本發(fā)明涉及一種弦波轉(zhuǎn)換回收器。

背景技術(shù)：

弦波轉(zhuǎn)換器主要用于數(shù)控機(jī)床行業(yè)，其能夠?qū)⒕幋a器輸出的弦波信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過(guò)通訊協(xié)議將相關(guān)的位置、速度信息以數(shù)據(jù)封包的格式傳送到伺服驅(qū)動(dòng)器，對(duì)電機(jī)進(jìn)行速度和位置的控制。一般弦波輸出信號(hào)包括增量信號(hào)和參考點(diǎn)，形式分別對(duì)應(yīng)為正弦波、余弦波和方波。目前由編碼器產(chǎn)生的差動(dòng)弦波信號(hào)(包括A相信號(hào)、B相信號(hào)和Z相信號(hào))，進(jìn)入弦波轉(zhuǎn)換器的運(yùn)算放大器中轉(zhuǎn)換成單端信號(hào)，再進(jìn)入弦波轉(zhuǎn)換器的比較器中轉(zhuǎn)換成方波。

目前的伺服驅(qū)動(dòng)器基本上沒(méi)有支持弦波信號(hào)直接回饋給系統(tǒng)做回饋的位置檢測(cè)。然而現(xiàn)在的位置檢測(cè)器輸出信號(hào)為弦波的需求越來(lái)越高，因?yàn)樾盘?hào)規(guī)格為弦波，抗干擾能力強(qiáng)，且弦波信號(hào)還可以進(jìn)行軟件上的處理，對(duì)弦波信號(hào)進(jìn)行細(xì)分，使傳感器的檢測(cè)精度更高。各家編碼器輸出的弦波信號(hào)規(guī)格不一，但基本上都是偏置(offset)加上標(biāo)準(zhǔn)的弦波信號(hào)，然而各家的偏置規(guī)格不相同，導(dǎo)致兼容性較差。因此有必要提供一種新的弦波轉(zhuǎn)換回收器來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種兼容性好，成本低，可以調(diào)整偏置參數(shù)的弦波轉(zhuǎn)換回收器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種弦波轉(zhuǎn)換回收器，包括運(yùn)算放大單元和比較單元，所述運(yùn)算放大單元與所述比較單元電性連接，所述運(yùn)算放大單元包括第一至第五電阻、第一放大器、第一電容和第二電容，所述第一放大器的正向信號(hào)輸入端與第一電阻的第一端電性連接，所述第一放大器的負(fù)向信號(hào)輸入端與第二電阻的第一端電性連接，所述第一放大器的負(fù)向信號(hào)輸入端與輸出端之間連接有第三電阻，所述第一放大器的正向信號(hào)輸入端與地之間連接有第四電阻，所述第一放大器的輸出端與第五電阻的第一端連接，第五電阻的第二端與地之間連接有所述第一電容，第五電阻的第二端形成所述運(yùn)算放大單元的輸出端，所述第一放大器的正向電源輸入端連接第一電源，所述第一放大器的負(fù)向電源輸入端接地，所述第一電源與地之間連接有所述第二電容。

優(yōu)選的，當(dāng)所述運(yùn)算放大單元輸入Z相信號(hào)時(shí)，所述Z相信號(hào)的正向接線端與所述第一電阻的第二端連接，所述Z相信號(hào)的負(fù)向接線端與所述第二電阻的第二端連接。

優(yōu)選的，所述運(yùn)算放大單元還包括第三至第五電容、第六至第九電阻和第二放大器，所述第二放大器的正向信號(hào)輸入端分別與第六電阻的第一端和第七電阻的第一端連接，所述第七電阻的第二端與地之間連接有所述第三電容，所述第二放大器的負(fù)向信號(hào)輸入端與第八電阻的第一端連接，第八電阻的第二端與與地之間連接有所述第四電容，所述第二放大器的負(fù)向信號(hào)輸入端與所述第二放大器的信號(hào)輸出端之間連接有第九電阻，所述第二放大器的信號(hào)輸出端與所述第一電阻的第二端電性連接，所述第二放大器的正向電源輸入端連接第一電源，所述第二放大器的負(fù)向電源輸入端接地，所述第一電源與地之間連接有所述第五電容。

優(yōu)選的，當(dāng)所述運(yùn)算放大單元輸入A相信號(hào)時(shí)，所述A相信號(hào)的負(fù)向接線端與所述第八電阻的第二端連接，所述A相信號(hào)的正向接線端與所述第七電阻的第二端連接，所述第二電阻的第二端與負(fù)偏置信號(hào)的接線端連接，所述第六電阻的第二端與正偏置信號(hào)的接線端連接。

優(yōu)選的，當(dāng)所述運(yùn)算放大單元輸入B相信號(hào)時(shí)，所述B相信號(hào)的負(fù)向接線端與所述第八電阻的第二端連接，所述B相信號(hào)的正向接線端與所述第七電阻的第二端連接，所述第二電阻的第二端與負(fù)偏置信號(hào)的接線端連接，所述第六電阻的第二端與正偏置信號(hào)的接線端連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明弦波轉(zhuǎn)換回收器的有益效果在于：本發(fā)明兼容性好，成本低，可以調(diào)整偏置參數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述運(yùn)算放大單元一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述運(yùn)算放大單元另一實(shí)施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為信號(hào)流向示意框圖。

圖中各標(biāo)記如下：R1、第一電阻；R2、第二電阻；R3、第三電阻；R4、第四電阻；R5、第五電阻；R6、第六電阻；R7、第七電阻；R8、第八電阻；R9、第九電阻；U1、第一放大器；U2、第二放大器；C1、第一電容；C2、第二電容；C3、第三電容；C4、第四電容；C5、第五電容；Vcc、第一電源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。

