驅動電路。

所述鑒相模塊包含正交解碼芯片、正反轉指示燈和模擬電子開關芯片，光電隔離模塊輸出的兩信號輸入正交解碼芯片，正交解碼芯片的CLK輸出端接入頻率電壓轉換模塊，正交解碼芯片的UP/DN輸出端接正反轉指示燈和模擬電子開關芯片。

所述頻率電壓轉換模塊采用頻率電壓轉換芯片LM331，鑒相模塊輸出信號經第一電阻整形輸入至頻率電壓轉換芯片LM331芯片的6腳，LM331的2腳接電位器至GND地，LM331的5腳接第四電阻至VCC電源，接第一電容至GND地，LM331的7腳接第三電阻至GND地、第二電阻至VCC電源，LM331的8腳接VCC電源，LM331的3腳和4腳接GND地，LM331的1腳接第二電容至GND地，并接四位撥碼開關、第三電容和運放至輸出端，四位撥碼開關后接四個電阻。

所述電壓調整模塊包含三個運放；第一運放構成反相放大電路，其反相輸入端和輸出端分別接模擬電子開關芯片的兩個輸入端；第二運放構成正相放大電路，輸出正相電壓；第三運放構成反相放大電路，輸出反相電壓。

本發明的有益效果在于：本發明光電編碼器的模擬信號轉換模塊，電路簡單可靠，轉換裝置中所需元器件簡單、數量少，在進行電路檢查和故障處理時容易排查故障；鑒相模塊采用專業正交解碼芯片IC6，精度高，響應快，可靠性高，抗干擾能力強，鑒相精確；適用范圍廣，操作簡便。針對同一編碼器型號的不同頻率，用戶可通過選擇撥碼開關實現信號的轉換。另外，用戶也可根據實際需要調節輸出電壓。

附圖說明

圖1為本發明光電編碼器的模擬信號轉換模塊的總原理框圖；

圖2為本發明光電編碼器的模擬信號轉換模塊電路結構框圖；

圖3為本發明光電編碼器的模擬信號轉換模塊中頻率電壓轉換模塊電路圖。

具體實施方式

如圖1所示光電編碼器的模擬信號轉換模塊的總原理框圖，光電編碼器的模擬信號轉換模塊是由電源模塊101、編碼器信號接收模塊102、光電隔離模塊103、鑒相模塊104、頻率電壓轉化模塊105和電壓調整模塊106這六個部分組成。電源模塊101給編碼器信號接收模塊102供電，光電編碼器輸出接入編碼器信號接收模塊102，編碼器信號接收模塊102輸出端依次接光電隔離模塊103、鑒相模塊104、頻率電壓轉換模塊105、電壓調整模塊106。

光電編碼器為增量式編碼器，通常的輸出信號有A、A-、B、B-、Z、Z-，加上電源線和地線，共需8跟傳輸線。本發明采用的編碼器型號為丹麥SCANON公司的2RHIB型，脈沖數1至9000，最大轉速可達3000轉/分，輸出信號有“TP-標準”/“TP-差分”、“OL7272線驅動適應于長電纜”和“用26C31芯片的線驅動電路”三種。