CN105067943A - 带uvw磁极信号的增量式编码器断线检测方法及其电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法及其电路，其采用三个依次串接的D触发器，第一D触发器的输入连接高电平，第三D触发器的输出为断线错误输出；分别以U、V、W信号为三个D触发器的时钟信号；以A相/或B相信号为三个D触发器的复位信号；当A相/或B相信号断线时，在经过U、V、W信号的触发后，高电平信号就会被传输到第三D触发器的输出上，此时则检测出A相/或B相信号断线了。采用上述方案后，本发明仅需三个D触发器就可以实现带UVW磁极信号的增量式编码器A相或B相的断线检测，检测方法和电路非常简单，实用性较强。

Description

带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法及其电路
技术领域
本发明属于编码器信号处理领域，具体的说涉及到增量式编码器断线检测方法及其电路。
背景技术
增量式编码器是一种将旋转的位移量转化为数字脉冲输出的一种传感器，由于其耐用、抗干扰能力强、精度高、使用简单等优点，在许多领域都有重要的应用，特别是在运动控制领域。
增量式编码器分两种，一种为ABZ信号带UVW磁极信号，另一种则只有ABZ信号，其中A相和B相信号为互为正交的两路脉冲信号，Z相为原点信号，UVW相为3路互为120度相位差的磁极信号。本发明申请所针对的是带UVW磁极信号的增量式编码器。
在以增量式编码器为反馈的控制场合，当出现A相或者B相断线，如果不能迅速的报警，就很有可能造成控制出错，严重的会导致机械损坏和人员的伤亡，所以，编码器的断线检测对***而言非常重要。
现有带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法，大多步骤繁琐，检测电路复杂，实用性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单实用的带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法及其电路。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法，通过如下方案实现：
采用三个D触发器，分别为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器，再分别以增量式编码器的U、V、W信号为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的时钟信号；
将第一D触发器的输入连接高电平，并以第一D触发器的输出为第二D触发器的输入，以第二D触发器的输出为第三D触发器的输入，第三D触发器的输出为断线错误输出；
以增量式编码器的A相/或B相信号为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号；
当增量式编码器的A相/或B相信号断线时，在经过增量式编码器的U、V、W信号的触发后，高电平信号就会被传输到第三D触发器的输出上，此时则检测出增量式编码器的A相/或B相信号断线了；
如果增量式编码器的A相/或B相没断线，则在增量式编码器的U、V、W信号的变化期间，增量式编码器的A相/或B相的输入已经将第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器复位了，第一D触发器的输入就没办法传到第三D触发器，则断线错误输出保持为低电平，由此判断增量式编码器的A相/或B相没断线。
将所述增量式编码器的A相/或B相信号转化为相应的边沿信号后作为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号。
带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测电路，包括第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器，增量式编码器的U、V、W信号分别对应连接至第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的时钟信号端；第一D触发器的输入端连接高电平，第一D触发器的输出端连接至第二D触发器的输入端，第二D触发器的输出端连接至第三D触发器的输入端，第三D触发器的输出端为断线错误输出端；增量式编码器的A相/或B相信号分别连接至第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号端。
所述增量式编码器的A相/或B相信号连接至一边沿检测电路的输入端，此边沿检测电路的输出端分别连接第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号端。
采用上述方案后，本发明带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法及其电路，仅需三个D触发器就可以实现带UVW磁极信号的增量式编码器A相或B相的断线检测，即，A相和B相一起检测也仅需六个D触发器。检测方法和电路非常简单，实用性较强。
进一步地，本发明可将增量式编码器的A相/或B相信号转化为相应的边沿信号后作为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号。从而可以避免断线时增量式编码器的A相/或B相电平不确定导致检测电路无法输出断线错误信号，提高检测电路工作可靠性。
附图说明
图1是本发明的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中针对增量式编码器A、B两相的检测方法和检测电路均相同，下面仅以其中的一相(A相或B相)为例进行说明。
本发明带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测电路，如图1所示，包括第一D触发器D-FF1、第二D触发器D-FF2和第三D触发器D-FF3，增量式编码器的U、V、W信号分别对应连接至第一D触发器D-FF1、第二D触发器D-FF2和第三D触发器D-FF3的时钟信号端；第一D触发器D-FF1的输入端连接高电平，第一D触发器D-FF1的输出端连接至第二D触发器D-FF2的输入端，第二D触发器D-FF2的输出端连接至第三D触发器D-FF3的输入端，第三D触发器D-FF1的输出端为断线错误输出端；增量式编码器的A相/或B相信号分别连接至第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号端。
进一步地，增量式编码器的A相/或B相信号连接至一边沿检测电路的输入端，此边沿检测电路的输出端分别连接第一D触发器D-FF1、第二D触发器D-FF2和第三D触发器D-FF3的复位信号端。通过边沿检测电路获取增量式编码器的A相/或B相的边沿信号，可避免断线时增量式编码器的A相/或B相电平不确定导致检测电路无法输出断线错误信号，提高检测电路工作可靠性。
本发明带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法，参考图1，通过如下方案实现：
采用三个D触发器，分别为第一D触发器D-FF1、第二D触发器D-FF2和第三D触发器D-FF3，再分别以增量式编码器的U、V、W信号为第一D触发器D-FF1、第二D触发器D-FF2和第三D触发器D-FF3的时钟信号；
将第一D触发器D-FF1的输入连接高电平，并以第一D触发器D-FF1的输出为第二D触发器D-FF2的输入，以第二D触发器D-FF2的输出为第三D触发器D-FF3的输入，第三D触发器D-FF3的输出为断线错误输出；
以增量式编码器的A相/或B相信号为第一D触发器D-FF1、第二D触发器D-FF2和第三D触发器D-FF3的复位信号；
当增量式编码器的A相/或B相信号断线时，在经过增量式编码器的U、V、W信号的触发后，高电平信号就会被传输到第三D触发器D-FF3的输出上，此时则检测出增量式编码器的A相/或B相信号断线了；
如果增量式编码器的A相/或B相没断线，则在增量式编码器的U、V、W信号的变化期间，增量式编码器的A相/或B相的输入已经将第一D触发器D-FF1、第二D触发器D-FF2和第三D触发器D-FF3复位了，第一D触发器D-FF1的输入就没办法传到第三D触发器D-FF3，则断线错误输出保持为低电平，由此判断增量式编码器的A相/或B相没断线。
进一步地，可以将增量式编码器的A相/或B相信号转化为相应的边沿信号后作为第一D触发器D-FF1、第二D触发器D-FF2和第三D触发器D-FF3的复位信号。可避免断线时增量式编码器的A相/或B相电平不确定导致检测电路无法输出断线错误信号，提高检测电路工作可靠性。

