编码器检测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922365333.5 (22)申请日 2019.12.25 (73)专利权人 高铭电子 （惠州） 有限公司 地址 516006 广东省惠州市仲恺高新区惠 风东二路7号 (72)发明人 赵忠振 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 刘羽 (51)Int.Cl. G01D 18/00(2006.01) (54)实用新型名称 编码器检测装置 (57)摘要 本实用新型涉及编码器技术领域， 公开一种 编码器检测装置， 包括位机、 线路组件、 挡。

2、位检测 模组及编码器； 编码器上的多个输出线对应一个 挡位， 通过设置挡位检测模组， 将编码器上的各 输出线分别对应与电路板上第一电阻、 第二电 阻、 第三电阻及第四电阻所在的回路连接， 同时， 电路板与上位机的插接端连接， 由于第一电阻、 第二电阻、 第三电阻及第四电阻之间并联， 通过 并联分压的方式， 当编码器由上一挡位转动至下 一挡位时， 上位机通过检测插接端的电压值即可 判断出编码器的转动方向及当前挡位， 进而能够 减少占用上位机上I/O端口的数量， 使得上位机 的功能更加丰富， 同时也能够降低生产成本， 避 免在上位机增设I/O端口的数量。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN。

3、 211373670 U 2020.08.28 CN 211373670 U 1.一种编码器检测装置， 其特征在于， 包括： 上位机； 线路组件， 所述线路组件包括电路板及连接器， 所述电路板与所述上位机连接， 所述连 接器设置于所述电路板上； 及 挡位检测模组， 所述挡位检测模组设置于所述电路板上， 所述挡位检测模组包括分压 单元、 第一开关、 第二开关、 第三开关及第四开关， 所述分压单元包括第一电阻、 第二电阻、 第三电阻及第四电阻， 所述第一开关的一端与所述第一电阻的第一端连接， 所述第一开关 的另一端与所述连接器连接， 所述第一电阻的第二端接地， 所述第二开关的一端与所述第 二电阻的。

4、第一端连接， 所述第二开关的另一端与所述连接器连接， 所述第二电阻的第二端 接地， 所述第三开关的一端与所述第三电阻的第一端连接， 所述第三开关的另一端与所述 连接器连接， 所述第三电阻的第二端接地， 所述第四开关的一端与所述第四电阻的第一端 连接， 所述第四开关的另一端与所述连接器连接， 所述第四电阻的第二端接地。 2.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 所述线路组件还包括导电弹 片， 所述电路板上设置有点焊区， 所述导电弹片设置于所述点焊区内。 3.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 所述挡位检测模组还包括第五 电阻， 所述第五电阻的一端与所述连接器连接， 。

5、所述第五电阻的另一端用于与外部电源连 接。 4.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 所述分压单元还包括第六电 阻、 第七电阻、 第八电阻及第九电阻， 所述挡位检测模组还包括第五开关、 第六开关、 第七开 关及第八开关， 所述第五开关的一端与所述第六电阻的第一端连接， 所述第五开关的另一 端接地， 所述第六电阻的第二端与所述连接器连接， 所述第六开关的一端与所述第七电阻 的第一端连接， 所述第六开关的另一端接地， 所述第七电阻的第二端与所述连接器连接， 所 述第七开关的一端与所述第八电阻的第一端连接， 所述第七开关的另一端接地， 所述第八 电阻的第二端与所述连接器连接， 所述第八。

6、开关的一端与所述第九电阻的第一端连接， 所 述第八开关的另一端接地， 所述第九电阻的第二端与所述连接器连接。 5.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 所述分压单元还包括第十电 阻、 第十一电阻、 第十二电阻及第十三电阻， 所述挡位检测模组还包括第九开关、 第十开关、 第十一开关及第十二开关， 所述第九开关的一端与所述第十电阻的第一端连接， 所述第九 开关的另一端接地， 所述第十电阻的第二端与所述连接器连接， 所述第十开关的一端与所 述第十一电阻的第一端连接， 所述第十开关的另一端接地， 所述第十一电阻的第二端与所 述连接器连接， 所述第十一开关的一端与所述第十二电阻的第一端连接。

