用于测量编码器信号频率的装置、方法及运行检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于测量编码器信号频率的装置、方法及搬运装置的运行检测装置，涉及信号测试技术领域，其中的装置包括：参考信号计数模块，用于接收参考信号，并记录在测量周期内参考信号的脉冲个数n0；测量信号计数模块，用于接收编码器输出的被测信号，并记录在测量周期内被测信号的脉冲个数nx；频率确定模块，用于计算nx与n0的商，以及商与参考信号的频率值的乘积。本发明专利技术的装置、方法及运行检测装置，能够准确、稳定地获得被测信号的频率，可以减少系统资源消耗，提高处理效率，并保证测量精度，减小测量误差，准确获取多个搬运装置的速度，高效地对搬运装置的速度进行调节，提高了运送货物的准确性以及工作效率。

Device and method for measuring signal frequency of coder and operation detecting device

The invention discloses a device for detecting operation device, measuring the encoder signal frequency method and conveying device, and relates to the technical field of signal testing, the device includes a reference signal counting module, for receiving a reference signal, and recorded in the measurement period of reference test pulse signal number N0; counting signal module for the measured signal receiving encoder output, and recorded in the measurement period signal measured by the pulse number NX; frequency determining module, used to calculate the NX and N0 operators, and the product of taking reference signal and the frequency value. The detection device and the method of the invention and operation, can accurately and stably obtain the frequency of the measured signal, it can reduce the consumption of resources, improve the processing efficiency, and ensure the accuracy of measurement, reduce the measurement error, obtain a plurality of handling device speed adjusted efficient handling device speed, improve delivery the accuracy and efficiency of the goods.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号测试
，尤其涉及一种用于测量编码器信号频率的装置、方法及搬运装置的运行检测装置。
技术介绍
在仓库中使用搬运装置运输货物，搬运装置可以为搬运机器人等。搬运机器人在运输货物的过程中，由于各种器件、工况、嵌入式软件的运算等各种原因，可能会偏离行驶路线，对于存放有大量货架的仓库，对于搬运机器人行驶轨迹的实时纠偏就显得格外重要。目前，通过捕获与搬运机器人的电机或者车轮相连的编码器的值，确定搬运机器人运行的实际数值。例如，编码器所输出信号的频率相当于电机旋转的角速度(当编码器安放在减速机的不同位置时，计算所得的速度还与减速比有关)，此数值乘以车轮周长则可计算所得左右车轮的线速度。对于搬运机器人设置有左、右车轮的期望线速度，将左、右车轮实际的线速度与期望的线速度进行对比，根据差值对当前左、右车轮速度进行调整，使搬运机器人的运行姿态不断地逼近期望状态。目前，通常采用测量电路来捕获编码器输出的脉冲，并计算被测信号的频率值，但计算误差较大，并且当需要捕获多个编码器的输出信号并计算频率值时，采集信号比较困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种用于测量编码器信号频率的装置、方法及搬运装置的运行检测装置。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于测量编码器信号频率的装置，包括：参考信号计数模块，用于接收参考信号，并记录在测量周期内所述参考信号的脉冲个数n0；测量信号计数模块，用于接收编码器输出的被测信号，并记录在所述测量周期内所述被测信号的脉冲个数nx；频率确定模块，用于计算所述nx与所述n0的商，以及所述商与所述参考信号的频率值的乘积，其中，所述乘积为所述被测信号的频率。可选地，多个所述测量信号计数模块分别接收多个编码器输出的被测信号，并分别记录在所述测量周期内多个所述被测信号的脉冲个数nx；其中，所述测量信号计数模块与所述编码器的数量相同。可选地，所述频率确定模块包括：除法器，用于接收所述参考信号计数模块输出的所述n0，以及所述测量信号计数模块输出的所述nx，计算所述nx与所述n0的商；乘法器，用于接收所述参考信号的频率值，计算所述商与所述频率值的乘积并输出。可选地，所述参考信号计数模块包括：第一D触发器、第一计数器和第一锁存器；闸门信号接入所述第一D触发器的触发端；所述闸门信号通过非门接入所述第一锁存器的控制端；所述被测信号接入所述第一D触发器的时钟输入端；所述参考信号接入所述第一计数器的计数端；所述第一D触发器的输出信号与所述第一计数器输出的所述参考信号计数信号相与后接入所述第一计数器的计数使能端口；所述第一计数器的输出端接入所述第一锁存器的输入端。可选地，所述测量信号计数模块包括：第二D触发器、第二计数器和第二锁存器；所述闸门信号接入所述第二D触发器的触发端；所述闸门信号通过非门接入所述第二锁存器的控制端；所述被测信号分别接入所述第二D触发器的时钟输入端、所述第二计数器的计数端；所述第二D触发器的输出信号与所述参考信号计数信号相与后接入所述第二计数器的计数使能端口；所述第二计数器的输出端接入所述第二锁存器的输入端。可选地，信号整流模块，用于将所述参考信号和/或所述被测信号整形为方波。根据本专利技术的另一方面，提供一种搬运装置的运行检测装置，包括：如上所述的用于测量编码器信号频率的装置；其中，所述编码器安装在搬运装置的车轴或电机输出轴上。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于测量编码器信号频率的方法，包括：接收参考信号，并记录在测量周期内所述参考信号的脉冲个数n0；接收编码器输出的被测信号，并记录在所述测量周期内所述被测信号的脉冲个数nx；计算所述nx与所述n0的商，以及所述商与所述参考信号的频率值的乘积，其中，所述乘积为所述被测信号的频率。