CN101692165B - 一种信号发生装置的改进结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号发生装置的改进结构，包括通道选择模块、与通道选择模块的输出端连接的外部控制模块，通道选择模块的输入端分别连接有第一信号发生器与第二信号发生器并对两个信号发生器所发出的两种不同形式的正交编码信号中的一种进行输出，由外部控制模块对输出信号进行解码。第一信号发生器为拨盘式的光电编码器，用于精确调整机械运动部件的位移；第二信号发生器包括摇杆机构及与摇杆机构连接的电压——频率编码器，二者的结合使得控制系统的操作更加方便、快捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种信号发生装置的改进结构。
背景技术
伺服控制系统是一种用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统，又称随动系统。在很多情况下，伺服控制系统需要通过一个信号发生装置产生某种参考信号以此控制相应执行机构的机械运动，或者定位、或者调整移位、或调节运动速度等。
在现有技术中，常用的信号发生装置有很多，控制效果各有偏重。如使用旋转编码器作为信号发生装置来控制各种电机，油缸等机构，优点是输出数字信号能实现机械位移的精确调整，但其操作方式并不能直观地控制速度，且在需要大范围，高速率的操作要求下，使用旋转编码器就显得不是很方便。工程上调节速度常用的是摇杆机构，拨动一定角度产生电压信号来控制机械执行机构的运动，拨动方向对应运动方向，拨动角度对应运动快慢。但是电压信号是模拟信号，零位不稳，容易受到干扰，在小范围定位的时候非常困难。
因此，如何提供一种操作、控制更加方便，又能实现精确调整的信号发生装置是本领域内技术人员一直研究的的重要课题。
发明内容
本发明所要解决的问题就是针对现有技术的缺点，提供一种信号发生装置的改进结构，使用数字信号进行控制，既操作方便，又同时达到便捷运动和精确定位的良好控制效果。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种信号发生装置的改进结构，包括通道选择模块、与通道选择模块的输出端连接的外部控制模块，通道选择模块的输入端分别连接有第一信号发生器与第二信号发生器并对两个信号发生器所发出的两种不同形式的正交编码信号中的一种进行输出，由外部控制模块对输出信号进行解码，所述的第一信号发生器为拨盘式的光电编码器并以脉冲个数的形式输出正交编码信号，所述的第二信号发生器包括摇杆机构及与摇杆机构连接的电压——频率编码器并以脉冲频率的形式输出正交编码信号，该电压——频率编码器与通道选择模块的输入端连接，其特征在于：在电压——频率编码器与通道选择模块间还设有电压中位判断模块，该模块用于判断摇杆机构产生的电压信号是否处于预定的中位区域，继而决定产生何种对应的通道选择信号：当电压信号处于中位区域内，电压中位判断模块产生通道选择信号使通道选择模块选择光电编码器所产生的信号；当电压信号超出中位区域，电压中位判断模块产生通道选择信号使通道选择模块选择摇杆机构后续所产生的信号。
优选的，所述的通道选择模块为FPGA可编程门阵列，集成度高，可简化装置内部结构。
本发明的优点：采用了摇杆机构与光电编码器结合的控制方式，使用摇杆机构控制可快速调整机械部件的位移，提高运动效率，使用光电编码器控制可精确调整机械部件的位置，提高运动精度，二者的结合使得控制系统的操作更加方便、快捷。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明的工作原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种信号发生装置的改进结构，包括通道选择模块1、与通道选择模块1的输出端连接的外部控制模块2，通道选择模块1的输入端连接有第一信号发生器及第二信号发生器，第一信号发生器为拨盘式的光电编码器并以脉冲个数的形式输出正交编码信号，第二信号发生器包括摇杆机构及与摇杆机构连接的电压——频率编码器并以脉冲频率的形式输出正交编码信号；通道选择模块1选择两种正交编码信号中的一种进行输出，并由外部控制模块2对输出信号进行解码。