7、， 所述第十一开关 的另一端接地， 所述第十二电阻的第二端与所述连接器连接， 所述第十二开关的一端与所 述第十三电阻的第一端连接， 所述第十二开关的另一端接地， 所述第十三电阻的第二端与 所述连接器连接。 6.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 所述分压单元还包括第十四电 阻， 所述第十四电阻的一端与所述连接器连接， 所述第十四电阻的另一端用于与外部电源 连接。 7.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 所述分压单元还包括第十五电 阻， 所述第十五电阻的一端与所述连接器连接， 所述第十五电阻的另一端用于与外部电源 权利要求书 1/2 页 2 CN 21137367。

8、0 U 2 连接。 8.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 所述电路板上开设有多个卡接 口， 各所述卡接口之间分别设置有间隔。 9.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 还包括编码器， 所述编码器与 所述电路板连接。 10.根据权利要求1所述的编码器检测装置， 其特征在于， 所述上位机上设置有插接端。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211373670 U 3 编码器检测装置 技术领域 0001 本实用新型涉及编码器技术领域， 特别是涉及一种编码器检测装置。 背景技术 0002 目前， 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。

9、设备。 编码器把角位移或直线位移转换成电信号， 前者称为码盘， 后者称为码尺。 编码 器产生电信号后由数控制置CNC、 可编程逻辑控制器PLC、 控制系统等来处理。 这些传感器主 要应用在下列方面： 机床、 材料加工、 电动机反馈系统以及测量和控制设备。 在ELTRA编码器 中角位移的转换采用了光电扫描原理。 读数系统是基于径向分度盘的旋转， 该分度由交替 的透光窗口和不透光窗口构成的。 此系统全部用一个红外光源垂直照射， 这样光就把盘子 上的图像投射到接收器表面上， 该接收器覆盖着一层光栅， 称为准直仪， 它具有和光盘相同 的窗口。 接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化， 然后将光变化转。

10、换成相应的电变 化。 一般地， 旋转编码器也能得到一个速度信号， 这个信号要反馈给变频器， 从而调节变频 器的输出数据。 0003 编码器按照工作原理划分为增量式编码器及绝对式编码器， 然而， 现阶段的增量 式编码器及绝对式编码器需要设置多个输出端口对应连接上位机上的 I/O端口， 才能判断 当前旋转方向和当前挡位， 如此， 需要在上位机设置大量的 I/O端口数量， 不仅增加了生产 成本， 而且占用上位机大部分的I/O端口， 使得上位机的功能更加单一。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处， 提供一种能够减少在上位机设 置I/O端口数量、 能够减少占用上位机上I/。

11、O端口数量以使上位机功能丰富、 以及能够降低 生产成本的编码器检测装置。 0005 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的： 0006 一种编码器检测装置， 包括： 0007 上位机； 0008 线路组件， 所述线路组件包括电路板及连接器， 所述电路板与所述上位机连接， 所 述连接器设置于所述电路板上； 及 0009 挡位检测模组， 所述挡位检测模组设置于所述电路板上， 所述挡位检测模组包括 分压单元、 第一开关SW1、 第二开关SW2、 第三开关SW3及第四开关 SW4， 所述分压单元包括第 一电阻R1、 第二电阻R2、 第三电阻R3及第四电阻 R4， 所述第一开关SW1的一端与所述第一。

12、电 阻R1的第一端连接， 所述第一开关SW1的另一端与所述连接器连接， 所述第一电阻R1的第二 端接地， 所述第二开关SW2的一端与所述第二电阻R2的第一端连接， 所述第二开关SW2的另 一端与所述连接器连接， 所述第二电阻R2的第二端接地， 所述第三开关SW3 的一端与所述 第三电阻R3的第一端连接， 所述第三开关SW3的另一端与所述连接器连接， 所述第三电阻R3 的第二端接地， 所述第四开关SW3的一端与所述第四电阻R4的第一端连接， 所述第四开关 说明书 1/5 页 4 CN 211373670 U 4 SW3的另一端与所述连接器连接， 所述第四电阻R4的第二端接地。 0010 在其中一。

13、个实施例中， 所述线路组件还包括导电弹片， 所述电路板上设置有点焊 区， 所述导电弹片设置于所述点焊区内。 0011 在其中一个实施例中， 所述挡位检测模组还包括第五电阻R5， 所述第五电阻R5的 一端与所述连接器连接， 所述第五电阻R5的另一端用于与外部电源连接。 0012 在其中一个实施例中， 所述分压单元还包括第六电阻R6、 第七电阻R7、 第八电阻R8 及第九电阻R9， 所述挡位检测模组还包括第五开关SW5、 第六开关 SW6、 第七开关SW7及第八 开关SW8， 所述第五开关SW5的一端与所述第六电阻R6的第一端连接， 所述第五开关SW5的另 一端接地， 所述第六电阻R6 的第二端与。

