【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于編碼器信號(hào)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，特別涉及一種編碼器信號(hào)中繼電路。
技術(shù)介紹
1、編碼器是一種將信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備，常用于電梯、機(jī)床、電機(jī)配套、紡織/包裝/印刷機(jī)械、重載機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械等oem行業(yè)，來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的位置反饋、速度反饋、角度測(cè)量等。
2、信號(hào)中繼器是一種將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的設(shè)備。現(xiàn)有的應(yīng)用于編碼器的信號(hào)中繼器是基于二進(jìn)制遞推式的，其通過利用傅里葉級(jí)數(shù)展開和采樣定理，可以將模擬信號(hào)分解為一系列正弦波的加權(quán)和，然后根據(jù)每個(gè)頻率分量的權(quán)重進(jìn)行量化，其在應(yīng)用時(shí)，主要存在以下缺點(diǎn)：
3、1、導(dǎo)線較長時(shí)，會(huì)被阻抗消耗部分電壓導(dǎo)致電壓不夠，信號(hào)會(huì)降低，在速度很快的反復(fù)運(yùn)行里，編碼器的位置反饋出現(xiàn)誤差；
4、2、通常不具備升壓功能，不可以根據(jù)中繼器的輸出信號(hào)來調(diào)節(jié)輸出電壓，無法適應(yīng)不同的輸入電壓范圍，導(dǎo)致編碼器的應(yīng)用場(chǎng)景較小；
5、3、目前大多數(shù)工廠設(shè)備的電磁環(huán)境較為雜亂，信號(hào)中繼器缺乏抗干擾能力，其他電子產(chǎn)品會(huì)對(duì)編碼器的信號(hào)產(chǎn)生干擾，影響信號(hào)的純凈度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本技術(shù)的首要目的在于提供一種編碼器信號(hào)中繼電路，通過將升壓模塊與編碼器信號(hào)中繼電路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)編碼器信號(hào)中繼器的放大增益、靈活的電壓調(diào)節(jié)、高精度控制及降噪效果。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的技術(shù)方案如下：
3、本技術(shù)提供一種編碼器信號(hào)中繼電路，包括有：
4、第一信號(hào)放大轉(zhuǎn)換
5、第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片，用于將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)輸出給控制端的單片機(jī)讀取；
6、升壓模塊，用于根據(jù)編碼器中繼器的輸出信號(hào)來調(diào)節(jié)輸出電壓；
7、編碼器輸入接口，用于輸入編碼器的轉(zhuǎn)換前單端信號(hào)；
8、控制端通訊輸入接口，用于輸出轉(zhuǎn)換后的單端信號(hào)；
9、所述第一信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片與第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片連接，第一信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片與編碼器輸入接口連接，第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片、升壓模塊均與控制端通訊輸入接口連接。
10、進(jìn)一步地，所述第一信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片包括有放大器u1a、u1b、u1c、u1d以及使能電源模塊u1e，所述u1a、u1b、u1d的輸入端與編碼器輸入接口連接，輸出端與第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片連接；所述u1c、u1e與外部電源連接。在本申請(qǐng)中，第一信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為ds26ls32cm，u1a是差分信號(hào)的輸入口的a相，u1b是差分信號(hào)的輸入口的z相，u1d是差分信號(hào)輸入口的d相，將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)輸出給第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片。u1c和u1e是ds26ls32cm芯片的電源輸入。
