[實用新型]一種角度磁編碼器信號處理模塊

有效

• 申請號: 201822082403.1
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN209416358U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 夏軍
• 申請（專利權）人: 深圳市新蕾電子有限公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;G01B7/30
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 劉顯揚

本實用新型涉及一種角度磁編碼器信號處理模塊，包括取得角度磁編碼串行信號的信號取得及處理單元，以及將所述信號取得及處理單元輸出的、串行的絕對值信號轉換為便于在工業環境中直接引出使用的絕對值差分信號的差分轉換單元；所述絕對值差分信號通過差分端口輸出；所述差分轉換單元還分別將外部設備通過所述差分端口以差分信號方式輸入到該角度磁編碼器信號處理模塊選通信號和時鐘信號轉換為單端信號并提供給所述信號取得及處理單元。實施本實用新型的一種角度磁編碼器信號處理模塊，具有以下有益效果：其輸入輸出信號不易受到環境因素的影響。

技術領域

本實用新型涉及自動控制領域，更具體地說，涉及一種角度磁編碼器信號處理模塊。

背景技術

磁編碼器或角度磁編碼器是一種利用霍爾器件檢測安裝在部件上的磁極位置并將其位置數據輸出的器件，常見于自動控制領域。例如，在步進電機的控制中，檢測電機軸的旋轉角度或角度信息。由于磁編碼器是將傳感器輸出的數據經過處理，得到角度或位置信息并將得到的位置或角度信息輸出，其中涉及數字信號處理。在現有技術中角度磁編碼器通常是一個集成了霍爾傳感器和用于處理霍爾傳感器輸出信號的DSP的集成電路，其輸出的絕對值輸出(相對于增量輸出而言，是不同的數據類型)通常采用2線或3線的SSI協議類型，所以其絕對值輸出是串行數據。使用者并不能改變這一輸出特性。但是，由于在自動控制領域中通常環境比較惡劣，串行信號在傳輸過程中比較容易受到干擾。而對于磁編碼器而言，并不僅僅是絕對值信號輸出，還要接收外部設備發送的片選信號和時鐘信號，這些信號在傳輸時也會受到環境干擾。因此，在現有技術中，存在磁編碼器的輸入輸出信號易受干擾的缺陷。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述輸入輸出信號容易受到環境因素干擾的缺陷，提供一種輸入輸出信號不易受到環境因素干擾的一種角度磁編碼器信號處理模塊。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種角度磁編碼器信號處理模塊，包括取得角度磁編碼串行信號的信號取得及處理單元，以及將所述信號取得及處理單元輸出的、串行的絕對值信號轉換為便于在工業環境中直接引出使用的絕對值差分信號的差分轉換單元；所述絕對值差分信號通過差分端口輸出；所述差分轉換單元還分別將外部設備通過所述差分端口以差分信號方式輸入到該角度磁編碼器信號處理模塊選通信號和時鐘信號轉換為單端信號并提供給所述信號取得及處理單元。

更進一步地，所述差分轉換單元包括差分轉換模塊和光耦模塊；所述差分轉換模塊包括多個信號通道，其中一個信號通道將所述信號取得及處理單元輸出的、串行的絕對值信號轉換為差分絕對值信號并連接到所述差分端口的相應連接點上；另一個信號通道則將由所述差分端口取得的、以差分信號形式輸入的選通信號轉換為單端選通信號并將其傳輸到所述信號取得及處理單元的選通信號輸入端；所述光耦模塊將所述差分接口上的差分時鐘信號轉換為單端信號并輸入到所述信號取得及處理單元的時鐘信號輸入端。

更進一步地，所述光耦模塊包括一對光發射接收管和連接在所述光接收管的正極的輸出整形單元；所述光發射管的正負兩級分別連接在接口上的時鐘負和時鐘正端，光接收管的負極與電源連接，其正極連接在輸出整形單元輸入端，并通過所述輸出整形單元的輸出端輸出時鐘信號。

更進一步地，還包括使得所述模塊能夠適應寬范圍的輸入電壓的電源輸入調整單元，所述電源調整單元在輸入端與地之間并接設置有一個穩壓二極管或雙向瞬態抑制二極管，并通過整流或降壓二極管的正負極進入扼流電感和輸出濾波電路，使得其在寬范圍電壓輸入的情況下能夠維持其輸出的穩定電壓。

更進一步地，所述電源輸入調整單元還包括一個設置在為所述信號取得及處理單元供電的端口上的鉗位單元，用于控制并隔離外部電源帶入的干擾信號。

更進一步地，所述輸出整形單元包括串接的線性運放和肖特基鉗位的集電極開路三極管，其輸出端為所述三極管的集電極。