CN211148881U - 增量式编码器a、b相信号线断线检测系统 - Google Patents
增量式编码器a、b相信号线断线检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211148881U CN211148881U CN201921769662.XU CN201921769662U CN211148881U CN 211148881 U CN211148881 U CN 211148881U CN 201921769662 U CN201921769662 U CN 201921769662U CN 211148881 U CN211148881 U CN 211148881U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dsp
- hall
- signal
- microcontroller
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
本实用新型提供了增量式编码器A、B相信号线断线检测系统，包括多路总线收发器和微控制器，增量式编码器的A、B相输出信号HALL‑A、HALL‑B经过多路总线收发器后产生4路信号，分别为Hall‑A‑DSP、Hall‑B‑DSP、Hall‑D‑DSP、Hall‑E‑DSP，其中两路信号Hall‑A‑DSP、Hall‑D‑DSP与输入信号HALL‑A相同，另两路信号Hall‑B‑DSP、Hall‑E‑DSP与输入信号HALL‑B相同；信号Hall‑D‑DSP接入微控制器的GPIO模块实现测速，信号Hall‑E‑DSP信号接入微控制器的ECAP模块实现测速，信号Hall‑A‑DSP、Hall‑B‑DSP分别接入微控制器的EQEP模块的EQEP1A和EQEP1B实现测速。本实用新型利用控制芯片的外设资源，减少外部硬件电路的使用，降低了成本，减小了电路设计的复杂度，在完成故障检测的前提下优化了硬件电路设计，非常适用于仅考虑编码器A、B相断线的故障检测。
Description
技术领域
本实用新型属于电机检测技术领域，尤其是涉及一种增量式编码器A、B相信号线断线检测系统。
背景技术
在电机控制系统中，往往需要对电机的转速进行实时测量，增量式编码器具有精度高、抗干扰性好等优点，利用其A、B两路信号线的正交特性，即可实现速度计算，目前被广泛应用于电机测速系统。但是在实际运行过程中，由于连接端子松动或者编码器内部故障等原因，可能会导致编码器输出的A、B信号线出现断线，导致测速出现误差，影响电机运行，甚至引起安全事故。尤其A、B两根信号线只断一根时，测速值为实际值的一半，并不为0，因此较难通过直接观察测速值确定是否发生了断线故障并且定位故障的信号线。
目前编码器断线检测通常采用增加硬件检测电路的方式，编码器的输出信号经过硬件电路的处理，在编码器出现断线时输出故障信号，实现故障检测。该方法会增加硬件电路的成本和复杂性，而且没有充分利用控制器芯片的计算能力。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种增量式编码器A、B相信号线断线检测系统，在完成故障检测的前提下优化了硬件电路设计，降低了成本，减小了电路设计的复杂度。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
增量式编码器A、B相信号线断线检测系统，包括多路总线收发器和微控制器，
增量式编码器的A、B相输出信号HALL-A、HALL-B经过多路总线收发器后产生4路信号，分别为Hall-A-DSP、Hall-B-DSP、Hall-D-DSP、Hall-E-DSP，其中两路信号Hall-A-DSP、Hall-D-DSP与输入信号HALL-A相同，另两路信号Hall-B-DSP、Hall-E-DSP与输入信号HALL-B相同；
信号Hall-D-DSP接入微控制器的GPIO模块实现测速，信号Hall-E-DSP信号接入微控制器的ECAP模块实现测速，信号Hall-A-DSP、Hall-B-DSP分别接入微控制器的EQEP模块的EQEP1A和EQEP1B实现测速。
进一步的，所述微控制器的型号为TMS320F28035。
进一步的，所述多路总线收发器为八路总线收发器，型号为SN74HC245。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
本实用新型利用控制芯片的外设资源，减少外部硬件电路的使用，降低了成本，减小了电路设计的复杂度，在完成故障检测的前提下优化了硬件电路设计，非常适用于仅考虑编码器A、B相断线的故障检测。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的断线检测系统的硬件连接原理框图；
图2为本实用新型实施例所述的断线检测系统的工作流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
增量式编码器A、B相信号线断线检测系统，如图1所示，包括多路总线收发器和微控制器，
