本發(fā)明涉及度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路，尤其涉及通過比較分析附著于引擎的曲軸的角度編碼器的檢測信號，以電壓信號實時輸出上述曲軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)和角度的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路。

背景技術(shù)：

一般而言，船舶用柴油引擎大致由汽缸、活塞、曲軸等構(gòu)成。尤其是，曲軸與主軸承單元一起組裝于底板并與連桿連接起到將活塞的上下運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動的作用，是占引擎價格的10％以上的高價產(chǎn)品。

隨著信息處理技術(shù)的發(fā)展，上述曲軸實現(xiàn)電子控制，為此將角度編碼器附著于上述曲軸上，以實時檢測旋轉(zhuǎn)數(shù)和角度并輸出檢測信號傳送至引擎控制系統(tǒng)。因此，引擎控制系統(tǒng)從角度編碼器獲得檢測信號并以理想的方式控制排氣循環(huán)及吸入循環(huán)的時間。

上述角度編碼器主要采用光學(xué)方式，一般包括發(fā)光部和狹縫及受光部。上述結(jié)構(gòu)的角度編碼器檢測從發(fā)光部發(fā)出的光是否通過狹縫輸入至受光部并通過微處理器的計算處理檢測出旋轉(zhuǎn)數(shù)。

但是，上述現(xiàn)有技術(shù)的角度編碼器因分辨能力的限制難以準確檢測相位，從而在最佳運行方面存在限制，而利用微處理器的運算方式除受到編碼器的分辨能力的限制之外，還受到微處理器的采用周期的限制。即在通過微處理器將模擬信號變換為數(shù)字信號的過程中，因分辨能力的限制存在難以精密地檢測旋轉(zhuǎn)角的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)課題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種通過提高分辨能力可精密檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)角的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路。

解決方法

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路，其應(yīng)用于附著在引擎的曲軸上的角度編碼器，在通過比較檢測從上述角度編碼器的發(fā)光部發(fā)出的光，以電壓信號輸出上述曲軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)和角度的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路中，包括：檢測部，通過多個通道檢測從上述發(fā)光部發(fā)出的光并變換為電信號之后，輸出至與上述通道對應(yīng)的數(shù)量的輸出引腳；比較檢測部，包括：多個比較器，獲得從上述檢測部輸出的信號中的兩個信號進行比較及輸出；可變電阻，與上述比較器的輸入引腳節(jié)點和上述檢測部的輸出引腳節(jié)點相連的連接點連接，以個別調(diào)整從上述檢測部輸入的各信號的大?。惠敵霾?，獲得從上述比較器輸出的信號進行放大并傳送至外部輸出端子；及電源部，提供用于驅(qū)動上述檢測部和比較檢測部及輸出部的內(nèi)部電路的恒定電壓。

在此，上述比較檢測部還可包括在施加初始電源時，將輸入至上述比較檢測部的信號初始化為預(yù)設(shè)的信號的重置單元。

另外，上述比較檢測部獲得上述檢測部的信號變換為VCC電壓信號進行輸出，而上述輸出部來自上述比較檢測部的VCC電壓信號變換為Vdc電壓信號進行輸出。

另外，上述電源部可包括連接于電源輸入端并從外部的異常電圧保護內(nèi)部元件的電涌吸收器。此時，上述電源部還可包括與上述電涌吸收器并聯(lián)以形成用于阻斷噪聲的衰減過濾電路的多個電容器。

發(fā)明效果

根據(jù)上述實施例的本發(fā)明，通過提高分辨能力使相位檢測變得容易，以最佳狀態(tài)運行引擎，可不受微處理器的采樣周期影響提高分辨能力，從而可精密檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)軸。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明的實施例的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路的電路圖；

圖2為表示本發(fā)明的另一實施例的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路的電路圖；

圖3及圖4為用于說明本發(fā)明的運行原理的概念圖。

具體實施例

下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明較佳實施例進行詳細說明。另外，省略或簡化對相應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的結(jié)構(gòu)和其作用及效果說明，而以與本發(fā)明相關(guān)的部分為中心進行了詳細說明。

尤其是，本發(fā)明的實施例的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路以應(yīng)用于附著在引擎的曲軸上的角度編碼器作為前提，通過比較檢測從上述角度編碼器的發(fā)光部發(fā)出的光，以電壓信號輸出上述曲軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)和角度。

圖1為表示本發(fā)明的實施例的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路的電路圖。

如圖1的實施例所示的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路大致包括檢測部200、比較檢測部400、輸出部600及電源部800。

*首先，上述檢測部200通過多個通道檢測從上述發(fā)光部發(fā)出的光并變換為電信號之后，輸出至與上述通道對應(yīng)的數(shù)量的輸出引腳。

在此，從上述發(fā)光部發(fā)出的光通過作為通常的編碼器的結(jié)構(gòu)的狹縫和遮罩輸入至檢測部200，或因根據(jù)編碼器的結(jié)構(gòu)，刪除或增加部分結(jié)構(gòu)。

