光柵編碼器校驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種光柵編碼器校驗(yàn)系統(tǒng)，包括光柵編碼器，用于根據(jù)輸出3路三相位置信號(hào)的高低電平及1路速度信號(hào)；微控制器，與所述光柵編碼器連接，用于計(jì)所述光柵編碼器旋轉(zhuǎn)一圈輸出的速度脈沖數(shù)，以及所述三相位置信號(hào)所包含的速度脈沖數(shù)；通信接口，與所述微控制器連接；上位機(jī)，與所述通信接口連接，用于接收所述微處理器發(fā)來的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷所述光柵編碼器是否正常。
【專利說明】光柵編碼器校驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光柵編碼器校驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)磁阻電機(jī)作為一種新型的高性能變速傳動(dòng)系統(tǒng)，速度與位置信號(hào)的高低電平的反饋是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。光柵編碼器是一種集光、機(jī)、電于一體的數(shù)字化檢測裝置，主要用于電機(jī)速度和位置的檢測，是開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分。
[0003]光柵編碼器由一個(gè)中心有軸的光電碼盤構(gòu)成，光電碼盤又是由外碼道和內(nèi)碼道構(gòu)成。其中外碼道和內(nèi)碼道都具有明暗相間的光柵線等角度分布，外碼道各有1024個(gè)明光柵線及暗光柵線，主要用于開關(guān)磁阻電機(jī)的速度檢測；內(nèi)碼道為等角度分布的8個(gè)明光柵碼道和8個(gè)暗光柵碼道，用內(nèi)碼道來檢測開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子相對于定子的位置信號(hào)的高低電平。通過發(fā)光元件的照射穿透光電碼盤的光柵線，光敏元件輸出形成方波脈沖以檢測位置信號(hào)的高低電平和速度信號(hào)。
[0004]因此一旦出現(xiàn)玻璃光柵的損壞、光敏元件的擊穿等故障就會(huì)導(dǎo)致脈沖輸出不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致電機(jī)控制系統(tǒng)失靈。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種光柵編碼器校驗(yàn)系統(tǒng)，包括光柵編碼器，用于根據(jù)輸出3路三相位置信號(hào)的高低電平及I路速度信號(hào)；微控制器，與所述光柵編碼器連接，用于計(jì)光柵編碼器旋轉(zhuǎn)一圈輸出的速度脈沖數(shù)，以及所述三相位置信號(hào)所包含的速度脈沖數(shù)；通信接口，與所述微控制器連接；上位機(jī)，與所述通信接口連接，用于接收所述數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷所述光柵編碼器是否正常。
[0006]本實(shí)用新型所提供的光柵編碼器校驗(yàn)系統(tǒng)能夠精確檢測出光柵編碼器是否滿足要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的光柵編碼器校驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0008]圖2為光柵編碼器產(chǎn)生的4路波形圖；
[0009]圖3為根據(jù)圖1所示的校驗(yàn)系統(tǒng)的單片機(jī)主程序流程圖；
[0010]圖4為根據(jù)圖1所示的校驗(yàn)系統(tǒng)的上位機(jī)流程圖；
[0011]圖5為根據(jù)圖1所示的校驗(yàn)系統(tǒng)的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。[0014]其中，光柵編碼器10連接至微處理器11，微處理器11通過通信接口 12將接收到的來自光柵編碼器的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)13 ；
[0015]其中，微處理器11可以為本領(lǐng)域公知的適用于本實(shí)用新型的任何一種微處理器，例如，單片機(jī)、DSP等。其中，上位機(jī)13可以是具有數(shù)據(jù)處理能力PC機(jī)；
[0016]其中，通信接口 12可以是串行通信接口、并行通信接口、USB等。
[0017]光柵編碼器10在旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)包括3組A相位置信號(hào)(I)、B相位置信號(hào)(2)、C相位置信號(hào)(3)和一組速度脈沖信號(hào)(4)，如圖2所示，并傳送給微處理器11，本實(shí)用新型以單片機(jī)為例進(jìn)行說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道，由于速度脈沖的頻率很聞，因此單片機(jī)的晶振頻率應(yīng)遠(yuǎn)聞?dòng)谒俣让}沖頻率。
[0018]然后，進(jìn)入單片機(jī)主程序，如圖3所示。
[0019]首先，在步驟100，單片機(jī)初始化；
[0020]然后，在步驟101，使能單片機(jī)ECT模塊，三相位置信號(hào)和速度信號(hào)上升沿分別觸發(fā)，并進(jìn)入中斷子程序，即步驟102 ；
[0021]可以理解的是，由于速度信號(hào)的頻率較高，為了避免信號(hào)丟失，可以將速度信號(hào)設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)；
[0022]接著，在步驟102，單片機(jī)中的計(jì)數(shù)器計(jì)光柵編碼器旋轉(zhuǎn)一圈的三相位置信號(hào)的高低電平高、低電平各所包含的速度脈沖個(gè)數(shù)；計(jì)光柵編碼器旋轉(zhuǎn)一圈的速度脈沖個(gè)數(shù)；
[0023]然后進(jìn)入步驟103，單片機(jī)將采集到的上述數(shù)據(jù)存入寄存器中；
[0024]然后在步驟104，通過串口將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)13，并進(jìn)入上位機(jī)13工作流程。
[0025]如圖4所示為上位機(jī)13的工作流程，本實(shí)用新型以12 / 8極開關(guān)磁阻電機(jī)為例。
[0026]首先，上位機(jī)13通過三相位置信號(hào)的高低電平的高、低電平對應(yīng)的速度脈沖數(shù)分別計(jì)算對應(yīng)的角度；
[0027]通過三相位置信號(hào)的高低電平相差的脈沖數(shù)計(jì)算三相位置信號(hào)的相位差；
[0028]由于8個(gè)明碼道和8個(gè)暗碼道是等角度分布，所以每個(gè)碼道應(yīng)占22.5度，明碼道和暗碼道之間應(yīng)相差15度角，因此通過檢測角度就可以判斷光柵盤的內(nèi)碼道刻蝕是否符合要求，以及光電二極管是否存在衍射。
[0029]具體地，光柵編碼器旋轉(zhuǎn)一周，設(shè)三個(gè)位置信號(hào)的相位差對應(yīng)的速度脈沖個(gè)數(shù)為R，每個(gè)位置脈沖的高電平對應(yīng)的速度脈沖個(gè)數(shù)為H，每個(gè)位置脈沖的低電平對應(yīng)速度脈沖個(gè)數(shù)為L，速度脈沖個(gè)數(shù)為T，則根據(jù)下列式(1)-(3)可得到三相位置信號(hào)的高低電平之間的相位差角度Θ、位置脈沖高電平對應(yīng)的角度α，及位置脈沖低電平對應(yīng)的角度β:
【權(quán)利要求】
1.一種光柵編碼器校驗(yàn)系統(tǒng)，包括: 光柵編碼器，用于根據(jù)輸出3路三相位置信號(hào)的高低電平及I路速度信號(hào)； 微控制器，與所述光柵編碼器連接，用于計(jì)所述光柵編碼器旋轉(zhuǎn)一圈輸出的速度脈沖數(shù)，以及所述三相位置信號(hào)所包含的速度脈沖數(shù)； 通信接口，與所述微控制器連接； 上位機(jī)，與所述通信接口連接，用于接收所述微控制器發(fā)來的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷所述光柵編碼器是否正常。
【文檔編號(hào)】G01D18/00GK203615963SQ201320789110
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】殷天明, 王艷, 程鵬飛 申請人:北京通大華泉科技有限公司