[发明专利]光电隔离脉冲分路方法和光电隔离脉冲分路装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电隔离脉冲分路方法和光电隔离脉冲分路装置，尤其 涉及一种可以对输入的信号进行信号整形及宽范围电压工作的光电隔离脉冲 分路方法和光电隔离脉冲分路装置。

背景技术

现有技术中，例如冶金行业等很多的工业场合，需要对电动机等设备进 行测速，测速时首先利用增量编码器产生脉冲信号，然后利用脉冲分路器将 该脉冲信号隔离分路后传递给其他设备，例如传动装置、PLC装置等需要知道 电机速度的装置，测速装置利用接收到的脉冲信号进行电动机转速测量计算。

如图1所示，为现有技术的脉冲分路器和编码器的电路结构框图，现有 的脉冲分路器9包括电源适配器91、光耦驱动器92和信号分路器93。电源 适配器91将输入的电压处理后，输入信号分路器93使用，并且也输入脉冲 分路器9连接的编码器8使用；光耦驱动器92将编码器8输入的脉冲信号进 行光耦隔离后，由信号分路器93分路处理后多路输出。

现有技术的电源适配器91只能对输入的电压进行判断，当输入的电压大 于12V的时候，则输出12V的电压给编码器，当输入的电压低于12V的时候 将输入的电压输入给编码器；而对于内部需要供电的元件(例如运算放大器)， 则电源适配器91输出5V的电压给这些需要供电的元件。

因为在工业环境下，干扰源多，信号传输的环境比较恶劣，所以编码器 输出的脉冲信号传递到脉冲分路器后，可能已经失真了，例如变为三角波或 者正弦波，如果不经过整形处理，脉冲分路器将该失真的信号输出到测速装 置后，占空比会发生很大的变化，例如占空比变小。

如图2所示，为现有技术的脉冲分路器输入和输出的差分脉冲信号的波 形图，最上面的图是两路失真的波形为锯齿波的差分脉冲信号A和AN的波形 比对，O点是两个波形的交叉点，在不整形时经过光耦驱动器处理成两路方波 的输出A’和AN’，一路输出高电平，另一路输出低电平，理想情况下，因 为O点两个波形的交叉点，所以是输入的差分脉冲信号A和AN高低电平的转 换点，因此两路输出A1和AN1应该是在O点的时候进行翻转，一路输出低电 平，另一路输出高电平，下一个O点再翻转，即中间的图式，就是理想情况 下输出的脉冲信号的波形图，理想状况下的占空比为0.5。但是经光耦驱动器 处理时，因为光耦驱动器的光耦在导通时，发光二极管侧需要一定的压降， 如果为多个发光二极管串联，则压降会更大，即当输入的锯齿波形的差分脉 冲信号A和AN之间的压差大于发光二极管侧的压降ΔU时，光耦才导通，由 于输入的差分信号A和AN是锯齿波，因此两路实际输出A2和AN2并非在O 点进行翻转，而是要在A和AN的电压差大于ΔU的时候才翻转，所以两路输 出的A2和AN2的占空比理想情况下小(小于0.5)，即如最下边的图示。如果 光耦驱动器输入的脉冲信号的波形为方波，则光耦驱动器输出的脉冲信号在 输入的脉冲信号翻转的时候也进行翻转，不会改变占空比。

因此现有的脉冲分路器及分路方法，对输入脉冲信号不进行整形处理， 会使输出的脉冲信号的占空比变小，当后续利用该脉冲信号进行电动机转速 的测量的时候，转速测量就不精确了，并且无法适应宽范围的供电。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种光电隔离脉冲分路方 法和光电隔离脉冲分路装置，可以对输入的脉冲信号进行整形，从而不改变 信号的占空比，由此有利于保证信号的远距离传输，和对后续的信号处理。

为实现上述目的，本发明提供了一种光电隔离脉冲分路方法，所述的方 法包括：

对外部编码器发送的电动机测速时生成的初始脉冲信号进行整形，并输 出整形后的脉冲信号；

所述整形后的脉冲信号驱动光耦电路，生成一脉冲信号；

将所述一脉冲信号放大后输出，根据所述一脉冲信号进行电动机测速处 理；

其中，所述对外部编码器发送的电动机测速时生成的脉冲信号进行整形 并输出整形后的脉冲信号具体为：将所述的外部编码器发送的电动机测速时 生成的两路初始脉冲信号整形处理成两路波形为标准方波的标准脉冲信号， 并将两路标准脉冲信号输出；所述外部编码器发送的两路初始脉冲信号的占 空比与所述两路标准脉冲信号的占空比相同。

为实现上述目的，本发明提供了一种光电隔离脉冲分路装置，所述的装 置包括：

整形电路，用于对外部编码器发送的初始脉冲信号进行整形，并输出整 形后的脉冲信号；