[发明专利]一种增量式编码器断线检测方法及系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种增量式编码器，特别设计一种增量式编码器断线检测方法及系统。

【背景技术】

现有技术在运动控制和电气传动领域中，由于增量式编码器耐用、抗冲击、不易受干扰、精度高等优点，得到广泛应用。特别应用在伺服电机的驱动控制中，但是如果增量式编码器的某一根断线，则驱动器就不能正确的驱动控制伺服电机。如果不能准确快速的进行报警，可能会损坏伺服驱动器或出现电机飞车等情况，会造成严重的后果。

【发明内容】

为了解决现有技术中增量式编码器某一根断线不能快速报警的问题，本发明实施例提供一种增量式编码器断线检测方法及系统。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的技术方案是一种增量式编码器断线检测方法，包括：

将A相和B相差分信号分别转换为A相和B相单端信号；

将A相和B相单端信号的时序进行编码；

计算间隔设置的编码连续出现相同的次数，并将其设定为错误次数；

当所述错误次数大于所设定的阈值并且电机的速度不为零时，输出故障信号。

所述将A相和B相单端信号的时序进行编码步骤包括：将A相时序和B相时序编在一起形成编码A₀B₀、A₁B₁至A_nB_n。

所述计算间隔设置的编码连续出现相同的次数，并将其设定为错误次数步骤包括：当间隔设置的编码出现不相同时，错误次数从零开始。

所述增量式编码器断线检测方法还包括：将Z相差分信号分别转换为Z相单端信号；

记录编码器每圈的脉冲数；

触发实时A相或B相4倍频计数器开始计数；

当没有收到Z相信号高电平并且实时A相或B相4倍频计数器记录数大于每圈脉冲数的1.5倍时输出故障信号。

所述触发实时4倍频计数器开始计数步骤包括：当接收到Z相信号高电平时计数器清零。

本发明还提供一种增量式编码器断线检测系统，包括：

差分信号转换单元，用于将A相和B相差分信号分别转换为A相和B相单端信号；

AB相编码单元，用于将A相和B相单端信号的时序进行编码；

AB相编码判断单元，用于判断间隔设置的编码是否连续出现；

AB相错误编码计数单元，用于AB相编码判断单元判断计算间隔设置的编码连续出现时计算其出现的次数，并将其设定为错误次数；

AB相故障判断单元，用于判断当所述错误次数大于所设定的阈值并且电机的速度不为零时，输出故障信号。

所AB相编码单元将A相时序和B相时序编在一起形成编码A₀B₀、A₁B₁至A_nB_n。

所述AB相编码判断单元判断间隔设置的编码出现不相同时，发送信号给AB相错误编码计数单元，所述AB相错误编码计数单元清零。

所述差分信号转换单元将Z相差分信号分别转换为Z相单端信号，还包括：编码器脉冲计数器，用于记录编码器每圈的脉冲数；A相或B相4倍频计数器，用于实时记录A相或B相的脉冲数；Z相信号判断单元，用于判断是否收到Z相信号高电平；Z相故障判断单元，用于当没有收到Z相信号高电平并且4倍频计数器大于每圈脉冲数的1.5倍时输出故障信号。

所述Z相信号判断单元判断收到Z相信号高电平，发送信号给A相或B相4倍频计数器，所述A相或B相4倍频计数器清零。

本发明实施例一种增量式编码器断线检测方法及系统，与现有技术相比，本发明实施例对A相和B相时序进行编码，通过检测编码来判断编码器是否出现断线，检测方法比较准确，并且在电机正转和反转时均可以对编码器进行检测，在任何情况和任何状态下均可以快速准确的判断出编码器某一单端信号是否有断线故障。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是本发明实施例一种增量式编码器A相和B相断线检测方法的流程图；

图2是本发明实施例一种增量式编码器A相和B相时序示意图；

图3是本发明实施例一种增量式编码器Z相断线检测方法的流程图；