[发明专利]一种角度位置传感器测量装置

说明书

本发明公开了一种角度位置传感器测量装置，包括光栅编码器、四倍频电路、计数器、晶振、CPU、锁存器、电机减速器组件、角度位置传感器，其特征在于，还包括分频电路和计数器锁存控制电路，锁存器的锁存控制端接收计数器锁存控制电路的计数器锁存输出信号LOCKOUT，CPU输出的计数锁存输入信号LOCKIN接往计数器锁存控制电路，由计数器锁存控制电路对锁存器进行锁存控制，CPU输出清计数器外部锁存状态信号LOCKCLE；晶振与分频电路连接，分频后的时钟信号CLKIN接往计数锁存控制电路；锁存器通过数据总线接往CPU，角度位置传感器输出外部锁存信号EDGEIN接往CPU，CPU输出电机控制输出信号控制电机减速器组件正转或反转。

技术领域

本发明属于航空仪器仪表测试设备，具体涉及一种角度位置传感器测量装置。

背景技术

角度位置传感器工作原理：角度位置传感器的输入轴摇杆在转过一定角度时，断开内部的接点组，角度位置传感器测量装置用来检测该角度输入轴摇杆离开零位的角度值。

角度位置传感器测量装置的作用是：

电机减速器组件输出轴、光栅编码器输入轴和角度位置传感器输入轴位于同一轴线上，且电机减速器组件输出轴带动光栅编码器输入轴及角度位置传感器输入轴摇杆同步旋转，电机减速器组件由零位起始带动角度位置传感器正向旋转，当角度位置传感器内部的接点组由“接通”转为“断开”时，锁存编码器的计数值；控制电机减速器组件带动角度位置传感器反向旋转，过“零位”后其内部的接点组再由“接通”转为“断开”时，再次锁存编码器的计数值。计算由零位顺时针旋转的角度值与由零位逆时针旋转的角度值。

目前的一种角度位置传感器测量装置的结构参见图1，它由光栅编码器、四倍频电路、计数器、晶振、CPU、锁存器、电机减速器组件、角度位置传感器组成。光栅编码器输出的正交脉冲信号接往四倍频电路，四倍频电路将信号处理后输出加计数脉冲与减计数脉冲，接往计数器。计数器通过数据总线与锁存器连接，计数器的计数器清零信号CLE来自于CPU。锁存器的锁存控制端接CPU输出的计数器锁存输入信号LOCKIN，锁存器锁存后的数据输出信号通过数据总线接往CPU。CPU输出读信号RD可从该数据总线上读取锁存后的数据。晶振与CPU连接为系统提供时钟信号CLK。CPU输出电机控制输出信号控制电机减速器组件正转或反转，角度位置传感器输出的外部锁存信号EDGEIN接往CPU。

其工作原理是：首先由CPU驱动电机减速器组件、光栅编码器和角度位置传感器一起正向旋转，同时CPU循环执行图2的主程序流程，当查询计数器锁存状态变量bLockState为0时，CPU发出计数器锁存信号，即先将接往锁存器的CPU引脚计数器锁存输入LOCKIN信号置为0，以产生一个下降沿，将外部计数器当前计数值锁存在锁存器中，间隔一个指令周期后，再将CPU引脚计数器锁存输入LOCKIN信号置为1。通过读信号RD来控制从锁存器中读取光栅编码器的实时位置。

当角度位置传感器内部接点组由“接通”转为“断开”或“断开”转为“接通”时，外部锁存信号EDGEIN在CPU的外部中断管脚上产生下降沿或上升沿外部中断信号，CPU进入外部中断程序，执行图2所示的中断程序流程。具体说明：进入中断程序后，首先查询主程序流程当前是否允许外部锁存，即查询计数器锁存状态变量bLockState是否为0，若bLockState不为0，不做任何操作，直接退出中断程序，若bLockState为0，则中断程序中CPU发出计数器锁存信号，即先将接往锁存器的CPU引脚计数器锁存输入LOCKIN信号置为0，以产生一个下降沿，将外部计数器当前计数值锁存在锁存器中，间隔一个指令周期后，再将CPU引脚计数器锁存输入LOCKIN信号置为1，以允许后续主程序流程中可以通过读信号RD来控制从锁存器中读取计数值。接着在中断程序中置计数器已被锁存标志变量bLockState为1，然后退出中断程序。