CN110567501A - 一种新型磁编码器的电子调零电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型磁编码器的电子调零电路，包括信号输出端口，所述信号输出端口的引脚分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ和四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ的引脚连接，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ的引脚1连接磁编码器芯片的引脚所述磁编码器芯片的引脚连接四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ的引脚，所述磁编码器芯片的引脚连接8位MCU微处理器的引脚。本发明可使调零操作步骤简单；调零位置精度高；调零次数没有限。
Description
技术领域
本发明涉及自动化测量技术领域，具体涉及一种新型磁编码器的电子调零电路。
背景技术
利用编码器UVW信号进行初始定位的永磁同步电机需要进行编码器调零操作，使编码器的零位和电机电气角度零位对应起来，这样上电才能完成永磁同步电机的启动。
传统的机械调零通常根据其内部的调零电路配合机械调零的方式，步骤通常如下：用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；调整编码器转轴与电机轴的相对位置；一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上，锁定编码器与电机的相对位置关系；来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。由上述步骤可知传统的机械调零过程比较复杂，而且精度存在误差。
传统的磁编码器软件调零，需要7根线将上位机与编码器板子相连接，其中两个电源线和五个通信线。接线比较麻烦，而且写零次数有限，最大只能写四次。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型磁编码器的电子调零电路，以解决上述背景技术中提出的传统的机械调零过程比较复杂，而且精度存在误差的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型磁编码器的电子调零电路，包括信号输出端口，所述信号输出端口的引脚1～引脚6分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ的引脚2、引脚3、引脚6、引脚5、引脚10和引脚11连接，所述号信号输出端口的引脚7～引脚12分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ的引脚14、引脚13、引脚10、引脚11、引脚6和引脚5连接，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ和四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ的引脚4和引脚12均接地，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ的引脚1、引脚7和引脚9分别连接磁编码器芯片的引脚16、引脚15和引脚14，所述磁编码器芯片的引脚1～引脚3分别连接四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ的引脚15、引脚9和引脚7，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ的引脚16串联二极管D2后接地，所述磁编码器芯片的引脚4串联电容C6后接地，引脚9和引脚12分别连接电源和接地，所述磁编码器芯片的引脚9和引脚12之间连接电容C7，所述磁编码器芯片的引脚5～引脚8分别连接8位MCU微处理器的引脚17、引脚16、引脚15和引脚14，所述8位MCU微处理器的引脚3串联LED灯LC后连接电源，所述8位MCU微处理器的引脚4分别连接电阻R1和电容C2一端，所述电阻R1和电容C2另一端分别连接电源和接地，所述8位MCU微处理器的引脚1连接电阻R37后悬空。
优选地，所述电容C6电容值为1μF，所述电容C7电容值为1μF，所述电容C2电容值为100nF，所述电阻R1的阻值为10KΩ，所述电阻R38的阻值为300Ω。
优选地，所述二极管D2为肖特基二极管。
优选地，所述8位MCU微处理器为NUVOTON的N76E003。
本发明的技术效果和优点：本发明可使调零操作步骤简单；调零位置精度高；调零次数没有限制。
附图说明
图1为本发明的电路原理图；
图2为本发明的四路单独信号转差分输出芯片引脚示意图；
图3为本发明的磁编码器芯片引脚示意图；
图4为本发明的8位MCU微处理器引脚示意图。
图中：1-信号输出端口，2-四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ，3-四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ，4-磁编码器芯片，5-8位MCU微处理器。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接或是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
实施例1
如图1～图4所示的一种新型磁编码器的电子调零电路，包括信号输出端口1，所述信号输出端口1是整个编码器板子的信号输出口，包括ABZ差分信号输出端口和UVW差分信号输出端口，可将差分输出的12路信号通过屏蔽线缆输出给伺服控制器，所述信号输出端口1得ABZ差分信号输出端口对应的引脚1～引脚6分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ2的引脚2、引脚3、引脚6、引脚5、引脚10和引脚11连接，所述信号输出芯片1的UVW差分信号输出端口对应的引脚7～引脚12分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ3的引脚14、引脚13、引脚10、引脚11、引脚6和引脚5连接，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ2和四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ3的引脚4和引脚12均接地，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ2的引脚1、引脚7和引脚9分别连接磁编码器芯片4的引脚16、引脚15和引脚14，所述磁编码器芯片4的引脚1～引脚3分别连接四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ3的引脚15、引脚9和引脚7，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ2的引脚16串联二极管D2后接地，所述磁编码器芯片4的引脚4串联电容C6后接地，引脚9和引脚12分别连接电源和接地，所述磁编码器芯片4的引脚9和引脚12之间连接电容C7，所述磁编码器芯片4的引脚5～引脚8分别连接8位MCU微处理器5的引脚17、引脚16、引脚15和引脚14，所述8位MCU微处理器5和磁编码器芯片4之间可以进行通信，可以修改磁编码器芯片4内部寄存器配置和零点所在位置，所述8位MCU微处理器5的引脚3串联LED灯LC后连接电源，所述8位MCU微处理器5的引脚4分别连接电阻R1和电容C2一端，所述电阻R1和电容C2另一端分别连接电源和接地，所述8位MCU微处理器5的引脚1连接电阻R37后悬空，此电阻R37用于写零使能输入操作。它的一端连接MCU的IO输入口，一端悬空为过孔。电机转子定位到零位后，短接悬空的过孔和GND三秒以上，MCU将通过MISO等通信口与磁编芯片进行通信，实现写零操作。写零成功以后，LED灯LC将闪烁。
