[实用新型]一种带信号质量自检测功能的正余弦光电编码器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电编码器领域，具体涉及一种带信号质量自检测功能的正余弦光电编码器。

背景技术

正余弦光电编码器在电梯永磁同步曳引机上已运用的比较成熟，其输出信号为模拟量，可在接收端选择不同的细分器得到不同的分辨率，大大提高了位置定位的精度，此种编码器目前主要以进口为主。

现有技术中的正余弦光电编码器，一般包括LED发光电路、光信号接收电路、信号处理电路以及EEPROM参数存储电路。LED发光电路产生的光源透过编码器光栅投射到光信号接收电路上，再将接收到的信号通过信号处理电路进行处理，信号处理完成后将参数存储在EEPROM中。但是正余弦光电编码器在电梯上使用的时候，由于环境、长时间运行或外部干扰等因素，很容易造成正余弦编码器信号输出不良或信号丢失，往往导致电机“飞车”从而引起一系列电梯安全事故。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种带信号质量自检测功能的正余弦光电编码器，能够及时检测正余弦光电编码器的信号质量，提高编码器应用的安全性。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案为：

一种带信号质量自检测功能的正余弦光电编码器，包括A/B/R信号处理模块，所述A/B/R信号处理模块的A信号输出端、B信号输出端连接波形质量检测模块，所述波形质量检测模块包括：

信号峰峰值检测单元，检测A、B信号的峰峰值电压，判断后输出相应的逻辑信号；

信号相位检测单元，检测A、B信号的相位差，判断后输出相应的逻辑信号；

以及逻辑运算单元，接收所述的逻辑信号进行逻辑运算，输出检测结果。

上述技术方案中，正余弦光电编码器中的LED发光模块产生的光源透过编码器光栅投射到光信号接收模块上，再将接收到的信号通过信号处理模块的处理，信号处理完成后将参数存储在EEPROM中，最后通过波形质量检测模块对输出的正余弦波形进行自检测。

波形质量检测模块包括信号峰峰值检测单元和信号相位检测单元，具有正余弦信号峰峰值检测和正余弦信号相位检测的功能。与编码器连接的控制器只需检测逻辑运算单元输出的检测结果，根据信号的电平高低即可判断编码器信号是否有异常，省去了繁琐的编码器信号检测电路，降低了成本，同时提高了系统运行的安全性。

优选的，所述逻辑运算单元可以为与门逻辑运算单元或或门逻辑运算单元。当逻辑运算单元为与门逻辑运算单元时，编码器信号质量符合要求的时候与门逻辑运算单元输出的信号为高电平，编码器信号异常的时候与门逻辑运算单元输出的信号为低电平；当逻辑运算单元为或门逻辑运算单元时，编码器信号质量符合要求的时候或门逻辑运算单元输出的信号为低电平，编码器信号异常的时候或门逻辑运算单元输出的信号为高电平。

优选的，所述信号峰峰值检测单元包括两个分别连接A信号输出端、B 信号输出端且接地的分压电路和连接分压电路的电压检测比较电路，电压检测比较电路连接所述的逻辑运算单元。所述分压电路使得波形质量检测模块具有开路检测的功能。

优选的，所述分压电路包括分压电阻和下拉电阻，所述分压电阻一端连接A信号输出端或B信号输出端，另一端连接下拉电阻，所述下拉电阻接地。

优选的，所述信号相位检测单元包括相串接的sin²+cos²模拟乘法器和比较电路，比较电路连接所述的逻辑运算单元。

进一步优选，所述比较电路包括上限值比较器和下限值比较器。

作为改进，还包括连接A信号输出端、B信号输出端的信号验证模块。

所述信号验证模块包括：

ERR信号峰峰值检测单元，检测A、B信号的峰峰值电压，与所述信号峰峰值检测单元进行相反的逻辑运算，输出相应的逻辑信号；

ERR信号相位检测单元，检测A、B信号的相位差，与所述信号相位检测单元进行相反的逻辑运算，输出相应的逻辑信号；

以及ERR逻辑运算单元，接收所述的逻辑信号进行逻辑运算，输出验证结果。

信号验证模块具有ERR信号峰峰值检测单元和ERR信号相位检测单元，同样具有正余弦信号开路检测，正余弦信号峰峰值检测，以及正余弦信号相位检测的功能。与编码器连接的控制器分别检测波形质量检测模块和信号验证模块输出的信号的电平高低，更加精确地判断编码器信号是否有异常，省去了繁琐的编码器信号检测电路，降低了成本，同时提高了系统运行的安全性。