小型大孔径高精度编码器的精度分析

详细分析了光机结构的轴系和码盘偏心误差、码盘刻划误差、电子学细分误差对机载雷达用小型大孔径高精度空心轴绝对式光电编码器精度影响。根据光机结构、码盘刻划、电子学细分误差对光电编码器精度的影响,采用方和根方法对小型大孔径高精度编码器精度进行了计算,得出编码器测角精度小于2″,达到设计精度。新研制的编码器可以满足编码器的精度要求并且工作稳定可靠。     

小型高精度航天级光电编码器

为了减小光电编码器的体积,提高航天级光电编码器的精度,设计了一种小型高精度的航天级光电编码器。首先,编码器采用散装形式,编码器与机构共用一个主轴系,码盘直接安装在机构的主轴上,码盘随机构一起转动,大大提高了整个系统的精度。然后,编码器采用主备一体化设计,一个机械主体,电子学系统冷备份,大大的减小了编码器的体积。最后,编码器数据处理程序集成到主系统FPGA中的一个IP核中,极大的减小了处理电路的尺寸,并提高了电路的可靠性。实验结果表明,本编码器分辨力为2.5″,外形尺寸Φ70×40mm,角度数据最快更新时间为10μs,精度为均方差主σ=8.68″,备σ=9.86″,完全满足航天仪器的使用要求。     

21位光电编码器数据处理系统

为了减少绝对式光电编码器的体积,增强编码器的数据处理能力,设计了一种21位光电编码器数据处理系统。该编码器码盘采用矩阵码盘形式,分为粗码和精码,粗码12位,其中一位校正码道,精码为一周4096对线。数据处理部分采用DSP芯片和AD转换器相结合,将所有码道的信息全部输入到AD转换器,DSP根据AD转换器的值将原始信号转换为21位编码器的角度信息并显示。该编码器外径为160mm,采用自准直仪和正17面体对该编码器精度进行检测,精度均方差为1.09s。     

高速高冲击性小型增量式光电编码器的研制

光电编码器作为一种角位移测量传感器广泛应用于多个领域中,根据光栅盘的编码方式主要分为绝对式和增量式2种.绝对式光电编码器多用于角度测量,增量式光电编码器多用作速度测量,由于器件的限制,高速、高冲击是增量式光电编码器的1个瓶颈.结合材料的高低温性能和强度特性,采用CPLD硬件细分,设计了1种增量式光电编码器,该种光电编码器具有高速（转速为3 000 r/min）、高冲击性（峰值500 g）、超小型（外径为Φ27 mm,高度为15mm）和较好的高低温（-40～＋70℃）性能等优点.     

三线阵立体测绘相机调焦控制系统设计

按照航天产品建造要求,从高可靠、小体积角度出发,设计了空间三线阵立体测绘相机调焦控制系统。其中包括焦面位置检测传感器:14位、100″精度的小型绝对矩阵式光电编码器的设计。系统采用1片80C32E单片机完成3台相机焦面位置信息的处理、调焦电机的控制以及与下位机的数据通信,并按照下位机的指令要求,进行3个相机的焦面位置测量与开环、闭环调焦控制。经测试,在闭环调焦情况下,调焦控制精度小于±10编码器码值,对应相机调焦机构像面调节量2.44 m,满足小于±4 m的要求。     

基于DSP的绝对式光电编码器的电机转速测量

转速测量的精确度与实时性影响着电机调速系统的性能。基于绝对式光电编码器抗干扰能力强,具有掉电记忆功能等优点,及其在电机转子位置测量的广泛应用,设计了基于绝对式光电编码器和数字信号处理器(DSP)的转速测量环节。在分析常用测速方法的基础上,采用高精度、高分辨率的M/T法,并设计测速系统的软、硬件,通过试验,验证了设计的正确性。     