11、進(jìn)一步地，所述第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片包括有放大器u2a、u2b、u2c、u2d以及使能電源模塊u2e，所述u2a、u2b、u2c的輸入端與分別與u1a、u1b、u1c的輸出端連接，輸出端與控制端通訊輸入接口連接；所述u2d、u2e與外部電源連接。在本申請(qǐng)中，第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為ds26ls31cm，u2a、u2b、u2c三個(gè)放大器將第一信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片傳輸過來的單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)a、b、z三相，然后傳輸給控制端通訊輸入接口。u2d和u2e是ds26ls31cm芯片的電源輸入。
12、進(jìn)一步地，所述u1e上還連接有旁路電容c1，所述u2e上還連接有旁路電容c2。
13、進(jìn)一步地，所述升壓模塊包括有升壓芯片、輸入濾波模塊、輸出濾波模塊、上拉電阻r2，所述上拉電阻r2、輸入濾波模塊、輸出濾波模塊均與升壓芯片連接，且輸入濾波模塊與控制端通訊輸入接口連接，輸出濾波模塊與外部電源連接，輸入濾波模塊與輸出濾波模塊連接。升壓芯片的型號(hào)為me2188c50m5g。在本申請(qǐng)中，能夠通過輸出濾波過濾電源攜帶的干擾信號(hào)或噪音，輸出濾波電路處理高低頻干擾信號(hào)，可以讓電源更干凈，減少信號(hào)干擾和噪音。
14、進(jìn)一步地，所述輸入濾波模塊包括有電容c5、電感l(wèi)1，電感l(wèi)1的其中一端與升壓芯片連接，另一端與電容c5的一端形成公共端與控制端通訊輸入接口連接，電容c5的另一端與輸出濾波模塊連接。
15、進(jìn)一步地，所述輸出濾波模塊包括有電容c3、c4，電容c3、c4的其中一個(gè)公開端與外部電源、升壓芯片連接，另一個(gè)公共端與電容c5連接。
16、進(jìn)一步地，該編碼器信號(hào)中繼電路還包括有電源指示模塊，所述電源指示模塊包括有電阻r1、發(fā)光二極管rd1，電阻r1與發(fā)光二極管rd1串聯(lián)，且電阻r1的一端與外部電源連接，發(fā)光二極管rd1的一端接地。
17、進(jìn)一步地，在本申請(qǐng)中，編碼器信號(hào)中繼器采用差分信號(hào)傳輸?shù)姆绞剑瑢⑿盘?hào)同時(shí)傳輸在一對(duì)相互反向的信號(hào)線上來減小干擾和噪聲，具有干擾抵消、共模噪聲抑制、抗干擾性的優(yōu)點(diǎn)。具體為，干擾抵消：差分走線使用了一對(duì)互為鏡像的信號(hào)線，其中一個(gè)線路攜帶正向信號(hào)，另一個(gè)線路攜帶相反方向的同等幅度的信號(hào)，在受到外部干擾時(shí)，干擾信號(hào)會(huì)同時(shí)作用于這兩個(gè)線路，由于干擾信號(hào)作用方向相反，它們會(huì)互相抵消，從而減少了對(duì)差分信號(hào)的影響。共模噪聲抑制：差分走線對(duì)于共模噪聲有較好的抑制能力，共模噪聲是指同時(shí)作用于信號(hào)對(duì)的兩根線上，并且在相同方向上變化的噪聲，由于差分信號(hào)線是保持相同大小但方向相反的信號(hào)，共模噪聲對(duì)兩者之間的差分信號(hào)影響較小，可以被抵消或抑制，從而提高了信號(hào)的純凈度。抗干擾性：差分走線通過設(shè)計(jì)合適的阻抗匹配和屏蔽措施，可以降低對(duì)周圍環(huán)境的敏感性，減少對(duì)外部電磁干擾的響應(yīng)，提升了系統(tǒng)的抗干擾能力。
18、進(jìn)一步地，在本申請(qǐng)中，升壓模塊能夠根據(jù)編碼器中繼器的輸出信號(hào)來調(diào)節(jié)輸出電壓。升壓芯片的輸出電壓可以通過控制其參考電平來實(shí)現(xiàn)，參考電平是升壓芯片內(nèi)部用作比較基準(zhǔn)的電壓值，它通常由一個(gè)穩(wěn)壓電路或者外部提供的參考電源產(chǎn)生。將編碼器信號(hào)中繼器與升壓模塊相連時(shí)，可以將編碼器信號(hào)中繼器的輸出信號(hào)作為升壓模塊的輸入之一，通過調(diào)整差分放大器的增益，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電壓的放大。
19、升壓模塊通過開關(guān)控制電源電流流動(dòng)，并利用能存儲(chǔ)元件將能量存儲(chǔ)起來，然后通過調(diào)整開關(guān)的占空比實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)，具體原理為：
20、1.輸入電流階段：當(dāng)輸入電壓穩(wěn)定后，開關(guān)型升壓模塊中的開關(guān)管(通常為mosfet)處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)輸入電壓施加到電感上使其儲(chǔ)存能量，同時(shí)輸出端負(fù)載處于斷路狀態(tài)。
21、2.開關(guān)階段：升壓模塊中的控制電路將開關(guān)管(這里指的是升壓芯片內(nèi)部)切換為導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)電感內(nèi)儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)移到輸出端，電感產(chǎn)生的電磁感應(yīng)強(qiáng)迫電流在外部回路上流動(dòng)。開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間通常很短。
