线缆干扰编码器输出结果,双绞线引起的干扰编码器问题

如果排查的思路对你有帮助,请记住 消雨匆匆 or  大吊工。 码字和排查很累,仅此而已 

硬件不是抄电路,拿烙铁,懂点软件,细致分析,找问题和破案搜集线索是一样的。 

     

在测试一个电机中,电机有如下信号:

电机 :驱动正,驱动负

编码器:电源正,电源负,信号A,信号B

其中信号A和B为一定相位差的编码器输出信号,转完1圈输出1000个脉冲

由于使用环境中线缆和采集单板的距离较长,需要将电机的线缆和采集单板间连接线缆进行延长,使用了6芯的线缆进行延长,但是在实际测试过程,发现了编码器输出的两个信号存在毛刺尖峰,和实际采集到的脉冲数不一致,要多很多。这样干扰了编码器的正常采集效果。

分析发现干扰的波形和电机的驱动有一定联系,驱动的频率为1Khz的输出,干扰的波形接近于电机的驱动。

做了以下测试:

  (1)不加延长线,编码器输出正常

(2)更换同类型线缆,缩短线缆距离,编码器干扰输出

(3)更换了其他线缆,使用只有4芯,另外外部增加2芯做驱动正,驱动负两个信号,编码器输出正常!!

那么问题就出线在哪个延长线上了,但是延长线为什么会有问题呢?

剖开线缆分析,内部是3对线缆,两两双绞的。分别为

红 红白

绿 绿白

黑  黑白

和网线的设计很像,外面有一个屏蔽层。

线缆干扰编码器输出结果,双绞线引起的干扰编码器问题

实际应用过程中,按照常规思路,喜欢将红色和黑色作为电机 的驱动正,驱动负信号,绿色和 黑白作为编码器电源正和负。红白和绿白作为光电编码器的信号输入。

分析得知,刚好将电机的驱动和编码器绞在一起了,两个线绞在一起的用处是将信号最大化耦合,因为驱动一直高低高低,相当于把这个方波信号耦合到了编码器信号上。

重新整理线序,将编码器的两个信号双绞 ,将电源和地双绞,问题解决。

但是后续为了保险起见,我们还是讲驱动正和驱动负单独弄出来