請(qǐng)參閱圖1至圖3所示，本發(fā)明提供一種弦波轉(zhuǎn)換回收器，包括運(yùn)算放大單元和比較單元，所述運(yùn)算放大單元與所述比較單元電性連接，所述運(yùn)算放大單元包括第一至第五電阻、第一放大器U1、第一電容C1和第二電容C2，所述第一放大器U1的正向信號(hào)輸入端與第一電阻R1的第一端電性連接，所述第一放大器U1的負(fù)向信號(hào)輸入端與第二電阻R2的第一端電性連接，所述第一放大器U1的負(fù)向信號(hào)輸入端與輸出端之間連接有第三電阻R3，所述第一放大器U1的正向信號(hào)輸入端與地之間連接有第四電阻R4，所述第一放大器U1的輸出端與第五電阻R5的第一端連接，第五電阻R5的第二端與地之間連接有所述第一電容C1，第五電阻R5的第二端形成所述運(yùn)算放大單元的輸出端，所述第一放大器U1的正向電源輸入端連接第一電源Vcc，所述第一放大器U1的負(fù)向電源輸入端接地，所述第一電源Vcc與地之間連接有所述第二電容C2。

當(dāng)所述運(yùn)算放大單元輸入Z相信號(hào)時(shí)，所述Z相信號(hào)的正向接線端與所述第一電阻R1的第二端連接，所述Z相信號(hào)的負(fù)向接線端與所述第二電阻R2的第二端連接。

在本實(shí)施例中，所述運(yùn)算放大單元還包括第三至第五電容、第六至第九電阻和第二放大器U2，所述第二放大器U2的正向信號(hào)輸入端分別與第六電阻R6的第一端和第七電阻R7的第一端連接，所述第七電阻R7的第二端與地之間連接有所述第三電容C3，所述第二放大器U2的負(fù)向信號(hào)輸入端與第八電阻R8的第一端連接，第八電阻R8的第二端與地之間連接有所述第四電容C4，所述第二放大器U2的負(fù)向信號(hào)輸入端與所述第二放大器U2的信號(hào)輸出端之間連接有第九電阻R9，所述第二放大器U2的信號(hào)輸出端與所述第一電阻R1的第二端電性連接，所述第二放大器U2的正向電源輸入端連接第一電源Vcc，所述第二放大器U2的負(fù)向電源輸入端接地，所述第一電源Vcc與地之間連接有所述第五電容C5。

當(dāng)所述運(yùn)算放大單元輸入A相信號(hào)時(shí)，所述A相信號(hào)的負(fù)向接線端與所述第八電阻R8的第二端連接，所述A相信號(hào)的正向接線端與所述第七電阻R7的第二端連接，所述第二電阻R2的第二端與負(fù)偏置信號(hào)的接線端連接，所述第六電阻R6的第二端與正偏置信號(hào)的接線端連接。

當(dāng)所述運(yùn)算放大單元輸入B相信號(hào)時(shí)，所述B相信號(hào)的負(fù)向接線端與所述第八電阻R8的第二端連接，所述B相信號(hào)的正向接線端與所述第七電阻R7的第二端連接，所述第二電阻R2的第二端與負(fù)偏置信號(hào)的接線端連接，所述第六電阻R6的第二端與正偏置信號(hào)的接線端連接。

在本發(fā)明中，原始弦波信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大單元變成單端信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)比較單元形成方波，信號(hào)經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換后傳送至伺服驅(qū)動(dòng)器。在本實(shí)施例中，弦波轉(zhuǎn)換回收器采用NXP(恩智浦)處理器的K22進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，K22是以酷睿處理器為核心架構(gòu)，時(shí)鐘頻率為100Mhz的處理器，K22內(nèi)部設(shè)有DAC(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)，K22內(nèi)部的比較器的比較電壓準(zhǔn)位可以通過(guò)K22內(nèi)部的DAC調(diào)整，將運(yùn)算兩端的輸入電壓進(jìn)行多種調(diào)節(jié)，使弦波轉(zhuǎn)換回收器可以匹配多種弦波信號(hào)的輸出。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，各家原始Z相信號(hào)電壓的大小與寬度各不相同，弦波轉(zhuǎn)換器在客戶端使用時(shí)，經(jīng)過(guò)1次index后判斷為過(guò)index的規(guī)格，因此在使用時(shí)對(duì)Z相信號(hào)要求嚴(yán)格。經(jīng)過(guò)硬件運(yùn)算放大單元接收差分信號(hào)后，將Z相信號(hào)送入K22的比較器，產(chǎn)生index信號(hào)。透過(guò)Z相觸發(fā)電壓準(zhǔn)位來(lái)調(diào)整內(nèi)部比較器電壓準(zhǔn)位，透過(guò)Z相有效寬度參數(shù)來(lái)設(shè)定內(nèi)部程序判斷Z相的有效寬度，有效寬度設(shè)定為2即Z相寬度須超過(guò)2個(gè)象限寬，才判斷為有效Z相，有效寬度設(shè)定為3即Z相寬度須超過(guò)3個(gè)象限寬，以此類推。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，各家AB相信號(hào)在偏置標(biāo)準(zhǔn)上移后，直接進(jìn)入硬件運(yùn)算放大單元，然后經(jīng)過(guò)K22的比較器調(diào)整，達(dá)到符合伺服驅(qū)動(dòng)器判別的標(biāo)準(zhǔn)。

以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。