一种编码器调试设备的制作方法

1.本技术涉及编码器领域，具体涉及一种编码器调试设备。


背景技术：

2.编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，结构简单，高速回转响应速度快，具有不受油污、尘埃和结构的影响，非接触式、体积小、成本低、结构简单以及可靠性高等特点，广泛应用于工业、军事、航空航海及通信等领域的角度测量。而编码器在使用之前通常需要进行校准，具体地说，需要对编码器的码盘和码盘读头进行标定。
3.现有技术中的编码器调试设备，工作时间一长，调试设备中导线的绝缘层老化，容易导致人体触电或漏电，严重情况下甚至会造成火灾事故，使用安全性不高。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对传统的编码器调试设备使用安全性不高的问题，提供一种编码器调试设备。
5.一种编码器调试设备，包括电机、电源保护装置、电源装置、编码器标定器以及控制装置，所述电源保护装置以及所述控制装置均与所述电源装置连接；所述电机、所述编码器标定器以及待调试编码器均连接所述控制装置，所述控制装置用于驱动所述电机运转；所述待调试编码器设置于所述电机。
6.在其中一个实施例中，还包括主电源，所述主电源连接所述电源保护装置。
7.在其中一个实施例中，还包括制动斩波板，所述制动斩波板连接所述电源装置。
8.在其中一个实施例中，所述电源保护装置为漏电保护断路器。
9.在其中一个实施例中，还包括信号连接装置，所述待调试编码器、所述编码器标定器以及所述控制装置上均设置有所述信号连接装置，所述待调试编码器与所述编码器标定器均通过所述信号连接装置与所述控制装置通信。
10.在其中一个实施例中，还包括编码器信号转接板，所述编码器信号转接板连接各所述信号连接装置。
11.在其中一个实施例中，还包括驱动装置，所述控制装置通过所述驱动装置连接所述电机。
12.在其中一个实施例中，还包括复位装置，所述复位装置连接所述控制装置。
13.在其中一个实施例中，还包括输入装置，所述输入装置连接所述电源装置。
14.在其中一个实施例中，还包括箱体，所述电机、所述电源保护装置、所述电源装置、所述编码器标定器和所述控制装置均设置于所述箱体内。
15.上述编码器调试设备，包括电机、电源保护装置、电源装置、编码器标定器以及控制装置，电源保护装置以及控制装置均与电源装置连接；电机、编码器标定器以及待调试编码器均连接控制装置，控制装置用于驱动电机运转；待调试编码器设置于电机。上述编码器
调试设备，电源装置可以给控制装置供电，控制装置通过驱动电机带动待调试编码器运动，控制装置通过连接编码器标定器实现对待调试编码器的调试，同时电源保护装置连接电源装置，可以对编码器调试设备内部元器件进行保护，增强了编码器调试设备使用的安全性。
附图说明
16.图1为一个实施例中编码器调试设备的结构示意图；
17.图2为一个实施例中制动斩波板的连接关系示意图；
18.图3为一个实施例中信号连接装置的连接关系示意图；
19.图4为一个实施例中驱动装置的连接关系示意图；
20.图5为另一个实施例中编码器调试设备的结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
22.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
23.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
24.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语包括相关所列项目的任何及所有组合。
25.一种编码器调试设备，如图1所示，包括电机100、电源保护装置200、电源装置300、编码器标定器400以及控制装置500，电源保护装置200以及控制装置500均连接电源装置300，编码器标定器400、待调试编码器20以及电机100均连接控制装置500，控制装置500用于驱动电机100运转；待调试编码器20设置于电机100。上述编码器调试设备，电源装置300可以给控制装置500供电，控制装置500通过驱动电机100带动待调试编码器20运动，控制装置500通过连接编码器标定器400实现对待调试编码器20的调试，同时电源保护装置200连接电源装置300，可以对编码器调试设备内部元器件进行保护，增强了编码器调试设备使用的安全性。
