[實用新型]光柵編碼器校驗系統

有效

• 申請號: 201320789110.1
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN203615963U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 殷天明;王艷;程鵬飛
• 申請（專利權）人: 北京通大華泉科技有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種光柵編碼器校驗系統。?

背景技術

開關磁阻電機作為一種新型的高性能變速傳動系統，速度與位置信號的高低電平的反饋是一個重要環節。光柵編碼器是一種集光、機、電于一體的數字化檢測裝置，主要用于電機速度和位置的檢測，是開關磁阻電機控制系統的重要組成部分。?

光柵編碼器由一個中心有軸的光電碼盤構成，光電碼盤又是由外碼道和內碼道構成。其中外碼道和內碼道都具有明暗相間的光柵線等角度分布，外碼道各有1024個明光柵線及暗光柵線，主要用于開關磁阻電機的速度檢測；內碼道為等角度分布的8個明光柵碼道和8個暗光柵碼道，用內碼道來檢測開關磁阻電機轉子相對于定子的位置信號的高低電平。通過發光元件的照射穿透光電碼盤的光柵線，光敏元件輸出形成方波脈沖以檢測位置信號的高低電平和速度信號。?

因此一旦出現玻璃光柵的損壞、光敏元件的擊穿等故障就會導致脈沖輸出不準確，從而導致電機控制系統失靈。?

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種光柵編碼器校驗系統，包括光柵編碼器，用于根據輸出3路三相位置信號的高低電平及1路速度信號；微控制器，與所述光柵編碼器連接，用于計光柵編碼器旋轉一圈輸出的速度脈沖數，以及所述三相位置信號所包含的速度脈沖數；通信接口，與所述微控制器連接；上位機，與所述通信接口連接，用于接收所述數據，并根據所述數據判斷所述光柵編碼器是否正常。?

本實用新型所提供的光柵編碼器校驗系統能夠精確檢測出光柵編碼器是否滿足要求。?

附圖說明

圖1為根據本實用新型的實施例的光柵編碼器校驗系統結構圖；?

圖2為光柵編碼器產生的4路波形圖；?

圖3為根據圖1所示的校驗系統的單片機主程序流程圖；?

圖4為根據圖1所示的校驗系統的上位機流程圖；?

圖5為根據圖1所示的校驗系統的電路原理圖。?

具體實施方式

下面結合附圖及本實用新型的實施例對本實用新型的技術方案作進一步詳細的說明。?

圖1所示為根據本實用新型的實施例的系統結構圖。?

其中，光柵編碼器10連接至微處理器11，微處理器11通過通信接口12將接收到的來自光柵編碼器的數據傳輸給上位機13；?

其中，微處理器11可以為本領域公知的適用于本實用新型的任何一種微處理器，例如，單片機、DSP等。其中，上位機13可以是具有數據處理能力PC機；?

其中，通信接口12可以是串行通信接口、并行通信接口、USB等。?

光柵編碼器10在旋轉過程中所產生的脈沖信號包括3組A相位置信號(1)、B相位置信號(2)、C相位置信號(3)和一組速度脈沖信號(4)，如圖2所示，并傳送給微處理器11，本實用新型以單片機為例進行說明。本領域技術人員可以知道，由于速度脈沖的頻率很高，因此單片機的晶振頻率應遠高于速度脈沖頻率。?

然后，進入單片機主程序，如圖3所示。?

首先，在步驟100，單片機初始化；?

然后，在步驟101，使能單片機ECT模塊，三相位置信號和速度信號上升沿分別觸發，并進入中斷子程序，即步驟102；?

可以理解的是，由于速度信號的頻率較高，為了避免信號丟失，可以將速度信號設置為高優先級；?

接著，在步驟102，單片機中的計數器計光柵編碼器旋轉一圈的三相位置信號的高低電平高、低電平各所包含的速度脈沖個數；計光柵編碼器旋轉一圈的速度脈沖個數；?

然后進入步驟103，單片機將采集到的上述數據存入寄存器中；?

然后在步驟104，通過串口將數據傳送給上位機13，并進入上位機13工作流程。?

如圖4所示為上位機13的工作流程，本實用新型以12／8極開關磁阻電機為例。?

首先，上位機13通過三相位置信號的高低電平的高、低電平對應的速度脈沖數分別計算對應的角度；?

通過三相位置信號的高低電平相差的脈沖數計算三相位置信號的相位差；?

由于8個明碼道和8個暗碼道是等角度分布，所以每個碼道應占22.5度，明碼道和暗碼道之間應相差15度角，因此通過檢測角度就可以判斷光柵盤的內碼道刻蝕是否符合要求，以及光電二極管是否存在衍射。?