基于MC9S12DG128单片机的迷宫机器人设计

根据IEEE标准迷宫机器人竞赛规则,设计了一种新型迷宫机器人。该迷宫机器人基于飞思卡尔MC9S12DG128微处理器,采用小型直流减速电机进行驱动并通过码盘和光电传感器检测电机转速,使用收发一体化反射型光电传感器RPR220检测迷宫信息。实验分析表明,该方案完全满足迷宫机器人的硬件要求,在减小迷宫机器人整体尺寸和重量的同时也节约了制作成本。     

基于串行绝对式编码器的伺服电机位置及转速检测

为获得伺服电机高精度转子位置信息,文中基于TMS320F28379D的SCI模块设计了硬件接口电路,实现与串行绝对式光电编码器TS5700N8501之间的通信,根据编码器通讯协议,读取编码器应答信号,获得转子位置,并提出一种电机转向判断及转速计算的方法。实验结果表明,设计的电路可靠,软件算法可行,可以正确检测电机的转子位置、转向及转速信息,数据实时性好,满足伺服电机控制的需求。     

适合于伺服应用的低成本绝对位置反馈单元

介绍了一种适合于伺服应用的低成本绝对位置反馈单元。该位置反馈单元由一种新型增量式光电编码器和信号处理电路组成。与常规增量式光电编码器不同 ,文中介绍的编码器的码盘采用了特殊的刻划方法 ,使之与信号处理电路配合具有了绝对式编码器的性能 ,而成本显著降低。同时 ,信号处理电路还提供了对外的串行曼彻斯特编码同步接口 ,减少了连线数目 ,提高了抗干扰能力。     

基于CPLD的光电编码器四倍频电路的设计

在工业测控系统中,光电编码器用于测量电机的角位移。由于现场的干扰以及光电编码器的高分辨率的特点,常运用四倍频电路来提高被控电机的测量精度和控制精度。设计基于可编程逻辑器件CPLD,利用CPLD的可重构性,在系统可编程以及能够实现复杂逻辑功能的特点,设计了光电编码器信号的四倍频电路。测试结果表明,这种方法实用有效,实现了四倍频、鉴相和计数功能,具有成本低、设计灵活的优点,提高了电机的控制精度。     

小型光电编码器细分误差补偿系统

为了提高小型光电编码器的精度,建立了一种基于图形拟合的小型光电编码器细分误差补偿系统。首先,阐述了细分误差补偿系统的工作原理及系统组成;然后,详细介绍了该补偿系统的硬件系统组成、相关软件系统设计,分析了该补偿系统的系统误差;最后,采用本系统对某小型光电编码器的细分误差进行补偿处理,经实验测试得到峰值细分误差由70"减小到22"。实验结果显示,本系统可实现小型光电编码器细分误差的补偿,有效提高了小型光电编码器的精度。     

光电轴角编码器的误码检测系统

为了检测光电轴角编码器输出的角度值是否有误码,设计了光电轴角编码器的误码检测系统.根据光电轴角编码器的转速不能突变的原理,采用TMS320F2812型的微处理器采集光电轴角编码器的角度数据,对编码器的角度进行微分运算,得到编码器转动的速度.根据不同编码器的特点,设置加速度阈值的大小,当加速度大于设置阈值时,则编码器在该位置有误码,通过OLED显示屏显示误码的位置,并根据需要实时显示编码器转动角速度的图形.该系统适用于在工作现场检测各种型号的光电轴角编码器是否有误码,具有检测速度快、检测准确等优点.     

基于m序列索引式绝对位置编码

提出了一种基于m序列索引式绝对位置编码的单码道编码器，介绍了该绝对编码在绝对位置角度传感器中的应用和编码的生成方法。基于m序列索引式绝对位置编码是一种单码道绝对位置编码，克服了传统位置编码随精度提高而码道增多，工艺上不易实现的缺点，可缩减码盘的尺度，为绝对位置角度传感的高精度、小型化、集成化开辟了一条新的途径和研制思路。     

新型伺服反馈控制用编码器及接口

文章介绍了一种增量式和绝对式两种编码方式同时并存的新型编码器及其接口,系统起动时,利用绝对位置值初始化增量计数器并设置电机换相,正常运行时,利用增量位置值和单正余弦周期内绝对位置值共同控制电机运行。