绝对值编码器信号处理装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子通信技术领域，特别是涉及一种绝对值编码器信号处理装置及方 法。
【背景技术】
[0002] 绝对值编码器具有每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆、无需找参考点 而且不用一直计数的优点，已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量 以及定位控制中。传统的绝对值编码器位置的读取以及数据处理是利用FPGA(Field- ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列）芯片按照与绝对值编码器之间的协议来实 现的，并需要利用专门总线将相关数据提供给后续处理设备。采用这种方案一般受FPGA芯 片价格等影响，系统成本较高。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种成本较低的绝对值编码器信号处理装置。
[0004] 还提供一种绝对值编码器信号处理方法。
[0005] 一种绝对值编码器信号处理装置，用于对绝对值编码器输出的位置信号进行处 理，包括：读取电路，用于与所述绝对值编码器连接并获取所述绝对值编码器输出的位置信 号以及校验信息；脉冲计数电路，用于与所述绝对值编码器连接并根据所述绝对值编码器 输出的波形信号进行脉冲计数；以及位置处理电路，与所述读取电路、所述脉冲计数电路连 接，用于根据所述校验信息判断所述位置信号是否正确；所述位置处理电路还用于在所述 位置信号正确时更新位置信息并将所述脉冲计数电路的计数值清零；所述位置处理电路还 用于在所述位置信号错误时根据当前的位置信息以及所述脉冲计数电路的计数值计算出 正确的位置信号后更新所述位置信息并将所述脉冲计数电路的计数值清零。
[0006] 在其中一个实施例中，所述位置处理电路根据当前的位置信息以及所述脉冲计数
【主权项】
1. 一种绝对值编码器信号处理装置，用于对绝对值编码器输出的位置信号进行处理， 其特征在于，包括： 读取电路，用于与所述绝对值编码器连接并获取所述绝对值编码器输出的位置信号以 及校验信息； 脉冲计数电路，用于与所述绝对值编码器连接并根据所述绝对值编码器输出的波形信 号进行脉冲计数；以及 位置处理电路，与所述读取电路、所述脉冲计数电路连接，用于根据所述校验信息判断 所述位置信号是否正确；所述位置处理电路还用于在所述位置信号正确时更新位置信息并 将所述脉冲计数电路的计数值清零； 所述位置处理电路还用于在所述位置信号错误时根据当前的位置信息以及所述脉冲 计数电路的计数值计算出正确的位置信号后更新所述位置信息并将所述脉冲计数电路的 计数值清零。
2. 根据权利要求1所述的绝对值编码器信号处理装置，其特征在于，所述位置处理 电路根据当前的位置信息以及所述脉冲计数电路的计数值计算出正确的位置信号的公式 为：
其中，Pmw为正确的位置信号，P。1(1为当前的位置信号，K为计数值，PaS绝对值编码器 旋转一周后位置信号的变化量，Ka为所述绝对值编码器旋转一周后所述脉冲计数电路的计 数值的变化量。
3. 根据权利要求2所述的绝对值编码器信号处理装置，其特征在于，所述信号处理电 路还用于将正确的位置信号转换为角度信号后根据所述角度信号生成两路正交的正弦信 号瞬时值； 将正确的位置信号转换为角度信号的公式为
根据所述角度信号生成两路正交的正弦信号瞬时值的计算公式为 C = sinT，D = cosT ; 其中，C为第一正弦信号瞬时值，D为第二正弦信号瞬时值；T为角度信号。
4. 根据权利要求1所述的绝对值编码器信号处理装置，其特征在于，还包括： 转换控制电路，与所述位置处理电路连接，用于根据正确的位置信号生成模拟量控制 信号； 模拟量生成电路，与所述转换控制电路连接，用于根据所述模拟量控制信号将所述正 确的位置信号转换为模拟量信号后输出。
5. 根据权利要求4所述的绝对值编码器信号处理装置，其特征在于，所述模拟量生成 电路为脉冲宽度调制电路；所述模拟量控制信号用于调节所述脉冲宽度调制电路输出的脉 冲信号的占空比。
6. 根据权利要求4所述的绝对值编码器信号处理装置，其特征在于，还包括： 输出电路，与所述模拟量生成电路连接，用于将所述模拟量信号输出给后续处理设 备； 采样校验电路，与所述模拟量生成电路的输出端、所述输出电路的输出端连接，用于将 所述输出电路输出端的信号与所述模拟量生成电路输出端的信号进行比较后判断二者是 否相同并在二者不相同时输出报错信息。
7. 根据权利要求6所述的绝对值编码器信号处理装置，其特征在于，还包括通讯电路， 与所述采样校验电路连接，用于将所述报错信息输出给后续处理设备。
8. 根据权利要求1所述的绝对值编码器信号处理装置，其特征在于，所述读取电路、所 述脉冲计数电路以及所述位置处理电路集成在一数字处理芯片内。
9. 一种绝对值编码器信号处理方法，用于对绝对值编码器输出的位置信号进行处理， 包括以下步骤： 读取所述绝对值编码器输出的位置信号以及校验信息； 根据所述校验信息判断所述位置信号是否正确； 若是，则更新位置信息并将所述脉冲计数电路的计数值清零； 若否，则根据当前的位置信息以及所述脉冲计数电路的计数值计算出正确的位置信号 后更新所述位置信息并将所述脉冲计数电路的计数值清零。
10. 根据权利要求9所述的绝对值编码器信号处理方法，其特征在于，更新所述位置信 息并将所述脉冲计数电路的计数值清零的步骤之后还包括步骤： 根据正确的位置信号生成模拟量控制信号； 根据所述模拟量控制信号生成模拟量信号后通过输出电路输出给后续处理设备； 检测所述输出电路输出端的信号并判断所述输出电路输出端的信号与生成的模拟量 信号是否相同； 若否则输出报错信息。
【专利摘要】本发明涉及一种绝对值编码器信号处理装置，包括：读取电路，用于获取绝对值编码器输出的位置信号以及校验信息；脉冲计数电路，用于根据绝对值编码器输出的波形信号进行脉冲计数；以及位置处理电路，用于根据校验信息判断位置信号是否正确；位置处理电路还用于在位置信号正确时更新位置信息并将脉冲计数电路的计数值清零，并在位置信号错误时根据当前的位置信息以及计数值计算出正确的位置信号后更新位置信息并将计数值清零。上述绝对值编码器信号处理装置，通过读取电路、脉冲计数电路以及位置处理电路实现对绝对值编码器输出的位置信号的处理，处理过程无需使用专门的FPGA芯片，生产成本较低。本发明还涉及一种绝对值编码器信号处理方法。
【IPC分类】H03M5-22
【公开号】CN104852743
【申请号】CN201510180893
【发明人】郑伟, 黄联武
【申请人】深圳市海浦蒙特科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月16日