其中，通道选择模块1可采用FPGA可编程门阵列；电压——频率编码器内包含有AD转换及数字逻辑用于将位移电压信号转换为频率信号。系统最后输出的是数字信号，相比原有的模拟信号更稳定，控制更加可靠；采用了摇杆机构与光电编码器结合的控制方式，使用摇杆机构控制可快速调整机械部件的位移，提高运动效率，使用光电编码器控制可精确调整机械部件的位置，提高运动精度，二者的结合使得控制系统的操作更加方便、快捷。
在实际使用时，推动摇杆机构4上的摇杆或手柄，产生位移电压信号，所述的摇杆机构4可采用双向摇杆操控，即可向前或向后推动，电压中位判断模块6用于判断摇杆机构产生的位移电压信号是否处于预定的中位区域内，继而决定产生何种通道选择信号，如电压输入范围为±2V，取中位区域为±0.1V，当摇杆不动时，位移电压信号处于中位区域内，电压中位判断模块6产生通道选择信号，比如低电平，该电平使通道选择模块1选择光电编码器3所产生的信号；推动摇杆，位移电压信号超出中位区域，电压中位判断模块6产生通道选择信号，比如高电平，该电平使通道选择模块1选择摇杆机构4后续所产生的信号。摇杆的位移越大，相应的电压——频率编码器5所产生的脉冲频率也就越高，机械部件的位移速率也就越快。该频率信号分为A相和B相，要说明的是：正交编码形式的A/B相方波脉冲信号，微观上有A和B两路信号，逻辑上可以看作一路信号。A相和B相信号的相位相差90度，当摇杆或手柄前推时，A相超前B相90度；当摇杆或手柄后推时，A相滞后B相90度；当通道选择模块1选择光电编码器3的信号时，光电编码器3的拨盘所转过的任意一个角度都对应固定个数的脉冲信号，同样该脉冲信号也分为A相和B相，两者的相位相差90度，当转盘正转时，A相超前B相90度；当转盘反转时，A相滞后B相90度。连接在通道选择模块1输出端的外部控制模块2对通道选择模块1的输出信号进行解码。
在同一个伺服控制系统中，先通过摇杆机构4快速将要实际操作的机械部件快速运动到预定位置，再通过光电编码器3进行精确调整，两种方式的配合使操作更加直观方便、提高了运动精度和效率。
Claims (2)
1.一种信号发生装置的改进结构，包括通道选择模块(1)、与通道选择模块(1)的输出端连接的外部控制模块(2)，通道选择模块(1)的输入端分别连接有第一信号发生器与第二信号发生器并对两个信号发生器所发出的两种不同形式的正交编码信号中的一种进行输出，由外部控制模块(2)对输出信号进行解码，所述的第一信号发生器为拨盘式的光电编码器(3)并以脉冲个数的形式输出正交编码信号，所述的第二信号发生器包括摇杆机构(4)及与摇杆机构(4)连接的电压——频率编码器(5)并以脉冲频率的形式输出正交编码信号，该电压——频率编码器(5)与通道选择模块(1)的输入端连接，其特征在于：在电压——频率编码器(5)与通道选择模块(1)间还设有电压中位判断模块(6)，该电压中位判断模块(6)用于判断摇杆机构(4)产生的电压信号是否处于预定的中位区域，继而决定产生何种对应的通道选择信号：当电压信号处于中位区域内，电压中位判断模块(6)产生通道选择信号使通道选择模块(1)选择光电编码器(3)所产生的信号；当电压信号超出中位区域，电压中位判断模块(6)产生通道选择信号使通道选择模块(1)选择摇杆机构(4)后续所产生的信号。
2.根据权利要求1所述的一种信号发生装置的改进结构，其特征在于：所述的通道选择模块(1)为FPGA可编程门阵列。
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| CN101692165A CN101692165A (zh) | 2010-04-07 |
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