22、3.輸出電流階段：當(dāng)開關(guān)管再次關(guān)閉時(shí)，電感儲(chǔ)存的能量被釋放到輸出端負(fù)載，從而提供所需的電流和電壓。
23、本技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，相比于現(xiàn)有技術(shù)：
24、放大增益：編碼器中繼器電路可以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，而升壓模本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，包括有：
2.如權(quán)利要求1所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述第一信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片包括有放大器U1A、U1B、U1C、U1D以及使能電源模塊U1E，所述U1A、U1B、U1D的輸入端與編碼器輸入接口連接，輸出端與第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片連接；所述U1C、U1E與外部電源連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片包括有放大器U2A、U2B、U2C、U2D以及使能電源模塊U2E，所述U2A、U2B、U2C的輸入端與分別與U1A、U1B、U1C的輸出端連接，輸出端與控制端通訊輸入接口連接；所述U2D、U2E與外部電源連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述U1E上還連接有旁路電容C1，所述U2E上還連接有旁路電容C2。
5.如權(quán)利要求1所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述升壓模塊包括有升壓芯片、輸入濾波模塊、輸出濾波模塊、上拉電阻R2，所述上拉電阻R2、輸入濾波模塊、輸出濾波模塊均與升壓芯片連接，且輸入濾波
6.如權(quán)利要求5所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述輸入濾波模塊包括有電容C5、電感L1，電感L1的其中一端與升壓芯片連接，另一端與電容C5的一端形成公共端與控制端通訊輸入接口連接，電容C5的另一端與輸出濾波模塊連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述輸出濾波模塊包括有電容C3、C4，電容C3、C4的其中一個(gè)公開端與外部電源、升壓芯片連接，另一個(gè)公共端與電容C5連接。
8.如權(quán)利要求1所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，該編碼器信號(hào)中繼電路還包括有電源指示模塊，所述電源指示模塊包括有電阻R1、發(fā)光二極管RD1，電阻R1與發(fā)光二極管RD1串聯(lián)，且電阻R1的一端與外部電源連接，發(fā)光二極管RD1的一端接地。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，包括有：
2.如權(quán)利要求1所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述第一信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片包括有放大器u1a、u1b、u1c、u1d以及使能電源模塊u1e，所述u1a、u1b、u1d的輸入端與編碼器輸入接口連接，輸出端與第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片連接；所述u1c、u1e與外部電源連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述第二信號(hào)放大轉(zhuǎn)換芯片包括有放大器u2a、u2b、u2c、u2d以及使能電源模塊u2e，所述u2a、u2b、u2c的輸入端與分別與u1a、u1b、u1c的輸出端連接，輸出端與控制端通訊輸入接口連接；所述u2d、u2e與外部電源連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述u1e上還連接有旁路電容c1，所述u2e上還連接有旁路電容c2。
5.如權(quán)利要求1所述的一種編碼器信號(hào)中繼電路，其特征在于，所述升壓模塊包括有升壓芯片、輸入濾波...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李慶光，張玉生，戴帝水，柯玉理，戴健飛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳德康威爾科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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