專利名稱：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集方法。
背景技術(shù)：
光柵是一種光電位置編碼器，具有使用靈活、測量精度高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在精密定位、角度、速度、加速度等測量領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。由于工業(yè)現(xiàn)場存在各種不確定性因素，光柵數(shù)據(jù)輸出容易受到干擾，其中最顯著的是運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械振動(dòng)和現(xiàn)場環(huán)境中的電磁干擾，這兩者均會(huì)使輸出脈沖產(chǎn)生毛刺，導(dǎo)致脈沖計(jì)數(shù)錯(cuò)誤，從而嚴(yán)重影響測量精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集方法，通過有效去除干擾脈沖對計(jì)數(shù)的影響，確保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測量精度。本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括:濾波模塊，用于根據(jù)光柵的刻線密度獲取所述光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于所述第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，得到濾波后的兩相脈沖信號；計(jì)數(shù)模塊，用于根據(jù)所述濾波后的兩相脈沖信號判斷所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰹V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)結(jié)果；數(shù)據(jù)通信模塊，用于在時(shí)鐘信號的觸發(fā)下，將所述計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種數(shù)據(jù)采集方法，其中，該數(shù)據(jù)采集方法包括:根據(jù)光柵的刻線密度獲取所述光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于所述第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，得到濾波后的兩相脈沖信號；根據(jù)所述濾波后的兩相脈沖信號判斷所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰹V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)結(jié)果；在時(shí)鐘信號的觸發(fā)下，將所述計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理
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心/T O本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集方法，濾波模塊根據(jù)光柵的刻線密度獲取光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，從而可以有效地去除干擾脈沖對光柵輸出的光柵信號的計(jì)數(shù)影響；由于光柵在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化，因此計(jì)數(shù)狀態(tài)也可以隨時(shí)在正向狀態(tài)和反向狀態(tài)中自由切換，計(jì)數(shù)模塊根據(jù)兩相脈沖判斷光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向?qū)V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，有效地提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的計(jì)數(shù)精度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示實(shí)施例中的兩相脈沖信號的示意圖；圖4為圖2所示實(shí)施例中計(jì)數(shù)模塊的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖；圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集方法一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)100具體包括:濾波模塊11、計(jì)數(shù)模塊12、數(shù)據(jù)通信模塊13 ;其中，濾波模塊11與計(jì)數(shù)模塊12相連接，計(jì)數(shù)模塊12與數(shù)據(jù)通信模塊13相連接。濾波模塊11根據(jù)光柵的刻線密度獲取光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于該第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除；計(jì)數(shù)模塊12根據(jù)濾波后的兩相脈沖信號判斷光柵的運(yùn)動(dòng)方向，依據(jù)該運(yùn)動(dòng)方向?qū)上嗝}沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)結(jié)果；在時(shí)鐘信號的觸發(fā)下，數(shù)據(jù)通信模塊13計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片。本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，濾波模塊11根據(jù)光柵的刻線密度獲取光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，從而可以有效地去除干擾脈沖對光柵輸出的光柵信號的計(jì)數(shù)影響；由于光柵在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化，因此計(jì)數(shù)狀態(tài)也可以隨時(shí)在正向狀態(tài)和反向狀態(tài)中自由切換，計(jì)數(shù)模塊12根據(jù)兩相脈沖判斷光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，有效地提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的計(jì)數(shù)精度。圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200包括:濾波模塊21、計(jì)數(shù)模塊22、數(shù)據(jù)通信模塊23、時(shí)鐘管理模塊24、同步邏輯控制模塊25 ;其中，濾波模塊11與計(jì)數(shù)模塊12相連接，計(jì)數(shù)模塊12與數(shù)據(jù)通信模塊13相連接；時(shí)鐘管理模塊24與濾波模塊21、計(jì)數(shù)模塊22、數(shù)據(jù)通信模塊23、同步邏輯控制模塊25均連接，從而使得濾波模塊21、計(jì)數(shù)模塊22、數(shù)據(jù)通信模塊23、同步邏輯控制模塊25在同一時(shí)鐘信號下工作。