[发明专利]一种正余弦编码器的信号处理装置

说明书

本申请公开了一种正余弦编码器的信号处理装置，包括：差分偏置模块，用于对正余弦编码器所输出的A相信号和B相信号进行差分偏置处理，得到模拟信号；电压跟踪模块，用于对模拟信号进行电压跟踪，得到模拟跟踪信号；比较模块，用于将模拟信号转换为数字信号；数字滤波模块，用于滤除数字信号中的抖动信号和尖峰干扰信号，得到数字滤波信号；开关电源噪声滤波模块，用于处理开关电源所产生的噪声干扰，得到滤除噪声的目标信号；信号处理模块，用于根据模拟跟踪信号和目标信号确定目标永磁同步电机的运转速度。通过该装置不仅可以降低对正余弦编码器输出信号进行处理时的成本开销，而且，也能够提高在确定永磁同步电机运转速度时的精确度。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种正余弦编码器的信号处理装置。

背景技术

正余弦编码器通常用于永磁同步电机闭环控制系统的位置检测中，所以，正余弦编码器输出信号的精度会直接影响永磁同步电机闭环控制系统的控制精度。在实际应用中，正余弦编码器所输出的A相和B相信号通常用于检测永磁同步电机的运转速度。其中，正余弦编码器所输出的每一相信号均是由两路信号所组成，也即，A相信号是由A+信号和A-信号所组成，B相信号是由B+信号和B-信号所组成。如果A+、A-、B+、B-信号出现干扰，就会对永磁同步电机的速度测量带来不良影响。

在现有技术中，在利用正余弦编码器的A相、B相信号确定永磁同步电机的运转速度时，首先需要利用差分偏置电路将正余弦编码器所输出的A相和B相-0.5V～+0.5V的模拟信号转换为MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)可接收的0～3.3V的目标模拟信号，并利用比较电路将目标模拟信号转换为目标数字信号，之后，再将目标数字信号和0～3.3V的目标模拟信号输入至处理芯片，并利用处理芯片中所存储的软件处理算法来计算永磁同步电机的运转速度。

由于模拟信号和数字信号会受到开关电源、控制开关等因素的干扰，这样就会导致处理芯片无法准确获取到永磁同步电机的运转速度。并且，软件处理算法的开发需要较高的成本投入，这样也会极大的增加正余弦编码器的信号处理成本。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种正余弦编码器的信号处理装置，以在降低对正余弦编码器输出信号进行处理时的成本开销，以及提高在确定永磁同步电机运转速度时的精确度。其具体方案如下：

一种正余弦编码器的信号处理装置，包括：

差分偏置模块，用于对正余弦编码器所输出的A相信号和B相信号进行差分偏置处理，得到目标模拟信号；

电压跟踪模块，用于对所述目标模拟信号进行电压跟踪，得到目标模拟跟踪信号；

比较模块，用于将所述目标模拟信号转换为目标数字信号；

数字滤波模块，用于滤除所述目标数字信号中的抖动信号和尖峰干扰信号，得到目标数字滤波信号；

开关电源噪声滤波模块，用于处理开关电源开通或者关断时所产生的噪声干扰，得到滤除所述噪声的目标信号；

信号处理模块，用于根据所述目标模拟跟踪信号和所述目标信号确定所述目标永磁同步电机的运转速度。

优选的，所述差分偏置模块包括：

两个设置结构相同的差分偏置电路，用于分别对所述正余弦编码器所输出的所述A相信号和所述B相信号进行差分偏置处理，得到第一模拟信号和第二模拟信号。

优选的，所述差分偏置电路包括：十一个电阻、十三个电容以及第一差分放大器；