[實用新型]一種伺服電機內置編碼器信號處理電路及其信號處理模塊

有效

• 申請號: 201520574867.8
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN204761417U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 文長明;文可
• 申請（專利權）人: 中工科安科技有限公司;文長明
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 方榮肖

1.一種伺服電機內置編碼器信號處理電路，其用于對同一編碼器的輸入信號Asinα、Bcosα、R進行了位置信息、校驗信息的冗余控制并由此生成數字信號；其特征在于：所述數字信號以報文的形式通過現場總線或實時以太網傳遞給伺服電機驅動器；所述編碼器信號處理電路包括：

方波信號轉換器，其用于將編碼器輸入信號Asinα、Bcosα、R并分別轉換成方波信號；其中，A、B分別表示三相交流電中的A相信號、B相信號，α表示一個信號周期內的電氣角，R表示編碼器每圈經歷的絕對位置參考點；

信號處理器一，其表征通道一，用于將轉換成方波信號的編碼器輸入信號Asinα、Bcosα、R處理成待傳輸信號一；

信號處理器二，其表征通道二，用于將轉換成方波信號的編碼器輸入信號Asinα、Bcosα、R處理成待傳輸信號二；

仲裁器，其用于判斷兩個待傳輸信號是否相同，如相同則將兩個通道中的位置信息疊加到標準報文字段中輸出，形成的數據流通過現場總線或實時以太網傳遞給伺服電機驅動器。

2.如權利要求1所述的伺服電機內置編碼器信號處理電路，其特征在于：所述信號處理器一包括：倍頻器一，其用于對編碼器輸入信號Asinα、Bcosα進行4倍頻；參考點寄存器一，其用于記載編碼器輸入信號R并形成編碼器每圈經歷的絕對位置軌跡一；粗計數器一，其用于根據絕對位置軌跡一對4倍頻后的編碼器輸入信號Asinα、Bcosα計算出粗位置值一，并根據所述粗位置值一衍生出速度值一，所述粗位置值一、所述速度值一依次形成代碼一；CRC校驗器一，其用于在所述代碼一的最低位設置校驗碼形成所述待傳輸信號一，所述待傳輸信號一的一個周期內容為：粗位置值一、速度值一、狀態值一；

對應地，所述信號處理器二包括：倍頻器二，其用于對編碼器輸入信號Asinα、Bcosα進行4倍頻；參考點寄存器二，其用于記載編碼器輸入信號R并形成編碼器每圈經歷的絕對位置軌跡二；粗計數器二，其用于根據絕對位置軌跡一對4倍頻后的編碼器輸入信號Asinα、Bcosα計算出粗位置值二，并根據所述粗位置值二衍生出速度值二，所述粗位置值二、所述速度值二依次形成代碼二；CRC校驗器二，其用于在所述代碼二的最低位設置校驗碼形成所述待傳輸信號二，所述待傳輸信號二的一個周期內容為：粗位置值二、速度值二、狀態值二。

3.如權利要求2所述的伺服電機內置編碼器信號處理電路，其特征在于：所述信號處理器一還包括精細計數器；所述精細計數器根據公式(1)獲得機械角λ_S：λS=360N×Z+α360×360N]]>公式(1)，

其中，N為編碼器的分辨率，每轉信號周期數；

Z為活動的信號周期數量；

α為一個信號周期內的電氣角，

λ_S為一個信號周期內的機械角；

所述精細計數器還根據公式(2)獲得轉速n：公式(2)，

所述精細計數器根據機械角λ_S和轉速n對所述粗位置值一插值細分形成所述精細位置值，使所述代碼一的一個周期內的內容變更成粗位置值一、速度值一、精細位置值，相應的所述待傳輸信號一的一個周期內的內容變更成粗位置值一、速度值一、精細位置值、狀態值一。

4.如權利要求3所述的伺服電機內置編碼器信號處理電路，其特征在于：所述信號處理器一集成為芯片CPU1，所述信號處理器二集成為芯片CPU2，所述仲裁器設置有總線接口并與所述總線接口集成為芯片CPU3。

5.如權利要求3所述的伺服電機內置編碼器信號處理電路，其特征在于：所述信號處理器一與所述信號處理器二一同集成為芯片CPU4，所述仲裁器設置有總線接口并與所述總線接口集成為芯片CPU3。