增量式编码器的A、B相输出信号HALL-A、HALL-B经过多路总线收发器后产生4路信号，分别为Hall-A-DSP、Hall-B-DSP、Hall-D-DSP、Hall-E-DSP，其中两路信号Hall-A-DSP、Hall-D-DSP与输入信号HALL-A相同，另两路信号Hall-B-DSP、Hall-E-DSP与输入信号HALL-B相同；
信号Hall-D-DSP接入微控制器的GPIO模块实现测速，信号Hall-E-DSP信号接入微控制器的ECAP模块实现测速，信号Hall-A-DSP、Hall-B-DSP分别接入微控制器的EQEP模块的EQEP1A和EQEP1B实现测速。
本申请同时利用ECAP模块、GPIO模块和EQEP模块同时进行测速，并将测速结果进行比较，当编码器出现断线故障时，三个模块产生的测速值不同，通过对不同断线情况产生的事件进行判断，即可确定断线故障。
本实施例的所述微控制器的型号为TMS320F28035。
本实施例的所述多路总线收发器为八路总线收发器，型号为SN74HC245。
具体的，
EQEP模块测速：采用TMS320F28035芯片自带的EQEP模块测速，通过配置相关寄存器实现速度计算。
ECAP模块测速：采用TMS320F28035芯片自带的ECAP模块测速，通过配置相关寄存器实现速度计算。
GPIO模块测速：通过定时采集TMS320F28035芯片GPIO9管脚的高低电平，配合简单的计算即可实现速度的计算，具体实现方式主要有两种：第一种T法，即在电机运行低速阶段，通过采样GPIO管脚电平变换的时间来计算电机速度；第二种M法，即在电机高速运行时，在特定时间内，采集GPIO电平变换次数来计算电机速度。这两个方法均属于现有技术，通过简单的编程即可实现。
本申请的断线检测系统工作过程如下：
如图2所示，
正常情况下，GPIO模块与EQEP模块的EQEP1B的测速结果相同，ECAP模块与EQEP模块的EQEP1A的测速结果相同，且不为0；
当增量式编码器的HALL-A出现断线时，GPIO9引脚接收不到方波信号，测速值为0，EQEP模块只能接收到HALL-B的信号，测速值为实际值的一半，但不为0，所以，此时EQEP模块的测速值和GPIO模块的测速值不等，产生HALL-A断线故障事件；
同理，当HALL-B出现断线时，EQEP模块的测速值和ECAP模块的测速值不等，产生HALL-B断线故障事件；
当HALL-A和HALL-B均断线时，速度值恒为0，通过多个周期的速度检测，当测速值恒为0且电机不处于停机转态时，则产生HALL-A、HALL-B均断线事件。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.增量式编码器A、B相信号线断线检测系统，其特征在于：包括多路总线收发器和微控制器，
增量式编码器的A、B相输出信号HALL-A、HALL-B经过多路总线收发器后产生4路信号，分别为Hall-A-DSP、Hall-B-DSP、Hall-D-DSP、Hall-E-DSP，其中两路信号Hall-A-DSP、Hall-D-DSP与输入信号HALL-A相同，另两路信号Hall-B-DSP、Hall-E-DSP与输入信号HALL-B相同；
信号Hall-D-DSP接入微控制器的GPIO模块实现测速，信号Hall-E-DSP信号接入微控制器的ECAP模块实现测速，信号Hall-A-DSP、Hall-B-DSP分别接入微控制器的EQEP模块的EQEP1A和EQEP1B实现测速。
2.根据权利要求1所述的增量式编码器A、B相信号线断线检测系统，其特征在于：所述微控制器的型号为TMS320F28035。
3.根据权利要求1所述的增量式编码器A、B相信号线断线检测系统，其特征在于：所述多路总线收发器为八路总线收发器，型号为SN74HC245。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921769662.XU CN211148881U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 增量式编码器a、b相信号线断线检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921769662.XU CN211148881U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 增量式编码器a、b相信号线断线检测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211148881U true CN211148881U (zh) | 2020-07-31 |
Family
ID=71771218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921769662.XU Active CN211148881U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 增量式编码器a、b相信号线断线检测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211148881U (zh) |
