[实用新型]高速精密定位采集触发卡电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及高速精密定位采集触发卡电路。

背景技术

现有PCI及各类模拟量采集板卡受操作系统实时性的影响只能在全程状态下精确采集全程模拟量数据，这种采集方式导致无法将模拟量数据采集和位置数据采集精确对应。

例如圆周运动的数据采集，要求精确测定每个角度所对应的模拟量数据。采用传统方式采集时，一般有两种触发方式。第一种由出现的原点信号作为软件启动触发信号，由软件触发数据采集板卡进行数据采集，再次出现的原点信号作为停止触发信号，由软件停止数据采集并保存相应数据。第二种由出现的原点信号作为板卡硬件的使能信号，由硬件触发数据采集，再次出现的原点信号作为停止触发信号，由硬件停止数据采集并通知软件进行相应数据保存。第一种采集方式的缺陷在于软件触发的时延，即由于分时操作系统(如windows)的实时性不高，导致高速数据采集时无法实时触发和停止，所采集的数据存在很大的误差，且误差大小由于操作系统的时延不可控而不可控。圆周运动速度越大，数据实时性越差误差也越大。

第二种采集方式的缺陷在于硬件触发的误差不可消除，误差的大小与原点信号开关的安装位置有关，因为存在安装误差导致无法精确的调校数据。而且这种采集方式需要外部辅助电路生成触发和停止信号，因为绝大多数的采集卡只有使能端，而原点的信号则多数是脉冲形式，需要转换为电平形式控制使能端。

因此以上两种传统触发采集方式不能在高速运动状态下实现精确定点定量实时模拟量的数据采集。

发明内容

针对上述技术缺陷，本实用新型提出高速精密定位采集触发卡电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

高速精密定位采集触发卡电路，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INTO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PC I模拟量采集板卡。

进一步的，所述鉴相电路由两个RS触发器构成互锁输出电路。

进一步的，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。

进一步的，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。

本实用新型的有益效果在于：利用数字逻辑电路滤除旋转编码器干扰信号后送入单片机接口进行位置采集，根据上位机的触发命令自动完成对模拟量采集板卡的触发启停控制及原点数据调校，可以得到极高精度的“模拟量一位置”数据组。该采集触发卡专配各类模拟量采集卡实现高速运动状态下精确定点数据采集，大幅度提高采集精度和采集质量，并做到采集实时性和可控性最佳。

附图说明

图1为以圆周运动带动曲柄机构往复运动采集为例的机构为示意图；

图2为编码器数字滤波电路结构图；

图3为正常工况下的波形；

图4为干扰工况下的波形；

图5为触发卡电路的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

以圆周运动带动曲柄机构往复运动采集为例进行说明，附图1为本的机构为示意图。此机构代表曲柄往复运动类机构模型，模拟量采集传感器安装于滑块上，圆周运动由编码器A测量，滑块位置由编码器B测量。采集要求为一个圆周内(即一个往复运动内)对滑块上的传感器输出数据精确采集，并要求采集数据点和位移点一一对应。

规定：

1.滑块向左侧运动为运动方向正，安装零点为实际零点(存在安装误差)理论零点由测

量数据计算得到；

2.MAX，MIN分别表示测量得到的最大数据和最小数据，即处于极限位置时的数据；

3.计数器对正向运动计数为正，运动方向由PC上位机通知；

4.零点误差为ER，人为设置偏移量为EX，基准为位置编码器零点，偏运动正方向为正

误差；

5.主轴编码器一周运动输出脉冲信号个数设为Pu I s。