[發(fā)明專利]光子信號調(diào)制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611246325.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106647516B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 霍嘉;陳勇;韓大煒;張子良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄;王衛(wèi)忠

1.一種光子信號調(diào)制裝置，其特征在于，包括：

調(diào)制盤，具有用于產(chǎn)生光子信號的特定缺口；

伺服電機(jī)，與所述調(diào)制盤連接，用于驅(qū)動所述調(diào)制盤；

電機(jī)驅(qū)動器，與所述伺服電機(jī)連接，用于接收電機(jī)控制器的控制指令脈沖并驅(qū)動所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，并發(fā)送所述伺服電機(jī)的位置反饋信息至所述電機(jī)控制器，以及設(shè)置所述伺服電機(jī)的工作參數(shù)；

電機(jī)控制器，包括：通信接口芯片、可編程邏輯器件以及驅(qū)動器芯片，其中：

通信接口芯片，用于所述可編程邏輯器件與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸；

可編程邏輯器件，內(nèi)置有程序設(shè)計模塊，還包括：

電機(jī)輸入脈沖產(chǎn)生模塊，用于生成控制指令脈沖并通過所述驅(qū)動器芯片發(fā)送至所述電機(jī)驅(qū)動器；

位置反饋信息采集模塊，用于通過所述驅(qū)動器芯片接收所述電機(jī)驅(qū)動器的反饋信息，并記錄所述伺服電機(jī)的相位線位置信息；

GPS秒脈沖信息接收模塊，用于記錄授時型GPS模塊的GPS時刻的本地時間信息及接收此時刻對應(yīng)的UTC時間信息；

上位機(jī)通信模塊，用于完成與所述通信接口芯片的數(shù)據(jù)收發(fā)；

驅(qū)動器芯片，用于向所述電機(jī)驅(qū)動器發(fā)送控制指令脈沖以及接收所述位置反饋信息；

系統(tǒng)時鐘，與所述可編程邏輯器件連接，用于向所述可編程邏輯器件提供頻率標(biāo)準(zhǔn)；

授時型GPS模塊，與所述可編程邏輯器件連接，用于向所述可編程邏輯器件發(fā)送GPS秒脈沖信號及對應(yīng)UTC時間信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子信號調(diào)制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動器芯片包括：

發(fā)送驅(qū)動器接口芯片，用于向所述電機(jī)驅(qū)動器發(fā)送控制指令脈沖；

接收驅(qū)動器接口芯片，用于接收所述電機(jī)驅(qū)動器的位置反饋信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光子信號調(diào)制裝置，其特征在于，

所述系統(tǒng)時鐘采用銣原子鐘，并連接有一升頻器，用于將所述系統(tǒng)時鐘頻率提升至預(yù)設(shè)頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子信號調(diào)制裝置，其特征在于，所述授時型GPS模塊向所述可編程邏輯器件發(fā)送的GPS秒脈沖信號及對應(yīng)UTC時間信息包括：

所述GPS秒脈沖信號的GPS時刻為授時型GPS模塊完成搜星定位后發(fā)送的GPS秒脈沖信號的上升沿時刻；

所述對應(yīng)UTC時間信息包括：通過所述GPS秒脈沖信息接收模塊內(nèi)設(shè)置的異步收發(fā)器模塊采集并提取此時刻對應(yīng)UTC串行數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子信號調(diào)制裝置，其特征在于，設(shè)置所述伺服電機(jī)的工作參數(shù)包括：

輸入指令脈沖參數(shù)，包括所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)1圈所需輸入脈沖個數(shù)，通過電子齒數(shù)比參數(shù)設(shè)置；

轉(zhuǎn)軸位置反饋參數(shù)，包括所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)1圈所輸出脈沖個數(shù)，通過所述電機(jī)驅(qū)動器的編碼器分頻脈沖數(shù)參數(shù)設(shè)定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子信號調(diào)制裝置，其特征在于，所述位置反饋信息包括：

所述電機(jī)驅(qū)動器的編碼器分頻輸出脈沖信號，以及在所述伺服電機(jī)的相位線經(jīng)過零相位線時輸出的原點脈沖輸出信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光子信號調(diào)制裝置，其特征在于，所述可編程邏輯器件的位置反饋信息采集模塊包括：

圈數(shù)計數(shù)模塊，用于通過所述原點脈沖輸出信號計算所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；當(dāng)所述伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)時，所述相位線與所述零相位線重合時記一圈；

位置偏差計數(shù)模塊，用于通過所述伺服電機(jī)的編碼器分頻輸出脈沖信號計算所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸相位線相對于零相位線的位置偏差；

本地時間計數(shù)模塊，用于記錄所述可編程邏輯器件的本地時間信息，通過所述系統(tǒng)時鐘分頻產(chǎn)生。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子信號調(diào)制裝置，其特征在于，所述電機(jī)控制器還包括：

開關(guān)控制模塊，包括通過RC復(fù)位電路與所述可編程邏輯器件連接的啟動開關(guān)和停止開關(guān)，用于通過設(shè)置在所述可編程邏輯器件的開關(guān)控制程序模塊控制所述伺服電機(jī)的啟動或停止。