風機光電編碼器信號處理電路設計

風機廠石家莊風機廠石家莊風機石家莊市風機廠石家莊風機維修石家莊風機銷售

石家莊風機廠模擬系統中，由于慣量補償及其風剪、塔影效應補償的需要，必須實時計算原動機的轉速、加速度、及其轉子所在位置。故本文采用無錫科瑞特公司生產的E682．CWZlX型增量式光電編碼器，計算原動機轉速與轉子位置計算，該編碼器由50t電源供電，脈沖信號差動輸出，每轉可以產生2048個脈沖。而DSP2812具有兩個事件管理器(EV)，每個事件管理器具有三個捕獲單元，同一事件管理器模塊的兩個捕獲單元可設置成正交捕獲模式，連接電機測速編碼器可獲得四倍頻的脈沖和旋轉方向輸出。光電編碼器信號處理電路。差分信號接收芯片AM26LS32將增量式光電編碼器輸出差動信號合成單端信號A、B、Z，單端信號A、B、Z經過高速光耦6N137進行光耦隔離并送入事件管理器相應的捕獲口。利用差動信號傳輸，可以有效解決干擾和遠距離傳輸問題，為進一步消除干擾，編碼器脈沖輸出線采用8芯屏蔽線進行信號傳輸。而且增量式光電編碼器反饋脈沖信號的4倍頻，更加提高了信號分辨率。
這里有必要對高速光耦6N1 37作以簡單介紹，6N1 37光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器，轉換速率高達1 0MBit／s，其內部有一個850nm波長的A1GaAs LED和一個集成檢測器組成，其檢測器由一個光敏二極管、高增益線性運放和一個肖特基二極管鉗位的集電極開路三極管組成。具有溫度、電流和電壓補償功能，高的輸入輸出隔離，LSTTL／TTL兼容，高速(典型為10MBd)，5mA74的極小輸入電流。信號從腳2和腳3輸入，發光二極管發光，經片內光通道傳到光敏二極管，反向偏置的光敏管光照后導通，經電流一電壓轉換后送到與門的一個輸入端，與門的另一個輸入為使能端，當使能端為高時與門輸出高電平，經輸出三極管反向后光電隔離器輸出為低電平。
當輸入信號電流小于觸發閾值或使能端為低時，輸出高電平，但這個邏輯高是集電極開路的，可針對接收電路加上拉電阻或電壓調整電路。6N137光耦合器的使用需要注意兩點：第一是6N1 37光耦合器的第6腳Vo輸出電路屬于集電極開路電路，必須上拉一個電阻；第二是6N137光耦合器的第2腳和第3腳之間是一個LED，必須串接一個限流電阻。利用SCI串行通訊實現上位PC機與DSP之間的實時通信，完成后續的石家莊風機廠模擬器的監控，例如原動機轉速信息、原動機輸出轉矩信息等的實時反饋檢測，有利于下一步雙饋風力發電系統模擬平臺實時監控系統的開發。實驗所設計的SCI通訊電路既可用于RS．485方式，亦可以用于RS．232方式，眾所周知，RS．485以差分信號進行信號傳輸，抗干擾性強，傳輸距離長，接口一般使用兩根信號線和兩根信號返回線傳輸形式，且～般使用屏蔽線。而RS．232為電壓型信號傳輸，其損耗大，傳輸距離短，接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式。
顯然RS．485更適合于后續監控系統通信，然而為簡單起見，實驗調試中僅用NRS．232調試，故僅對其作以簡單介紹。PC機配置的是RS．232標準串行接口，RS．232是美國電子工業協會(EIA)指定的一種串行總線的物理接口標準，此標準規定了串行通信中主控模板和從屬模塊之間的物理連接線路的機械、電氣、功能和過程特性，兩端都必須遵循共同約定。其標準總線為25線，但實際中常用簡化了的9線接口或者是本設計中采用的3線(地線、發送線、接收線)傳送的方式。由于RS-232接口與TTL電平不兼容，故必須采用接口芯片予以處理，文中采用MAX31 60實現RS一232電平與TTL電平之間的轉換，高速光耦6N1 37實現了75SCI模塊與外部電路的光耦隔離。下面對串口接口芯片作以簡單介紹，MAX3 160是MAXIM公司推出的可編程多協議收發器件，通過對其管腳的編程控制可實現雙收雙發RS．232接口或單路RS485／422收發功能。該芯片采用獨特的低壓差發送輸出級和內部雙電荷泵結構，在+3V～+5．5V電源供電時，可滿足RS．232和RS一485／422協議標準。