CN107255766A - 一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路 - Google Patents
一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路,通过三个检测单元分别与A、B、Z相信号线相连:每个检测单元中,通过第一比较模块将其输入端正极接收的电压与Vcp‑进行比较,通过第二比较模块将其输入端负极接收的电压与Vcp+进行比较;假如输入端正极发生断线,则第一比较模块的输入端正极将会通过下拉电阻接收Vee,由于Vcp‑>Vee,使得第一比较模块的输出转换为低电平,即可表征相信号线输入正极发生断线;同理,通过第二比较模块也能够得到相信号线输入负极是否断线的检测结果,也即能够检测出具体是哪一根相信号线断线。且只要与相应的相信号线及各个电源相连即可实现断线检测,能够应用于集电极开路输出的增量式编码器。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路。
背景技术
编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置,其中,成本较低的增量式编码器,在运动控制和电气传动领域中都有广泛的应用。
然而,现有技术中的增量式编码器硬件断线检测电路,通常只适用于差分输出的增量式编码器,并不适用于集电极开路输出的增量式编码器;并且,现有技术中的硬件断线检测电路,只能检测出增量式编码器的A、B、Z相信号线中的哪一相或几相出现断线,无法在例如A相断线的情况下,判断出是A相正极断线、A相负极断线或者是两者都断线。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种增量式编码器的断线检测电路及其连接电路,以解决现有技术无法应用于集电极开路输出的增量式编码器、且无法检测出具体是哪一根相信号线断线的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供的技术方案如下:
一种增量式编码器的断线检测电路,包括三个检测单元,所述三个检测单元分别用于与增量式编码器的A、B、Z相信号线相连;所述检测单元包括:上拉电阻、下拉电阻、第一比较模块和第二比较模块;其中:
所述下拉电阻的一端与第一电源负极相连;所述下拉电阻的另一端与所述第一比较模块的输入端正极相连,连接点作为所述检测单元的输入端正极与所述增量式编码器相应的相信号线正极相连;
所述上拉电阻的一端与第一电源正极相连;所述上拉电阻的另一端与所述第二比较模块的输入端负极相连,连接点作为所述检测单元的输入端负极与所述增量式编码器相应的相信号线负极相连;
所述第一比较模块的输入端负极接收低比较电压;所述第一比较模块的输出端为所述检测单元的正输出端,用于输出相应的相信号线输入正极是否断线的检测结果;
所述第二比较模块的输入端正极接收高比较电压;所述第二比较模块的输出端为所述检测单元的负输出端,用于输出相应的相信号线输入负极是否断线的检测结果;
所述增量式编码器的断线检测电路中各电压满足:
Vcc>Vcp+>Vpg+>Vpg->Vcp->Vee;
Vcc为所述第一电源正极的电压,Vcp+为所述高比较电压,Vpg+为增量式编码器电源正极的电压,Vpg-为增量式编码器电源负极的电压,Vcp-为所述低比较电压,Vee为所述第一电源负极的电压;所述相信号线输入正极与输入端负极的输入电平处于Vpg-与Vpg+之间。
优选的,所述第一比较模块和所述第二比较模块均为比较器;比较器的同相输入端为相应比较模块的输入端正极,比较器的反相输入端为相应比较模块的输入端负极,比较器的输出端为相应比较模块的输出端;
或者,所述第一比较模块和所述第二比较模块均为光耦;光耦的输入端正极为相应比较模块的输入端正极,光耦的输入端负极为相应比较模块的输入端负极,光耦的输出端正极为相应比较模块的输出端。