26.具体的，编码器调试设备包括电机100、电源保护装置200、电源装置300、编码器标定器400以及控制装置500。电源装置300的类型并不唯一，通常可使用工业锂电池或者开关电源，也可接入外部电源从而获取电能等，增强编码器调试设备的续航能力以及电气稳定性。控制装置500的具体类型也并不唯一，可以是包含各类处理芯片及其外围电路，具备逻辑运算功能的硬件模块，该处理芯片，可以是单片机、dsp(digital signal process，数字
信号处理)芯片或fpga(field programmable gate array，现场可编程逻辑门阵列)芯片。编码器标定器400的类型也并不唯一，可以根据待调试编码器20的类型选择相应的编码器标定器，比如单圈编码器或者双圈编码器等。
27.电源装置300连接电源保护装置200，电源保护装置200为编码器调试设备提供短路、过载、漏电保护等功能。电源保护装置200的类型并不唯一，示例性的，电源保护装置200可以是熔断器，熔断器连接电源装置300，当电路中的某些电气参数如电流超过规定值时，电流流经熔断器本身产生的热量使熔断器内的熔体的熔断，使得电路断开。电源保护装置200也可以是断路器，断路器连接电源装置300，断路器通常由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成，当电路中出现短路时，大电流(一般10至12倍)产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作，及时切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。可以理解，电源保护装置200、电源装置300以及控制装置500的具体类型可由本领域技术人员根据实际需要选取，只要本领域技术人员认为可以实现即可。
28.控制装置500连接电源装置300，电源装置300可以为控制装置500提供电能。在本实施例中，电机100连接控制装置500，并从控制装置500处取电，能够有效简化线束，节约材料。
29.进一步，编码器标定器400、待调试编码器20以及电机100均连接控制装置500，控制装置500用于驱动电机100运转。编码器标定器400以及电机100连接控制装置500的方式并不唯一，可以通过有线连接的方式，也可以在上述器件上设置信号连接装置进行无线连接。在本实施例中，编码器标定器400以及待调试编码器20均通过编码器信号转接板与控制装置500连接。编码器信号转接板将从待调试编码器20以及编码器标定器400采集到的信号发送至控制装置500，便于完成后续调试工作，起到中间桥梁的作用。
30.待调试编码器20设置于电机100。具体的，待调试编码器20设置于电机100，进而电机100带动待调试编码器20进行运动。在本实施例中，待调试编码器20设置于电机端部，待调试编码器20的码盘跟随电机100主轴运转，待调试编码器20采集表征电机100转速的转速信号，以及采集码盘读头的位置信号，并分别将上述转速信号以及位置信号通过编码器信号转接板发送给控制装置500，控制装置500通过内置的校准表对待调试编码器20进行调试。
31.编码器调试设备的组成并不唯一，示例性的，编码器调试设备还可包括显示装置以及输入装置，显示装置可以显示编码器调试设备的工作状态，用户可通过输入装置向控制装置500输入相应的指令，以丰富用户的交互体验。
32.上述编码器调试设备，电源装置300可以控制装置500供电，控制装置500通过驱动电机100带动待调试编码器20运动，控制装置500通过连接编码器标定器400实现对待调试编码器20的调试，同时电源保护装置200连接电源装置300，可以对编码器调试设备内部元器件进行保护，增强了编码器调试设备使用的安全性。
33.在一个实施例中，编码器调试设备还包括主电源，主电源连接电源保护装置200。具体的，主电源的类型并不唯一，在本实施例中，主电源从外界获取电压，通常获取220v、50hz的交流电压，然后向电源保护装置200输送电能，电源装置500可从电源保护装置200取电。在本实施例中，电源装置500包括电压获取装置以及交直流(ac/dc)转换器，电压获取装
置从电源保护装置200获取220v的交流电压，然后交直流(ac/dc)转换器将上述220v的交流电压转换成48v的直流电压，输送至控制装置500，便于后续驱动电机100。