实施例2
如图1～图4所示的一种新型磁编码器的电子调零电路，包括信号输出端口1，所述信号输出端口1是整个编码器板子的信号输出口，将差分输出的12路信号通过屏蔽线缆输出给伺服控制器，所述信号输出端口1的引脚1～引脚6分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ2的引脚2、引脚3、引脚6、引脚5、引脚10和引脚11连接，所述信号输出端口1的引脚7～引脚12分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ3的引脚14、引脚13、引脚10、引脚11、引脚6和引脚5连接，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ2和四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ3的引脚4和引脚12均接地，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ2的引脚1、引脚7和引脚9分别连接磁编码器芯片4的引脚16、引脚15和引脚14，所述磁编码器芯片4的引脚1～引脚3分别连接四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ3的引脚15、引脚9和引脚7，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ2的引脚16串联二极管D2后接地，所述磁编码器芯片4的引脚4串联电容C6后接地，引脚9和引脚12分别连接电源和接地，所述磁编码器芯片4的引脚9和引脚12之间连接电容C7，所述磁编码器芯片4的引脚5～引脚8分别连接8位MCU微处理器5的引脚17、引脚16、引脚15和引脚14，所述8位MCU微处理器5和磁编码器芯片4之间可以进行通信，可以修改磁编码器芯片4内部寄存器配置和零点所在位置，所述8位MCU微处理器5的引脚3串联LED灯LC后连接电源，所述8位MCU微处理器5的引脚4分别连接电阻R1和电容C2一端，所述电阻R1和电容C2另一端分别连接电源和接地，所述8位MCU微处理器5的引脚1连接电阻R37后悬空，此电阻R37用于写零使能输入操作。它的一端连接MCU的IO输入口，一端悬空为过孔。电机转子定位到零位后，短接悬空的过孔和GND三秒以上，MCU将通过MISO等通信口与磁编芯片进行通信，实现写零操作。写零成功以后，LED灯LC将闪烁，零点将会保存在MCU内部Flash中。
优选地，所述电容C6电容值为1μF，所述电容C7电容值为1μF，所述电容C2电容值为100nF，所述电阻R1的阻值为10KΩ，所述电阻R38的阻值为300Ω。
优选地，所述二极管D2为肖特基二极管，用于电源输入保护，当电源反接或者过压时，此二极管将会导通，让电流从这里流过保护内部电路不被破坏。
优选地，所述8位MCU微处理器为NUVOTON的N76E003。
本发明工艺流程和工作原理为：将电机与编码器接线，并接通电源，电机会被拉至0°；短接编码器板子上写零输入使能3秒以上，指示灯闪烁，写零完成。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型磁编码器的电子调零电路，包括信号输出端口，其特征在于：所述信号输出端口的引脚1～引脚6分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ的引脚2、引脚3、引脚6、引脚5、引脚10和引脚11连接，所述信号输出端口的引脚7～引脚12分别与四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ的引脚14、引脚13、引脚10、引脚11、引脚6和引脚5连接，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ和四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ的引脚4和引脚12均接地，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ的引脚1、引脚7和引脚9分别连接磁编码器芯片的引脚16、引脚15和引脚14，所述磁编码器芯片的引脚1～引脚3分别连接四路单独信号转差分输出芯片Ⅱ的引脚15、引脚9和引脚7，所述四路单独信号转差分输出芯片Ⅰ的引脚16串联二极管D2后接地，所述磁编码器芯片的引脚4串联电容C6后接地，引脚9和引脚12分别连接电源和接地，所述磁编码器芯片的引脚9和引脚12之间连接电容C7，所述磁编码器芯片的引脚5～引脚8分别连接8位MCU微处理器的引脚17、引脚16、引脚15和引脚14，所述8位MCU微处理器的引脚3串联LED灯LC后连接电源，所述8位MCU微处理器的引脚4分别连接电阻R1和电容C2一端，所述电阻R1和电容C2另一端分别连接电源和接地，所述8位MCU微处理器的引脚1连接电阻R37后悬空。
2.根据权利要求1所述的一种新型磁编码器的电子调零电路，其特征在于：所述电容C6电容值为1μF，所述电容C7电容值为1μF，所述电容C2电容值为100nF，所述电阻R1的阻值为10KΩ，所述电阻R38的阻值为300Ω。
3.根据权利要求1所述的一种新型磁编码器的电子调零电路，其特征在于：所述二极管D2为肖特基二极管。
4.根据权利要求1所述的一种新型磁编码器的电子调零电路，其特征在于：所述8位MCU微处理器为NUVOTON的N76E003。
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|---|---|---|---|---|
| CN111811544A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-23 | 赛卓微电子(深圳)有限公司 | 一种增量式编码器ic调零的方法 |
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2019
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| CN111811544B (zh) * | 2020-07-09 | 2022-05-06 | 赛卓微电子(深圳)有限公司 | 一种增量式编码器ic调零的方法 |
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