一种用于电机转速测量的高精度自适应装置

摘要

本发明公开了一种用于电机转速测量的高精度自适应装置，至少包括晶振、编码器信号调理电路、FPGA芯片和微处理器电路；FPGA芯片至少包括复位脉冲Z周期测量电路、自适应速度测量电路和寄存器组。复位脉冲Z周期测量电路由延迟电路、时钟分频器、计数器和时间数字转换器组成，实现高精度的电机转速测量；自适应速度测量电路由周期预估电路、自适应周期阀门生成电路、自适应周期测量电路和求补电路组成，实现自适应的电机转速测量。采用本发明能消除编码器机械误差对电机转速测量精度造成的影响，使得转速测量精度不受限于计数时钟，而且能根据电机的不同转速自适应改变测量周期，减少电机低转速的测量响应时间，提高中高转速的测量精度。

主权项

1.一种用于电机转速测量的高精度自适应装置，适用于安装有增量式光电编码器的电机，至少包括晶振(3)、编码器信号调理电路(4)、FPGA芯片(5)和微处理器电路(6)，其特征在于，所述的FPGA芯片(5)至少包括：复位脉冲Z周期测量电路(7)、自适应速度测量电路(8)和寄存器组(9)，这些电路是由硬件描述语言Verilog HDL编程实现；所述的编码器信号调理电路(4)的输入端与增量式光电编码器(2)的A，B，Z信号相连，经编码器信号调理电路(4)的信号Z与复位脉冲Z周期测量电路(7)相连，经编码器信号调理电路(4)的信号A与自适应速度测量电路(8)相连；所述的晶振(3)分别与复位脉冲Z周期测量电路(7)、自适应速度测量电路(8)相连；所述的寄存器组(9)分别与复位脉冲Z周期测量电路(7)、自适应速度测量电路(8)和微处理器电路(6)相连；所述的复位脉冲Z周期测量电路(7)由延迟电路(710)、第一时钟分频器(720)、第一计数器(730)和第一时间数字转换器(740)组成；经编码器信号调理电路(4)的信号Z分别与延迟电路(710)的输入端delay_in、第一计数器(730)的锁存端latch和第一时间数字转换器(740)的输入端in相连，第一时钟分频器(720)的输入端clk_in与晶振(3)的输出端clock相连，第一时钟分频器(720)的输出端clock1分别与第一计数器(730)的时钟端clk1和第一时间数字转换器(740)的使能端相连，第一计数器(730)的复位端reset与延迟电路(710)的输出端delay_out相连，第一计数器(730)的数据输出端q[15..0]与第一寄存器(910)的数据输入端din[15..0]连接，第一时间数字转换器(740)的数据输出端q[15..0]与第二寄存器(920)的数据输入端din[15..0]相连；所述的复位脉冲Z周期测量电路(7)和自适应速度测量电路(8)并行实现对电机转速的测量。