-
2019
- 2019-10-21 CN CN201921769662.XU patent/CN211148881U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104246521B (zh) | 智能变电站继电保护功能自动测试的方法及装置 | |
| CN104483011A (zh) | 一种旋转机械多通道振动信号的在线检测与分析系统及方法 | |
| CN104965147A (zh) | 低压用户电能表串户检测系统及检测方法 | |
| CN103197176A (zh) | 一种高压直流输电阀控设备试验系统及方法 | |
| CN103344848A (zh) | 基于多微处理器的三相电源缺相判断和相序检测装置及其检测方法 | |
| WO2022016812A1 (zh) | 一种基于高压mcu的高低压信号采样及传输系统 | |
| CN102854372B (zh) | 高压母线电流的检测装置和电池管理系统 | |
| CN204287307U (zh) | 变压器、基于变压器的电流检测电路 | |
| CN211148881U (zh) | 增量式编码器a、b相信号线断线检测系统 | |
| CN110632445A (zh) | 增量式编码器a、b相信号线断线检测系统及方法 | |
| CN101126773A (zh) | 电子式互感器高压侧冗余备份电路及故障检测方法 | |
| CN202836819U (zh) | 智能型的电能监测仪的多路温度采集电路 | |
| CN105425773A (zh) | 一种控制系统的继电器输出通道诊断装置及方法 | |
| CN103884982B (zh) | 低压微机保护测控装置操作板继电器智能校验系统 | |
| CN110324067B (zh) | 一种电力线通信故障检测电路及检测装置 | |
| CN202034064U (zh) | 一种dcs系统信号传输模件性能检测装置 | |
| CN110597124A (zh) | 一种硬件冗余的通信架构 | |
| CN203416256U (zh) | 差分平衡mil-std-1553a/b信号中继器 | |
| CN105068443B (zh) | 一种用于半实物仿真的安全接口装置的设计方法 | |
| CN103678081A (zh) | 用于快捷外设互联标准插槽的检测系统及其方法 | |
| CN102590657B (zh) | 智能载波电能表通讯能力测试装置及其测试方法 | |
| CN203984098U (zh) | 一种电力通信网络的快速测试装置 | |
| CN101762756B (zh) | 基于激光泵的电力设备运行状况在线监测系统 | |
| CN205157656U (zh) | 三相逆变器输出缺相检测装置及三相逆变器 | |
| CN111090257A (zh) | 驱动器检测系统及检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210713 Address after: 300000 Huaying building-1116, Central Avenue, pilot free trade zone (Airport Economic Zone), Binhai New Area, Tianjin Patentee after: Tianjin Huaying Hydrogen Power Technology Co.,Ltd. Address before: Block F, no.6, Huafeng Road, Huaming hi tech Industrial Zone, Dongli District, Tianjin Patentee before: TIANJIN ZHONGKE HUAYING TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220602 Address after: 300300 floor 2-3, block G3, No. 6, Huafeng Road, Huaming high tech Industrial Zone, Dongli District, Tianjin Patentee after: TIANJIN ZHONGKE HUAYING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 300000 Huaying building-1116, Central Avenue, pilot free trade zone (Airport Economic Zone), Binhai New Area, Tianjin Patentee before: Tianjin Huaying Hydrogen Power Technology Co.,Ltd. |