14、所述连接器连接， 所述第六开关SW6的一端与所述 第七电阻R7的第一端连接， 所述第六开关SW6的另一端接地， 所述第七电阻R7的第二端与所 述连接器连接， 所述第七开关SW7的一端与所述第八电阻R8的第一端连接， 所述第七开关 SW7的另一端接地， 所述第八电阻R8的第二端与所述连接器连接， 所述第八开关SW8的一端 与所述第九电阻R9的第一端连接， 所述第八开关SW8的另一端接地， 所述第九电阻R9的第二 端与所述连接器连接。 0013 在其中一个实施例中， 所述分压单元还包括第十电阻R10、 第十一电阻R11、 第十二 电阻R12及第十三电阻R13， 所述挡位检测模组还包括第九开关SW9。

15、、 第十开关SW10、 第十一 开关SW11及第十二开关SW12， 所述第九开关SW9 的一端与所述第十电阻R10的第一端连接， 所述第九开关SW9的另一端接地， 所述第十电阻R10的第二端与所述连接器连接， 所述第十 开关SW10的一端与所述第十一电阻R11的第一端连接， 所述第十开关SW10的另一端接地， 所 述第十一电阻R11的第二端与所述连接器连接， 所述第十一开关SW11的一端与所述第十二 电阻R12的第一端连接， 所述第十一开关SW11的另一端接地， 所述第十二电阻R12的第二端 与所述连接器连接， 所述第十二开关SW12的一端与所述第十三电阻R13的第一端连接， 所述 第十二开关。

16、SW12的另一端接地， 所述第十三电阻R13的第二端与所述连接器连接。 0014 在其中一个实施例中， 所述分压单元还包括第十四电阻R14， 所述第十四电阻R14 的一端与所述连接器连接， 所述第十四电阻R14的另一端用于与外部电源连接。 0015 在其中一个实施例中， 所述分压单元还包括第十五电阻R15， 所述第十五电阻R15 的一端与所述连接器连接， 所述第十五电阻R15的另一端用于与外部电源连接。 0016 在其中一个实施例中， 所述电路板上开设有多个卡接口， 各所述卡接口之间分别 设置有间隔。 0017 在其中一个实施例中， 还包括编码器， 所述编码器与所述电路板连接。 0018 在其。

17、中一个实施例中， 所述上位机上设置有插接端。 0019 本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下： 0020 本实用新型为一种编码器检测装置， 编码器上的多个输出线对应一个挡位， 通过 设置挡位检测模组， 将编码器上的各输出线分别对应与电路板上第一电阻 R1、 第二电阻 R2、 第三电阻R3及第四电阻R4所在的回路连接， 同时， 电路板与上位机的插接端连接， 由于 第一电阻R1、 第二电阻R2、 第三电阻R3及第四电阻R4之间并联， 通过并联分压的方式， 当编 码器由上一挡位转动至下一挡位时， 上位机通过检测插接端的电压值即可判断出编码器的 转动方向及当前挡位， 进而能够减少占用上位机上I。

18、/O端口的数量， 使得上位机的功能更加 丰富， 同时也能够降低生产成本， 避免在上位机增设I/O端口的数量。 说明书 2/5 页 5 CN 211373670 U 5 附图说明 0021 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案， 下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍， 应当理解， 以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例， 因此不应被 看作是对范围的限定， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可 以根据这些附图获得其他相关的附图。 0022 图1为本实用新型一实施方式的编码器检测装置的结构示意图； 0023 图2为本实用新型一实施方式的编码器检测装置的电路。

19、图； 0024 图3为本实用新型另一实施方式的编码器检测装置的电路图； 0025 图4为本实用新型又一实施方式的编码器检测装置的电路图。 具体实施方式 0026 为了便于理解本实用新型， 下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描 述。 附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。 但是， 本实用新型可以以许多不同的形式来 实现， 并不限于本文所描述的实施方式。 相反地， 提供这些实施方式的目的是使对本实用新 型的公开内容理解的更加透彻全面。 0027 需要说明的是， 当元件被称为 “固定于” 另一个元件， 它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在居中的元件。 当一个元件被认为是 “连接” 另一个。

