[实用新型]一种机器人专用差分信号编码器断线快速检测电路

说明书

本实用新型公开一种机器人专用差分信号编码器断线快速检测电路；解决的技术问题：针对背景技术中提及的方法1和方法2都需要处理编码器数据再进行判断，存在一定的滞后的技术问题；方案3不仅在时序上存在滞后，同时实现成本也比较高的技术问题。采用的技术方案：一种机器人专用差分信号编码器断线快速检测电路，包括在编码器输出信号+和编码器输出信号‑的差分信号线上并联二极管整流电路D1，二极管整流电路D1的输出直流V+信号和输出直流V‑信号同时接入电压比较器U1的同相输入端和反相输入端，电压比较器U1的输出端输出编码器断线信号；在二极管整流电路D1的输出直流V+信号和输出直流V‑信号之间并联接入分压电阻RA2。

技术领域

本实用新型涉及一种机器人专用差分信号编码器断线快速检测电路。

背景技术

编码器是将旋转的角度/位移转变成数字信号的装置，当前断线检测方式主要有如下几种：1、对于增量式编码器，计算脉冲序列来实现；2、对绝对值编码器通过通信协议来判断；3、通过复杂的模数转换、逻辑转换电路实现。

上述方法1和方法2都需要处理编码器数据再进行判断，存在一定的滞后，方案3不仅在时序上存在滞后，同时实现成本也比较高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的方法1和方法2都需要处理编码器数据再进行判断，存在一定的滞后的技术问题；方案3不仅在时序上存在滞后，同时实现成本也比较高的技术问题。

本实用新型的设计思想是，针对上述技术问题而此设计的可适用于所有物理接口为差分信号的编码器(包含TTL接口、HTL接口、RS485接口、RS422接口)，上电后不需要等待编码器发出任何信号或等待建立通信机制便可直接判断是否存在信号线断线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种机器人专用差分信号编码器断线快速检测电路，包括编码器输出的两路差分信号，分别为编码器输出信号+、编码器输出信号-，其特征在于，包括在编码器输出信号+和编码器输出信号-的差分信号线上并联二极管整流电路D1，二极管整流电路D1的输出直流V+信号和输出直流V-信号同时接入电压比较器U1的同相输入端和反相输入端，电压比较器U1的输出端输出编码器断线信号；在二极管整流电路D1的输出直流V+信号和输出直流V-信号之间并联接入分压电阻RA2；

在二极管整流电路D1的输出直流V+信号端与电压比较器的同相输入端之间串接分压电阻RA1和RE1，在分压电阻RA1和RE1之间并联接入分压电阻RB1和RC1并接地，在分压电阻RE1与电压比较器的同相输入端之间并联接入分压电阻RF1并接地；分压电阻RA1与分压电阻RA2的阻值相同；

在二极管整流电路D1的输出直流V-信号与电压比较器的反相输入端之间串接分压电阻RE2，在电压比较器的反相输入端与分压电阻RE2之间通过分压电阻RF2接入电压VCC；

同时在编码器输出信号+的差分信号线上串接分压电阻RB2和RC2并接地，在分压电阻RB2和RB3之间接出信号线编码器输出信号+接入差分收发接收器U2；在编码器输出信号-的差分信号线上串接分压电阻RB3和RC3并接地，在分压电阻RB2和RB3之间接出信号线编码器输出信号-接入差分收发接收器U2。

本检测电路，适用于差分接口信号的断线检测，如RS422\RS485信号电平，不需要进行信号电平差分转换，直接对差分线的模拟电压进行检测，对差分电压进行整流比较判断是否存在信号断线。

对本实用新型技术方案的改进，电压VCC为直流+5V电压。+5V电压VCC的设计，使得编码器输出信号+或编码器输出信号-信号线同时发生断路时，由于RF2连接的VCC信号的存在，依然会保证V+电压低于V-电压进而输出断线信号。

对本实用新型技术方案的改进，电压比较器U1的选用型号为LM2903。