如何將模擬差模信號或數字差模信號轉換成單向脈沖信號

2009年12月09日 20:52:48人氣：1624來源：上海藍瑟機電科技有限公司

雙高速差模信號轉換器

在應用PLC高速計數器時往往會碰到，計數器與輸入計數脈沖信號的脈沖電平不匹配、旋轉編碼器、光柵尺數據輸出是TTL電平，而PLC高速計數器卻要求接受的是0 - 24v傳輸脈沖信號、有的編碼器為了提高編碼器的可靠性，提供A+、A-，B+、B-，Z+、Z- 對稱反相計數脈沖或者提供A+、A-，B+、B-，Z+、Z- 對稱反向的正弦矢量信號，但PLC高速計數器接收的計數脈沖是單相脈沖。使用者沒有選用合適的接口而放棄了其中一相（是為提高系統抗*力而提供的雙相計數脈沖）進行計數。
又如在應用旋轉編碼器、光柵尺的場合非單方向勻速運動，其運動速度是時快時慢、時動時靜止、時正時反的不確定性、或者在運動速度非常低的場合，如果接口沒有匹配處理好是非常容易發生計數誤差的、還有脈沖數據傳輸距離稍長些，脈沖傳輸過程中會產生脈沖波形奇變。
有許多應用場合雖然計數脈沖頻率不高，而忽略了PLC高速脈沖計數器對計數脈沖的沿口是有速率要求（脈沖形成的上升、下降沿口響應速度要陡峭），尤其是在應用線數比較高的編碼器在低速運行時，由于機械運動必然產生細微斗動或者編碼器前級安有變速齒輪，就很容易會引起編碼脈沖前后沿口上出現鋸齒口。還有長期機械運動產生磨損，使間隙變大也會引起編碼脈沖前后沿口上出現鋸齒口。
在工業現場的干擾是錯綜復雜的，由來自控制現場如電動機的啟動停止、大電流接觸器的切換、可控硅的調相干擾、電弧電脈沖、電磁波等等復雜的干擾群，那縱向和橫向電磁干擾是羅列不完。
問題zui終綜合反映在計數脈沖上，產生了寄生毛刺信號或寄生干擾脈沖，寄生毛刺脈沖又沒有得到有效的遏止整形。所以必然會導致PLC高速計數器的計數精度不穩定、不可靠、產生累計誤差、經常會碰到偶發性的計數出錯等一系列問題。
所以許多部件在實驗室做模擬試驗時是完好無誤的，而一旦到了工業現場卻出現種種不正常的現象。這往往是因為忽略了系統設計的整體概念，各個系統與系統之間的不匹配所產生的系統性干擾。它會直接影響到PLC控制精度，使得原本為了提高控制精度而設置的功能，卻發揮不了本該提高精度的效果。即理論設計精度與實際得到的效果差距甚遠。有時誤認為PLC高速計數器質量有問題、編碼器有故障、碼盤線數還不夠多……。且沒有找到問題的真跡源頭在哪里而無從著手，也沒有采取有效克服措施或者沒有找到有效的克服干擾的方法。
為此我們針對這些在國內電氣系統、工業自動化控制系統普遍存在而又常見的有共性的技術問題，專門精心比照分析，研究了許多國外引進的大系統集成項目，自動化控制程度比較高的比較經典的控制系統時。發現有許多是常被我們設計師所忽略的細節，往往認為是“多余”的或者是認為可以“節省”開銷的部件，似乎那些接口件去掉照樣可以工作。常常是在設計時從成本角度考慮被“精簡”掉了。
我們對那些可“精簡多余”接口部件進行分析研究后又在工業現場實地試驗后方知,它在構成系統整體時存在的必要性，和選好對應匹配的接口,是對系統長期穩定運行的可靠保障。尤其是度要求比較高的機械電氣合一的數控項目中尤為重要。為此我們引進了*而又成熟的技術，吸收消化了許多細節的處理方法。專門設計了半國產化的MHM-02A/B型雙高速光柵隔離耦合器和MHM-06雙高速差模信號轉換器接口。而且分別還有多種輸出方式，可以滿足國內外現有形式的PLC控制器的要求。它已經在許多PLC數控系統上，尤其是在那些問題系統上、在老系統進行數控改造項目上實際應用得到了驗證。使控制精度有非常顯著提高，使理論設計精度與實際得到的效果*吻合。的確是“多”而不“余”，著實能解決掉問題，起到事半功倍*的效果。從而再回*現上許多品牌的產品為什么和我們的同類產品相比會有相當的差距呢？細細比較我們的確是把知其所以，而不知其所以然的精華給忽略掉了。

