星载高精度小型多圈绝对式编码器设计

为了满足星载相机中调焦相机电机转动精度和圈数记忆要求,设计了小型多圈绝对式光电编码器。根据星载相机的精度要求,对1级绝对式光学码盘进行了小型化设计;根据电机转动的计数要求,设计了2级绝对式矩阵码盘计数系统;最后,对设计的小型多圈绝对式光电编码器进行了精度检测。小型多圈星载绝对式光电编码器外形尺寸为直径40mm×50mm、重量为200g、分辨力为40″、精度±100",圈数16圈。本编码器能实现相机中电机转动圈数记忆功能,且体积小、精度高,可满足星载相机的要求。     

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。     

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.     

基于FPGA的RCN223绝对式编码器通讯接口设计

实现了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的绝对式码盘智能接口的设计,用以进行绝对式编码器和DSP处理器之间的通讯。此接口根据FPGA模块化设计的特点,把整个设计任务划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,最后把各个功能模块进行综合,以完成整个设计。实验结果表明,该接口完全可以替代价格昂贵的专用接口芯片,降低产品成本。     

简易绝对式光电编码器的基本原理和通讯方式

本文对上前国外机器人应用领域最具有发展前途的交流伺服中使用的简易绝对式光电编码器的基本原理和通讯作一介绍和论述。     

基于Biss协议的绝对式编码器数据采集

为了满足伺服控制系统数据读取的需求,针对基于Biss协议的高精度绝对式编码器数据提取问题,主要从硬件电路设计和软件设计两方面进行研究,给出了系统的设计方案.系统硬件系统由保护电源、差分信号接口和Biss主控制器组成,在硬件电路设计的基础上,根据Biss串行通信协议,采用FPGA实现了编码器数据读取的有限状态机.最后,在设计的硬件电路的基础上进行了编码器的数据读取实验,验证了设计的正确性,为基于Biss协议的高精度编码器在伺服控制系统中的应用提供了一定的参考.     

一种适合于伺服应用的新型绝对式光电编码器

文章介绍了一种适合于伺服应用的新型绝对式光电编码器。该编码器的盘片采用循环移位二进制编码,在显著减小体积的同时也降低了成本。同时针对伺服系统中控制器无电时编码器由电池供电的工况,采用磁性传感单元作为电池供电时的位置检测机构,降低了耗电量,显著延长了电池的更换周期,便于使用与维护。     

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。     

基于FPGA的绝对式编码器的解码电路设计

为获取TS5643N100型绝对式编码器的位置和状态信息,提出采用现场可编程逻辑器件(Field Pro-grammable Gate Array,FPGA)编程实现TS5643N100型绝对式编码器的解码电路,并将这些信息作为反馈信号输入伺服控制器.该FPGA解码电路采用模块化设计,其主要包括对编码器输出信号的解码、串并转换、CRC校验和数据分离处理等.实验结果表明,所设计的FPGA解码电路能够实现TS5643N100型绝对式编码器和后续处理器之间的通讯,便于上位机控制器读取编码器采集的信息,可以替代价格昂贵的AU5688专用转换芯片,进而简化系统结构设计,降低产品成本.     

Endat接口的绝对式编码器值的读出方法研究

介绍了ROC425绝对式光电编码器的特点及其Endat2．2双向数字接口,提出了一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的读取绝对式编码器值的方法,给出了硬件设计和软件设计的方法以及仿真波形图,实现了信号的并行读取。并已成功应用在某橡胶坝水位检测和控制系统中,取得了良好效果。     

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。     

伺服电机用超高分辨率码盘分频接口设计

为了满足精密伺服系统位置、速度运算的准确性与实时性,在分析了当光电码盘信号精确度过高时会带来系统的速度检测计算量增加、实时性变差等问题,运用硬件分频的思想,构建了结构简单可靠的正交编码分频电路,对高分辨率位置传感器产生的正交编码信号进行处理,从而在满足伺服系统准确定位的同时,又保证了系统的实时性.通过将该分频电路运用于精确位置伺服的无刷转台伺服驱动器当中,验证了该设计的有效性和合理性;从理论及实验结果表明,该电路结构简单、可靠性好,运用于精确的位置伺服系统可以同时兼顾定位的精确度和减小系统运算量,具有实用价值.     

一款高精度直流电源设计

针对航空航天领域飞行器测控系统需要高精度、宽功率输出的高性能直流电源,设计了一款以单片机(C8051F005)为核心,应用高速高精度运放(OPA551PA、AD780)等高性能元器件,优化电路结构,构建多路输出高精度直流电源系统。设计的直流电源通过严格测试,具有稳定性好,输出精度高(可达±0.05 V)等性能,满足了测控系统的电源要求。     

基于单片机的高精度频率计设计

介绍了基于AT89系列单片机的高精度频率计的设计方案,描述了它的系统组成、工作原理和软件设计。此外,阐述了利用单片机实现多周期同步法测量频率的方法,包括同步接口电路设计和测量原理。该频率计采用单片机与频率测量技术相结合,利于多周期同步测量法的实现和灵活的测量自动控制,并且大大提高了测量的精度。     

一种高精度带隙基准电压源设计

在传统带隙基准产生原理的基础上,改变了利用运算放大器做反馈网络的稳定机制,引入与电源电压无关的电流源对整个基准电路进行反馈控制,克服了运放失调电压对基准电路精度的影响,提高了电路的电源电压抑制比(PSRR),基准电压的温度系数仅有9ppm/℃。结合电路的蒙特卡罗分析结果设计了电阻分压网络,熔丝和8选1控制器构成了Triming电路,实现了对基准电路进行单步0.006V的微调,最大调整范围可达0.065V,消除了生产过程中工艺偏差带来的影响,从另一个方面保证了基准电压的精度