20、元件， 它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。 本文所使用的术语 “垂直的” 、“水平的” 、“左” 、 “右” 以及类似的表述只是为了说明的目的， 并不表示是唯一的实施方式。 0028 除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领 域的技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为 了描述具体的实施方式的目的， 不是旨在于限制本实用新型。 本文所使用的术语 “及/或” 包 括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 0029 请参阅图1， 一种编码器检测装置10， 包括上位机、 线路组件100及挡位检测模组 2。

21、00， 上位机可以为PC机， 上位机用于检测插接端当前电压值， 以判断出编码器的旋转方向 及当前挡位， 线路组件100及挡位检测模组200的结合起到分压作用。 0030 请参阅图2， 线路组件100包括电路板110及连接器120， 电路板110与上位机连接， 连接器120设置于电路板110上； 挡位检测模组200设置于电路板 110上， 挡位检测模组200 包括分压单元210、 第一开关SW1、 第二开关SW2、 第三开关SW3及第四开关SW4， 分压单元210 包括第一电阻R1、 第二电阻R2、 第三电阻R3及第四电阻R4， 第一开关SW1的一端与第一电阻 R1的第一端连接， 第一开关SW1。

22、的另一端与连接器120连接， 第一电阻R1的第二端接地， 第二 开关SW2的一端与第二电阻R2的第一端连接， 第二开关SW2的另一端与连接器120连接， 第二 电阻R2的第二端接地， 第三开关SW3的一端与第三电阻R3的第一端连接， 第三开关SW3的另 一端与连接器120连接， 第三电阻R3 的第二端接地， 第四开关SW4的一端与第四电阻R4的第 一端连接， 第四开关 SW4的另一端与连接器120连接， 第四电阻R4的第二端接地。 0031 请参阅图1， 具体地， 电路板110具有矩形横截面。 请参阅图1， 更具体地， 上位机上 设置有插接端。 0032 需要说明的是， 编码器检测装置10还包。

23、括编码器， 编码器与所述电路板110 连接， 编码器通过外部电路与电路板110电连接。 进一步地， 电路板110与上位机上的插接端连接 说明书 3/5 页 6 CN 211373670 U 6 需要通过设置AD模块， AD模块用于将电压模拟信号转化成数字信号， 而插接端为上位机上 的I/O端口， 插接端用于与电路板110进行连接。 进一步地， 第一电阻R1、 第二电阻R2、 第三电 阻R3及第四电阻R4均是焊接在电路板110上的。 通过将编码器的各输出线分别对应与第一 电阻R1、 第二电阻R2、 第三电阻R3及第四电阻R4所在的回路上连接， 由于编码器的每一条输 出线对应一个挡位， 并且第一电。

24、阻R1、 第二电阻R2、 第三电阻R3及第四电阻R4之间是并联的 连接关系， 同时， 第一电阻R1、 第二电阻R2、 第三电阻 R3及第四电阻R4之间的阻值均不相 同， 故编码器在每次旋转产生的电压均不相同， 当编码器每转动一次， 上位机就会记录及显 示当前电压值， 工作人员便可快速判断出编码器的旋转方向及当前的挡位。 再进一步地， 本 申请中编码器的各输出线分别与电路板110上的第一电阻R1、 第二电阻R2、 第三电阻R3及第 四电阻R4电连接， 电路板110只需通过线束与上位机上的一个I/O端口连接， 如此， 能够减少 占用上位机上I/O端口的数量， 使得上位机的功能更加丰富， 同时也能够。

25、降低生产成本， 避 免在上位机增设I/O端口的数量。 进一步地， 若条件允许， 且当编码器的挡位较多时， 本实施 方式可相应增加电阻的数量及开关的数量， 以达到判断编码器的旋转方向及当前所处挡 位。 0033 还需要说明的是， 在另一实施方式中， 请参阅图3， 第一电阻R1、 第二电阻R2、 第三 电阻R3及第四电阻R4之间通过采用串联的方式电连接， 且第一电阻R1、 第二电阻R2、 第三电 阻R3及第四电阻R4之间的阻值相同， 通过将编码器的各输出线分别对应与第一电阻R1、 第 二电阻R2、 第三电阻R3及第四电阻R4所在的回路上连接， 而上位机通过检测插接端的电压 值， 同样也可判断出编码。

