[發明專利]一種增量式光電編碼器信號處理裝置及處理方法

有效

• 申請號: 202010172886.3
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111351512B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 韓慶陽;陳赟;張晰;高勝英
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01D5/36
• 分類號: G01D5/36
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 周蕾

本發明涉及一種增量式光電編碼器信號處理裝置，其包括依次連接的：光電接收管，滑動變阻器，微控制器；所述微控制器包括：電壓比較中斷模塊，波形輸出模塊。本發明利用滑動變阻器和微控制器代替傳統放大整形及邏輯門電路，在電路工作時只在需要調試滑動變阻器，得到幅值合適的信號，送給微控制器大幅減少所需的電子元器件個數，縮小體積，降低功耗。直接通過微控制器自身的電壓比較中斷實現增量式光電編碼器的整形和計數功能，可為上級系統提供方波和二進制角度兩種形式的數據，更方便靈活。同時加入了增量式光電編碼器的工作模式選擇功能，可為上級系統提供方波和二進制的角度兩種形式的數據，更方便靈活。

技術領域

本發明屬于光電編碼器技術領域，具體涉及一種增量式光電編碼器信號處理裝置及處理方法。

背景技術

光電編碼器是集光、機、電一體的一種數字測角裝置。由于具有分辨率高、測量范圍廣、使用可靠、易于維護等優點而被廣泛應用。光電編碼器從編碼方式分，可分為：增量式和絕對式。增量式光電編碼器具有編碼方式簡單、工作穩定可靠和響應速度快等優點。

目前主要的增量式光電編碼器的信號處理裝置都是通過對光電接收二極管輸出的信號進行差分放大、整形及邏輯運算，然后通過微處理器進行運算處理；或采用專用處理芯片來實現的。由于差分放大和整形電路的實現需要運算放大器及外圍電路，邏輯運算需要相應的邏輯門電路，這樣增加了所需的電子元件，因此增大處理裝置的體積和功耗，同時放大和整形電路調試相對復雜；而專用處理芯片需要從事半導體的技術人員設計芯片并生產，開發周期長，成本高。

發明內容

本發明要解決現有增量式光電編碼器的信號處理裝置體積大，功耗高，電路設計和調試復雜以及開發周期長，成本高的技術問題，提供一種增量式光電編碼器信號處理裝置及處理方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

本發明提供一種增量式光電編碼器信號處理裝置，其包括依次連接的：光電接收管，滑動變阻器，微控制器；

所述微控制器包括：電壓比較中斷模塊，波形輸出模塊；

所述光電接收管接收得到u₀,u₉₀,u₁₈₀,u₂₇₀四個相位的正弦信號，經過所述滑動變阻器，將u₀,u₉₀,u₁₈₀,u₂₇₀四個相位的正弦信號的直流偏移量C₀,C₉₀,C₁₈₀,C₂₇₀分別調至C₀＝C₁₈₀且C₉₀＝C₂₇₀；

當u₀和u₁₈₀送到微控制器電壓比較中斷模塊的兩端時，若u₀≥u₁₈₀，輸出信號A電平置高；若u₀u₁₈₀，輸出信號A電平置低；

當u₉₀和u₂₇₀送到微控制器電壓比較中斷模塊的兩端時，若u₉₀≥u₂₇₀，輸出信號B電平置高；若u₉₀u₂₇₀，輸出信號B電平置低；

零位信號通過與一個固定電壓比較，得到零位信號的輸出信號Z；

根據A,B兩路輸出信號的相位的循環變化，將A,B兩路輸出信號倍頻，得到經過四倍頻的方波信號；

將通過微控制器電壓比較中斷模塊得到的輸出信號A,B,Z或經過四倍頻的方波信號輸出到輸出接口，可得到需要的波形。

在上述技術方案中，所述微控制器還包括：AD中斷模塊，通信中斷模塊；