CN216561446U - 一种编码器控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种编码器控制电路，包括：编码器，输出第一电信号和第二电信号；开关二极管，接收第一电信号和第二电信号，并将第一电信号和第二电信号输出至高速光耦合器；高速光耦合器，对第一电信号和第二电信号进行信号的隔离，输出第一隔离信号和第二隔离信号；反相器，对第一隔离信号和第二隔离信号进行反向处理，输出第一反向信号和第二反向信号；处理控制器，对第一反向信号和第二反向信号进行通信处理。通过本控制电路能够兼容不同电源电压的编码器工作，将控制电路的输出端和输入端进行隔离，提高了整个控制电路的抗干扰能力，在面对大量的数据传输时，能够与编码器的传输速度相适配，减少部分信号存在被干扰的问题。

Description

一种编码器控制电路

技术领域

本实用新型涉及编码器的技术领域，特别涉及一种编码器控制电路。

背景技术

随着工业设备的发展与应用，AGV机器人也广泛地应用在不同的工作场合，其中，编码器作为AGV机器人重要的外部设备，发挥着至关重要的作用。但是一般的编码器控制电路的存在驱动方式单一，信号输入输出没有隔离，使得AGV机器人在长期工作中带俩潜在的隐患；再加上一般的编码器有固定的的电源电压，数据传输较快，无法兼容其他不同的电源电压，当外接的编码器的电源电压与控制电路上的电源电压不适配时，会导致编码器无法正常工作。

在现有技术中，在面对大量的数据传输时，编码器传输速率增大，其编码器控制电路中抗干扰的能力与编码器的传输速度无法适配，仍会存在部分信号被干扰的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种编码器控制电路，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：提供一种编码器控制电路，包括：编码器，输出第一电信号和第二电信号；

开关二极管，接收所述第一电信号和所述第二电信号，并将所述第一电信号和所述第二电信号输出至高速光耦合器；

高速光耦合器，对所述第一电信号和所述第二电信号进行信号的隔离，所述高速光耦合器包括光耦LED和光敏三极管，第一光耦LED接收所述第一电信号，第二光耦LED接收所述第二电信号，第一光敏三极管输出第一隔离信号，第二光敏三极管输出第二隔离信号；

反相器，接收所述第一隔离信号和所述第二隔离信号，对所述第一隔离信号和所述第二隔离信号进行反向处理，输出第一反向信号和第二反向信号；

处理控制器，接收所述第一反向信号和所述第二反向信号，对所述第一反向信号和所述第二反向信号进行通信处理。

进一步，所述高速光耦合器的第一光耦LED与第三电阻并联，所述高速光耦合器的第二光耦LED与第四电阻并联，所述第一光耦LED的第一端口与所述第二光耦LED的第一端口接上拉电压。

进一步，所述开关二极管的第一端口与第一电容的第一端口连接，所述开关二极管的第二端口与第二电容的第一端口连接，第一电容的第二端口和第二电容的第二端口接地。

进一步，所述反相器包括第一逻辑反相器和第二逻辑反相器；

所述第一逻辑反相器的第二端口与所述高速光耦合器的第七端口连接，接收所述第一隔离信号，对所述第一隔离信号进行反向处理，所述第一逻辑反相器的第四端口通过第五电阻与所述处理控制器连接，输出所述第一反向信号至所述处理控制器；

所述第二逻辑反相器的第二端口与所述高速光耦合器的第六端口连接，接收所述第二隔离信号，对所述第二隔离信号进行反向处理，所述第二逻辑反相器的第四端口通过第六电阻与所述处理控制器连接，输出所述第二反向信号至所述处理控制器。

进一步，所述开关二极管为BAV23开关二极管。

进一步，所述编码器的输出方式包括：推挽输出、开漏输出。

进一步，所述高速光耦合器为TLP2168高速光耦合器。

本实用新型的有益效果是：通过本编码控制电路能够实现兼容不同的电源电压的编码器工作的功能，采用高速光耦隔离器，能够有效将控制电路的输出端和输入端进行隔离，提高了整个控制电路的抗干扰能力，在面对大量的数据传输时，能够与编码器的传输速度相适配，减少部分信号存在被干扰的问题。

附图说明

图1是本实用新型的一种编码器控制电路的框架示意图；

图2是本实用新型的一种编码器控制电路的部分电路图。

附图标记：100、编码器，200、处理控制器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，虽然在示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义的理解，所属技术领域的技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型的具体含义。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，一种编码器控制电路包括：编码器100，输出第一电信号和第二电信号至开关二极管D1；开关二极管D1接收第一电信号和第二电信号，且将第一电信号和第二电信号输出至高速光耦合器U1中，高速光耦合器U1接收第一电信号和第二电信号，对第一电信号和第二电信号进行信号隔离，输出第一隔离信号和第二隔离信号至反相器，反相器接收第一隔离信号和第二隔离信号，对第一隔离信号和第二隔离信号进行信号的反向处理，输出第一反向信号和第二反向信号至至处理控制器200，处理控制器200接收第一反向信号和第二反向信号，对第一反向信号和第二反向信号进行通信处理。其中，高速光耦合器U1包括光耦LED和光敏三极管，第一光耦LED接收第一电信号，第一光敏三极管输出第一隔离信号，第二光耦LED接收第二电信号，第二光敏三极管输出输出第二隔离信号。