特點：FEATURES

l MHM-06型雙高速差模信號轉換器（采用*藍光技術），可將模擬差模信號或數字差模信號轉換成單向脈沖信號輸出，可應用于包括微處理器系統TTL與PLC之間數據高速傳輸轉換接口（如解決旋轉編碼器、光柵尺模擬差模輸出與單片機、PLC控制器之間轉換接口、應用于西門子FM350-2高速計數模塊）、電動機編碼器、光柵尺與PLC控制器之間轉換接口、變頻器信號與PLC控制器之間的信號傳輸、差模輸入/單向輸出轉換接口、還特別適用于電機自控應用等領域。尤其是能克服工控系統復雜的現場環境下的強干擾，排除強電場、強磁場等電氣干擾。MHM-06型雙高速差模信號轉換器能有效保護較為敏感的電路，并且具有脈沖整形功能，有效地提高了系統之間的抗干擾性能，為工業自動化控制系統中提供一個安全接口。內置二路獨立高速差模信號轉換器。

l MHM-06型雙高速差模信號轉換器。輸入差模翻轉靈敏度Vid ≤0.2V。輸出方式有：常規MHM-06型推挽輸出幅度與模塊工作電壓同步、MHM-06O型集電極開路輸出、有固定TTL電平輸出06T與模塊工作電壓不同步，可任選一種。

l結構上采用了片狀模塊卡口式結構，可直接卡入標準道軌安裝，安裝拆卸維護方便。可以多片緊湊疊合安裝在標準道軌上DIN，可節省和替代控制柜輸入、輸出接線端子。

下載、歡迎技術探討和技術咨詢

一. 技術參數 SPECIFICATIONS

輸入參數	INPUT DATA
共模輸入電壓	Common-mode input voltage	Vic ± 7V
差模輸入電壓	Differential input voltage	Vid ± 6V
典型輸入電流	Type Input Current With Un	100 uA
典型傳輸頻率	Transmission Frequency	MHM-06 0 - 800 KHz / MHM-06O 0 - 400KHz
輸出參數	OUTPUT DATA
工作電壓范圍	Operating Voltage Range	5 – 35 V （DC）
連續負載電流輸出電流	Continuous Load Current	25 mA / 集電極開路 100 mA
典型開關速度	Switch – Off Delay	35 ns
典型運行參數	TYPE GENERAL DATA
輸出電壓	Output Voltage	MHM-06 （工作電壓- 0.7 V ） / MHM-06T （ TTL ）
工作溫度范圍	Operating Temperature Range	-10°C to 70°C
外形尺寸	Outside dimension	80mm （ H ） × 25mm （ W ） × 59mm （ D ） DIN

注： MHM-06 輸入差模信號、模塊的工作電源范圍可DC 9 – 30 V，而輸出高電平為工作電壓減 0.7 V

MHM-06T 輸入差模信號、模塊的工作電源范圍可DC 9 – 30 V，而輸出固定為TTL電平。

MHM-02O 輸入差模信號、模塊的工作電源范圍可DC 9 – 30 V，而輸出為集電極開路OC。

關鍵詞：信號轉換器高速計數器計數器光柵尺編碼器

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