[发明专利]编码器、电机、编码器数据处理方法及存储介质

说明书

本发明实施例中公开了一种编码器，包括：一升采样处理模块，被构造为对采样处理后得到的第一采样率的第一处理信号进行升采样处理，使得所述第一采样率的第一处理信号转换为第二采样率的第二处理信号，其中第二采样率高于第一采样率，之后将所述第二采样率的第二处理信号作为被构造为提供给电机驱动器的待发送信号。本发明实施例中的技术方案能够消除由于编码器与电机驱动器之间时钟不同步造成的电机驱动器侧计算的电机转速存在速度突变的问题，进而提高电机控制精度，改善产品质量。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，特别是一种编码器、电机、编码器数据处理方法，以及计算机可读存储介质。

背景技术

编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，其被广泛用于工业及医疗设备等领域进行速度和位置的检测。例如，在需要进行电机控制(Motor Control)的场合，编码器一般与电机对应设置，例如，安装在电机的输出轴上等，用于检测电机转子的当前位置信息，之后由电机驱动器根据所述编码器检测的电子转子的当前位置信息以及其它相关信息对电机进行相应控制。

其中，编码器的种类可有多种，例如，可以为光电编码器，也可以为电容式编码器等。对于采用电容式编码器的电机控制系统来说，电容式编码器和电机驱动器分别具有一独立的内部时钟源，如晶体振荡器，来进行时钟脉冲同步，并且二者通过一通信模块进行信息交换。

发明内容

本发明实施例中一方面提出了编码器及电机，另一方面提出了编码器的数据处理方法，用以消除由于编码器与电机驱动器之间时钟不同步造成的电机驱动器侧计算的电机转速存在速度突变的问题，进而提高电机控制精度，改善产品质量。

本发明实施例中提供的编码器，包括：一模拟采样电路、一模数转换模块、一数字信号处理模块和一通信模块，其中，所述模拟采样电路被构造为采集携带有电机转子位置信息的模拟采样信号；所述模数转换模块被构造为将采集的模拟采样信号转换为包括复数个数字采样点的数字采样信号；所述数字信号处理模块被构造为对所述数字采样信号进行处理，得到第一处理信号，该第一处理信号的采样率为第一采样率；所述通信模块被构造为与电机驱动器通信，包括：将待发送信号发送给一电机驱动器；此外，所述编码器进一步包括：升采样处理模块，被构造为对所述第一处理信号进行升采样处理，使得所述第一处理信号转换为第二处理信号，其中，该第二处理信号的采样率为第二采样率，且第二采样率高于第一采样率，并将所述第二处理信号作为待发送信号提供给所述通信模块。可见，本发明实施例中的第二处理信号在第一处理信号经过采样率提高等处理之后，缩短了两个采样点之间的角度差，从而极大地提高了采样点的准确度，进而削弱了由于时钟不同步问题造成的驱动器侧计算的电机转速信号存在的异常尖峰等问题。

在一个实施方式中，所述升采样处理模块包括：一数据缓存子模块，被构造为接收并缓存来自所述数字信号处理模块的第一采样率的第一处理信号；一零值内插子模块，被构造为根据一设定的插值因子N，在所述第一采样率的第一处理信号中的每相邻的两个数字采样点之间均匀插入N-1个零，得到采样频率为第二采样率的中间信号；所述第二采样率是所述第一采样率的N倍；其中，N为正整数；和一内插滤波子模块，被构造为对所述第二采样率的中间信号进行内插滤波，得到第二处理信号，并将所述第二处理信号作为待发送信号提供给所述通信模块。本实施方式中，公开了一种升采样处理模块的具体实现方式，该实现方式简单易行，且相比于采用高采样率的数字采样模块来说，其成本低廉，并且分辨率较高。

在一个实施方式中，所述N的取值下限为1，取值上限为所述升采样处理模块能够输出的数据频率的最大值与所述第一采样率的比值。本实施方式中，给出了N的一个具体取值范围。

本发明实施例中提供的电机，包括上述任一实现方式中的编码器。可见，本实施例中的电机也具有上述有益效果。