本发明涉及机电检测电路领域，尤其是指一种增量式编码器断线检测电路。
背景技术：
对于伺服驱动器等需要用到增量式编码器的场合，都是用连接线将编码器与机器连接。在使用过程中有可能出现：端子没接好、连接线断线或编码器内部问题导致的编码器断线故障，造成电机无法正常运行。严重时，甚至会造成电机失速等高危事故。目前采用软件实现断线检测的方案的可靠性不高，且占用cpu内部的大量资源，增加cpu功耗，甚至影响控制性能。目前市场上急切需要提供一种有效的，可靠的，低成本的解决方案。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种电路结构简单、可靠性高且成本低廉的增量式编码器断线检测电路。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种增量式编码器断线检测电路，包括差分端检测电阻和光耦检测单元组，所述光耦检测单元组与所述差分端检测电阻构成检测回路；所述差分端检测单元包括与编码器连接的a相差分端检测电阻、b相差分端检测电阻和z相差分端检测电阻，所述光耦检测单元组包括a相光耦检测单元组、b相光耦检测单元组和z相光耦检测单元组。
进一步的，所述a相差分端检测电阻的一端与编码器的a相差分信号输出正端连接，所述a相差分端检测电阻的另一端与编码器的a相差分信号输出负端连接；所述b相差分端检测电阻的一端与编码器的b相差分信号输出正端连接，所述b相差分端检测电阻的另一端与编码器的b相差分信号输出负端连接；所述z相差分端检测电阻的一端与编码器的z相差分信号输出正端连接，所述z相差分端检测电阻的另一端与编码器的z相差分信号输出负端连接。
进一步的，所述a相光耦检测单元组包括a相第一光耦和a相第二光耦，所述a相第一光耦的a相第一光耦输入端通过a相第一输入电阻与所述a相差分端检测电阻的一端连接，所述a相第一光耦的a相第一光耦输出端与所述a相差分端检测电阻的另一端连接，所述a相第二光耦的a相第二光耦输入端通过a相第二输入电阻与所述a相差分端检测电阻的另一端连接，所述a相第二光耦的a相第二光耦输出端与所述a相差分端检测电阻的一端连接；
所述b相光耦检测单元组包括b相第一光耦和b相第二光耦，所述b相第一光耦的b相第一光耦输入端通过b相第一输入电阻与所述b相差分端检测电阻的一端连接，所述b相第一光耦的b相第一光耦输出端与所述b相差分端检测电阻的另一端连接，所述b相第二光耦的b相第二光耦输入端通过b相第二输入电阻与所述b相差分端检测电阻的另一端连接，所述b相第二光耦的b相第二光耦输出端与所述b相差分端检测电阻的一端连接；
所述z相光耦检测单元组包括z相第一光耦和z相第二光耦，所述z相第一光耦的z相第一光耦输入端通过z相第一输入电阻与所述z相差分端检测电阻的一端连接，所述z相第一光耦的z相第一光耦输出端与所述z相差分端检测电阻的另一端连接，所述z相第二光耦的z相第二光耦输入端通过z相第二输入电阻与所述z相差分端检测电阻的另一端连接，所述z相第二光耦的z相第二光耦输出端与所述z相差分端检测电阻的一端连接。
进一步的，所述a相第一光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述a相第一光耦的输出侧输出端与a相二极管的负极连接，所述a相第二光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述a相第二光耦的输出侧输出端与a相二极管的负极连接，所述a相二极管的负极通过a相下拉电阻与地连接；
所述b相第一光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述b相第一光耦的输出侧输出端与b相二极管的负极连接，所述b相第二光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述b相第二光耦的输出侧输出端与b相二极管的负极连接，所述b相二极管的负极通过b相下拉电阻与地连接；
所述z相第一光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述z相第一光耦的输出侧输出端与z相二极管的负极连接，所述z相第二光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述z相第二光耦的输出侧输出端与z相二极管的负极连接，所述z相二极管的负极通过z相下拉电阻与地连接。
进一步的，所述a相二极管的正极与差分信号断线检测电路的a相输出端连接；
所述b相二极管的正极与差分信号断线检测电路的b相输出端连接；
所述z相二极管的正极与差分信号断线检测电路的z相输出端连接。
进一步的，差分信号断线检测电路的a相输出端对地连接有a相滤波电容；
差分信号断线检测电路的b相输出端对地连接有b相滤波电容；
差分信号断线检测电路的z相输出端对地连接有z相滤波电容。
进一步的，所述a相二极管的负极与差分信号断线检测电路的输出端连接；
所述b相二极管的负极与差分信号断线检测电路的输出端连接；
所述z相二极管的负极与差分信号断线检测电路的输出端连接。
进一步的，差分信号断线检测电路的输出端对地连接有滤波电容。
本发明的有益效果在于：提供了一种采用由检测电阻、光耦器件和二极管组成的检测电路，检测电阻的电压变化反应到光耦器件的输入侧，光耦器件的输出侧输出对应的信号，从而控制通向cpu的电平发生变化，从而使cpu判断出当前编码器状态，杜绝了误判的可能，大大增加了检测电路的可靠性。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构：
图1为本发明的电路结构原理图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
实施例1
请参阅图1，一种增量式编码器断线检测电路，包括差分端检测电阻和光耦检测单元组，所述光耦检测单元组与所述差分端检测电阻构成检测回路；所述差分端检测单元包括与编码器连接的a相差分端检测电阻、b相差分端检测电阻和z相差分端检测电阻，所述光耦检测单元组包括a相光耦检测单元组、b相光耦检测单元组和z相光耦检测单元组。