26、器的旋转方向及当前挡位。 0034 请参阅图1， 线路组件100还包括导电弹片130， 电路板110上设置有点焊区111， 导 电弹片130设置于点焊区111内。 需要说明的是， 导电弹片130为金属弹片， 起到导通电路的 作用。 0035 请参阅图2， 挡位检测模组200还包括第五电阻R5， 第五电阻R5的一端与连接器120 连接， 第五电阻R5的另一端用于与外部电源连接。 需要说明的是， 第五电阻R5为保护电阻， 起到保护电路的作用。 0036 进一步地， 请参阅图4， 在另一实施方式中， 分压单元还包括第六电阻R6、 第七电阻 R7、 第八电阻R8及第九电阻R9， 挡位检测模组200还包。

27、括第五开关 SW5、 第六开关SW6、 第七 开关SW7及第八开关SW8， 第五开关SW5的一端与第六电阻R6的第一端连接， 第五开关SW5的 另一端接地， 第六电阻R6的第二端与连接器120连接， 第六开关SW6的一端与第七电阻R7的 第一端连接， 第六开关SW6的另一端接地， 第七电阻R7的第二端与连接器120连接， 第七开关 SW7的一端与第八电阻R8的第一端连接， 第七开关SW7的另一端接地， 第八电阻R8的第二端 与连接器120连接， 第八开关SW8的一端与第九电阻R9 的第一端连接， 第八开关SW8的另一 端接地， 第九电阻R9的第二端与连接器 120连接。 0037 具体地， 请。

28、参阅图4， 分压单元210还包括第十电阻R10、 第十一电阻R11、 第十二电 阻R12及第十三电阻R13， 挡位检测模组200还包括第九开关SW9、 第十开关SW10、 第十一开关 SW11及第十二开关SW12， 第九开关SW9的一端与第十电阻R10的第一端连接， 第九开关SW9的 另一端接地， 第十电阻R10 的第二端与连接器120连接， 第十开关SW10的一端与第十一电阻 R11的第一端连接， 第十开关SW10的另一端接地， 第十一电阻R11的第二端与连接器120 连 接， 第十一开关SW11的一端与第十二电阻R12的第一端连接， 第十一开关 SW11的另一端接 说明书 4/5 页 7 。

29、CN 211373670 U 7 地， 第十二电阻R12的第二端与连接器120连接， 第十二开关 SW12的一端与第十三电阻R13 的第一端连接， 第十二开关SW12的另一端接地， 第十三电阻R13的第二端与连接器120连接。 0038 需要说明的是， 当编码器的输出线及挡位较多时， 可通过上述方式， 即增设电阻的 数量， 以方便上位机进行对编码器旋转方向的判断及当前挡位的判断。 0039 请参阅图4， 分压单元210还包括第十四电阻R14， 第十四电阻R14的一端与连接器 120连接， 第十四电阻R14的另一端用于与外部电源连接。 请参阅图1， 具体地， 分压单元210 还包括第十五电阻R1。

30、5， 第十五电阻R15的一端与连接器120连接， 第十五电阻R15的另一端 用于与外部电源连接。 需要说明的是， 第十四电阻R14和第十五电阻R15均为保护电阻， 起到 保护电路的作用。 0040 请参阅图4， 电路板110上开设有多个卡接口112， 各卡接口112之间分别设置有间 隔。 需要说明的是， 电路板110上的卡接口112可根据具体的产品需要进行设置， 卡接口112 起到方便组装至产品的作用。 0041 与现有技术相比， 本实用新型具有以下优点： 0042 上述编码器检测装置10， 编码器上的多个输出线对应一个挡位， 通过设置挡位检 测模组200， 将编码器上的各输出线分别对应与电路。

31、板110上第一电阻 R1、 第二电阻R2、 第 三电阻R3及第四电阻R4所在的回路连接， 同时， 电路板110与上位机的插接端连接， 由于第 一电阻R1、 第二电阻R2、 第三电阻R3 及第四电阻R4之间并联， 通过并联分压的方式， 当编码 器由上一挡位转动至下一挡位时， 上位机通过检测插接端的电压值即可判断出编码器的转 动方向及当前挡位， 进而能够减少占用上位机上I/O端口的数量， 使得上位机的功能更加丰 富， 同时也能够降低生产成本， 避免在上位机增设I/O端口的数量。 0043 以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式， 其描述较为具体和详 细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普 通技术人员来说， 在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都 属于本实用新型的保护范围。 因此， 本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说明书 5/5 页 8 CN 211373670 U 8 图1 说明书附图 1/3 页 9 CN 211373670 U 9 图2 图3 说明书附图 2/3 页 10 CN 211373670 U 10 图4 说明书附图 3/3 页 11 CN 211373670 U 11 。