优选的,还包括:报警单元及六个发光二极管;其中:
六个发光二极管的负极分别与所述三个检测单元的六个输出端一一对应相连;
六个发光二极管的正极相连,连接点与所述报警单元的输入端相连,并通过电阻与第二电源相连;
所述报警单元用于在所述三个检测单元的六个输出端中至少一个输出端输出低电平时,通过输出端输出报警信号至控制器。
优选的,还包括:电源模块,用于根据所述第一电源正极的电压Vcc和所述第一电源负极的电压Vee,通过分压和转换,得到所述高比较电压Vcp+、所述低比较电压Vcp-、增量式编码器电源正极的电压Vpg+及增量式编码器电源负极的电压Vpg-。
优选的,所述电源模块用于得到所述增量式编码器电源正极的电压Vpg+及所述增量式编码器电源负极的电压Vpg-时,具体用于:
根据所述增量式编码器的额定电压,通过相应的转换设置,使得到的所述增量式编码器电源正极的电压Vpg+与所述增量式编码器电源负极的电压Vpg-之间的差值为所述增量式编码器的额定电压。
一种增量式编码器的连接电路,连接于增量式编码器与控制器之间,所述增量式编码器的连接电路包括:
三个信号处理电路,分别与增量式编码器的A、B、Z相信号线及所述控制器相连:
及上述任一所述的增量式编码器的断线检测电路。
优选的,所述信号处理电路包括:防反接二极管、限流滤波模块、第一光耦及副边电路;其中:
所述防反接二极管的正极作为所述信号处理电路的相信号线输入正极;
所述防反接二极管的负极与所述限流滤波模块的输入端正极相连;
所述限流滤波模块的输入端负极作为所述信号处理电路的相信号线输入负极;
所述限流滤波模块的输出端与所述第一光耦的输入端相连;
所述第一光耦的输出端与所述副边电路的输入端相连;
所述副边电路的输出端为所述信号处理电路的输出端。
优选的,所述限流滤波模块包括:第一电阻、第二电阻及开关管;其中:
所述第一电阻的一端为所述限流滤波模块的输入端正极;
所述第一电阻的另一端与所述开关管的集电极相连,连接点为所述限流滤波模块的输出端正极;
所述开关管的发射极与所述第二电阻的一端相连,连接点为所述限流滤波模块的输入端负极;
所述开关管的基极与所述第二电阻的另一端相连,连接点为所述限流滤波模块的输出端负极;
优选的,所述限流滤波模块还包括:第三电阻及电容;其中:
所述第三电阻与所述电容并联连接于所述限流滤波模块的输入端正极与输入端负极之间。
优选的,增量式编码器为集电极开路输出的增量式编码器时,A、B、Z相信号线分别与相应信号处理电路的相信号线输入正极相连,且各个相应信号处理电路的相信号线输入正极分别通过相应的上拉电阻与所述增量式编码器电源正极相连;各个信号处理电路的相信号线输入负极均与所述增量式编码器电源负极相连。
本申请提供一种增量式编码器的断线检测电路,通过三个检测单元分别与增量式编码器的A、B、Z相信号线相连:每个检测单元中,通过第一比较模块将其输入端正极接收的电压与低比较电压Vcp-进行比较,通过第二比较模块将其输入端负极接收的电压与高比较电压Vcp+进行比较;正常情况下,相应的相信号线输入正极与输入端负极的输入电平处于Vpg-与Vpg+之间,且Vcp+>Vpg+>Vpg->Vcp-,因此两个比较模块的输出均为高电平;假如相应的相信号线输入正极发生断线,则第一比较模块的输入端正极将会通过下拉电阻接收第一电源负极的电压Vee,由于Vcp->Vee,使得第一比较模块的输出转换为低电平,进而能够表征相应的相信号线输入正极发生断线;同理,通过第二比较模块也能够得到相应的相信号线输入负极是否断线的检测结果,解决了现有技术无法检测出具体是哪一根相信号线断线的问题。另外,对于差分输出或者集电极开路输出的增量式编码器,该增量式编码器的断线检测电路只要与相应的相信号线及上述各个电源相连,即可通过上述原理实现对于增量式编码器的断线检测,解决了现有技术无法应用于集电极开路输出的增量式编码器的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种检测单元的结构示意图;
