一种正余弦编码器的模拟装置、模拟方法以及介质与流程

本技术实施例涉及正余弦编码器，尤其涉及一种正余弦编码器的模拟装置、模拟方法以及介质。

背景技术：

1、随着自动化技术的发展，正余弦编码器广泛应用于数控机床，机器人等伺服控制系统的位置检测。正余弦编码器以其抗干扰能力强、传输距离远、低速应用分辨率高、高速应用带宽低等特点，在电梯提升、高速电主轴等领域广泛使用。正余弦编码器的应用过程为：正余弦编码器通过与机械设备同轴相连，当机械设备旋转时，正余弦编码器输出对应的模拟信号。

2、目前在机械设备开发和测试过程中，一般使用驱动器带动机械设备拖动真实的正余弦编码器旋转，并通过驱动器调速的方式来搭建开发测试环境。测试过程中往往会伴随着要让机械设备进行高速旋转运动，在测试过程中工作人员面对高速旋转的机械设备自身会受到威胁，容易产生安全性问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种正余弦编码器的模拟装置、模拟方法以及介质，有效提高测试机械设备的安全性。

2、本技术实施例提供了一种正余弦编码器的模拟装置，包括：通信单元、控制单元、数模转换单元以及信号调理单元；

3、所述通信单元与上位机连接，用于获取所述上位机中正余弦编码器的模拟参数信息；

4、所述控制单元与所述通信单元连接，用于基于所述正余弦编码器的模拟参数信息，生成所述正余弦编码器中多路信号的模拟数据；

5、所述数模转换单元与所述控制单元连接，用于将所述多路信号的模拟数据转换为所述正余弦编码器的多路模拟量信号；

6、所述信号调理单元与所述数模转换单元连接，用于将所述正余弦编码器的多路模拟量信号转换为所述正余弦编码器的多路模拟信号。

7、进一步的，所述控制单元包括：所述多路信号对应的计数器；

8、所述控制单元具体用于，获取所述多路信号对应的信号数据表，并基于所述正余弦编码器的模拟参数信息，确定所述计数器的查表步进值以及所述多路信号的查表地址；

9、基于所述计数器的查表步进值以及所述多路信号的查表地址，在所述信号数据表中查表得到所述多路信号的模拟数据。

10、进一步的，所述正余弦编码器的模拟参数信息包括：所述正余弦编码器的线数以及旋转速度；

11、所述多路信号的计数器包括：正弦脉冲信号对应的第一计数器，以及旋转周期信号与零位脉冲信号对应的第二计数器；所述旋转周期信号与所述零位脉冲信号的信号频率相同，所述正弦脉冲信号的信号频率与所述旋转周期信号的信号频率相差所述正余弦编码器的线数倍。

12、进一步的，所述正余弦编码器的模拟参数信息包括：所述正余弦编码器的线数以及旋转速度；

13、基于所述正余弦编码器的模拟参数信息，确定所述计数器的查表步进值包括：

14、基于所述正余弦编码器的线数以及旋转速度，确定所述正弦脉冲信号的第一初始输出频率，以及所述旋转周期信号的第二初始输出频率；

15、基于所述第一初始输出频率以及所述第一计数器的输入频率，得到所述第一计数器的查表步进值；

16、基于所述第二初始输出频率以及所述第一初始输出频率，得到所述第二计数器的查表步进值。

17、进一步的，所述正弦脉冲信号包括：第一正弦脉冲信号以及第二正弦脉冲信号，所述旋转周期信号包括：第一旋转周期信号以及第二旋转周期信号，其中，所述第一正弦脉冲信号与所述第二正弦脉冲信号之间的相位差为90度，所述第一旋转周期信号与所述第二旋转周期信号之间的相位差为90度；

18、所述正余弦编码器的模拟参数信息还包括：旋转方向指令；所述第一计数器用于产生所述第一正弦脉冲信号以及所述第二正弦脉冲信号的初始查表地址，所述第二计数器用于产生所述第一旋转周期信号、所述第二旋转周期信号以及所述零位脉冲信号的初始查表地址；

19、基于所述正余弦编码器的模拟参数信息，确定所述多路信号的查表地址包括：

20、基于所述旋转方向指令以及信号之间的相位差，对所述第一正弦脉冲信号或所述第二正弦脉冲信号的初始查表地址进行移相处理，并对所述第一旋转周期信号或所述第二旋转周期信号的初始查表地址进行移相处理，得到所述多路信号的查表地址。

21、进一步的，所述多路信号对应的信号数据表包括：所述正弦脉冲信号对应的第一正弦数据表、所述旋转周期信号对应的第二正弦数据表以及所述零位脉冲信号对应的零位信号数据表；

22、基于所述计数器的查表步进值以及所述多路信号的查表地址，在所述信号数据表中查表得到所述多路信号的模拟数据包括：

23、基于所述第一计数器的查表步进值调节所述第一正弦数据表中的信号数据，基于所述第二计数器的查表步进值调节所述第二正弦数据表以及所述零位信号数据表中的信号数据；

24、基于所述正弦脉冲信号的查表地址，在调节后的第一正弦数据表中查表得到所述正弦脉冲信号的模拟数据；基于所述旋转周期信号的查表地址，在调节后的第二正弦数据表中查表得到所述旋转周期信号的模拟数据；以及，基于所述零位脉冲信号的查表地址，在调节后的零位信号数据表中查表得到所述零位脉冲信号的模拟数据。

25、进一步的，所述信号调理单元包括运放电路；

26、所述信号调理单元具体用于，通过运放电路对所述正余弦编码器的多路模拟量信号进行幅值缩放处理以及偏置处理，以得到满足预设信号规格的所述正余弦编码器的多路模拟信号。

27、本技术实施例还提供了一种正余弦编码器的模拟方法，应用于上位机，包括：

28、基于预设参数指令设置正余弦编码器的模拟参数信息；

29、基于使能触发指令，向上述权利要求1-7任一项所述的正余弦编码器的模拟装置发送所述正余弦编码器的模拟参数信息，以使所述模拟装置基于所述正余弦编码器的模拟参数信息输出所述正余弦编码器的多路模拟信号。

30、进一步的，所述基于预设参数指令设置正余弦编码器的模拟参数信息包括：

31、获取所述正余弦编码器的初始模拟参数信息；

32、若所述预设参数指令为修改旋转方向指令，则所述初始模拟参数信息中的初始旋转方向修改为反方向；

33、若所述预设参数指令为修改速度指令，则基于频率修改所述初始模拟参数信息中的初始速度。

34、本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的方法。

35、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

36、本技术实施例中，正余弦编码器的模拟装置，包括：通信单元、控制单元、数模转换单元以及信号调理单元；通信单元与上位机连接，用于获取上位机中正余弦编码器的模拟参数信息；控制单元与通信单元连接，用于基于正余弦编码器的模拟参数信息，生成正余弦编码器中多路信号的模拟数据；数模转换单元与所述控制单元连接，用于将多路信号的模拟数据转换为正余弦编码器的多路模拟量信号；信号调理单元与数模转换单元连接，用于将正余弦编码器的多路模拟量信号转换为正余弦编码器的多路模拟信号。无需机械设备拖动真实的正余弦编码器，通过本技术实施例的正余弦编码器的模拟装置，即可模拟得到正余弦编码器的多路模拟信号进行测试，无需通过机械设备拖动正余弦编码器旋转，避免了测试过程中的人员伤害隐患，有效提高了测试机械设备的安全性。