也就是说，当编码器100输出第一电信号和第二电信号时，经过开关二极管D1后进入高速光耦隔离器U1进行信号的隔离，第一光耦LED接收第一电信号，即高速光耦隔离器U1的第一端口和第二端口接收从开关二极管D1第四端口发出的第一电信号；第二光耦LED接收第二电信号，即高速光耦隔离器U1的第三端口和第四端口接收从开关二极管D1第三端口发出的第二电信号。经过高速光耦隔离器U1对第一电信号和第二电信号进行隔离之后，第一光敏三极管输出第一隔离信号，即高速光耦隔离器U1的第七端口输出第一隔离信号，第二光敏三极管输出第二隔离信号，即高速光耦隔离器U1的第六端口输出第二隔离信号，反相器接收来自高速光耦隔离器U1的第一隔离信号和第二隔离信号，反相器对第一隔离信号和第二隔离信号进行反向处理，输出第一反向信号和第二反向信号至处理控制器200。此电路应用了高速光耦隔离器U1，有效将编码器100控制电路的输入端和输出端进行了隔离，提高整个控制电路的抗干扰性，在面对大量的数据传输时，高速光耦隔离器U1能够更好的适配编码器100，减少信号出现干扰的现象发生，除此之外，采用开关二极管D1和高速光耦隔离器U1配合工作，此控制电路能够兼容不同电源电压的编码器100工作，当外接的编码器100无论使用何种电源电压，此控制电路都可以适配编码器100的电源电压进行工作。

需要说明的是，本实施例采用的高速光耦合器U1为TLP2168高速光耦合器U1，此高速光耦合器U1的速度最高可以达到10M/bits,与普通的光耦合器相比，在面对大量的数据传输时，能够满足某些编码器100的工作要求，避免编码器100信号在传输过程中受到干扰，抗干扰能力更强，而且TLP2168为双通道高速光耦合器，所以其在减少需要多通道的设备数量以及降低成本方面非常有效。

本领域技术人员可以理解的是，编码器100的输出方式包括：推挽输出、开漏输出。编码器100通过推挽输出或者开漏输出的方式输出第一电信号和第二电信号。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，编码器控制电路还包括：开关二极管D1的第一端口与第一电容C1的第一端口连接，开关二极管D1的第二端口与第二电容C2的第一端口连接，第一电容C1的第二端口和第二电容C2的第二端口接地。也就是说，编码器100输出第一电信号与第二电信号至开关二极管D1，第一电信号和第二电信号经过第一电容C1和第二电容C2进入开关二极管D1，第一电容C1和第二电容C2对第一电信号和第二电信号进行滤波，然后输入至开关二极管D1的第一端口与第二端口，开关二极管D1的第四端口与第一电阻R1的第一端口连接，第一电阻R1的第二端口与高速光耦合器U1的第二端口连接，即开关二极管D1的第四端口通过第一电阻R1与高速光耦合器U1第二端口连接，将第一电信号输入至高速光耦合器U1；开关二极管D1的第三端口与第二电阻R2的第一端口连接，第二电阻R2的第二端口与高速光耦合器U1的第三端口连接，即开关二极管D1的第三端口通过第二电阻R2与高速光耦合器U1中第三端口连接，将第二电信号输入至高速光耦合器U1。此编码器控制电路承受的编码器100最高的工作电源电压取决于开关二极管D1的反向耐压，与此同时开关二极管D1避免了光耦LED的损坏。

需要说明的是，本编码器控制电路使用的开关二极管D1为BAV23开关二极管D1。BAV23开关二极管D1的反向耐压为250伏，因此，编码器控制电路可以实现兼容不同电源电压的编码器100工作的功能。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，编码器控制电路还包括：高速光耦合器U1的第一光耦LED与第三电阻R3并联，高速光耦合器U1的第二光耦LED与第四电阻R4并联，第一光耦LED的第一端口与所述第二光耦LED的第一端口接上拉电压。高速光耦合器U1第一端口与第三电阻R3的第一端口连接，第二端口与第三电阻R3的第二端口连接，使高速光耦合器U1内部的第一光耦LED与第三电阻R3的并联，高速光耦合器U1第一端口接上拉电压，即第一光耦LED的第一端口接上拉电压；高速光耦合器U1第三端口与第四电阻R4的第一端口连接，第四端口与第四电阻R4的第二端口连接，使高速光耦合器U1内部的第二光耦LED与第四电阻R4的并联，高速光耦合器U1第四端口接上拉电压，即第二光耦LED的第一端口接上拉电压。高速光耦合器U1与第三电阻R3和第四电阻R4并联，给弱电流一个通路，避免光耦LED出现误导通现象。

