[實用新型]球柵轉換器

有效

• 申請號: 201320657728.2
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN203534605U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 杭州德普測量設備有限公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;劉正君

技術領域

本實用新型涉及一種球柵傳感器，尤其是涉及一種能連接數控系統、伺服系統的球柵轉換器。

背景技術

球柵傳感器時目前國際上最新一代直線位移傳感器，適用于各種機床的加工測量。球柵傳感器原產為英國，它是利用導磁介質量的變化實現電磁/磁電轉換，其結構包括有傳感器讀數頭和球柵數顯表。目前普通的球柵傳感器輸出的為調相模擬信號，無法與PLC、數控系統、伺服系統、以及計算機等設備直接連接，這樣就無法為進一步的位移檢測、工業控制、全閉環控制等應用提供支持。

發明內容

本實用新型主要是解決現有球柵傳感器無法與PLC、數控系統、伺服系統、計算機等直接連接，不能進一步為位移檢測、工業控制、全閉環控制等應用提供支持的問題，提供了一種能連接數控系統、伺服系統的球柵轉換器。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：球柵轉換器包括有位移處理單元和將位移信號轉換成差分或單端信號的轉換電路，所述轉換電路包括差分信號轉換單元和單端信號轉換單元，位移處理單元設置有QEI端口，位移處理單元通過QEI端口分別與差分信號轉換單元和單端信號轉換單元連接，位移處理單元通過球柵信號控制檢測電路連接在球柵傳感器讀頭上。本實用新型能夠將球柵傳感器的信號通過轉換電路轉換成差分信號和單端信號輸出，實現了將普通球柵傳感器與PLC、數控系統、私服系統等設備的連接，為進一步的位移檢測、工業控制、全閉環控制等應用提供了支持。該位移處理單元發送信號控制傳感器讀頭工作，同時接受傳感器讀頭檢測的信號，并通過數字鑒相、數字濾波等運算后得到相應的位移信號，位移處理單元再將位移信號轉換成QEI端口對應的信號后傳送給差分信號轉換單元和單端信號轉換單元，通過轉換差分信號轉換單元和單端信號轉換單元分別轉換成需要的差分信號和單端信號，實現了與多種設備連接的效果。

作為一種優選方案，所述差分信號轉換單元包括有差分信號轉換電路和差分信號輸出連接端口，該差分信號轉換電路包括一差分信號轉換芯片，該芯片采用MC3487芯片，差分信號轉換芯片包括有三個與QEI端口連接的信號輸入端A、信號輸入端B、信號輸入端R，以及與6個差分信號輸出端，分別為差分信號輸出端A+、差分信號輸出端A-、差分信號輸出端B+、差分信號輸出端B-、差分信號輸出端R+、差分信號輸出端R-，信號輸入端A對應差分信號輸出端A+、差分信號輸出端A-，信號輸入端B對應差分信號輸出端B+、差分信號輸出端B-，信號輸入端R對應差分信號輸出端R+、差分信號輸出端R-，6各差分信號輸出端都連接至信號差分信號輸出連接端口上。位移處理單元通過QEI端口將位移信息傳送給差分信號轉換單元，差分信號轉換單元將位移處理單元QEI端口的A、B、R信號轉換成RS-422差分信號，A對應A+、A-，B對應B+、B-，R對應R+、R-，RS-422差分信號輸出，用于連接帶有差分輸入功能的設備，如西門子的8400D、828等數控系統、雷賽智能的DMC2210運動控制卡。

作為一種優選方案，所述單端信號轉換單元包括單端信號轉換電路和單端信號輸出連接端口，單端信號轉換電路包括三個三極管，每個三極管的基極通過連接電阻后與位移處理單元的QEI端口連接，發射極接地，集電極通過連接保險絲后作為一個單端信號輸出端，三個三極管分別連接QEI端口，并形成三個單端信號輸出端，三個單端信號輸出端都連接至單端信號輸出連接端口。位移處理單元通過QEI端口將位移信息傳送給單端信號轉換單元，單端信號轉換單元將位移處理單元QEI端口的A、B、R信號轉換成集電極開路（OC）輸出的A、B、R信號，實現寬范圍的電平輸出DC3-24V和驅動能力。集電極開路單端信號輸出用于接無差分信號輸入的設備，如臺達DVP16EH00T3型的PLC等。

作為一種優選方案，所述球柵信號控制檢測電路包括有正弦產生單元、激勵信號驅動單元、信號處理單元，位移處理單元與正弦產生單元連接，正弦產生單元與激勵信號驅動單元連接，激勵信號單元連接到傳感器讀頭輸入端上，傳感器讀頭輸出端通過連接信號處理單元連接到位移處理單元上。位移處理單元產生激勵信號所需的1KHz正弦信號和125KHz的clk信號，經過正弦產生單元變換成1KHz的正弦波信號，再經過激勵信號驅動單元后發送給球柵傳感器讀頭的激勵端。傳感器讀頭工作后輸出一個與激勵信號同頻的調相信號，該信號通過信號處理單元轉換為MCU能夠接受的數字信號。