[实用新型]编码器电路、编码器及闭环步进驱动系统

说明书

本实用新型公开了一种编码器电路、编码器及闭环步进驱动系统，编码器电路的信号采集模块将从编码器码盘读取到的码盘信号形成单端信号输出给差分传输模块；差分传输模块通过共模抑制模块与驱动器连接器连接，将接收到的单端信号转换为差分对信号输出给共模抑制模块；共模抑制模块将接收到的差分对信号进行共模信号抑制处理后输出给驱动器连接器；也即本实用新型通过共模抑制模块将差分传输模块与外部的驱动器间接隔开，共模抑制模块可以有效抑制共模信号，让差分信号无失真传输，防止共模损坏和干扰，保护差分传输模块，保证差分传输模块稳定工作，提升系统稳定性和用户体验的满意度。

技术领域

本实用新型涉及电机控制领域，尤其涉及一种编码器电路、编码器及闭环步进驱动系统。

背景技术

近年来，在步进电机驱动领域，闭环步进驱动系统(或称混合伺服)发展迅猛，比起开环步进驱动系统，其性能优越，可防止丢步，显著提升力矩和加速性能，且大幅降低了步进电机的发热，居于上述优点闭环步进驱动系统在各类自动化行业得到了广泛的应用，获得了较大的市场份额。一般来说，闭环步进驱动系统由三部分组成：步进驱动器、步进电机、编码器，其中编码器受冲击能力较差，为薄弱部件，在较大电应力的作用下，容易损坏，或受到干扰，影响系统运行。尤其是发生损坏，整个闭环步进驱动系统无法工作，得从自动化设备上拆卸安装较为复杂的电机，不易更换维修，给用户带来了非常大的麻烦。由此可知，一个稳定的系统才是用户的根本需求。

在相关技术中，编码器一般采用增量式光编码器，由码盘、读数头和差分信号电路板构成，其中读数头安装在差分信号电路板上形成了编码器电路，将从码盘获得的信号通过编码器电路的差分芯片，以差分信号的形式传递给步进驱动器。在相关技术中，差分芯片直接与外部的外部接口连接，差分芯片将单端信号转变为差分信号直接发给外部接口，这种做法让差分芯片直接面对外部的步进驱动器，因较长距离的信号传递，编码器信号地和步进驱动器电源地之间可能会存在电势差，或因外界电气环境的影响，在差分信号传递的过程，会形成干扰系统运行的共模信号，当这些共模信号足够强烈时，重则损坏差分芯片，轻则干扰系统运行，影响信号传输。

实用新型内容

本实用新型提供了一种编码器电路、编码器及闭环步进驱动系统，解决相关技术中的编码器容易受共模信号干扰的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种编码器电路，应用于闭环步进驱动系统，包括信号采集模块、差分传输模块以及共模抑制模块；

所述信号采集模块采集到编码器码盘的光信号后形成单端正交编码信号输出至差分传输模块；

所述差分传输模块将所述单端正交编码信号转变成差分信号传输至共模抑制模块；

所述共模抑制模块将所述差分信号进行共模抑制处理后输出至外部接口。可选地，所述编码器电路还包括连接于所述共模抑制模块与外部接口之间的干扰电压滤除模块，所述共模抑制模块将接收到的差分对信号进行共模信号抑制处理后输出给所述干扰电压滤除模块，所述干扰电压滤除模块将接收到的差分对信号进行干扰电压滤除后输出给所述外部接口。

可选地，所述信号采集模块包括信号采集单元和信号处理单元，所述信号采集单元用于从所述编码器码盘读取光信号，所述信号处理单元用于处理所述光信号并形成正交编码的第一单端信号和第二单端信号输出给所述差分传输模块；

所述共模抑制模块包括连接于所述差分传输模块和外部接口之间的第一共模抑制单元和第二共模抑制单元，所述干扰电压滤除模块包括连接于所述第一共模抑制单元与所述外部接口之间的第一干扰电压滤除单元，和连接于所述第二共模抑制单元与所述外部接口之间的第二干扰电压滤除单元；

所述差分传输模块分别将所述第一单端信号和第二单端信号转换成第一差分对信号和第二差分对信号后，分别输出给所述第一共模抑制单元和第二共模抑制单元；