图2为本申请另一实施例提供的断线检测电路的结构示意图;
图3为本申请另一实施例提供的电源模块的结构示意图;
图4为本申请另一实施例提供的信号处理电路的结构示意图;
图5为本申请另一实施例提供的信号处理电路的部分结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种增量式编码器的断线检测电路,以解决现有技术无法应用于集电极开路输出的增量式编码器、且无法检测出具体是哪一根相信号线断线的问题。
具体的,该增量式编码器的断线检测电路,包括三个检测单元,三个检测单元分别用于与增量式编码器的A、B、Z相信号线相连;
检测单元,如图1所示,包括:上拉电阻R2、下拉电阻R1、第一比较模块U1-1和第二比较模块U1-2;其中:
下拉电阻R1的一端与第一电源负极相连;下拉电阻R1的另一端与第一比较模块U1-1的输入端正极相连,连接点作为该检测单元的输入端正极A+与增量式编码器相应的相信号线正极相连;
上拉电阻R2的一端与第一电源正极相连;上拉电阻R2的另一端与第二比较模块U1-2的输入端负极相连,连接点作为该检测单元的输入端负极A-与增量式编码器相应的相信号线负极相连;
第一比较模块U1-1的输入端负极接收低比较电压;第一比较模块U1-1的输出端为检测单元的正输出端,用于输出相应的相信号线输入正极是否断线的检测结果;
第二比较模块U1-2的输入端正极接收高比较电压;第二比较模块U1-2的输出端为检测单元的负输出端,用于输出相应的相信号线输入负极是否断线的检测结果;
且,该增量式编码器的断线检测电路中各电压满足:
Vcc>Vcp+>Vpg+>Vpg->Vcp->Vee;
Vcc为第一电源正极的电压,Vcp+为高比较电压,Vpg+为增量式编码器电源正极的电压,Vpg-为增量式编码器电源负极的电压,Vcp-为低比较电压,Vee为第一电源负极的电压;相信号线输入正极与输入端负极的输入电平处于Vpg-与Vpg+之间;以上各电压共参考地。
优选的,第一比较模块U1-1和第二比较模块U1-2均为比较器;比较器的同相输入端为相应比较模块的输入端正极,比较器的反相输入端为相应比较模块的输入端负极,比较器的输出端为相应比较模块的输出端;如图1所示;较佳的,该比较器可以采用LM393,即集电极开路输出型比较器,具体可以视其应用环境而定,此处不做具体限定,均在本申请的保护范围内;
或者,第一比较模块U1-1和第二比较模块U1-2均为光耦,未进行图示;光耦的输入端正极为相应比较模块的输入端正极,光耦的输入端负极为相应比较模块的输入端负极,光耦的输出端正极为相应比较模块的输出端。
具体的工作原理为:
图1为增量式编码器A、B、Z相信号线中的A相信号线的检测单元,因为B、Z两相信号线的检测单元除输入输出外,其余均与图1完全一致,所以图1以A相信号线的断线检测电路为例进行展示。以图1为例进行说明,上述检测单元的输入端正极A+与增量式编码器A相信号线正极相连,检测单元的输入端负极A-与增量式编码器A相信号线负极相连。
参见图1,正常情况下,即非断线情况下,检测单元的输入端正极A+与检测单元的输入端负极A-的输入电平处于Vpg-与Vpg+之间,即始终满足在[Vpg-,Vpg+]范围内;由Vcp+>Vpg+>Vpg->Vcp-可以得到,此时第一比较模块U1-1的输入端正极的电压U+无论取Vpg-与Vpg+之间的何值,都将大于其输入端负极的电压Vcp-,且第二比较模块U1-2的输入端负极的电压U-无论取Vpg-与Vpg+之间的何值,都将小于其输入端正极的电压Vcp+,因此两个比较模块的输出均为高电平。
