[发明专利]一种采集处理编码器信号的方法

说明书

本发明公开了一种采集处理编码器信号的方法，属于烟草加工设备技术领域，本发明通过对原机MICROII绝对值编码器信号进行处理，在不改变原机各编码信号使用需求的条件下，实现新系统编码信号采集、处理和使用功能；硬件电路需要隔离放大电流；软件上需要实现格雷码转换成自然二进制码，即将原机的编码器的高九位一一对应所需的自然二进制码。本发明成功解决了外接系统需要使用MICROII系统原绝对值编码器信号的需求，保障原系统和新系统的连续稳定运行。

技术领域

本发明属于烟草设备加工领域，更具体的说设计一种采集处理编码器信号的方法。

背景技术

在精确定位控制系统中，为了提高控制精度，准确测量控制对象的位置是十分重要的。目前，检测位置的办法有两种：其一是使用位置传感器，测量到的位移量由变送器经A/D转换成数字量送至系统进行进一步处理。此方法精度高，但在多路、长距离位置监控系统中，由于其成本昂贵，安装困难，因此并不实用；其二是采用光电轴角编码器进行精确位置控制。光电轴角编码器根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。而绝对式编码器是直接输出数字量的传感器，它是利用自然二进制或循环二进制(格雷码) 方式进行光电转换的，编码的设计一般是采用自然二进制码、循环二进制码、二进制补码等。特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码；抗干扰能力强，没用累积误差；电源切断后位置信息不会丢失，但分辨率是由二进制的位数决定的，根据不同的精度要求，可以选择不同的分辨率即位数。目前有 10位、11位、12位、13位、14位或更高位等多种。

其中采用循环二进制编码的绝对式编码器，其输出信号是一种数字排序,不是权重码，每一位没有确定的大小，不能直接进行比较大小和算术运算，也不能直接转换成其他信号，要经过一次码变换，变成自然二进制码，在由上位机读取以实现相应的控制，而在码制变换中有不同的处理方式。

格雷码又叫循环二进制码或反射二进制码，在数字系统中只能识别0和1，各种数据要转换为二进制代码才能进行处理，格雷码是一种无权码，采用绝对编码方式，典型格雷码是一种具有反射特性和循环特性的单步自补码，它的循环、单步特性消除了随机取数时出现重大误差的可能，它的反射、自补特性使得求反非常方便。格雷码属于可靠性编码，是一种错误最小化的编码方式，因为，自然二进制码可以直接由数/模转换器转换成模拟信号，但某些情况，例如从十进制的3转换成4时二进制码的每一位都要变，使数字电路产生很大的尖峰电流脉冲。而格雷码则没有这一缺点，它是一种数字排序系统，其中的所有相邻整数在它们的数字表示中只有一个数字不同。它在任意两个相邻的数之间转换时，只有一个数位发生变化。它大大地减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆。另外由于最大数与最小数之间也仅一个数不同，故通常又叫格雷反射码或循环码。

发明内容

本发明成功解决了外接系统需要使用MICROII系统原绝对值编码器信号的需求，保障原系统和新系统的连续稳定运行。

为了解决上述问题，本发明是采用以下技术方案实现的：一种采集处理编码器信号的方法，其特征在于：所述的采集处理编码器信号的方法包括软件实现方法(1)，硬件实现方法(2)。

优选的，所述的软件实现方法(1)具体方法为将二进制格雷码与自然二进制码互换。

优选的，所述的硬件实现方法(2)包括自然二进制转换成格雷码电路；二进制格雷码转换成自然二进制码电路；隔离硬件放大电路。

优选的，所述的自然二进制转换成格雷码电路包括三个异或门，三个异或门进行并联输出。

优选的，所述的二进制格雷码转化成自然二进制码电路包括四个异或门，每一个异或门输出的一端作为下一个异或门的输入。

本发明有益效果：