一種電機磁性編碼器制造技術

本發明專利技術提供一種電機磁性編碼器，包括編碼器芯片U1、正交編碼輸出模塊和儀表信號輸出模塊，正交編碼輸出模塊用于增大編碼器芯片U1的輸出電壓范圍以及電流驅動能力，編碼器芯片U1包括兩路輸出信號，兩路輸出信號為芯片輸出信號A和芯片輸出信號B，芯片輸出信號A和芯片輸出信號B經過正交編碼輸出模塊分別對應輸出A相信號和B相信號至控制器。本發明專利技術采用正交編碼輸出模塊將增大了輸出電壓范圍以及電流的驅動能力，能夠滿足大功率情況下的控制器的驅動；采用儀表信號輸出模塊增加了一路轉速的輸出信號，為車儀表顯示提供了一路專用的轉速輸出信號。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電機編碼器
，特別是涉及一種電機磁性編碼器。
技術介紹
磁性編碼器芯片具有高度集成，外圍電路簡單等優點，廣泛應用于工業控制領域對某些部件的位置及速度的檢測和控制。但是，直接使用磁性編碼器芯片，其輸出電壓一般為0-5V，且驅動電流比較小，只有二十毫安左右，無法驅動功耗較大的控制器。另外，在用于汽車上時，直接采用磁性編碼器輸出的其中一路驅動信號直接反饋至汽車儀表，當出現故障時，車儀表無法正常顯示，并且使車儀表的電路比較復雜。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：為了克服現有技術中直接使用磁性編碼器輸出電壓和驅動電流較小的不足，本專利技術提供一種電機磁性編碼器，采用增加外圍的電路以增大編碼器的輸出電壓范圍以及電流驅動能力。本專利技術解決其技術問題所要采用的技術方案是：一種電機磁性編碼器，包括編碼器芯片U1和正交編碼輸出模塊，所述正交編碼輸出模塊用于增大編碼器芯片U1的輸出電壓范圍以及電流驅動能力，所述編碼器芯片U1包括兩路輸出信號，所述兩路輸出信號為芯片輸出信號A和芯片輸出信號B，所述芯片輸出信號A和芯片輸出信號B經過正交編碼輸出模塊分別對應輸出正交編碼信號A相信號和B相信號至控制器。通過增加外部電路正交編碼輸出模塊將原來的編碼器芯片的正交編碼信號電壓輸出范圍0-5V增大到0-12V的范圍，將驅動電流由20mA增大到200mA，增大了電流的驅動能力，能夠滿足大功率情況下的控制器的驅動，A相信號和B相信號用于給控制器提供脈沖信號。進一步，為了保證提供給控制器的脈沖信號的占空比，即A相信號和B相信號的占空比滿足50％的要求，所述正交編碼輸出模塊包括高頻三極管Q1和高頻三極管Q2，所述高頻三極管Q1的基極與所述芯片輸出信號A連接，所述高頻三極管Q1的集電極輸出用于驅動控制器的A相信號，所述高頻三極管Q1的發射極接地VSS；所述高頻三極管Q2的基極與所述芯片輸出信號B連接，所述高頻三極管Q2的集電極輸出用于驅動控制器的B相信號，所述高頻三極管Q2的發射極接地VSS。采用高頻三極管Q1和高頻三極管Q2一方面對芯片輸出信號A和芯片輸出信號B進行了放大，另一方面保證了輸出的A相信號和B相信號的占空比為50％，提高控制精度。進一步，為了保證輸出信號的穩定以及后續電路的安全，所述芯片輸出信號A與所述高頻三極管Q1的基極之間依次串聯二極管D3和限流電阻R5，所述芯片輸出信號B與所述高頻三極管Q2的基極之間依次串聯二極管D4和限流電阻R2。采用限流電阻對芯片輸出信號A和芯片輸出信號B進行限流，二極管D3的陽極接芯片輸出信號A，陰極接限流電阻R5的一端，二極管D4的陽極接芯片輸出信號B，陰極接限流電阻R2的一端，采用二極管防止電流反向損壞編碼器芯片U1。進一步，由于不同品牌或廠商的控制器的電路結構不同，有的控制器自帶上拉電阻有的不帶上拉電阻，當控制器不帶上拉電阻時，高頻三極管集電極開路沒有信號輸出，因此，所述高頻三極管Q1的集電極與電源VCC1之間串接一上拉電阻R10，所述高頻三極管Q2的集電極與電源VCC1之間串接一上拉電阻R11。在高頻三極管的集電極接一上拉電阻可以保證有穩定信號輸出。進一步，為了降低干擾，使信號更加干凈，所述高頻三極管Q1的集電極與地VSS之間串接一濾波電容C5，所述高頻三極管Q2的集電極與地VSS之間串接一濾波電容C6。優選的，所述高頻三極管Q1和高頻三極管Q2的頻率范圍為500MHz至800MHz。目前現有的車儀表的轉速顯示直接利用控制器的其中一路驅動脈沖信號(A相信號或B相信號)，直接采用A相信號或B相信號會造成儀表電路設計復雜，比較麻煩。因此，還包括儀表信號輸出模塊，所述編碼器芯片U1的兩路輸出信號中的一路信號經過分頻選擇模塊進行分頻后輸出至儀表信號輸出模塊，由儀表信號輸出模塊輸出儀表速度信號至車儀表。將編碼器芯片U1輸出的正交脈沖信號分頻后，采用儀表信號輸出模塊為車儀表提供速度信號。進一步，所述儀表信號輸出模塊包括高頻三極管Q3，所述分頻選擇模塊的輸出信號經光電隔離電路GE1后輸送至高頻三極管Q3的基極，所述高頻三極管Q3的集電極與電源VCC2之間串接一上拉電阻R6，且所述高頻三極管Q3的集電極與地GND之間串接一濾波電容C4。采用光電隔離電路GE1將汽車的直流電源VCC1和地VSS與儀表信號輸出模塊的電源VCC2和地GND進行隔離，避免汽車直流電源不穩定對信號的干擾以及直接燒毀芯片。