假如检测单元的输入端正极A+发生断线,则第一比较模块U1-1的输入端正极将会通过下拉电阻R1接收第一电源负极的电压Vee,而由Vcp->Vee可以得到,此时第一比较模块U1-1的输出将转换为低电平,进而能够表征检测单元的输入端正极A+发生断线。
而假如检测单元的输入端负极A-发生断线,则第二比较模块U1-2的输入端正极将会通过上拉电阻R2接收第一电源正极的电压Vcc,而由Vcc>Vcp+可以得到,此时第二比较模块U1-2的输出将转换为低电平,进而能够表征检测单元的输入端负极A-发生断线。
同理,通过B、Z两相信号线的断线检测电,也能够得到B相信号线输入正极B+与输入负极B-,以及Z相信号线输入正极Z+与输入端极Z-是否发生断线的检测结果,进而实现了对于具体是哪一根相信号线断线的检测功能。其中,断线检测电路的正输出端输出低电平,则说明相应的相信号线输入正极发生断线;断线检测电路的负输出端输出低电平,则说明相应的相信号线输入负极发生断线,具体原理与上述内容相同,此处不再一一赘述。
本实施例提供的该增量式编码器的断线检测电路,不仅通过上述原理解决了现有技术无法检测出具体是哪一根相信号线断线的问题,实现了精确判断任一相信号线断线的功能,提高了检查校错的效率。同时,对于差分输出或者集电极开路输出的增量式编码器,该增量式编码器的断线检测电路只要与相应的相信号线及上述各个电源相连,即可通过上述原理实现对于增量式编码器的断线检测,解决了现有技术无法应用于集电极开路输出的增量式编码器的问题。
本发明另一实施例还提供了另外一种增量式编码器的断线检测电路,在上述实施例及图1的基础之上,参见图2,该增量式编码器的断线检测电路还包括:报警单元及六个发光二极管;其中:
六个发光二极管的负极分别与三个检测单元的六个输出端一一对应相连;
六个发光二极管的正极相连,连接点与报警单元的输入端相连,并通过电阻与第二电源(比如+5V)相连;
报警单元用于在三个检测单元的六个输出端中至少一个输出端输出低电平时,通过输出端输出报警信号至控制器。
六个发光二极管如图2中的虚线椭圆框内所示;该报警单元可以参见图2中的虚线方框,包括相应的电阻、电容及光耦,其连接关系如图2所示,此处不再赘述。并且,报警单元还需要与相应的供电电源及地相连;当报警单元的供电电源与控制器的供电电源不同时,其内部需要设置有隔离器件,比如光耦,如图2所示;当报警单元的供电电源与控制器的供电电源相同时,则无需隔离器件即可与控制器相连。另外,图2仅为一种示例,报警单元的具体实现形式并不一定限定于此,可以视其具体由于环境而定,均在本申请的保护范围内。
非断线工况下,该报警单元输出的信号PG_LOS为高电平,所有LED指示灯(发光二极管)灭。任一线路或复数线路断线时,比较器副边与光耦原边导通,光耦副边的信号PG_LOS变为低电平,同时断线检测电路中相应LED指示灯亮。
值得说明的是,本实施例中的断线检测电路,可以使用LED指示灯进行提示,也可以同时将输出信号分来连至控制器,比如单片机MCU;或者也可以单独使用LED指示灯进行提示,又或者仅连接至控制器做软件告警。此处不做具体限定,可以视其具体由于环境而定,均在本申请的保护范围内。
本发明另一实施例还提供了另外一种增量式编码器的断线检测电路,在上述实施例及图1和图2的基础之上,参见图3,该增量式编码器的断线检测电路还包括:电源模块,用于根据第一电源正极的电压Vcc和第一电源负极的电压Vee,通过分压和转换,得到高比较电压Vcp+、低比较电压Vcp-、增量式编码器电源正极的电压Vpg+及增量式编码器电源负极的电压Vpg-。
优选的,电源模块用于得到增量式编码器电源正极的电压Vpg+及增量式编码器电源负极的电压Vpg-时,具体用于:
根据增量式编码器的额定电压,通过相应的转换设置,使得到的增量式编码器电源正极的电压Vpg+与增量式编码器电源负极的电压Vpg-之间的差值为增量式编码器的额定电压。
具体的,增量式编码器电源正极的电压Vpg+与增量式编码器电源负极的电压Vpg-之间的差值可以为5V或者12V,且该差值可调,以适配各种增量式编码器。
