CN105812061A - 一种基于fpga的多路增量式编码器光纤传输系统 - Google Patents
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Abstract
该技术属于光纤传输领域，具体涉及一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输系统。包括水下模块与水上模块，其中水下模块包括光耦A、水下模块FPGA、光电转换模块A；水上模块包括光耦B、水上模块FPGA、光电转换模块B。水下模块与水上模块之间通过光纤连接。本发明解决电缆数量多，电机噪声的耦合，而且能保证传输信息的超高同步性并完全不丢失。
Description
技术领域
该技术属于光纤传输领域，具体涉及一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输系统。
背景技术
核电站的一回路系统包容了反应堆运行时的高温高压冷却介质(水)，如一回路系统设备出现泄漏，将引起计划外的临时停堆造成大的经济损失，同时可能引起严重的核泄漏事故，因此一回路的设备和管道的质量要求很高，在保证设备安全要求，制定了一系列相关检查规范，对关键设备在不同阶段提出了检查要求。核电站一回路重要关键设备如：核反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器等主要部件是由筒节类锻件焊接组装而成的，筒节类锻件在工厂加工阶段需要根据规范作相应的无损检测，如：超声、目视，渗透等。
例如核反应堆压力容器超声检查为例。核反应堆压力容器超声检查包含多个检查项目，如筒体环焊缝，底封头焊缝，接管焊缝、法兰盘焊缝等组成。不同的焊缝检查由专用的检查工具完成。每个检查工具含有2个或者多个轴的电机驱动。在超声检查系统中，需要每个电机轴的位置信息--编码器信号，以对应扫查区域的具体位置。
目前电机的编码器信号大多采用增量式查分信号，每个轴的编码器信号由A+，A-，B+,B-组成，一套核反应堆压力容器检查系统包含十几个轴的编码器信号，需要同时传输给超声仪，这样需要几十根数据电缆从设备连接至超声仪。导致设备上的超声电缆数量庞大，利用率低、且影响设备的布局。且容易将电机上的干扰传导到超声仪，影响超声检查
发明内容
本发明的目的在于：提供一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输器，该装置能将数十个轴的增量式编码器转化为光信号，通过光纤传输后还原成增量式编码器信号传输给超声仪。
本发明的技术方案如下：一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输系统，其特征在于：包括水下模块与水上模块，其中水下模块包括光耦A、水下模块FPGA、光电转换模块A；水上模块包括光耦B、水上模块FPGA、光电转换模块B，水下模块中光耦A接入水下模块FPGA，而水下模块FPGA再与光电转换模块A连接，水下模块中的光电转换模块A与水上模块中的光电转换模块B之间通过光纤连接，光电转换模块B接入水上模块FPGA，水上模块FPGA再与光耦B连接，编码信号进入到水下模块的光耦A中，水下模块FPGA将采集到的并行的信号转换为串行的信号，并发送到光电转换模块A，经光纤送至水上模块中的光电转换模块B，再送到水上模块FPGA中，在水上模块的FPGA中还将串行的信号转换为并行的编码信号，再送到水上模块中相应的光耦B。
所述光耦A包括光耦A1、光耦A2....光耦An；光耦B包括光耦B1、光耦B2...光耦Bn，光耦A、光耦B起到隔离的作用。
编码信号包括编码信号1、编码信号2....编码信号n，编码信号1、编码信号2....编码信号n分别进入到水下模块的相应的光耦A1、光耦A2....光耦An，水下模块FPGA将采集到的编码信号转换为数字信号，然后将并行的数字信号1、数字信号2...数字信号n转换为串行的数字信号，再将全部数字信号按照数字信号1、数字信号2....数字信号n的先后顺序送至光电转换模块A，在光电转换模块A中转化为光信号，并经光纤送至水上模块中的光电转换模块B，并在光电转换模块B中转化为数字信号，再送到水上模块FPGA中，在水上模块的FPGA中还原为编码信号，并将串行的数字信号1、数字信号2....数字信号n转换为并行的编码信号1、编码信号2....编码信号n，再分别送到水上模块中相应的光耦B1、光耦B2...光耦Bn，最终通过光耦将全部编码信号送出，整个过程保持信号的顺序不变。
本发明的显著效果在于：解决电缆数量多，电机噪声的耦合，而且能保证传输信息的超高同步性并完全不丢失。
附图说明
图1为本发明所述的一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输系统示意图
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输系统，包括水下模块与水上模块，其中水下模块包括光耦A、水下模块FPGA、光电转换模块A；水上模块包括光耦B、水上模块FPGA、光电转换模块B。水下模块与水上模块之间通过光纤连接。
一组编码信号，包括编码信号1、编码信号2....编码信号n，分别进入到水下模块的相应的光耦A1、光耦A2....光耦An，光耦起到隔离的作用，水下模块FPGA将采集到的编码信号转换为数字信号，然后将并行的数字信号1、数字信号2...数字信号n转换为串行的数字信号，再将全部数字信号按照数字信号1、数字信号2....数字信号n的先后顺序送至光电转换模块A，在光电转换模块A中转化为光信号，并经光纤送至水上模块中的光电转换模块B，并在光电转换模块B中转化为数字信号，再送到水上模块FPGA中，在水上模块的FPGA中还原为编码信号，并将串行的数字信号1、数字信号2....数字信号n转换为并行的编码信号1、编码信号2....编码信号n，再分别送到水上模块中相应的光耦B1、光耦B2...光耦Bn，光耦起到隔离的作用，最终通过光耦将全部编码信号送出，整个过程保持信号的顺序不变。
Claims (3)
1.一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输系统，其特征在于：包括水下模块与水上模块，其中水下模块包括光耦A、水下模块FPGA、光电转换模块A；水上模块包括光耦B、水上模块FPGA、光电转换模块B，水下模块中光耦A接入水下模块FPGA，而水下模块FPGA再与光电转换模块A连接，水下模块中的光电转换模块A与水上模块中的光电转换模块B之间通过光纤连接，光电转换模块B接入水上模块FPGA，水上模块FPGA再与光耦B连接，编码信号进入到水下模块的光耦A中，水下模块FPGA将采集到的并行的信号转换为串行的信号，并发送到光电转换模块A，经光纤送至水上模块中的光电转换模块B，再送到水上模块FPGA中，在水上模块的FPGA中还将串行的信号转换为并行的编码信号，再送到水上模块中相应的光耦B。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输系统，其特征在于：所述光耦A包括光耦A1、光耦A2....光耦An；光耦B包括光耦B1、光耦B2...光耦Bn，光耦A、光耦B起到隔离的作用。
3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的多路增量式编码器光纤传输系统，其特征在于：编码信号包括编码信号1、编码信号2....编码信号n，编码信号1、编码信号2....编码信号n分别进入到水下模块的相应的光耦A1、光耦A2....光耦An，水下模块FPGA将采集到的编码信号转换为数字信号，然后将并行的数字信号1、数字信号2...数字信号n转换为串行的数字信号，再将全部数字信号按照数字信号1、数字信号2....数字信号n的先后顺序送至光电转换模块A，在光电转换模块A中转化为光信号，并经光纤送至水上模块中的光电转换模块B，并在光电转换模块B中转化为数字信号，再送到水上模块FPGA中，在水上模块的FPGA中还原为编码信号，并将串行的数字信号1、数字信号2....数字信号n转换为并行的编码信号1、编码信号2....编码信号n，再分别送到水上模块中相应的光耦B1、光耦B2...光耦Bn，最终通过光耦将全部编码信号送出，整个过程保持信号的顺序不变。
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