濾波模塊21根據(jù)光柵的刻線密度獲取光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于該第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除；計(jì)數(shù)模塊22根據(jù)濾波后的兩相脈沖信號判斷光柵的運(yùn)動(dòng)方向，依據(jù)該運(yùn)動(dòng)方向?qū)上嗝}沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)結(jié)果；在時(shí)鐘信號的觸發(fā)下，數(shù)據(jù)通信模塊23計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片；時(shí)鐘管理模塊24產(chǎn)生控制濾波模塊21、計(jì)數(shù)模塊22、數(shù)據(jù)通信模塊23、同步邏輯控制模塊25的時(shí)鐘信號；同步邏輯控制模塊25在時(shí)鐘信號的控制下產(chǎn)生與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200外部的數(shù)據(jù)處理芯片20相同步的時(shí)鐘信號。進(jìn)一步地，濾波模塊21還可以包括:第一獲取模塊211、第二獲取模塊212、濾波單元213 ;其中，第一獲取模塊211獲取光柵的最高運(yùn)動(dòng)速度；第二獲取模塊212在最高運(yùn)動(dòng)速度下獲取所述光柵輸出的光柵信號單位時(shí)間輸出的脈沖個(gè)數(shù)，根據(jù)單位時(shí)間輸出的脈沖個(gè)數(shù)確定有效脈沖對應(yīng)的第一脈沖頻率；濾波單元213確定所述有效脈沖的高電平或者低電平的持續(xù)時(shí)間，若所述持續(xù)時(shí)間低于設(shè)定個(gè)數(shù)的時(shí)鐘信號的脈沖，則所述有效脈沖的頻率超過所述第一脈沖頻率，將所述有效脈沖視為干擾脈沖予以濾除。進(jìn)一步地，計(jì)數(shù)模塊22還可以包括:狀態(tài)識(shí)別單元221、狀態(tài)計(jì)數(shù)單元222、計(jì)數(shù)狀態(tài)切換單元223 ;其中，狀態(tài)識(shí)別單元221根據(jù)所述兩相脈沖信號的狀態(tài)組合確定所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向；狀態(tài)計(jì)數(shù)單元222根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰞上嗝}沖信號進(jìn)行四倍頻脈沖計(jì)數(shù)；若所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，則計(jì)數(shù)狀態(tài)切換單元223通知狀態(tài)計(jì)數(shù)單元222將計(jì)數(shù)狀態(tài)在正向狀態(tài)和反向狀態(tài)中切換。進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)通信模塊23還可以包括:第一通信單元231和第二通信單元232，第一通信單元231與第二通信單元232由同一個(gè)時(shí)鐘信號來控制數(shù)據(jù)的傳輸；其中，第一通信單元231用于將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200外部的數(shù)據(jù)處理芯片20 ;第二通信單元232用于將來自數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200外部的數(shù)據(jù)處理芯片20的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200。此外，在所述時(shí)鐘信號的上升沿的觸發(fā)下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200的內(nèi)部邏輯模塊(圖2中未示)和數(shù)據(jù)處理芯片20分別向第一通信單元231、第二通信單元232同時(shí)寫入數(shù)據(jù)；在所述時(shí)鐘信號的下降沿的觸發(fā)下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200內(nèi)部的讀寫邏輯模塊(圖2中未示)和數(shù)據(jù)處理芯片20分別讀取第一通信單元231、第二通信單元232中的數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，濾波模塊21根據(jù)光柵的刻線密度獲取光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，從而可以有效地去除干擾脈沖對光柵輸出的光柵信號的計(jì)數(shù)影響；由于光柵在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化，因此計(jì)數(shù)狀態(tài)也可以隨時(shí)在正向狀態(tài)和反向狀態(tài)中自由切換，計(jì)數(shù)模塊22根據(jù)兩相脈沖判斷光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，有效地提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200的計(jì)數(shù)精度。為了更清楚地理解本發(fā)明實(shí)施例所述的技術(shù)方案，下面通過圖3和圖4對圖2所示實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3為圖2所示實(shí)施例中的兩相脈沖信號的示意圖，圖4為圖2所示實(shí)施例中計(jì)數(shù)模塊的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。如圖3所示，根據(jù)增量式光電編碼器的工作原理，光柵輸出的是A和B兩路相差90°的脈沖信號。當(dāng)光柵處于正向狀態(tài)時(shí)，A相脈沖信號超前B相脈沖信號90° ;當(dāng)光柵處于反向狀態(tài)時(shí)，B相脈沖信號超前A相脈信號90°。如圖4所不,光柵輸出的兩相脈沖信號A、B的正負(fù)用1、0表不,貝U共有A1B1、A1B0、AOBU AOBO四個(gè)狀態(tài)組合。當(dāng)光柵的輸出變化為AOBO — AlBO — AlBl — AOBl — AOBO時(shí)，表不光柵處于正向狀態(tài)，計(jì)數(shù)模塊22加I;當(dāng)輸出變化方式為AOBl -AlBl — AlBO — AOBO — AOBl時(shí)，表示光柵處于反向狀態(tài)，計(jì)數(shù)模塊22減I。在任何一個(gè)時(shí)刻，光柵的運(yùn)動(dòng)方向都會(huì)發(fā)生變化，而計(jì)數(shù)狀態(tài)也可以隨時(shí)在正向狀態(tài)和反向狀態(tài)中切換，從而完成了判斷光柵的運(yùn)動(dòng)方向。
