[发明专利]高速精密定位采集触发卡电路及采集方法

权利要求书

1.高速精密定位采集触发卡电路，其特征在于，包括鉴相电路、第一单片机电路、第二单片机电路；正转、反转及合成零点信号输入第一单片机电路的三个中断口，所述正转信号接入第一单片机电路的INT0口、所述反转信号接入第一单片机电路的INT1口、合成零点信号接入第一单片机电路的INT2口；所述第一单片机电路通过零点脉冲展宽电路与第二单片机电路连接；第一单片机电路和第二单片机电路通过RS485接口与上位机连接通信；所述第二单片机电路连接外接PCI模拟量采集板卡。

2.根据权利要求1所述的高速精密定位采集触发卡电路，其特征在于，所述鉴相电路由两个RS触发器构成互锁输出电路。

3.根据权利要求2所述的高速精密定位采集触发卡电路，其特征在于，所述正转、反转及合成零点信号为消抖处理模块处理后的编码器信号。

4.根据权利要求3所述的高速精密定位采集触发卡电路，其特征在于，所述消抖处理模块为编码器数字滤波电路，所述编码器数字滤波电路包括令牌式数字滤波电路。

5.利用权利要求1所述高速精密定位采集触发卡电路的采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一单片机电路：

51)第一单片机电路等待自检命令，主轴以w速度转两圈，第一单片机电路记录测量滑块位置的编码器的两个极限位置时的脉冲数值，即MAX、MIN，传至上位机端算出偏差ER和触发值，回传触发值及主轴运动方向标志；

52)每个INT0/1信号触发中断，进行加减计数；并比较与触发值是否相等，如果相等则比较运动方向PB0/1与方向标志，如果相等，则触发一次零点信号脉冲；

53)第一单片机电路每次过零点都清零一次重新计数，当电机停止时，当前位置ADDR被保留；

第二单片机电路：

54)第二单片机电路等待预置命令，预置内容为单片机内部的硬件计数器起始计数值即理论零点偏移量；

55)当得到启动命令时，第二单片机电路为计数器T/C1填入计数值并等待第一单片机电路的零点信号；

56)零点信号到达时触发INT0中断，启用T/C1对测量圆周运动的编码器的脉冲信号计数；

57)T/C1计数到达时即计数值溢出产生中断并输出时钟脉冲供采集板卡使用，T/C1内覆填入数值Puls，所述Puls为固定值，与测量圆周运动的编码器分辨率有关，即数值等于主轴一周运动所产生的脉冲数；

58)T/C1计数再次到达时即Puls溢出产生中断，禁止输出时钟脉冲信号，相关位清零；

所述偏差ER与触发值的关系为：

零点误差OR＝MAX-脉冲跨度/2；所述脉冲跨度为脉冲正负数量跨＝MAX-MIN(MAX＞0，MIN＜0)；当ER＜0时，测量零点即实际安装零点偏左；当ER＞0时，测量零点即实际安装零点偏右；

当ER＜0时，即为测量零点相对理论零点偏左：

时钟触发时，如果在理论零点即偏移量为EX＝0时触发，则根据运动方向做判断：

a.当运动方向为正时，触发值为Plus+ER，ER＜0；

b.当运动方向为负时，触发值为-ER，ER＜0；当ER＝0时，触发值为最小值1；

时钟触发时，如果在理论零点偏置处即存在EX≠0时触发，则根据运动方向做判断：

a.当运动方向为正时，触发值为Plus+ER+EX(-脉冲宽度/2≤EX≤脉冲宽度/2)；

当EX＝脉冲宽度/2时，为上极限MAX处触发，位移方向为负；

当EX＝-脉冲宽度/2时，为下极限MIN处触发，位移方向为正；

如果触发值大于Plus，则取余数，即触发值＝触发值/Plus；

b.当运动方向为负时，触发值为-ER+EX(-脉冲宽度/2≤EX≤脉冲宽度/2)；

当EX＝脉冲宽度/2时，为下极限MIN处触发，位移方向为正；

当EX＝-脉冲宽度/2时，为上极限MAX处触发，位移方向为负；

如果触发值小于0，则借位，即触发值＝触发值+Plus；

当ER＞0时，即为测量零点相对理论零点偏右：

时钟触发时，如果在理论零点即偏移量为EX＝0时触发，则根据运动方向做判断：

a.当运动方向为正时，触发值为ER，ER＞0；当ER＝0时，触发值为最小值1；

b.当运动方向为负时，触发值为Plus-ER；

时钟触发时，如果在理论零点偏置处即存在EX≠0时触发，则根据运动方向做判断：

a.当运动方向为正时，触发值为ER+EX(-脉冲宽度/2≤EX≤脉冲宽度/2)。

当EX＝脉冲宽度/2时，为上极限MAX处触发，位移方向为负；

当EX＝-脉冲宽度/2时，为下极限MIN处触发，位移方向为正；

如果触发值小于0，则借位，即触发值＝触发值+Plus；

b.当运动方向为负时，触发值为Plus-ER+EX(-脉冲宽度/2≤EX≤脉冲宽度/2)。

当EX＝脉冲宽度/2时，为下极限MIN处触发，位移方向为正；

当EX＝-脉冲宽度/2时，为上极限MAX处触发，位移方向为负；

如果触发值大于Plus，则取余数，即触发值＝触发值/Plus。