[发明专利]伺服系统、电机、绝对式编码器及其信号处理电路

权利要求书

1.一种绝对式编码器的信号处理电路，其特征在于，所述信号处理电路包括第一接口、主控元件以及第二接口，其中所述第一接口用于连接所述绝对式编码器的光电检测器，并从所述光电检测器接收光电信号，所述主控元件分析所述光电信号得出电机转子的位置信号，所述主控元件将所述位置信号封装成以太网通讯数据帧，并将所述以太网通讯数据帧由所述第二接口发送至电机的伺服驱动器，所述主控元件进一步通过所述第二接口从所述伺服驱动器接收控制指令，以根据所述控制指令执行相应的操作；

所述主控元件将所述位置信号封装成以太网通讯数据帧，包括：

所述主控元件将所述位置信号进行处理，以获得实时位置数据；

并将所述实时位置数据封装成以太网通讯数据帧；

所述主控元件进一步根据所述位置信号计算速度数据；

并将所述速度数据封装成以太网通讯数据帧；

其中，所述主控元件为现场可编程门阵列电路，所述现场可编程门阵列电路包括主控单元、硬件抽象层配置单元、位置信号处理单元、速度信息计算单元、以太网协议栈单元和以太网物理层芯片，所述硬件抽象层配置单元用于对所述现场可编程门阵列电路及所述现场可编程门阵列电路的外围部件进行配置；所述主控单元用于控制所述位置信号处理单元对所述光电信号进行处理，进而获得所述实时位置数据，并进一步控制以所述太网协议栈单元将所述实时位置数据打包成所述以太网通讯数据帧；所述速度信息计算单元用于根据所述位置信号处理单元采集的位置信息，实时计算速度信息，所述速度信息用于传输给所述伺服驱动器，所述伺服驱动器根据所述速度信息对所述电机进行控制反馈；所述以太网物理层芯片用于将数据封装成所述以太网通讯数据帧，并将接收的以太网通讯数据帧解析为数据；

所述信号处理电路进一步包括电源电路与隔离电路，所述电源电路用于通过所述第二接口接收外部供电，并进行电压转换后提供给所述主控元件，所述隔离电路连接于所述主控元件的以太网物理层芯片与所述第二接口之间。

2.根据权利要求1所述的绝对式编码器的信号处理电路，其特征在于，所述第二接口包括RJ45连接头，用于连接伺服驱动器。

3.一种绝对式编码器，其特征在于，所述绝对式编码器包括光源、码盘、挡板、光电检测器以及信号处理电路，所述码盘设置成随电机转子进行转动，进而使所述光源出射的光线经所述码盘和挡板作用后形成随待测物体的转动位置发生变化的光编码信号，所述光电检测器对所述光编码信号进行转换，进而形成光电信号，所述信号处理电路包括第一接口、主控元件以及第二接口，其中所述第一接口用于连接所述绝对式编码器的光电检测器，并从所述光电检测器接收所述光电信号，所述主控元件分析所述光电信号得出电机转子的位置信号，所述主控元件将所述位置信号封装成以太网通讯数据帧，并将所述以太网通讯数据帧由所述第二接口发送至电机的伺服驱动器，所述主控元件进一步通过所述第二接口从所述伺服驱动器接收控制指令，以根据所述控制指令执行相应的操作；

所述主控元件将所述位置信号封装成以太网通讯数据帧，包括：所述主控元件将所述位置信号进行处理，以获得实时位置数据并将所述实时位置数据封装成以太网通讯数据帧；

所述主控元件进一步根据所述位置信号计算速度数据并将所述速度数据封装成以太网通讯数据帧；

其中，所述主控元件为现场可编程门阵列电路，所述现场可编程门阵列电路包括主控单元、硬件抽象层配置单元、位置信号处理单元、速度信息计算单元、以太网协议栈单元和以太网物理层芯片，所述硬件抽象层配置单元用于对所述现场可编程门阵列电路及所述现场可编程门阵列电路的外围部件进行配置；所述主控单元用于控制所述位置信号处理单元对所述光电信号进行处理，进而获得所述实时位置数据，并进一步控制以所述太网协议栈单元将所述实时位置数据打包成所述以太网通讯数据帧；所述速度信息计算单元用于根据所述位置信号处理单元采集的位置信息，实时计算速度信息，所述速度信息用于传输给所述伺服驱动器，所述伺服驱动器根据所述速度信息对所述电机进行控制反馈；所述以太网物理层芯片用于将数据封装成所述以太网通讯数据帧，并将接收的以太网通讯数据帧解析为数据；

所述信号处理电路进一步包括电源电路与隔离电路，所述电源电路用于通过所述第二接口接收外部供电，并进行电压转换后提供给所述主控元件，所述隔离电路连接于所述主控元件的以太网物理层芯片与所述第二接口之间。