比如,参见图3,第一电源正极的电压Vcc为24V,第一电源负极的电压Vee为参考地电压COM;得到的高比较电压Vcp+为18V、增量式编码器电源正极的电压Vpg+为14V或7V(根据具体应用环境可调)、增量式编码器电源负极的电压Vpg-为1.5V、低比较电压Vcp-为0.7V;
优选的,参见图3,电源模块还用于生成报警单元连接的第二电源的电压+5V。
参见图3,增量式编码器电源正极的电压Vpg+由+24V(基于参考地COM)的第一电源正极的电压Vcc通过MC33063生成,具体的电路可以参见图3,此处不再赘述;并且图3仅为一种示例,具体可以视其应用环境而定,均在本申请的保护范围内。
图3的虚线圆框中表示电源连接指示灯,根据习惯,可以设计与相信号线断线指示不同的亮灯逻辑,比如在电源联通时绿色LED亮,电源未连接则灯灭。本实施例中未设置电源断线检测与MCU的连接,在具体的实际应用中,可以根据应用情况进行添加,此处不再赘述。
在本实施案例中,电源模块通过切换开关SW1变更MC33063的调压电阻,提高输出的增量式编码器电源正极的电压Vpg+,设计为+14V或者+7V。通过两个串联的二极管抬高编码器地的电压,设单一二极管压降为VD,图3中增量式编码器电源负极的电压Vpg-=2VD,大约为1.5V。对编码器而言,其得到的输入电压Vpg+与Vpg-的差值为12.5V或者5.5V,依然与现有技术中的12V、5V近似,略大于编码器电源需求,因此不影响编码器使用。
使用+24V的第一电源正极的电压Vcc通过电阻分压和二极管获得高比较电压Vcp+、低比较电压Vcp-。其中,Vcp-=VD,一般为0.7V左右;通过调节分压电阻值,使Vcp+>+14V,比如可以取18V。
断线检测电路中,各个检测单元的输入端正极使用COM下拉,输入端负极使用24V上拉。
显而易见+24V>+18V>+14V>2VD>VD>COM;
因此,本实施案例满足上述实施例中提出的条件:Vcc>Vvp+>Vpg+>Vpg->Vcp->Vee。
在满足Vpg+与Vpg-之差可以达到编码器电源需求的情况下,Vpg-可抬升为任意值,以本示例为例,在连接额定电压为12V的增量式编码器情况下,Vgp-只要不超过12(24-12)V即可。
上述实施例中,各个电源均以COM为参考地;而在具体的实际应用中,还可以通过其他方式实现断线检测电压条件,如编码器电源使用GND作为参考地,由于存在-15V,第一电源负极的电压Vee可使用-15下拉,此时增量式编码器电源负极的电压Vpg-可直接使用GND,图3中并未显示。此时,第一电源正极的电压Vcc为+15V,第一电源负极的电压Vee为-15V;得到的高比较电压Vcp+为12V到15V之间(比如14V)、增量式编码器电源正极的电压Vpg+为12V或5V(根据具体应用环境可调)、增量式编码器电源负极的电压Vpg-为地电压GND、低比较电压Vcp-为位于0V到-15V之间之间(比如-5V)。由于满足Vcc>Vvp+>Vpg+>Vpg->Vcp->Vee条件,仍然可实现断线检测。根据具体应用环境而进行适应性设置的电路连接方式,均在本申请的保护范围内。
本发明另一实施例还提供了一种增量式编码器的连接电路,连接于增量式编码器与控制器之间,该增量式编码器的连接电路包括:
三个信号处理电路,分别与增量式编码器的A、B、Z相信号线及控制器相连:
及上述任一实施例所述的增量式编码器的断线检测电路。
具体的连接关系及工作原理与上述实施例相同,此处不再一一赘述。
优选的,各个信号处理电路参见图4,包括:防反接二极管、限流滤波模块、第一光耦及副边电路;其中:
防反接二极管的正极作为信号处理电路的相信号线输入正极;
防反接二极管的负极与限流滤波模块的输入端正极相连;
限流滤波模块的输入端负极为信号处理电路的相信号线输入负极;
限流滤波模块的输出端与第一光耦的输入端相连;
