本實用新型涉及運動控制系統中編碼器信號的采集和切換技術領域，尤其涉及一種可擴展式多路正交編碼信號切換矩陣系統。

背景技術：

編碼器是一種用于檢測運動控制系統的速度和位置的裝置，可以對多種電機控制應用實現閉環控制。

正交編碼信號切換矩陣提供多路編碼器信號輸入接口和輸出接口，矩陣內部可通過指令進行各個輸入接口與輸出接口信號的自由對接，使需要采集的編碼器輸入信號從指定的輸出接口輸出。正交編碼信號切換矩陣能夠使控制系統對部分成本高的驅動或測量設備進行復用，降低系統成本。

目前，一些廠家開發出的正交編碼信號切換矩陣設備只能對最多幾十個編碼器進行切換，如果編碼器數量增多，則無法實現切換功能。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種可擴展式多路正交編碼信號切換矩陣系統，可通過擴展編碼器輸入接口，實現多達256個編碼器的信號采集和矩陣切換。

為達到上述目的，本實用新型所述一種可擴展式多路正交編碼信號切換矩陣系統，包括多路正交編碼信號切換矩陣裝置、編碼器、嵌入式控制器和編碼器信號測量設備，其中，所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置通過多個正交編碼信號輸入接口與所述編碼器的多個正交編碼信號輸出接口連接；所述嵌入式控制器的控制串口與所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置的指令串口連接；所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置通過多個采集接口與多個編碼器信號測量設備連接。

優選地，所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置設置有電氣隔離電路。

優選地，所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置設置有施密特環。

優選地，所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置采用FPGA芯片。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型提供的可擴展式多路正交編碼信號切換矩陣系統，抗干擾能力強，可靠性高，具有輸入接口可擴展性，極大的增加了運動控制系統中編碼器信號采集的數量，降低了系統中可復用設備的使用數量，能實現更大數量編碼器信號的切換功能，有助于節約系統成本。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例所述的可擴展式多路正交編碼信號切換矩陣系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型做進一步的描述。

如圖1示出了本實用新型實施例提供的一種可擴展式多路正交編碼信號切換矩陣系統，包括多路正交編碼信號切換矩陣裝置、編碼器、嵌入式控制器和編碼器信號測量設備，其中：

所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置可采用FPGA芯片，通過多個脈沖信號輸入接口與所述編碼器的多個脈沖信號輸出接口連接，以對編碼器發出的高速脈沖信號進行采集，防止發生因計數脈沖丟失而引起的測量誤差。

所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置設置有電氣隔離電路，用于抑制編碼器脈沖信號在傳輸過程中的噪聲干擾。所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置設置有施密特環，用于濾掉編碼器脈沖信號波形上的毛刺。所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置還設置有濾波器，用于進一步濾掉干擾信號，保證脈沖信號計數的精準，提高所述多路正交編碼信號切換矩陣設備的可靠性。還設有撥碼開關，用于設置所述設備的編碼器起始編號。

所述嵌入式控制器的控制串口與所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置的指令串口連接；所述多路正交編碼信號切換矩陣裝置通過多個采集接口與多個編碼器信號測量設備連接。

上述裝置均建立在硬件基礎上實現本方案的技術方案。

在系統中，多路正交編碼信號切換矩陣裝置對各個輸入接口接收到的編碼器脈沖信號進行計算處理，得到編碼器的速度和位置值并保存，當接收到來自嵌入式控制器的讀取指令信號時，向其發送相應的速度或位置數據。當多路正交編碼信號切換矩陣裝置接收到嵌入式控制器發送的編碼器切換信號時，將需要采集的編碼器輸入信號切換到指定的輸出接口輸出給編碼器信號測量設備，實現編碼器信號切換的功能。

本實用新型抗干擾能力強，可靠性高，具有輸入接口可擴展性，極大的增加了運動控制系統中編碼器信號采集的數量，降低了系統中可復用設備的使用數量，能實現更大數量編碼器信號的切換功能，有助于節約系統成本。

以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。