[实用新型]一种基于EPA的电机数字磁编码器

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业传感器制造技术领域，具体涉及一种基于EPA的电机数字磁编码器。

背景技术

在工业控制灵犀，经常需要对某些部件(例如电机的轴承等)的位置和速度或者转速加以检测。为此，电机或其他设备的控制领域往往采用电机编码器来检测某些部件的转速、位置等，并实时将相应的信息传输给控制中心的，以便控制中心及时掌握设备端的运行状态。

现有技术一种是采用光电编码器作为电机编码器的实现方式，其主要包括光栅盘、光电检测装置以及信号转换卡，其应用光电转换原理，位于光栅盘两侧的光电传感器检测到周期性变化的电信号，此信号经过信号转换卡输出反应电机转换情况的数相信号，但是其受环境的影响较大，例如在光线被阻挡时，即无法测得准确的数据。

为此，以磁编码器为主的电机编码器越来越多受到青睐，其原理是利用磁性原理检测线性位移量，并输出相对应的脉波数的方法，其解决了传统的光电转换编码器收环境影响较大的问题，但是由于其主要是通过计算正交脉冲的个数来实现位置和速度的检测，这种传统的测量方式不仅需要差分信号转换器来讲单端的PWM信号或A/B脉冲转换成差分信号，再通过差分信号输出接口输出。但是其主要存在以下的缺陷：

首先，兼容性差，随着工业联网化控制的趋势，使各种设备能被网络兼容称为发展的方向，而差分信号输出接口则不具备对网络的兼容性；

其次，差分信号转换器容易受到干扰，一旦出现干扰就无法恢复。

而EPA(Ethernet for Plant Automation)协议是Ethernet、TCP/IP等商用计算机通信领域的主流技术直接应用于工业控制现场设备间的通信，并在此基础上，建立的应用于工业现场设备间通信的开放网络通信平台。其是一种全新的适用于工业现场设备的开放性实时以太网标准，将大量成熟的IT技术应用于工业控制系统，利用高效、稳定、标准的以太网和UDP/IP协议的确定性通信调度策略，为适用于现场设备的实时工作建立了一种全新的标准，解决了以太网用于工业现场设备间通信的确定性和实时性、网络供电、互可操作、网络安全、可靠性与抗干扰等关键性技术难题，开发了基于EPA的分布式网络控制系统，首先在化工、制药等生产装置上获得成功应用。

如何将EPA技术应用于电机，增强工业设备的兼容性，称为本领域的一个重点研究的问题。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于EPA的电机数字磁编码器，以解决现有技术的电机编码器兼容性差，不能直接联网控制，且传输信号容易被干扰的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种基于EPA的电机数字磁编码器，包括：一电源模块，用以给电机数字磁编码器各单元供电；一磁编码芯片，其与设置在需检测速度和位置的部件的磁铁对应，用以通过感测磁铁位置的变化并将变化转换成电信号；一单片机，其与该磁编码芯片相连，并接受该磁编码芯片传输的位置变换的电信号，并通过内置程序将电信号转换成位置变换信息；以及一EPA通信模块，其与该单片机相连，用以将该单片机传输的信号转换成EPA协议支持的数字信号，并传输至上位控制机。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于EPA的电机数字磁编码器，该EPA通信模块进一步包括：

一EPA转换芯片，用以将单片机计算后的数据码流转换成支持EPA协议的数字码流；以及一EPA通信接口，藉由该EPA通信接口，该电机数字磁编码器与连接在以太网的上位控制机实现连接。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于EPA的电机数字磁编码器，该电源模块为一线性稳压器，用以为该电机数字磁编码器内的各不同模块提供适应的电压。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于EPA的电机数字磁编码器，还包括：

一差分信号转换模块，其与该磁编码芯片连接，用以将该编码器芯片传输的PWM信号转换成差分信号，并输出。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于EPA的电机数字磁编码器，该差分信号转换模块进一步包括：

一差分信号转换芯片，其用以将磁编码芯片传输的单端信号转换成差分信号；以及一差分信号输出接口，其连接上位控制机，用以将该差分信号转换模块转换的差分信号输出。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于EPA的电机数字磁编码器，该磁编码芯片为爱地利微电子的AS5145磁性编码器。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于EPA的电机数字磁编码器，该磁编码芯片与设置需要测量部件上的磁铁位置相适应。

由于采用了以上的技术方案，使得本实用新型相比于现有技术，具有以下的优点和积极效果：