每次光柵的輸出A、B發(fā)生變化后計(jì)數(shù)模塊22都會(huì)+1或者-1,對于單一脈沖信號A或B，在其變化一個(gè)周期后，計(jì)數(shù)模塊22共計(jì)數(shù)了 4次，由此完成了四倍頻操作，從而有效地提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的計(jì)數(shù)精度。圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集方法一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖，本發(fā)明實(shí)施例可以由圖1和圖2所示實(shí)施例中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)執(zhí)行；如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例包括如下步驟:步驟501、根據(jù)光柵的刻線密度獲取所述光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，得到濾波后的兩相脈沖信號；步驟502、根據(jù)濾波后的兩相脈沖信號判斷光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向?qū)V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)結(jié)果；步驟503、在時(shí)鐘信號的觸發(fā)下，將計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理
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心/T O本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集方法，根據(jù)光柵的刻線密度獲取光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，從而可以有效地去除干擾脈沖對光柵輸出的光柵信號的計(jì)數(shù)影響；由于光柵在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化，因此計(jì)數(shù)狀態(tài)也可以隨時(shí)在正向狀態(tài)和反向狀態(tài)中自由切換，而本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)兩相脈沖判斷光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向?qū)V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而有效地提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的計(jì)數(shù)精度。進(jìn)一步地,在上述圖5所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,步驟501還可以包括:獲取所述光柵的最高運(yùn)動(dòng)速度；在所述最高運(yùn)動(dòng)速度下獲取所述圓光輸出的光柵信號單位時(shí)間輸出的脈沖個(gè)數(shù)，根據(jù)單位時(shí)間輸出的脈沖個(gè)數(shù)確定有效脈沖對應(yīng)的第一脈沖頻率；確定所述有效脈沖的高電平或者低電平的持續(xù)時(shí)間，若所述持續(xù)時(shí)間低于設(shè)定個(gè)數(shù)的時(shí)鐘信號的脈沖，則所述有效脈沖的頻率超過所述第一脈沖頻率，將所述有效脈沖視為干擾脈沖予以濾除。進(jìn)一步地,在上述圖5所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,步驟502還可以包括:根據(jù)所述兩相脈沖信號的狀態(tài)組合確定所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向；根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰞上嗝}沖信號進(jìn)行四倍頻脈沖計(jì)數(shù)。進(jìn)一步地,在上述圖5所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,步驟503還可以包括:通過所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的第一通信單元將所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片；通過所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的第二通信單元將來自所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片的數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集方法，本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法，完成了對光柵輸出信號的濾波、計(jì)數(shù)及數(shù)據(jù)傳輸，有效地提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的計(jì)數(shù)精度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括: 濾波模塊，用于根據(jù)光柵的刻線密度獲取所述光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于所述第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，得到濾波后的兩相脈沖信號； 計(jì)數(shù)模塊，用于根據(jù)所述濾波后的兩相脈沖信號判斷所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰹V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)結(jié)果； 數(shù)據(jù)通信模塊，用于在時(shí)鐘信號的觸發(fā)下，將所述計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波模塊包括: 第一獲取模塊，用于獲取所述光柵的最高運(yùn)動(dòng)速度； 第二獲取模塊，用于在所述最高運(yùn)動(dòng)速度下獲取所述光柵輸出的光柵信號單位時(shí)間輸出的脈沖個(gè)數(shù)，根據(jù)單位時(shí)間輸出的脈沖個(gè)數(shù)確定有效脈沖對應(yīng)的第一脈沖頻率； 濾波單元，用于確定所述有效脈沖的高電平或者低電平的持續(xù)時(shí)間，若所述持續(xù)時(shí)間低于設(shè)定個(gè)數(shù)的時(shí)鐘信號的脈沖，則所述有效脈沖的頻率超過所述第一脈沖頻率，將所述有效脈沖視為干擾脈沖予以 濾除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)數(shù)模塊包括: 狀態(tài)識(shí)別單元，用于根據(jù)所述兩相脈沖信號的狀態(tài)組合確定所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向； 狀態(tài)計(jì)數(shù)單元，用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰞上嗝}沖信號進(jìn)行四倍頻脈沖計(jì)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)數(shù)模塊還包括: 