[发明专利]编码器输出信号检测电路及电机控制器

说明书

本发明提供了一种编码器输出信号检测电路及电机控制器，所述检测电路包括第一输入端口、电压处理单元、第一比较单元、第二比较单元、第一逻辑处理单元以及第一输出端口，其中：所述电压处理单元的输出端分别连接到第一比较单元的同相输入端和第二比较单元的反相输入端，所述电压处理单元的输入端连接到第一输入端口；所述第一比较单元的反相输入端连接到第一参考电压，所述第二比较单元的同相输入端连接到第二参考电压；所述第一逻辑处理单元仅在两个输入端的电压相异时向所述第一输出端口输出第一预设信号。本发明通过将一路输入信号转化为两路电平相反的信号，无论编码器输出为脉冲方波信号还是稳定电平信号，都能够快速进行断线检测。

技术领域

本发明涉及编码器领域，更具体地说，涉及一种编码器输出信号检测电路及电机控制器。

背景技术

编码器是工业控制设备中不可或缺的关键器件，对于编码器信号的处理和检测也非常重要，其直接关系到工业控制设备运行的稳定和安全。

如图1所示，在常用的推挽输出类型的编码器中，其输出端口的内部电路结构为推挽，具体包括一个P沟道MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)Q1和一个N沟道MOS管Q2。并且，上述编码器的输出信号形式一般也为两种；例如对于ABZ增量式编码器，若是差分输出，则有六路信号A+、A-、B+、B-、Z+、Z-，通过检测成对信号的差分电压(例如A+信号电压减去A-信号上电压)大小来判断信号传输脉冲数；若是单端输出形式，则只有三路信号A+、B+、Z+，通过检测信号对地的压差来判断传输的脉冲数。

如图2所示，为针对差分信号的断线检测电路的示意图，由编码器的输出端口输出的信号A+连接端口A+in、信号A-连接端口A-in，并通过异或门U1来检测差分信号：当无断线时，信号A+和信号A-的其中一个为高电平、另一个为低电平，且两个电平始终相反，异或门U1输出为高电平；当发生断线时，异或门U1的输入为相同电平(高电平、低电平都有可能)的信号，异或门U1输出为低电平。

对于图2电路，若信号输入采用单端输出形式的编码器，由编码器的输出端口输出的信号A+还是连接端口A+in，端口A-in则连接到参考地(GND)。在编码器所连接轴不转动时(例如电机处于待机状态)，编码器输出恒定的电平信号(即A+、B+、Z+的输出形式为恒定的高电平或者低电平)，而在编码器的输出为低电平时，异或门U1的输出就为低电平，与断线情况下输出情况一致，所以无法判断是否出现断线。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述编码器断线检测无法根据单端输出信号进行断线检测的问题，提供一种编码器输出信号检测电路及电机控制器。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种编码器输出信号检测电路，包括第一输入端口、电压处理单元、第一比较单元、第二比较单元、第一逻辑处理单元以及第一输出端口，其中：所述电压处理单元的输出端分别连接到所述第一比较单元的同相输入端和所述第二比较单元的反相输入端，所述电压处理单元的输入端连接到第一输入端口，且所述电压处理单元在其输入端断线时输出预设电压、在输入端不断线时输出所述第一输入端口的电压；所述第一比较单元的反相输入端连接到第一参考电压，所述第二比较单元的同相输入端连接到第二参考电压，且所述第一参考电压大于所述第二参考电压；所述第一逻辑处理单元的两个输入端分别连接到所述第一比较单元和所述第二比较单元的输出端，且所述第一逻辑处理单元仅在其两个输入端的电压相异时向所述第一输出端口输出第一预设信号。

在本发明所述的编码器输出信号检测电路中，所述第一参考电压小于所述第一输入端口为高电平时的最小电压；所述第二参考电压大于所述第一输入端口为低电平时的最大电压；所述预设电压小于所述第一参考电压且大于所述第二参考电压。