[发明专利]光电编码器的模拟信号转换模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号编码转换技术，特别涉及一种光电编码器的模拟信号转换模块。

背景技术

目前，在现代电子工业中，以光电编码器为传感手段而广泛采用。光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。通常，根据码盘形式光电编码器分为绝对式、增量式和混合式三种。增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相。但现有光电编码器输出的脉冲信号往往不能被直接采用，导致在实际应用中，用户必须对编码器的输出信号进行相应拓展电路处理，其应用给用户带来麻烦。

发明内容

本发明是针对现在光电编码器输出信号不能直接用，需要转换的问题，提出了一种光电编码器的模拟信号转换模块，集鉴相和输出可调电压于一体的光电编码转换装置。

本发明的技术方案为：一种光电编码器的模拟信号转换模块，包括电源模块、编码器信号接收模块、光电隔离模块、鉴相模块、频率电压转化模块和电压调整模块，电源模块给编码器信号接收模块供电，光电编码器输出接入编码器信号接收模块，编码器信号接收模块输出端依次接光电隔离模块、鉴相模块、频率电压转换模块、电压调整模块。

所述编码器信号接收模块通过插座接收2RHIB型编码器输出信号，通过编码器信号接收模块的“TP-标准”/“TP-差分”信号接收芯片、“OL7272线驱动适应于长电缆”差分信号接收芯片、“用26C31芯片的线驱动电路”差分信号接收芯片接收信号后经与门芯片输入光电隔离模块。

所述光电隔离模块包括光耦TLP521-2及其驱动电路。

所述鉴相模块包含正交解码芯片、正反转指示灯和模拟电子开关芯片，光电隔离模块输出的两信号输入正交解码芯片，正交解码芯片的CLK输出端接入频率电压转换模块，正交解码芯片的UP/DN输出端接正反转指示灯和模拟电子开关芯片。

所述频率电压转换模块采用频率电压转换芯片LM331，鉴相模块输出信号经第一电阻整形输入至频率电压转换芯片LM331芯片的6脚，LM331的2脚接电位器至GND地，LM331的5脚接第四电阻至VCC电源，接第一电容至GND地，LM331的7脚接第三电阻至GND地、第二电阻至VCC电源，LM331的8脚接VCC电源，LM331的3脚和4脚接GND地，LM331的1脚接第二电容至GND地，并接四位拨码开关、第三电容和运放至输出端，四位拨码开关后接四个电阻。

所述电压调整模块包含三个运放；第一运放构成反相放大电路，其反相输入端和输出端分别接模拟电子开关芯片的两个输入端；第二运放构成正相放大电路，输出正相电压；第三运放构成反相放大电路，输出反相电压。

本发明的有益效果在于：本发明光电编码器的模拟信号转换模块，电路简单可靠，转换装置中所需元器件简单、数量少，在进行电路检查和故障处理时容易排查故障；鉴相模块采用专业正交解码芯片IC6，精度高，响应快，可靠性高，抗干扰能力强，鉴相精确；适用范围广，操作简便。针对同一编码器型号的不同频率，用户可通过选择拨码开关实现信号的转换。另外，用户也可根据实际需要调节输出电压。

附图说明

图1为本发明光电编码器的模拟信号转换模块的总原理框图；

图2为本发明光电编码器的模拟信号转换模块电路结构框图；

图3为本发明光电编码器的模拟信号转换模块中频率电压转换模块电路图。

具体实施方式

如图1所示光电编码器的模拟信号转换模块的总原理框图，光电编码器的模拟信号转换模块是由电源模块101、编码器信号接收模块102、光电隔离模块103、鉴相模块104、频率电压转化模块105和电压调整模块106这六个部分组成。电源模块101给编码器信号接收模块102供电，光电编码器输出接入编码器信号接收模块102，编码器信号接收模块102输出端依次接光电隔离模块103、鉴相模块104、频率电压转换模块105、电压调整模块106。

光电编码器为增量式编码器，通常的输出信号有A、A-、B、B-、Z、Z-，加上电源线和地线，共需8跟传输线。本发明采用的编码器型号为丹麦SCANON公司的2RHIB型，脉冲数1至9000，最大转速可达3000转/分，输出信号有“TP-标准”/“TP-差分”、“OL7272线驱动适应于长电缆”和“用26C31芯片的线驱动电路”三种。