計(jì)數(shù)狀態(tài)切換單元，用于若所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，則通知所述狀態(tài)計(jì)數(shù)單元將計(jì)數(shù)狀態(tài)在正向狀態(tài)和反向狀態(tài)中切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通信模塊包括:第一通信單元和第二通信單元，所述第一通信單元與所述第二通信單元由同一個(gè)時(shí)鐘信號來控制數(shù)據(jù)的傳輸；其中，所述第一通信單元用于將所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片；所述第二通信單元用于將來自所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片的數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)； 其中，在所述時(shí)鐘信號的上升沿的觸發(fā)下，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的內(nèi)部邏輯模塊和所述數(shù)據(jù)處理芯片分別向所述第一通信單元、所述第二通信單元同時(shí)寫入數(shù)據(jù)；在所述時(shí)鐘信號的下降沿的觸發(fā)下，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)部的讀寫邏輯模塊和所述數(shù)據(jù)處理芯片分別讀取所述第一通信單元、所述第二通信單元中的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括:時(shí)鐘管理模塊和同步邏輯控制模塊； 所述時(shí)鐘管理模塊用于產(chǎn)生控制所述濾波模塊、所述計(jì)數(shù)模塊、所述數(shù)據(jù)通信模塊、所述同步邏輯控制模塊的所述時(shí)鐘信號，使得所述濾波模塊、所述計(jì)數(shù)模塊、所述數(shù)據(jù)通信模塊、所述同步邏輯控制模塊在同一時(shí)鐘信號下工作； 所述同步邏輯控制模塊用于在所述時(shí)鐘信號的控制下產(chǎn)生與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片相同步的時(shí)鐘信號。
7.一種數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集方法包括: 根據(jù)光柵的刻線密度獲取所述光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于所述第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，得到濾波后的兩相脈沖信號；根據(jù)所述濾波后的兩相脈沖信號判斷所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰹V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)結(jié)果； 在時(shí)鐘信號的觸發(fā)下，將所述計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述根據(jù)光柵的刻線密度獲取所述光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于所述第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除的步驟包括: 獲取所述光棚的最聞運(yùn)動(dòng)速度； 在所述最高運(yùn)動(dòng)速度下獲取所述光柵輸出的光柵信號在單位時(shí)間輸出的脈沖個(gè)數(shù)，根據(jù)單位時(shí)間輸出的脈沖個(gè)數(shù)確定有效脈沖對應(yīng)的第一脈沖頻率； 確定所述有效脈沖的高電平或者低電平的持續(xù)時(shí)間，若所述持續(xù)時(shí)間低于設(shè)定個(gè)數(shù)的時(shí)鐘信號的脈沖，則所述有效脈沖的頻率超過所述第一脈沖頻率，將所述有效脈沖視為干擾脈沖予以濾除。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述根據(jù)所述濾波后的兩相脈沖信號判斷所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰹V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)的步驟包括: 根據(jù)所述兩相脈沖信號的狀態(tài)組合確定所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向； 根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰞上嗝}沖信號進(jìn)行四倍頻脈沖計(jì)數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9任一所述的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述將所述計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片的步驟包括: 通過所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的第一 通信單元將所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片； 通過所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的第二通信單元將來自所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片的數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集方法，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括濾波模塊，用于根據(jù)光柵的刻線密度獲取所述光柵在最高運(yùn)動(dòng)速度下的第一脈沖頻率，將高于所述第一脈沖頻率的脈沖視為干擾脈沖濾除，得到濾波后的兩相脈沖信號；計(jì)數(shù)模塊，用于根據(jù)所述濾波后的兩相脈沖信號判斷所述光柵的運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方向?qū)λ鰹V波后的兩相脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到計(jì)數(shù)結(jié)果；數(shù)據(jù)通信模塊，用于在時(shí)鐘信號的觸發(fā)下，將所述計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集系統(tǒng)外部的數(shù)據(jù)處理芯片。本發(fā)明實(shí)施例通過有效去除干擾脈沖對計(jì)數(shù)的影響，確保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測量精度。
文檔編號G01D5/26GK103105183SQ20131002820
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者郭陽寬, 祝連慶, 那云虓, 婁小平, 董明利 申請人:北京信息科技大學(xué)