[实用新型]一种光电码盘信息采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及伺服控制领域，具体涉及一种用于光电跟踪转台伺服系统的光电码盘信息采集系统。

背景技术

光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。在高精度光电跟踪转台伺服控制中，光电编码器是起关键作用的测量器件。光电跟踪转台只有采集到高精度的光电码盘信息，才能够实现光电跟踪设备对机动目标的精确瞄准跟踪。

图1示出了现有光电码盘信息采集系统的结构示意图。如图1所示，现有光电码盘信息采集系统包括码盘（用于测量角位移的数字编码器）、采集卡、光电隔离输入电路、PC104主机板卡、FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）和模数转化器。采集卡采集码盘的码盘信息，经光电隔离输入电路发送至PC104主机板卡，PC104主机板卡中设有滤波电路，码盘信息经滤波电路处理后输入至FPGA，FPGA对码盘信息四倍频解码经可逆计数器得到位置信息，然后将位置信息进行差分处理后得到转速信息。转速信息经数模转化器实现转速的模拟输出。

在光电码盘信息采集系统进行光电码盘信息采集时，上述各部件缺一不可，而现有光电码盘信息采集系统的上述各部件相互独立设置。由于各个部件需要单独设计或购买后再行组装，因而使得光电码盘信息采集系统具有诸如体积大、集成度低、成本较高的弊端。且由于现有光电码盘信息采集系统中的滤波电路、FPGA、数模转换模块彼此分离，因此还具有可移植性差的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种体积小、集成度高、可移植性好的光电码盘信息采集系统。

根据本实用新型的实施例，提供了光电码盘信息采集系统，包括光电编码器、采集卡和现场可编程门阵列FPGA、光电隔离输入输出电路，

所述FPGA内集成有依次连接的滤波电路、可逆计数器、速度计算电路和数模转换模块；

采集卡的输入端与光电编码器连接，其输出端与光电隔离输入输出电路中输入电路的信号输入端连接；

光电隔离输入输出电路中输入电路的信号输出端与所述滤波电路的输入端连接；

所述数模转换模块的输出端与光电隔离输入输出电路中的输出电路连接。

其中，所述可逆计数器包括至少4个串行级联的8位可逆计数器。

优选地，所述可逆计数器包括4个串行级联的8位可逆计数器。

作为另一优选方案，所述可逆计数器包括8个串行级联的8位可逆计数器64位可逆计数器。

其中，所述可逆计数器中包括将码盘正交信号进行四倍频解码的四倍频解码电路和用于提高可逆计数器抗干扰能力的辨向电路；

所述四倍频解码电路的输出端与可逆计数器连接，输出端与辨向电路的输入端连接；

所述辨向电路的输出端与所述速度计算电路的输入端连接。

进一步地，光电码盘信息采集系统还包括：

用于与PC104主板板卡连接的PC104主板板卡接口，其与所述可逆计数器的输出端连接。

优选地，所述滤波电路中设有用于记录设定时钟周期内的码盘值的D触发器。

更进一步地，光电码盘信息采集系统还包括：

设置于FPGA内部且用于产生数模转换模块输出时序的摩尔状态机，其输入端与数模转换模块连接。

由上述技术方案可知，本实用新型具有体积小、集成度高及可移植性好的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1示出了现有光电码盘信息采集系统的结构示意图；

图2示出了本实用新型中光电码盘信息采集系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。