基于PCI离心机编码器测角板的制作方法

本实用新型涉及基于pci离心机编码器测角板，主要用于伺服控制、离心机伺服系统等领域。

背景技术：

基于pci离心机编码器测角板是一种离心机编码器协议解析功能的电路板，由于其抗干扰能力强、精度高，广泛应用于离心机系统，用来实时解析离心机编码器的角度信息、离心机限位信号，发送离心机用户脉冲信号及脉冲输出编程。具有精度高、稳定性好、环境适应能力强等特点，广泛地应用于伺服控制、离心机伺服系统等领域的角度、位置监测系统中。本实用新型基于pci离心机编码器测角板将测角解析功能集成为一个模块，并且可以方便固定在用户带pci插槽的主板上，集成在用户的系统中，使得测角数据采集实时性大幅度提高。

技术实现要素：

本实用新型其目的就在于提供基于pci离心机编码器测角板，可以对离心机编码器测角进行解算，解析离心机限位信号，实现用户脉冲输出编程，对角度进行零位和解算精度的修正，提供pci接口方便地集成在用户的主板上。

实现上述目的而采取的技术方案，包括zynq最小系统电路(1)、限位信号电路(2)、同步脉冲电路(3)、编码器信号转换电路(4)、数据存储电路(5)、pci接口电路(6)。zynq最小系统电路(1)通过采样方法采集编码器信号转换电路(4)输出的编码器信号得到离心机编码器的实际位置值，通过过采样方法采集限位信号电路(2),通过读取数据存储电路(5)存储的位置补偿修正量系数、零位值对角位置数据修正，通过比较角位置数据输出角位置脉冲到同步脉冲电路(3)，用户可以设置通过pci接口电路(6)与用户进行数据交互，设置限位位置、脉冲输出编程和角位置补偿参数，为用户提供实时的离心机编码器角位置数据、限位状态。

本实用新型的有益技术效果是:

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

1、基于pci离心机编码器测角板具有尺寸小、重量轻、可靠性高，

2、可以对零位和解算精度进行修正，

3、通过pci接口可以方便地集成到用户的系统上，

4、满足用户的各种使用环境。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1基于pci离心机编码器测角板外形；

图2基于pci离心机编码器测角板内部架构；

具体实施方式

如附图1所示，基于pci离心机编码器测角板包括zynq最小系统电路(1)、限位信号电路(2)、同步脉冲电路(3)、编码器信号转换电路(4)、数据存储电路(5)、pci接口电路(6)。

本实用新型基于pci离心机编码器测角板通过编码器信号转换电路(4)连接到编码器；用户通过限位信号电路(2)信号限位信号读取工作；用户通过数据存储电路(5)信号控制该模块数据锁存和数据读取工作；用户通过同步脉冲电路(3)信号控制脉冲发送工作；通过pci接口电路(6)固定于用户主板上；基于pci离心机编码器测角板如图1所示。

第一编码器信号进入信号转换电路(4)后，开始进行信号转换,将编码器的差分信号转换为单端信号，然后信号被送入zynq电路(1)，zynq电路(1)根据解析协议到原始角位置信息。之后，zynq电路(1)根据数据存储电路(5)存储的长短周期的补偿参数及零位信号计算出修正后的角度信息，并将该数据锁存到寄存器中，同时通过pci接口发出中断信号，通知上位机读取数据。

第二同步脉冲电路(3)根据数据存储电路(5)中的脉冲参数数据输出1°、10°、360°或固定间隔的脉冲、输出定角脉冲。

第三限位信号电路(2)根据硬件提供的限位信号，提供给zynq(1)，经过过采样处理后送入状态寄存器，供上位机读取。

第四板卡数据零位和精度补偿操作。基于pci离心机编码器测角板可以为用户提供精确的角位置信息。但是由于离心机的机械加工、装配等原因导致解算精度无法满足用户使用时，该板卡可以采用长短周期补偿的方式对解算结果进行补偿。用户根据检测结果，计算出补偿系数，然后把补偿系数写入数据存储电路(5)的补偿寄存器中，板卡根据补偿系数查表得到修正量，最终得到高精度的角位置信息。零位的修正功能是把当前角位置设置为零。为了方便用户使用，编码器测角板中含有eeprom来存储补偿系数和零位值，这样用户不用每次使用对模块初始化工作。

第五用户可通过控制pci接口电路(6)，对离心机编码器角位置、限位状态等数据读取，提供的pci通信协议对离心机编码器测角板进行设置，通过pci接口电路(6)与用户进行数据交互。

技术特征：

1.基于pci离心机编码器测角板，包括zynq最小系统电路(1)、限位信号电路(2)、同步脉冲电路(3)、编码器信号转换电路(4)、数据存储电路(5)、pci接口电路(6)；其特征是：zynq最小系统电路(1)通过采样方法采集编码器信号转换电路(4)输出的编码器信号得到离心机编码器的实际位置值，通过过采样方法采集限位信号电路(2),通过读取数据存储电路(5)存储的位置补偿修正量系数、零位值对角位置数据修正，通过比较角位置数据输出角位置脉冲到同步脉冲电路(3)，用户设置通过pci接口电路(6)设置限位位置、脉冲输出编程和角位置补偿参数，提供实时的离心机编码器角位置数据、限位状态。

2.根据权利要求1所述的基于pci离心机编码器测角板，其特征是：当编码器运动到设定的极限位置时，限位信号被触发，由限位信号电路(2)产生限位信号给zynq最小系统电路(1)采集。

3.根据权利要求1所述的基于pci离心机编码器测角板，其特征是：zynq最小系统电路(1)根据角位置数据输出1°、10°、360°脉冲和定角脉冲到同步脉冲电路(3)。

4.根据权利要求1所述的基于pci离心机编码器测角板，其特征是：将编码器信号转换电路(4)连接，将编码器信号转换成cmos信号给zynq最小系统电路(1),完成计数、协议解析的功能。

技术总结
本实用新型公开了一种基于PCI离心机编码器测角板。基于PCI离心机编码器测角板是一种完成增量式、绝对式(协议Endat2.2、BISS、SSI等)编码器协议解析功能的电路板，最终通过PCI接口为用户提供实时的、高精度的角位置数据，该电路板包括ZYNQ最小系统电路(1)、限位(2)、同步脉冲电路(3)、编码器信号转换电路(4)、数据存储电路(5)、PCI接口电路(6)。基于PCI编码器测角板通过PCI接口与用户的计算机连接；编码器与编码器信号转换电路(4)连接；同步信号与同信号电路步脉冲电路(3)连接；限位信号与限位信号电路(2)连接。采用上述互联，实现编码器协议解析和与用户高速数据交换工作。

技术研发人员：简丹;蒋礼威;苏长青
受保护的技术使用者：九江精密测试技术研究所
技术研发日：2019.10.13
技术公布日：2020.10.23