[发明专利]远距离数据传输延伸装置

说明书

本发明一种远距离数据传输延伸装置，其包括集成电路板、中央处理单元、处理器，所述处理器用于处理所述中央处理单元输出的差分数据，处理后的数据再输出至驱动电路。本发明中处理器通过中央处理单元直接和集成电路板通讯，中间不需要专用通讯、解码芯片，大大节约成本；利用处理器的串行通讯口后，能提供更安全、可靠的通讯功能，有利于系统稳定工作。

技术领域

本发明涉及一种远距离数据传输延伸装置，尤其涉及应用于高精、高速、全数字交流伺服驱动装置中与集成电路板的远距离数据传输延伸装置。

背景技术

数字交流伺服系统在许多高科技领域上都得到了广泛的应用，如数控机床、机器人、包装设备、雷达、军用武器随动系统、航空航天以及变频器等众多领域中。随着各个领域的飞速发展，对伺服系统的要求也日益严格，不同的应用环境对伺服系统的性能要求也不尽相同。尤其在精密数控机床、机器人及雷达等系统中，对伺服系统又提出了许多特殊的要求：高速、高精度、高可靠性和较强的抗干扰能力。全数字控制因其自身高可靠性已成为伺服控制的发展方向。高性能微处理器和功率电子器件的发展为伺服控制的全数字化实现提供了条件。基于全数字化的位置伺服系统要解决的关键问题是: (1) 高性能驱动系统的实现; (2) 调节器的设计，通过设计出合适的位置调节器,实现对永磁同步电机进行精确定位，使定位精度，定位速度，位置响应等指标都能满足伺服控制的要求。

目前，现有的交流永磁同步伺服电机和编码器在交流伺服装置中得到了广泛的应用。在对电机的控制过程中，不仅需要确定电机转子磁极初始位置，还要确定电机运行时转子旋转角度和旋转方向。为了得到这些信息，可以将编码器嵌入到电机上，和电机同步运转，从而获得电机转子角度和方向的信息。集成电路板却具有以下特点：1、可以直接读出角度坐标的绝对值；2、无累积误差；3、电源切除后位置信息不会丢失。但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数，目前有16位、32位等多种。因而它可应用于许多高精度、高速度的运动控制场合。应用集成电路板需要解决的关键问题就是通讯和解码。目前都是采用编码器生产厂家提供的专用芯片来实现的，将大大增加成本，同时电路也较复杂。

因此，需要发明一种新的远距离数据传输延伸装置解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述之缺陷，提供一种新的方便、安全、可靠、成本低的远距离数据传输延伸装置，并成功应用于全数字交流伺服驱动装置中。

本发明为了实现上述技术目的，采用如下技术手段：

一种远距离数据传输延伸装置，用于对交流伺服电机进行数据采集及处理，再将处理后的数据经由驱动电路输出到所述交流伺服电机，该装置连接于交流伺服电机与驱动电路之间，所述远距离数据传输延伸装置包括与所述交流伺服电机连接并用于采集交流伺服电机转子角度和方向信息的集成电路板、与所述集成电路板连接并用于处理其所输出的采集数据的中央处理单元、与所述中央处理单元及驱动电路分别连接、且用于处理所述中央处理单元输出的差分数据及将处理后的数据再输出至驱动电路的处理器。

所述处理器包括数字信号处理单元以及连接在所述中央处理单元与数字信号处理单元之间的时间控制电路模块，所述时间控制电路模块用于完成处理器与集成电路板串行通讯的时序控制。

所述处理器还包括连接在所述中央处理单元与数字信号处理单元之间的解码器，所述解码器用于实现所述交流伺服电机控制算法以及集成电路板数据读、写、指令发送和数据解码。

所述处理器还包括连接在所述中央处理单元与数字信号处理单元之间的信息交换器，所述信息交换器用于实现所述远距离数据传输延伸装置的通讯时基控制。

所述处理器还包括连接在所述中央处理单元与数字信号处理单元之间的数据接收装置，所述数据接收装置用于接收由所述集成电路板传输来的数据。

所述集成电路板包括有差分电路模块，与所述中央处理单元相互对称连接。