34.在一个实施例中，如图2所示，编码器调试设备还包括制动斩波板600，制动斩波板600连接电源装置300，制动斩波板600用于对电机100进行能耗制动。
35.具体的，制动斩波板600与电源装置300并联，制动斩波板600连接电机100。制动斩波板600用于对电机100进行能耗制动的工作原理是：电机100的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，而在频率减小的瞬间，电机100的同步转速随之下降，由于机械惯性的原因，电机100内部转子的转速未来得及发生改变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机100从电动状态变为发电状态；与此同时，主轴110上的转矩变成了制动转矩，使电机100的转速迅速下降，电机100处于再生制动状态。在电机100两端并联一个续流二极管，电机100再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到电路，由于电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容上仍有短时间的电荷堆积，进而形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使电机100内的器件受到损害。因此，当负载处于发电制动状态下时，需要采取相应的措施处理这部分再生能量。能耗制动就是其中一种处理再生能量的方式，能耗制动采用的方法可以是在变频器直流侧增加制动斩波板600，制动斩波板600通常包括能耗制动电路以及功率电阻，将再生能量消耗在功率电阻上来实现制动。这种方式将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，具有体积小、散热性能好以及能量释放安全的特点。
36.在一个实施例中，电源保护装置200为漏电保护断路器。
37.具体的，漏电保护断路器连接电源装置300，漏电保护断路器检测到电路内部存在电路短路、漏电或者过载动作阈值时，漏电保护断路器内部电磁脱扣机构中的电磁铁得电吸合，触发脱扣机构动作，使漏电保护断路器跳闸，复原按钮会自动弹出，待排除故障后，再次按下复原按钮使脱扣机构恢复自锁状态，漏电保护断路器继续正常工作。使用漏电保护断路器作为电源保护装置200，当发生人体触电或设备漏电时，能够迅速地切断电路，从而避免人体和设备受到危害。
38.在一个实施例中，如图3所示，编码器调试设备还包括信号连接装置700，待调试编码器20、编码器标定器400以及控制装置500上均设置有信号连接装置700，待调试编码器20与编码器标定器400通过信号连接装置700与控制装置500通信。
39.具体的，待调试编码器20与编码器标定器400通过信号连接装置700与控制装置500通信是通过设置于这些器件上的信号连接装置700进行通信的。例如，信号连接装置700包括第一信号连接装置、第二信号连接装置和第三信号连接装置，第一信号连接装置设置于待调试编码器20，第二信号连接装置设置于编码器标定器400，第三信号连接装置设置于控制装置500，第一信号连接装置与第三信号连接装置通信，第二信号连接装置也与第三信号连接装置通信，从而实现待调试编码器20与编码器标定器400通过信号连接装置700与控制装置500通信。信号连接装置700的类型并不唯一，示例性的，可以用433m无线通讯单元或者lora(long range，远距离传输，一款基于lpwan的远距离无线通信模块。)单元来实现，433m无线通讯单元使用433mhz无线频段,无线信号的穿透性强、传输距离远。lora单元采用扩频通信技术方案，接收灵敏度高、抗干扰性强，可以保证数据的传输质量及效率，数据丢
失率低。
40.在一个实施例中，编码器调试设备还包括编码器信号转接板，待调试编码器20、编码器标定器400以及控制装置500均通过信号连接装置700连接编码器信号转接板。编码器信号转接板用于采集待调试编码器20以及编码器标定器400的反馈数据，并通过信号连接装置700发送至控制装置500，控制装置500基于上述反馈数据对电机100进行速度和位置控制，以及相关参数的确定，进而对待调试编码器20进行监测和标定工作。各信号连接装置700均采用快速插拔式设计，方便待调试编码器20进行信道切换。为方便理解，以对双圈式编码器进行调试为例，双圈式编码器分为内圈部分以及外圈部分，在调试过程中需要对双圈式编码器分为内圈部分以及外圈部分分别进行调试。各信号连接装置700采用快速插拔式设计，能够有效避免信道切换不方便的问题，有利于提高调试效率，简化线路。