進一步，所述分頻選擇模塊包括分頻芯片U2和分頻選擇開關K1，所述分頻芯片U2的分頻輸出信號與分頻選擇開關K1的輸入一一對應連接，所述分頻選擇開關K1的輸出端與所述光電隔離電路GE1的輸入端連接。分頻芯片U2的輸出為四分頻、八分頻和十六分頻等，當對應的儀表需要多少分頻的信號則采用分頻選擇開關K1接通對應的輸出，滿足不同類型儀表的需求。正交編碼輸出模塊輸出一路高精度轉速信號，通過增加儀表信號輸出模塊增加了一路轉速的輸出信號，使編碼器具有兩路轉速輸出，為車儀表顯示提供了一路專用的轉速輸出信號，簡化了車儀表電路的設計，并且保證了顯示不依賴于控制器的驅動信號，提高了可靠性和穩定性。本專利技術的有益效果是：本專利技術提供的一種電機磁性編碼器，采用正交編碼輸出模塊將原來的編碼器芯片U1的電壓輸出范圍由0-5V增大到0-12V的范圍，將驅動電流由20mA增大到200mA以上，增大了電流的驅動能力，能夠滿足大功率情況下的控制器的驅動；采用儀表信號輸出模塊增加了一路轉速的輸出信號，為車儀表顯示提供了一路專用的轉速輸出信號。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。圖1是本專利技術最佳實施例的原理示意圖；圖2是本專利技術最佳實施例的原理圖。具體實施方式現在結合附圖對本專利技術作詳細的說明。此圖為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本專利技術的基本結構，因此其僅顯示與本專利技術有關的構成。如圖1-2所示，本專利技術的一種電機磁性編碼器，包括編碼器芯片U1、正交編碼輸出模塊和儀表信號輸出模塊，所述正交編碼輸出模塊用于增大編碼器芯片U1的輸出電壓范圍以及電流驅動能力，所述儀表信號輸出模塊用于將正交脈沖信號分頻輸出到車儀表，給車儀表提供速度信號。本實施例中編碼器芯片U1采用AS5035，其引腳3為芯片輸出信號A，引腳4為芯片輸出信號B，引腳9和引腳10與磁芯片程序燒口J3連接，引腳8經電容C9接地VSS，引腳7直接接地VSS，引腳16與電源VCC1連接，且經過電容C7與地VSS連接。正交編碼輸出模塊包括高頻三極管Q1和高頻三極管Q2，所述高頻三極管Q1的基極與所述芯片輸出信號A連接，且所述芯片輸出信號A與所述高頻三極管Q1的基極之間依次串聯二極管D3和限流電阻R5，所述高頻三極管Q1的集電極輸出用于驅動控制器的A相信號，所述高頻三極管Q1的集電極與電源VCC之間串接一上拉電阻R10，所述高頻三極管Q1的集電極與地VSS之間串接一濾波電容C5，所述高頻三極管Q1的發射極接地；所述高頻三極管Q2的基極與所述芯片輸出信號B連接，且所述芯片輸出信號B與所述高頻三極管Q2的基極之間依次串聯二極管D4和限流電阻R2，所述高頻三極管Q2的集電極輸出用于驅動控制器的B相信號，所述高頻三極管Q2的集電極與電源VCC之間串接一上拉電阻R11，所述高頻三極管Q2的集電極與地本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電機磁性編碼器，其特征在于：包括編碼器芯片U1和正交編碼輸出模塊，所述正交編碼輸出模塊用于增大編碼器芯片U1的輸出電壓范圍以及電流驅動能力，所述編碼器芯片U1包括兩路輸出信號，所述兩路輸出信號為芯片輸出信號A和芯片輸出信號B，所述芯片輸出信號A和芯片輸出信號B經過正交編碼輸出模塊分別對應輸出A相信號和B相信號至控制器。

【技術特征摘要】
1.一種電機磁性編碼器，其特征在于：包括編碼器芯片U1和正交編碼輸出模塊，所述正交編碼輸出模塊用于增大編碼器芯片U1的輸出電壓范圍以及電流驅動能力，所述編碼器芯片U1包括兩路輸出信號，所述兩路輸出信號為芯片輸出信號A和芯片輸出信號B，所述芯片輸出信號A和芯片輸出信號B經過正交編碼輸出模塊分別對應輸出A相信號和B相信號至控制器。2.如權利要求1所述的電機磁性編碼器，其特征在于：所述正交編碼輸出模塊包括高頻三極管Q1和高頻三極管Q2，所述高頻三極管Q1的基極與所述芯片輸出信號A連接，所述高頻三極管Q1的集電極輸出用于驅動控制器的A相信號，所述高頻三極管Q1的發射極接地VSS；所述高頻三極管Q2的基極與所述芯片輸出信號B連接，所述高頻三極管Q2的集電極輸出用于驅動控制器的B相信號，所述高頻三極管Q2的發射極接地VSS。3.如權利要求2所述的電機磁性編碼器，其特征在于：所述芯片輸出信號A與所述高頻三極管Q1的基極之間依次串聯二極管D3和限流電阻R5，所述芯片輸出信號B與所述高頻三極管Q2的基極之間依次串聯二極管D4和限流電阻R2。4.如權利要求2所述的電機磁性編碼器，其特征在于：所述高頻三極管Q1的集電極與電源VCC1之間串接一上拉電阻R10，所述高頻三極管Q2的集電極與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖青峰，
申請(專利權)人：常州市武起常樂電機有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32