[发明专利]通讯型增量编码器

说明书

本发明公开了一种通讯型增量编码器，包括一编码器，所述编码器包括一编码器电路板；一微处理器，所述微处理器设置于所述编码器电路板，所述微处理器实时采集且累计所述编码器的至少一正交脉冲信号；一伺服驱动器，所述微处理器通过预置的通信协议与所述伺服驱动器进行数据交互，所述通信协议包括供数据交互的至少一命令字。本发明公开的通讯型增量编码器，引入了命令字技术，有助于节省成本、提高可靠性、增强编码器的线数。

技术领域

本发明属于通讯型增量编码器技术领域，具体涉及一种通讯型增量编码器。

背景技术

公开号为CN202889309U，主题名称为可输出多路脉冲信号的增量编码器的实用新型专利，其技术方案公开了“置有脉冲分配电路，所述脉冲分配电路包括电源电路、脉冲隔离电路、脉冲输出电路，其中，所述脉冲隔离电路包括光电耦合器PS0，所述脉冲输出电路包括n组脉冲输出单元，n≥2，n为整数，其中，第i组脉冲输出单元包括一个光电耦合器PSni，n≥i≥1，i为整数；光电耦合器PS0、PSni的型号为M601；光电耦合器PS0的阳极端子与输入脉冲信号的阳极连接，光电耦合器PS0的阴极端子与输入脉冲信号的负极连接，光电耦合器PS0的VCC端子与一稳定电压连接，光电耦合器PS0的VCC端子与电阻R0的一端连接，电阻R0的另一端与光电耦合器PSn1的阳极端子连接，光电耦合器PSn1的阴极端子与光电耦合器PSn2的阳极端子连接，…，光电耦合器PSnn-1的阴极端子与光电耦合器PSnn的阳极端子连接，光电耦合器PSnn的阴极端子与光电耦合器PS0的Vo端子连接，光电耦合器PS0的GND端子接地；光电耦合器PSni的VCC端子与直流电源Vi连接，光电耦合器PSni的Vo端子为第i组输出脉冲信号的阳极端子，光电耦合器PSni的GND端子为第i组输出脉冲信号的阴极端子，电阻Rni的一端与光电耦合器PSni的VCC端子连接，另一端与光电耦合器PSni的Vo端子连接”。

参考上述实用新型专利，值得注意的是，在伺服控制系统中，伺服电机通过与其同轴安装的编码器获取电机位置或者速度，从而实现对电机的平稳控制。目前应用最普遍的产品是增量型2500线编码器。这种产品的原理是：通过输出AB正交脉冲来反馈位置增量，伺服控制器通过对正交脉冲进行计数，从而获得位置信息。由于输出的是脉冲增量，编码器还需输出一个Z信号，当驱动器捕获到Z信号后，才能够知道当前的绝对位置。另外，为了上电之后，伺服控制器能够获取电机的大概电角度，编码器还应具备输出UVW三相脉冲的功能，UVW的周期数与电机的极对数相同。因此，为了使伺服电机能够正常运行，用于伺服电机控制的增量编码器，应当具备输出ABZUVW这6种脉冲信号。由于伺服系统电磁环境复杂，对于脉冲信号，一般采用差分输出的方式。因此增量编码器为了有效输出信号，需要12根信号线来实现。

然而，由于UVW信号只有伺服上电之后才会向编码器获取，待该信息获取完毕后，伺服驱动器在此大概位置下，通过AB正交脉冲计数，就能够控制电机，当Z信号被锁存后，伺服驱动器能获取准确电机位置，因此出现了一种省线式编码器产品，该产品将UVW与ABZ的信号线进行分时复用，从而减少了一半的线数。尽管如此，省线式编码器还是需要6根信号线才能实现信号完整输出。我们把上述产品称为脉冲型增量编码器，除此之外还具有以下缺陷：

1.线数多，非省线式和省线式分别需要12根和6根信号线。

2.由于缺陷1，会导致成本增加。

3.由于缺陷1，会导致故障概率成倍增加(与2根线相比)。

4.编码器分辨率受到制约。编码器分辨率和伺服系统性能高度相关，电机转速与正交脉冲频率成正比。由于硬件带宽越高，对高频干扰的抑制能力越弱。伺服电机的转速通常会达到6000rpm，因此脉冲型编码器无法做到很高分辨率，目前市场上通讯型增量编码器常为2500线，偶有5000线。

5.无法保存参数(没有通信功能，自然不能发指令保存参数)。

发明内容

本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种通讯型增量编码器。