本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中編碼器信號(hào)的采集和切換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可擴(kuò)展式多路正交編碼信號(hào)切換矩陣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

編碼器是一種用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的速度和位置的裝置，可以對(duì)多種電機(jī)控制應(yīng)用實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

正交編碼信號(hào)切換矩陣提供多路編碼器信號(hào)輸入接口和輸出接口，矩陣內(nèi)部可通過(guò)指令進(jìn)行各個(gè)輸入接口與輸出接口信號(hào)的自由對(duì)接，使需要采集的編碼器輸入信號(hào)從指定的輸出接口輸出。正交編碼信號(hào)切換矩陣能夠使控制系統(tǒng)對(duì)部分成本高的驅(qū)動(dòng)或測(cè)量設(shè)備進(jìn)行復(fù)用，降低系統(tǒng)成本。

目前，一些廠家開(kāi)發(fā)出的正交編碼信號(hào)切換矩陣設(shè)備只能對(duì)最多幾十個(gè)編碼器進(jìn)行切換，如果編碼器數(shù)量增多，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)切換功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可擴(kuò)展式多路正交編碼信號(hào)切換矩陣系統(tǒng)，可通過(guò)擴(kuò)展編碼器輸入接口，實(shí)現(xiàn)多達(dá)256個(gè)編碼器的信號(hào)采集和矩陣切換。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述一種可擴(kuò)展式多路正交編碼信號(hào)切換矩陣系統(tǒng)，包括多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置、編碼器、嵌入式控制器和編碼器信號(hào)測(cè)量設(shè)備，其中，所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置通過(guò)多個(gè)正交編碼信號(hào)輸入接口與所述編碼器的多個(gè)正交編碼信號(hào)輸出接口連接；所述嵌入式控制器的控制串口與所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置的指令串口連接；所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置通過(guò)多個(gè)采集接口與多個(gè)編碼器信號(hào)測(cè)量設(shè)備連接。

優(yōu)選地，所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置設(shè)置有電氣隔離電路。

優(yōu)選地，所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置設(shè)置有施密特環(huán)。

優(yōu)選地，所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置采用FPGA芯片。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提供的可擴(kuò)展式多路正交編碼信號(hào)切換矩陣系統(tǒng)，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，具有輸入接口可擴(kuò)展性，極大的增加了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中編碼器信號(hào)采集的數(shù)量，降低了系統(tǒng)中可復(fù)用設(shè)備的使用數(shù)量，能實(shí)現(xiàn)更大數(shù)量編碼器信號(hào)的切換功能，有助于節(jié)約系統(tǒng)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的可擴(kuò)展式多路正交編碼信號(hào)切換矩陣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。

如圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種可擴(kuò)展式多路正交編碼信號(hào)切換矩陣系統(tǒng)，包括多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置、編碼器、嵌入式控制器和編碼器信號(hào)測(cè)量設(shè)備，其中：

所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置可采用FPGA芯片，通過(guò)多個(gè)脈沖信號(hào)輸入接口與所述編碼器的多個(gè)脈沖信號(hào)輸出接口連接，以對(duì)編碼器發(fā)出的高速脈沖信號(hào)進(jìn)行采集，防止發(fā)生因計(jì)數(shù)脈沖丟失而引起的測(cè)量誤差。

所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置設(shè)置有電氣隔離電路，用于抑制編碼器脈沖信號(hào)在傳輸過(guò)程中的噪聲干擾。所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置設(shè)置有施密特環(huán)，用于濾掉編碼器脈沖信號(hào)波形上的毛刺。所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置還設(shè)置有濾波器，用于進(jìn)一步濾掉干擾信號(hào)，保證脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)的精準(zhǔn)，提高所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣設(shè)備的可靠性。還設(shè)有撥碼開(kāi)關(guān)，用于設(shè)置所述設(shè)備的編碼器起始編號(hào)。

所述嵌入式控制器的控制串口與所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置的指令串口連接；所述多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置通過(guò)多個(gè)采集接口與多個(gè)編碼器信號(hào)測(cè)量設(shè)備連接。

上述裝置均建立在硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)本方案的技術(shù)方案。

在系統(tǒng)中，多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置對(duì)各個(gè)輸入接口接收到的編碼器脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，得到編碼器的速度和位置值并保存，當(dāng)接收到來(lái)自嵌入式控制器的讀取指令信號(hào)時(shí)，向其發(fā)送相應(yīng)的速度或位置數(shù)據(jù)。當(dāng)多路正交編碼信號(hào)切換矩陣裝置接收到嵌入式控制器發(fā)送的編碼器切換信號(hào)時(shí)，將需要采集的編碼器輸入信號(hào)切換到指定的輸出接口輸出給編碼器信號(hào)測(cè)量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)編碼器信號(hào)切換的功能。

本實(shí)用新型抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，具有輸入接口可擴(kuò)展性，極大的增加了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中編碼器信號(hào)采集的數(shù)量，降低了系統(tǒng)中可復(fù)用設(shè)備的使用數(shù)量，能實(shí)現(xiàn)更大數(shù)量編碼器信號(hào)的切換功能，有助于節(jié)約系統(tǒng)成本。

以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。