Claims (4)

1.带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法，其特征在于：通过如下方案实现：
采用三个D触发器，分别为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器，再分别以增量式编码器的U、V、W信号为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的时钟信号；
将第一D触发器的输入连接高电平，并以第一D触发器的输出为第二D触发器的输入，以第二D触发器的输出为第三D触发器的输入，第三D触发器的输出为断线错误输出；
以增量式编码器的A相/或B相信号为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号；
当增量式编码器的A相/或B相信号断线时，在经过增量式编码器的U、V、W信号的触发后，高电平信号就会被传输到第三D触发器的输出上，此时则检测出增量式编码器的A相/或B相信号断线了；
如果增量式编码器的A相/或B相没断线，则在增量式编码器的U、V、W信号的变化期间，增量式编码器的A相/或B相的输入已经将第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器复位了，第一D触发器的输入就没办法传到第三D触发器，则断线错误输出保持为低电平，由此判断增量式编码器的A相/或B相没断线。
2.根据权利要求1所述的带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测方法，其特征在于：将所述增量式编码器的A相/或B相信号转化为相应的边沿信号后作为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号。
3.带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测电路，其特征在于：包括第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器，增量式编码器的U、V、W信号分别对应连接至第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的时钟信号端；第一D触发器的输入端连接高电平，第一D触发器的输出端连接至第二D触发器的输入端，第二D触发器的输出端连接至第三D触发器的输入端，第三D触发器的输出端为断线错误输出端；增量式编码器的A相/或B相信号分别连接至第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号端。
4.根据权利要求3所述的带UVW磁极信号的增量式编码器断线检测电路，其特征在于：所述增量式编码器的A相/或B相信号连接至一边沿检测电路的输入端，此边沿检测电路的输出端分别连接第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器的复位信号端。
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