第一光耦的输出端与副边电路的输入端相连;
副边电路的输出端为信号处理电路的输出端。
优选的,如图4所示,限流滤波模块包括:第一电阻R5、第二电阻R6及开关管Q1;其中:
第一电阻R5的一端为限流滤波模块的输入端正极;
第一电阻R5的另一端与开关管Q1的集电极相连,连接点为限流滤波模块的输出端正极;
开关管Q1的发射极与第二电阻R6的一端相连,连接点为限流滤波模块的输入端负极;
开关管Q1的基极与第二电阻R6的另一端相连,连接点为限流滤波模块的输出端负极。
优选的,参见图5,限流滤波模块还包括:第三电阻R4及电容C3;其中:
第三电阻R4与电容C3并联连接于限流滤波模块的输入端正极与输入端负极之间。
图4和图5中的信号处理电路仅为示例作用,图中的限流滤波模块部及光耦选型可任意变更。实际运用该断线检测电路时,对编信号处理电路存在且仅存在以下要求:
输入端正极的防反接二极管必须要有;
输入端正极和输入端负极之间不能有电阻直接跨接,如需内部上拉电阻,如图5中的第三电阻R4,需放置在防反接二极管后方,否则会导致检测单元无法正常工作。
优选的,当增量式编码器为集电极开路输出的增量式编码器时,A、B、Z相信号线分别与相应信号处理电路的相信号线输入正极(检测单元的输入端正极A+、B+、Z+)相连,且各个信号处理电路的相信号线输入正极分别通过相应的上拉电阻与增量式编码器电源正极相连;各个信号处理电路的相信号线输入负极(检测单元的输入端负极A-、B-、Z-)均与增量式编码器电源负极相连。
如不使用外部上拉电阻,可将A、B、Z相信号线对应连接至检测单元的输入端负极A-、B-、Z-处,采用检测单元的输入端正极A+、B+、Z+与增量式编码器电源正极短接。但此时由于设计电路无法区分悬空和高阻,所以检测单元的输入端负极A-、B-、Z-三处断线检测会失效,始终处于常亮状态。
优选的,该信号处理电路与增量式编码器的断线检测电路集成设置于电路板上,利于该增量式编码器的连接电路的应用和量产。
当信号处理电路与增量式编码器的断线检测电路集成设置于电路板上时,信号处理电路的相信号线输入正极与相应检测单元的输入端正极可以连接于电路板上同一个输入引脚,同样,信号处理电路的相信号线输入负极与相应检测单元的输入端负极将连接于电路板上同一个输入引脚。
其余工作原理与上述实施例相同,此处不再一一赘述。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
以上仅是本发明的优选实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种增量式编码器的断线检测电路,其特征在于,包括三个检测单元,所述三个检测单元分别用于与增量式编码器的A、B、Z相信号线相连;所述检测单元包括:上拉电阻、下拉电阻、第一比较模块和第二比较模块;其中:
所述下拉电阻的一端与第一电源负极相连;所述下拉电阻的另一端与所述第一比较模块的输入端正极相连,连接点作为所述检测单元的输入端正极与所述增量式编码器相应的相信号线正极相连;
所述上拉电阻的一端与第一电源正极相连;所述上拉电阻的另一端与所述第二比较模块的输入端负极相连,连接点作为所述检测单元的输入端负极与所述增量式编码器相应的相信号线负极相连;
所述第一比较模块的输入端负极接收低比较电压;所述第一比较模块的输出端为所述检测单元的正输出端,用于输出相应的相信号线输入正极是否断线的检测结果;
所述第二比较模块的输入端正极接收高比较电压;所述第二比较模块的输出端为所述检测单元的负输出端,用于输出相应的相信号线输入负极是否断线的检测结果;
所述增量式编码器的断线检测电路中各电压满足:
Vcc>Vcp+>Vpg+>Vpg->Vcp->Vee;
Vcc为所述第一电源正极的电压,Vcp+为所述高比较电压,Vpg+为增量式编码器电源正极的电压,Vpg-为增量式编码器电源负极的电压,Vcp-为所述低比较电压,Vee为所述第一电源负极的电压。