可选地，分别接收多个编码器输出的被测信号，并分别记录在所述测量周期内多个所述被测信号的脉冲个数nx。可选地，当检测到闸门信号为有效、并且检测到所述被测信号的上升沿时，则开始同步记录所述n0和所述nx；当判断所述n0达到预设的阈值、并且检测到所述被测信号的上升沿时，则停止记录所述n0和所述nx。可选地，在停止记录所述n0和所述nx后，将所述闸门信号设置为失效。可选地，所述接收参考信号、并记录在测量周期内所述参考信号的脉冲个数n0包括：当检测到所述闸门信号为有效、并且检测到所述被测信号的上升沿时时，第一D触发器输出第一使能电平；当第一计数器输出的参考信号计数信号与所述第一使能电平相与后为触发所述第一计数器进行计数的有效使能电平时，则所述第一计数器对接入的所述参考信号的n0进行计数，并将计数值输入到第一锁存器；当所述参考信号计数信号失效时，则所述第一计数器停止对所述n0进行计数；其中，当所述n0达到预设的阈值时，所述参考信号计数信号失效；当所述闸门信号失效时，控制所述第一锁存器输出所述n0。可选地，所述接收编码器输出的被测信号，并记录在所述测量周期内所述被测信号的脉冲个数nx包括：当检测到所述闸门信号为有效、并且检测到所述被测信号的上升沿时，第二D触发器输出第二使能电平；当所述参考信号计数信号与所述第二使能电平相与后为触发第二计数器进行计数的有效使能电平时，则所述第二计数器对接入的所述被测信号的nx进行计数，并将计数值输入到第二锁存器；当所述参考信号计数信号失效时，则所述第二计数器停止对所述nx进行计数；当所述闸门信号失效时，控制所述第二锁存器输出所述nx。根据本专利技术的再一方面，提供一种用于测量编码器信号频率的装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的用于测量编码器信号频率的方法。本专利技术的用于测量编码器信号频率的装置、方法及运行检测装置，通过多周期同步记录参考信号和被测信号的脉冲数，并基于脉冲数以及参考信号的频率计算出被测信号的频率，可以减少系统资源消耗，提高处理效率，并保证测量精度，减小测量误差，能够支持对多个编码器的输出信号同时进行测量，准确获取多个搬运装置的速度，高效地对搬运装置的速度进行调节。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的装置的一个实施例的模块示意图；图2为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的装置的一个实施例中频率确定模块的模块示意图；图3为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的装置的另一个实施例的模块示意图；图4A为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的装置的同步采集信号的原理图；图4B为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的装置的参考信号输出单元的示意图；图5为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的装置的一个实施例的中参考信号计数模块的示意图；图6为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的装置的一个实施例的中测量信号计数模块的示意图；图7为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的方法的一个实施例的流程示意图；图8为根据本专利技术的用于测量编码器信号频率的方法的另一个实施例的流程示意图。图9为根据本专利技术的用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量编码器信号频率的装置，其特征在于，包括：参考信号计数模块，用于接收参考信号，并记录在测量周期内参考信号的脉冲个数n0；测量信号计数模块，用于接收编码器输出的被测信号，并记录在所述测量周期内所述被测信号的脉冲个数nx；频率确定模块，用于计算所述nx与所述n0的商，以及所述商与所述参考信号的频率值的乘积，其中，所述乘积为所述被测信号的频率。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量编码器信号频率的装置，其特征在于，包括：参考信号计数模块，用于接收参考信号，并记录在测量周期内参考信号的脉冲个数n0；测量信号计数模块，用于接收编码器输出的被测信号，并记录在所述测量周期内所述被测信号的脉冲个数nx；频率确定模块，用于计算所述nx与所述n0的商，以及所述商与所述参考信号的频率值的乘积，其中，所述乘积为所述被测信号的频率。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：多个所述测量信号计数模块分别接收多个编码器输出的被测信号，并分别记录在所述测量周期内多个所述被测信号的脉冲个数nx；其中，所述测量信号计数模块与所述编码器的数量相同。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述频率确定模块包括：除法器，用于接收所述参考信号计数模块输出的所述n0，以及所述测量信号计数模块输出的所述nx，计算所述nx与所述n0的商；乘法器，用于接收所述参考信号的频率值，计算所述商与所述频率值的乘积并输出。4.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述参考信号计数模块包括：第一D触发器、第一计数器和第一锁存器；闸门信号接入所述第一D触发器的触发端；所述闸门信号通过非门接入所述第一锁存器的控制端；所述被测信号接入所述第一D触发器的时钟输入端；所述参考信号接入所述第一计数器的计数端；所述第一D触发器的输出信号与所述第一计数器输出的所述参考信号计数信号相与后接入所述第一计数器的计数使能端口；所述第一计数器的输出端接入所述第一锁存器的输入端。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述测量信号计数模块包括：第二D触发器、第二计数器和第二锁存器；所述闸门信号接入所述第二D触发器的触发端；所述闸门信号通过非门接入所述第二锁存器的控制端；所述被测信号分别接入所述第二D触发器的时钟输入端、所述第二计数器的计数端；所述第二D触发器的输出信号与所述参考信号计数信号相与后接入所述第二计数器的计数使能端口；所述第二计数器的输出端接入所述第二锁存器的输入端。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：信号整流模块，用于将所述参考信号和/或所述被测信号整形为方波。7.一种搬运装置的运行检测装置，其特征在于，包括：如权利要求1至6任一项所述的用于测量编码器信号频率的装置；其中，所述编码器安装在搬运装置的车轴或电机输出轴上。8.一种用于测量编码器信号频率的方法，其特征在于，包括：接收参考信号，并记录...

【专利技术属性】
技术研发人员：王沈娇，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11