CN203116757U - 光电编码器及光栅正交波形细分功能电路 - Google Patents
光电编码器及光栅正交波形细分功能电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种光电编码器及光栅正交波形细分功能电路，属于电路元件。包括用于接收光栅或光电编码器发出的信号的前置预处理滤波器，微处理器通过显示驱动芯片与数码管显示器连接，微处理器还与485通讯接口芯片连接，鉴相器与该微处理器连接，该前置预处理滤波器与细分专用集成电路连接，该细分专用集成电路与鉴相器连接。本实用新型的优点在于：结构新颖，使光电编码器及光栅输出的正交波形进一步细分，提高了位移及角度测量的精度，电路简单，体积小，集成高，无温度漂移，不受场合限制。
Description
技术领域
本实用新型属于电路元件，使光电编码器及光栅输出的正交波形进一步细分，以提高位移及角度测量的精度。
背景技术
以往的光栅及光电编码器，为提高分辨率和精度所采用的正交波形细分技术，多为一些国内厂家生产的功能模块。其主要缺点是，内部结构多为网络电阻形式，不可避免地存在较严重的温度漂移。再有就是这种结构集成度不高、电路复杂、体积庞大，最多只能达到10倍细分，不仅精度受到限制，也直接影响到产品的可靠性。还有一种解决方案，是在A/D采用的基础上，辅之以软件细分。这种方法虽然可达到较高的分辨率，但却是以牺牲实时性和响应速度为代价的，使其应用场合受到极大限制。
发明内容
本实用新型提供一种光电编码器及光栅正交波形细分功能电路，以解决现有光电编码器及光栅正交波形输出电路存在的位移及角度测量精度不高的问题。
本实用新型的技术方案是：包括用于接收光栅或光电编码器发出的信号的前置预处理滤波器，微处理器通过显示驱动芯片与数码管显示器连接，微处理器还与485通讯接口芯片连接，鉴相器与该微处理器连接，其特征在于：该前置预处理滤波器与细分专用集成电路连接，该细分专用集成电路与鉴相器连接。
所述细分专用集成电路采用国际上的IC-HANS公司生产的IC-NV专用集成电路芯片。
本实用新型的优点在于：结构新颖，使光电编码器及光栅输出的正交波形进一步细分，提高了位移及角度测量的精度，电路简单，体积小，集成高，无温度漂移，不受场合限制。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的细分专用集成电路部分的原理图。
具体实施方式
包括用于接收光栅或光电编码器发出的信号的前置预处理滤波器2，微处理器8通过显示驱动芯片6与数码管显示器5连接，微处理器8还与485通讯接口芯片7连接，鉴相器4与该微处理器8连接，其特征在于：该前置预处理滤波器2与细分专用集成电路3连接，该细分专用集成电路与鉴相器4连接。
所述细分专用集成电路3采用国际上的IC-HANS公司生产的IC-NV专用集成电路芯片；前置预处理滤波器2由四运放TL084组成；鉴相电路4采用CPLD芯片EPM7064；微处理器8选用飞利浦公司的P89C51RC；显示驱动芯片6采用HD7279芯片；485通讯接口芯片7采用芯片MAX487。
光栅或光电编码器1输出信号先经前置预处理滤波器后，进入细分专用集成电路IC-NV，细分专用集成电路IC-NV输出的脉冲信号，又进入鉴相器CPLD 7064，同时实现数字细分；鉴相器CPLD器件7064的输出进入P89C51RC的T0、T1端。
整个功能单元，实现模拟16细分，由细分专用集成电路IC-NV完成，实现数字4细分由CPLD芯片EPM7064完成；总体实现4*16=64细分，响应频率高达200KHz。
以四运算放大器作为光栅及光电编码器输出正交信号的预处理前级，其主要作用是实现信号电平转换、幅度匹配、噪声滤波，为细分核心功能芯片的处理，做好准备。
经过预处理前级后，被去除噪声的正弦和余弦波形信号进入细分专用集成电路IC-NV，该集成电路芯片的特点是：细分能力强，最大细分能力可达16细分；与光栅、光电编码器的适配性能好，只需特定引脚对地和电源的不同跳线组合，便可构成了9档放大倍数增益。
经过IC-NV专用集成电路细分后，信号进入CPLD芯片EPM7064逻辑编程实现的数字4细分和鉴相环节，由此输出具有方向特征的双路脉冲。
要实现位移与角度的完整测量、读取，还必须对上述脉冲进行计数、运算、显示和上位机传输。实现这些功能的芯片，由P89C51RC来承担。
P89C51RC是51系列单片机的增强型，它内部有两个16位计数器，正好实现对芯片EPM7064输出的正反向脉冲的累加计数；用其IO口操作芯片HD7279，完成位移或角度测量的数码管直观显示；用其串口操作芯片MAX487，实现与上位机的485总线通讯。
Claims (2)
1.一种光电编码器及光栅正交波形细分功能电路，包括用于接收光栅或光电编码器发出的信号的前置预处理滤波器，微处理器通过显示驱动芯片与数码管显示器连接，微处理器还与485通讯接口芯片连接，鉴相器与该微处理器连接，其特征在于：该前置预处理滤波器与细分专用集成电路连接，该细分专用集成电路与鉴相器连接。
2.根据权利要求1所述光电编码器及光栅正交波形细分功能电路，其特征在于：细分专用集成电路采用国际上的IC-HANS公司生产的IC-NV专用集成电路芯片。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108628207A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-10-09 | 杭州电子科技大学 | 一种正交式光电脉冲传感器信号的多功能细分电路 |
| CN109520529A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-26 | 苏州汇川技术有限公司 | 编码器读头及编码器 |
| CN109855661A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-06-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种增量式编码器信号处理方法和系统 |
| CN112985325A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-06-18 | 天津飞旋科技股份有限公司 | 正余弦编码器的位置解码方法、装置及计算机可读介质 |
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