2.根据权利要求1所述的增量式编码器的断线检测电路,其特征在于,所述第一比较模块和所述第二比较模块均为比较器;比较器的同相输入端为相应比较模块的输入端正极,比较器的反相输入端为相应比较模块的输入端负极,比较器的输出端为相应比较模块的输出端;
或者,所述第一比较模块和所述第二比较模块均为光耦;光耦的输入端正极为相应比较模块的输入端正极,光耦的输入端负极为相应比较模块的输入端负极,光耦的输出端正极为相应比较模块的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的增量式编码器的断线检测电路,其特征在于,还包括:报警单元及六个发光二极管;其中:
六个发光二极管的负极分别与所述三个检测单元的六个输出端一一对应相连;
六个发光二极管的正极相连,连接点与所述报警单元的输入端相连,并通过电阻与第二电源相连;
所述报警单元用于在所述三个检测单元的六个输出端中至少一个输出端输出低电平时,通过输出端输出报警信号至控制器。
4.根据权利要求1或2所述的增量式编码器的断线检测电路,其特征在于,还包括:电源模块,用于根据所述第一电源正极的电压Vcc和所述第一电源负极的电压Vee,通过分压和转换,得到所述高比较电压Vcp+、所述低比较电压Vcp-、增量式编码器电源正极的电压Vpg+及增量式编码器电源负极的电压Vpg-。
5.根据权利要求4所述的增量式编码器的断线检测电路,其特征在于,所述电源模块用于得到所述增量式编码器电源正极的电压Vpg+及所述增量式编码器电源负极的电压Vpg-时,具体用于:
根据所述增量式编码器的额定电压,通过相应的转换设置,使得到的所述增量式编码器电源正极的电压Vpg+与所述增量式编码器电源负极的电压Vpg-之间的差值为所述增量式编码器的额定电压。
6.一种增量式编码器的连接电路,其特征在于,连接于增量式编码器与控制器之间,所述增量式编码器的连接电路包括:
三个信号处理电路,分别与增量式编码器的A、B、Z相信号线及所述控制器相连:
及权利要求1至5任一所述的增量式编码器的断线检测电路。
7.根据权利要求6所述的增量式编码器的连接电路,其特征在于,所述信号处理电路包括:防反接二极管、限流滤波模块、第一光耦及副边电路;其中:
所述防反接二极管的正极作为所述信号处理电路的相信号线输入正极;
所述防反接二极管的负极与所述限流滤波模块的输入端正极相连;
所述限流滤波模块的输入端负极作为所述信号处理电路的相信号线输入负极;
所述限流滤波模块的输出端与所述第一光耦的输入端相连;
所述第一光耦的输出端与所述副边电路的输入端相连;
所述副边电路的输出端为所述信号处理电路的输出端。
8.根据权利要求7所述的增量式编码器的连接电路,其特征在于,所述限流滤波模块包括:第一电阻、第二电阻及开关管;其中:
所述第一电阻的一端为所述限流滤波模块的输入端正极;
所述第一电阻的另一端与所述开关管的集电极相连,连接点为所述限流滤波模块的输出端正极;
所述开关管的发射极与所述第二电阻的一端相连,连接点为所述限流滤波模块的输入端负极;
所述开关管的基极与所述第二电阻的另一端相连,连接点为所述限流滤波模块的输出端负极。
9.根据权利要求8所述的增量式编码器的连接电路,其特征在于,所述限流滤波模块还包括:第三电阻及电容;其中:
所述第三电阻与所述电容并联连接于所述限流滤波模块的输入端正极与输入端负极之间。
10.根据权利要求7至9任一所述的增量式编码器的连接电路,其特征在于,增量式编码器为集电极开路输出的增量式编码器时,A、B、Z相信号线分别与相应信号处理电路的相信号线输入正极相连,且各个信号处理电路的相信号线输入正极分别通过相应的上拉电阻与所述增量式编码器电源正极相连;各个信号处理电路的相信号线输入负极均与所述增量式编码器电源负极相连。
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