[實(shí)用新型]光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320394645.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN203364855U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁建軍;王直;陳立輝;趙曉華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海衡拓液壓控制技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01D5/347
• 分類號(hào): 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(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)編碼轉(zhuǎn)換技術(shù)，特別涉及一種光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊。

背景技術(shù)

目前，在現(xiàn)代電子工業(yè)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(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。通常，根據(jù)碼盤形式光電編碼器分為絕對(duì)式、增量式和混合式三種。增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相。但現(xiàn)有光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)往往不能被直接采用，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中，用戶必須對(duì)編碼器的輸出信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)拓展電路處理，其應(yīng)用給用戶帶來麻煩。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)在光電編碼器輸出信號(hào)不能直接用，需要轉(zhuǎn)換的問題，提出了一種光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，集鑒相和輸出可調(diào)電壓于一體的光電編碼轉(zhuǎn)換裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，包括電源模塊、編碼器信號(hào)接收模塊、光電隔離模塊、鑒相模塊、頻率電壓轉(zhuǎn)化模塊和電壓調(diào)整模塊，電源模塊給編碼器信號(hào)接收模塊供電，光電編碼器輸出接入編碼器信號(hào)接收模塊，編碼器信號(hào)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(zhuǎn)換模塊、電壓調(diào)整模塊。

所述編碼器信號(hào)接收模塊通過插座接收2RHIB型編碼器輸出信號(hào)，通過編碼器信號(hào)接收模塊的“TP-標(biāo)準(zhǔn)”/“TP-差分”信號(hào)接收芯片、“OL7272線驅(qū)動(dòng)適應(yīng)于長電纜”差分信號(hào)接收芯片、“用26C31芯片的線驅(qū)動(dòng)電路”差分信號(hào)接收芯片接收信號(hào)后經(jīng)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(qū)動(dòng)電路。

所述鑒相模塊包含正交解碼芯片、正反轉(zhuǎn)指示燈和模擬電子開關(guān)芯片，光電隔離模塊輸出的兩信號(hào)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(zhuǎn)換模塊，正交解碼芯片的UP/DN輸出端接正反轉(zhuǎn)指示燈和模擬電子開關(guān)芯片。

所述頻率電壓轉(zhuǎn)換模塊采用頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片LM331，鑒相模塊輸出信號(hào)經(jīng)第一電阻整形輸入至頻率電壓轉(zhuǎn)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(guān)、第三電容和運(yùn)放至輸出端，四位撥碼開關(guān)后接四個(gè)電阻。

所述電壓調(diào)整模塊包含三個(gè)運(yùn)放；第一運(yùn)放構(gòu)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(guān)芯片的兩個(gè)輸入端；第二運(yùn)放構(gòu)成正相放大電路，輸出正相電壓；第三運(yùn)放構(gòu)成反相放大電路，輸出反相電壓。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，電路簡單可靠，轉(zhuǎn)換裝置中所需元器件簡單、數(shù)量少，在進(jìn)行電路檢查和故障處理時(shí)容易排查故障；鑒相模塊采用專業(yè)正交解碼芯片IC6，精度高，響應(yīng)快，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，鑒相精確；適用范圍廣，操作簡便。針對(duì)同一編碼器型號(hào)的不同頻率，用戶可通過選擇撥碼開關(guān)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。另外，用戶也可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)輸出電壓。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的總原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實(shí)用新型光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊中頻率電壓轉(zhuǎn)換模塊電路圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的總原理框圖，光電編碼器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊是由電源模塊101、編碼器信號(hào)接收模塊102、光電隔離模塊103、鑒相模塊104、頻率電壓轉(zhuǎn)化模塊105和電壓調(diào)整模塊106這六個(gè)部分組成。電源模塊101給編碼器信號(hào)接收模塊102供電，光電編碼器輸出接入編碼器信號(hào)接收模塊102，編碼器信號(hào)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(zhuǎn)換模塊105、電壓調(diào)整模塊106。

光電編碼器為增量式編碼器，通常的輸出信號(hào)有A、A-、B、B-、Z、Z-，加上電源線和地線，共需8跟傳輸線。本實(shí)用新型采用的編碼器型號(hào)為丹麥SCANON公司的2RHIB型，脈沖數(shù)1至9000，最大轉(zhuǎn)速可達(dá)3000轉(zhuǎn)/分，輸出信號(hào)有“TP-標(biāo)準(zhǔn)”/“TP-差分”、“OL7272線驅(qū)動(dòng)適應(yīng)于長電纜”和“用26C31芯片的線驅(qū)動(dòng)電路”三種。