进一步的，所述a相差分端检测电阻的一端与编码器的a相差分信号输出正端连接，所述a相差分端检测电阻的另一端与编码器的a相差分信号输出负端连接；所述b相差分端检测电阻的一端与编码器的b相差分信号输出正端连接，所述b相差分端检测电阻的另一端与编码器的b相差分信号输出负端连接；所述z相差分端检测电阻的一端与编码器的z相差分信号输出正端连接，所述z相差分端检测电阻的另一端与编码器的z相差分信号输出负端连接。
进一步的，所述a相光耦检测单元组包括a相第一光耦和a相第二光耦，所述a相第一光耦的a相第一光耦输入端通过a相第一输入电阻与所述a相差分端检测电阻的一端连接，所述a相第一光耦的a相第一光耦输出端与所述a相差分端检测电阻的另一端连接，所述a相第二光耦的a相第二光耦输入端通过a相第二输入电阻与所述a相差分端检测电阻的另一端连接，所述a相第二光耦的a相第二光耦输出端与所述a相差分端检测电阻的一端连接；
所述b相光耦检测单元组包括b相第一光耦和b相第二光耦，所述b相第一光耦的b相第一光耦输入端通过b相第一输入电阻与所述b相差分端检测电阻的一端连接，所述b相第一光耦的b相第一光耦输出端与所述b相差分端检测电阻的另一端连接，所述b相第二光耦的b相第二光耦输入端通过b相第二输入电阻与所述b相差分端检测电阻的另一端连接，所述b相第二光耦的b相第二光耦输出端与所述b相差分端检测电阻的一端连接；
所述z相光耦检测单元组包括z相第一光耦和z相第二光耦，所述z相第一光耦的z相第一光耦输入端通过z相第一输入电阻与所述z相差分端检测电阻的一端连接，所述z相第一光耦的z相第一光耦输出端与所述z相差分端检测电阻的另一端连接，所述z相第二光耦的z相第二光耦输入端通过z相第二输入电阻与所述z相差分端检测电阻的另一端连接，所述z相第二光耦的z相第二光耦输出端与所述z相差分端检测电阻的一端连接。
进一步的，所述a相第一光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述a相第一光耦的输出侧输出端与a相二极管的负极连接，所述a相第二光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述a相第二光耦的输出侧输出端与a相二极管的负极连接，所述a相二极管的负极通过a相下拉电阻与地连接；
所述b相第一光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述b相第一光耦的输出侧输出端与b相二极管的负极连接，所述b相第二光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述b相第二光耦的输出侧输出端与b相二极管的负极连接，所述b相二极管的负极通过b相下拉电阻与地连接；
所述z相第一光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述z相第一光耦的输出侧输出端与z相二极管的负极连接，所述z相第二光耦的输出侧输入端与电源正极连接，所述z相第二光耦的输出侧输出端与z相二极管的负极连接，所述z相二极管的负极通过z相下拉电阻与地连接。
进一步的，差分信号断线检测电路的输出端对地连接有滤波电容。
本实施例中，根据编码器或者接收电路的不同，差分信号的电平幅值可以为任意数值，但是正压和负压的幅值的绝对值都相同。本实施例以5v的电平幅值，a相的a+和a-的信号处理单元为例说明整个电路的原理。
a+和a-为a相的差分信号，其中正压为5v，负压为-5v，只要a+和a-正常，光耦u1和u2就有一个导通，d1的负极为高电平。若a+和a-有一个信号断线，由于电阻r11的存在，a+和a-的信号就为同电平，光耦u1和u2都不导通，此时d1的负极为低电平，向cpu输出的信号out输出也被拉低为低电平，cpu判定目前的状态为编码器断线状态。
当差分信号为正压5v时，u1光耦导通，由u1的4脚输入的高电平输出至u1的3脚，此时u2光耦不导通，但是u2的3脚与u1的3脚相连，u2的4脚与u1的4脚相连，所以d1的负极为高电平；
当差分信号为负压-5v时，u2光耦导通，由u2的4脚输入的高电平输出至u1的3脚，此时u1光耦不导通，但是u1的3脚与u2的3脚相连，u1的4脚与u2的4脚相连，所以d1的负极为高电平。
当a-或者a+断线，由于r11的存在，a-与a+的信号为同电平，光耦u1和u2都不能导通，vcc不能通过u1或u2与d1的负极连接，此时d1的负极在下拉电阻r1的作用下，为低电平，从而将d1的正极电压拉低至低电平，即cpu对应的检测脚为低电平，此时cpu判定为故障状态。
b相、z相的电路原理与a相相同。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提供了一种采用由检测电阻、光耦器件和二极管组成的检测电路，检测电阻的电压变化反应到光耦器件的输入侧，光耦器件的输出侧输出对应的信号，从而控制通向cpu的电平发生变化，从而使cpu判断出当前编码器状态，杜绝了误判的可能，大大增加了检测电路的可靠性。
实施例2
在实施例1的基础上，所述a相二极管的正极与差分信号断线检测电路的a相输出端连接；
所述b相二极管的正极与差分信号断线检测电路的b相输出端连接；
所述z相二极管的正极与差分信号断线检测电路的z相输出端连接。
进一步的，差分信号断线检测电路的a相输出端对地连接有a相滤波电容；
差分信号断线检测电路的b相输出端对地连接有b相滤波电容；
差分信号断线检测电路的z相输出端对地连接有z相滤波电容。
本实施例中，将每一相分别引出，可具体检测到某一相的断线故障。
实施例3
在实施例1的基础上，所述a相二极管的负极与差分信号断线检测电路的输出端连接；
所述b相二极管的负极与差分信号断线检测电路的输出端连接；
所述z相二极管的负极与差分信号断线检测电路的输出端连接。
进一步的，差分信号断线检测电路的输出端对地连接有滤波电容。
本实施例中，将三相检测输出脚连接在一起，可以节省cpu的检测针脚。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。