41.在一个实施例中，编码器调试设备还包括上位机。上位机的类型并不唯一，可以是独立的计算机或者是多个计算机组成的计算机集群。上位机可以通过信号连接装置700接收待调试编码器20以及编码器标定器400的反馈数据，并基于上述反馈数据可以对控制装置500下达指令，也可直接向电机100下达指令，进而控制电机100的位置和运行速度，进而对待调试编码器20进行监测和标定工作。
42.在一个实施例中，如图4所示，编码器调试设备还包括驱动装置800，控制装置500通过驱动装置800连接电机100。
43.具体的，驱动装置800的类型并不唯一，示例性的，驱动装置800可以为伺服驱动机。控制装置500通过驱动装置800连接电机100，驱动装置800接受到控制装置500的指令后发送相应的控制信号至电机100，控制电机100的位置、速度以及力矩等，从而实现高精度的传动系统定位。可以理解，驱动装置800可采用快速插拔式设计，有利于提高调试效率。
44.在一个实施例中，如图5所示，编码器调试设备还包括复位装置900，复位装置900连接控制装置500。
45.具体的，复位装置900连接控制装置500的方式并不唯一，可以通过有线方式连接，也可以通过无线方式连接。触发复位装置900后，复位装置900会发送复位指令至控制装置500，控制装置500接收到复位指令后，将清除控制装置500因故障产生的电平信号，使控制装置500恢复至正常工作状态。在本实施例中，复位指令为数字信号。触发复位装置900可以方便快速重启驱动电路，有效解决因控制装置500故障而需要断总电源进行重启的问题。
46.在一个实施例中，如图5所示，编码器调试设备还包括输入装置1000，输入装置1000连接电源装置300。
47.输入装置1000连接电源装置300。其中输入装置1000可以是开关、按钮等。通过触发输入装置1000，可以控制电源装置300导通或者断开主电路，实现弱电控制强电，有利于设备安全。
48.具体的，用户可以通过输入装置1000向电源装置300输入相应的控制指令，电源装置300接收到控制指令后执行相应的操作。示例性的，用户通过输入装置1000向电源装置300输入的控制指令包括启动指令以及急停指令，电源装置300接收到控制指令后开始提供电压，电源装置300接收到急停指令后停止提供电压。用户通过输入装置1000向电源装置300输入相应的控制指令，电源装置300接收到控制指令后执行相应的操作，能够丰富用户的交互体验。
49.在一个实施例中，编码器调试设备还包括箱体，电机100、电源保护装置200、电源装置300、编码器标定器400和控制装置500均设置于箱体内。
50.具体的，箱体内还可设置其他装置，示例性的，电机100、电源保护装置200、电源装置300、编码器标定器400、控制装置500、制动斩波板600、信号连接装置700以及驱动装置800均设置于箱体内，复位装置900、输入装置1000以及显示装置设置于箱体外，利用箱体保护内部各装置，减少各装置毁损灭失的风险，提高了使用安全性。进一步，箱体为采用2.5u标准化通用型铝机箱，2.5u标准化通用型铝机箱具有成本低，材质轻盈、散热性能好等特点，保障各装置工作在合适的工作温度，延长各装置的使用寿命，提升各装置的稳定性。
51.上述编码器调试设备，包括电机100、电源保护装置200、电源装置300、编码器标定器400以及控制装置500，电源保护装置200以及控制装置500均连接电源装置300，编码器标定器400、待调试编码器20以及电机100均连接控制装置500，控制装置500用于驱动电机100运转；待调试编码器20设置于电机100。上述编码器调试设备，电源装置300可以给控制装置500供电，控制装置500通过驱动电机100带动待调试编码器20运动，控制装置500通过连接编码器标定器400实现对待调试编码器20的调试，同时电源保护装置200连接电源装置300，可以对编码器调试设备内部元器件进行保护，增强了编码器调试设备使用的安全性。
52.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。