輸入至上述檢測部200的光通過輸出引腳A1、A2、B1、B2、C1、D1、E1、F1傳送至將要后述的比較檢測部400。

接著，上述比較檢測部400，包括：多個比較器U5A、U5B、U5C、U5D，獲得從上述檢測部200輸出的信號中的兩個信號進行比較及輸出；可變電阻VR1～VR8，與上述比較器U5A、U5B、U5C、U5D的輸入引腳節(jié)點和上述檢測部200的輸出引腳節(jié)點相連的連接點連接，以個別調(diào)整從上述檢測部200輸入的各信號的大小。上述比較檢測部400接收上述檢測部200的信號并變換為VCC電壓信號進行輸出。

在此，在連接于上述比較器U5A、U5B、U5C、U5D的(+)引腳的可變電阻VR1、VR3、VR5、VR7連接有控制二極管U3以用作基準電壓源，而連接于上述比較器U5A、U5B、U5C、U5D的(-)引腳的可變電阻VR2、VR4、VR6、VR8連接有控制二極管U4以用作基準電壓源。

另外，上述比較檢測部400還可包括輸出引腳與電容器C1并聯(lián)以與可變電阻連接的重置單元U2，而上述重置單元U2在施加初始電源時，將輸入至上述比較檢測部400的信號初始化為預(yù)設(shè)的信號。

另外，上述輸出部獲得從上述比較器U5A、U5B、U5C、U5D輸出的信號進行放大并傳送至外部輸出端子。上述比較檢測部600從上述檢測部400獲得VCC電壓信號變換為Vdc電壓信號并進行輸出。

在此，上述輸出部600具備多個輸出引腳Q1～Q4以向與之相應(yīng)數(shù)量的外部輸出端子傳送信號，而在本實施例中，外部輸出端子為Q1_OUTPUT、Q2_OUTPUT、MM_OUTPUT、MS_OUTPUT。此時，上述Q1_OUTPUT的高(HIGH)輸出的各時間利用可變電阻VR1進行調(diào)整，而低(LOW)輸出時間利用可變電阻VR2進行調(diào)整。此時，上述Q2_OUTPUT的高輸出的各時間利用可變電阻VR3進行調(diào)整，而低輸出時間利用可變電阻VR4進行調(diào)整。上述MM_OUTPUT的高輸出的各時間利用可變電阻VR5進行調(diào)整，而低輸出時間利用可變電阻VR6進行調(diào)整。上述MS_OUTPUT的高輸出的各時間利用可變電阻VR7進行調(diào)整，而低輸出時間利用可變電阻VR8進行調(diào)整。

接著，上述電源部800提供用于驅(qū)動上述檢測部200和比較檢測部400及輸出部800的內(nèi)部電路的恒定電壓。

在此，上述電源電路部800還可包括電涌吸收器SM1，而上述電涌吸收器SM1連接于電源部800的輸入端以從外部的異常電圧保護內(nèi)部元件。此時，上述電源部800還可包括與上述電涌吸收器SM1串聯(lián)多個電容器C6、C7、C8，而上述電容器C6、C7、C8形成衰減過濾電路起到阻斷噪聲的作用。

另外，連接于上述電涌吸收器SM1和上述衰減過濾電路之間的二極管D1在向Vdc_IN和0Vdc_IN施加逆向電源時起到保護內(nèi)部電路元件的作用。

另外，圖示于上述電源部的穩(wěn)壓器單元U7為恒定電壓供應(yīng)模塊，起到向內(nèi)部電路供應(yīng)穩(wěn)定的電源的作用，而發(fā)光二級管LD1通過電阻R15調(diào)節(jié)亮度以成為發(fā)光部的光源。

圖2為表示本發(fā)明的另一實施例的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路的電路圖。

如圖2的實施例所示的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路為在角度編碼器的旋轉(zhuǎn)方向相反時輸出與上述圖1的電路相同的信號，因?qū)嶋H的電路結(jié)構(gòu)相同，因此，在此不再贅述。

基于上述實施例，結(jié)合圖3及圖4說明本發(fā)明的運行原理。為進行精密的控制，將角度編碼器分為360度一個旋轉(zhuǎn)分為四個等分的90度，以對應(yīng)吸入、壓縮、燃燒、排出的循環(huán)。若將其沿逆時針方向分為1象限(PHASE)、2象限、3象限、4象限，則各將每象限具有90度相位角的兩個貫通孔分為90等分并將其信號以邏輯電路AND、EXCLUSIVE OR、EXCLUSIVE NOR電路進行4等分，因此，各象限將角度檢測分辨能力360等分，從而將一個旋轉(zhuǎn)360度1440等分。另外，通過可變電阻精細調(diào)節(jié)以使4種的各信號Q1、Q2、MM、MS準確地成為90度的相位角。

根據(jù)如上所述的本發(fā)明的實施例的用于角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測的電路設(shè)計，通過提高分辨能力使相位檢測變得容易，以最佳狀態(tài)運行引擎，可不受微處理器的采樣周期影響提高分辨能力，從而可精密檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)軸。

為幫助更好地理解將要后述的本發(fā)明的權(quán)利要求書，上述內(nèi)容廣泛地詳述本發(fā)明的特點和技術(shù)特征。上述實施例僅用以說明本發(fā)明而非限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明進行修改、變形或者等同替換。而在不脫離本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。

工業(yè)實用性

本發(fā)明涉及度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路，尤其應(yīng)用于通過比較分析附著于引擎的曲軸的角度編碼器的檢測信號，以電壓信號實時輸出上述曲軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)和角度的角度編碼器的旋轉(zhuǎn)角檢測電路。