也就是说，由高速光耦合器U1提供上拉电压，即高速光耦合器U1中的第一光耦LED和第二光耦LED的第一端口接上拉电压，当外接的编码器100信号接入至高速光耦合器U1的第二端口和第三端口，第二端口和第三端口的电压低于第一端口和第四端口的上拉电压，导通光耦LED，光耦LED发出的光照至光敏三极管的基极，使发射极和集电极导通，光敏三极管导通，高速光耦合器U1的第六端口和第七端口会输出低电平的编码器100信号。高速光耦合器U1提供上拉电压，且编码器100与高速光耦合器U1之间设置开关二极管D1，使得外接编码器100的电源电压不影响编码器100的正常工作，此控制电路能够兼容不同电源电压的编码器100工作，当外接的编码器100无论使用何种电源电压，此控制电路都可以适配编码器100的电源电压进行工作提高了本编码器控制电路的兼容性。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，反相器包括：第一逻辑反相器U2和第二逻辑反相器U3；第一逻辑反相器U2的第二端口与高速光耦合器U1的第七端口连接，接收第一隔离信号，对第一隔离信号进行反向处理，第一逻辑反相器U2的第四端口通过第五电阻R5与处理控制器200连接，输出第一反向信号至处理控制器200；第二逻辑反相器U3的第二端口与高速光耦合器U1的第六端口连接，接收第二隔离信号，对第二隔离信号进行反向处理，第二逻辑反相器U3的第四端口通过第六电阻R6与处理控制器200连接，输出第二反向信号至处理控制器200。采用单端的逻辑反相器对高速光耦合器U1输出的第一隔离信号和第二隔离信号进行反向处理，输出至处理控制器200，使得处理控制器200便于对编码器100的第一电信号和第二电信号进行通信处理。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种编码器控制电路，其特征在于，包括：

编码器，输出第一电信号和第二电信号；

开关二极管，接收所述第一电信号和所述第二电信号，并将所述第一电信号和所述第二电信号输出至高速光耦合器；

高速光耦合器，对所述第一电信号和所述第二电信号进行信号的隔离，所述高速光耦合器包括光耦LED和光敏三极管，第一光耦LED接收所述第一电信号，第二光耦LED接收所述第二电信号，第一光敏三极管输出第一隔离信号，第二光敏三极管输出第二隔离信号；

反相器，接收所述第一隔离信号和所述第二隔离信号，对所述第一隔离信号和所述第二隔离信号进行反向处理，输出第一反向信号和第二反向信号；

处理控制器，接收所述第一反向信号和所述第二反向信号，对所述第一反向信号和所述第二反向信号进行通信处理。

2.根据权利要求1所述的一种编码器控制电路，其特征在于，所述编码器控制电路还包括：所述高速光耦合器的第一光耦LED与第三电阻并联，所述高速光耦合器的第二光耦LED与第四电阻并联，所述第一光耦LED的第一端口与所述第二光耦LED的第一端口接上拉电压。

3.根据权利要求1所述的一种编码器控制电路，其特征在于，所述编码器控制电路还包括：所述开关二极管的第一端口与第一电容的第一端口连接，所述开关二极管的第二端口与第二电容的第一端口连接，第一电容的第二端口和第二电容的第二端口接地。

4.根据权利要求1所述的一种编码器控制电路，其特征在于，所述反相器包括第一逻辑反相器和第二逻辑反相器；

所述第一逻辑反相器的第二端口与所述高速光耦合器的第七端口连接，接收所述第一隔离信号，对所述第一隔离信号进行反向处理，所述第一逻辑反相器的第四端口通过第五电阻与所述处理控制器连接，输出所述第一反向信号至所述处理控制器；

所述第二逻辑反相器的第二端口与所述高速光耦合器的第六端口连接，接收所述第二隔离信号，对所述第二隔离信号进行反向处理，所述第二逻辑反相器的第四端口通过第六电阻与所述处理控制器连接，输出所述第二反向信号至所述处理控制器。

5.根据权利要求2所述的一种编码器控制电路，其特征在于，所述开关二极管为BAV23开关二极管。

6.根据权利要求1所述的一种编码器控制电路，其特征在于，所述编码器的输出方式包括：推挽输出、开漏输出。

7.根据权利要求1所述的一种编码器控制电路，其特征在于，所述高速光耦合器为TLP2168高速光耦合器。

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