电动执行机构中光电编码器脉冲波形问题的研究

介绍电动执行机构中光电编码器的结构、工作原理,以及如何实现光电编码器输出脉冲方波信号,论述光电编码器对电动执行机构产生的影响。     

高可靠性增量式光电编码器接口电路设计

针对目前增量式光电编码器辨向计数电路脉冲或抖动干扰抑制能力差的问题,提出了一种基于有限状态机的编码器接口电路设计方案,并给出了硬件实现。首先将光电编码器输出的A、B两路信号在每个脉冲周期内的电平变化细分为4个子段,总结出正、反向旋转时A、B信号电平的正常变化规律,并引入有限状态机方法进行描述;再利用状态机机制,检测出光电编码器输出的信号的各种有效、错误和无效状态,同时正确输出转速计数脉冲、旋转方向、出错报警3路信号,以满足高准确度和高容错性计数的要求,增强角位置测量系统的可靠性;最后介绍了采用EPROM完成状态机时序电路实现的具体方法。     

用光电编码器测量转角的一种误差来源

用光电编码器测量某钻机上车体转角时,其输出信号曾产生附加脉冲,从而导致测量误差.通过对编码器的安装连接方式及使用状况分析,发现这是由于编码器转轴与对接圆孔之间有间隙,且编码器转轴偏心安装所致.给出了消除误差的解决方案.     

一种新型可靠的倍频鉴相输出电路

在总结以往使用的光电编码器脉冲倍频鉴相输出电路的基础上,介绍一种新型的利用GAL器件实现的全逻辑式倍频鉴相电路.这种电路结构简单,无电容、电感、电阻等分立元件,抗干扰能力强,是一种提高光电编码器反馈精度,实现高精度位置伺服控制的优选电路.     

正交脉冲分频系统设计

伺服驱动器在数控系统中被广泛使用,它的一个重要功能就是接收光电编码器反馈信号并将其分频后送入数控系统以实现数控系统对位置信息的监控.设计了正交脉冲任意分频方案,通过倍频鉴相、分频和正交脉冲输出等环节最终实现了正交脉冲的分频输出.分频算法用CPLD编程实现,仿真与实验结果验证了算法的有效性.     

基于F330D单片机的光电编码器设计与制作

低速光电编码器在许多机械传动中被应用,基于单片机控制的光电编码器具有结构简单可靠性高的特点,既可以数字量输出又可以模拟量输出,本文详细的介绍了该装置的设计和调试过程。     

基于FPGA的光电编码器信号处理方法

提出了一种基于FPGA的光电编码器信号处理的设计方法。首先根据增量式光电编码器输出脉冲的特性做四倍频处理,其次通过测速算法的比较选定合适的变M/T算法,最后在Matlab/Simulink平台上通过System Generator建立变M/T算法模型并自动生成pcore导入到Xilinx-EDK工程中,从而计算出电机的转速。设计实现了电机转速的反馈,为电机控制系统提供了一种电机位置检测的有效方法。     

一种新型高旋弹体滚转角测量系统

利用常规方法直接测量高速旋转弹体的滚转角测量精度较低,针对该问题,提出了一种基于微惯性测量组合(MIMU)与光电编码器综合测试的弹体滚转角测量系统.通过MIMU实时测量半捷联惯性测量平台内筒的姿态信息,利用光电编码器测量半捷联惯性测量平台内筒与弹体之间的相对转角,采用FPGA作为主控芯片来实现弹载环境下光电编码器输出脉冲的抗抖动干扰设计,结合MIMU数据,实现了弹体滚转角的准确测量.经试验验证,该系统能够完整有效地记录弹体滚转角信息,测量精度稳定在3°以内.     

基于FPGA的编码器倍频-鉴相电路

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件.文章分析光电编码器四倍频原理,提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA对光电编码器输出信号倍频、鉴相、计数的具体方法,它对提高编码器分辨率与实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义.     

一种光电编码器用可编程计数电路的设计

设计了光电编码器用可编程计数电路，它主要由方向判别电路，双脉冲加减计数电路，输出缓冲电路，预置锁存电路，译码控制电路，F／V转换电路等组成，能输出光电编码器位置的16位数字量，旋转速度模拟量和旋转方向指示电平，具有目标位置设定，当前状态指示等功能，易于与微机的I／O数据采集卡相连接而实现可编程控制，实际应用结果表明，该可编程计数电路抗干扰能力强、工作稳定可靠，控制方便，具有很高的实用价值。     

Z脉冲信号在光电编码器位移校正中的研究与应用

分析光电编码器脉冲信号A/B/Z,对定尺机自动定尺系统因反馈信号受外界信号干扰而存在测量误差进行研究并提出解决方案,利用光电编码器Z脉冲信号对反馈信号进行校正,消除累积误差造成的影响,提高定尺机自动定尺的准确性。     

光电编码器在数控设备中应用与维修

通过光电转换,光电编码器将工作轴上机械位移量转换成脉冲或数字,用于位移、速度及加速度等物理量检测,应用在数控设备伺服驱动、速度检测、返回参考点及刀位检测等方面.根据光电编码器轴伸端轴向和径向不能受力特点,提出其安装方法.由于光电编码器集光、机、电于一体,属于精密测量器件,列举光电编码器防污、防振及防松动等措施.结合光电编码器引起数控机床报警、主轴控制、换刀等典型故障现象,分析维修过程及处理方法,为相关技术人员提供参考.     

基于ARM和光电编码器单键飞梭的设计

本文利用LPC2214微处理器的输入捕获功能对光电编码器输出的相位信号进行相位鉴别,实现了单键飞梭的功能.文中详细的介绍了LPC2214微处理器与光电编码器的接口电路设计和具体的软件实现.并提出了一种全新的光电编码器的鉴相方法.     

基于通用阵列逻辑芯片GAL的光电编码器倍频技术

光电编码器广泛应用在转角、转速测量中,但为了提高测量精度常需要对其输出脉冲进行倍频.为此,笔者提出了一种基于GAL1的高精度、简单、可靠的四倍频鉴相电路,并结合牙颌量仪的例子,介绍了具体的电路设计方案.     

基于光电编码器的永磁球形电动机转子方位测量系统

设计了基于光电编码器的三自由度永磁球形电动机转子方位测量系统。介绍了永磁球形电动机的结构和球体方位描述方法。通过分析微分运动,推导出测量系统的误差矩阵,并对系统性能进行了分析。系统中,光电编码器的输出脉冲经硬件电路倍频、鉴相、可逆计数和存储后,由单片机进行计算,测得的转子方位由液晶显示器(LCD)实时显示并经串口发送到电机闭环控制系统中。实验验证表明:设计的测量系统的有效性。     

基于光电传感器的风轮转速测定

介绍了一种利用光电传感器和STC89C52单片机快速测定风力发电系统风轮转速的方法.该测速系统的硬件主要包括单片机控制模块、传感器模块、显示模块和串口通信模块.光电传感器用于检测风轮叶片的存在与否,并输出相应的电平信号.单片机则对传感器的输出脉冲信号进行计数,然后推算出风力发电系统风轮的真实转速,并将结果输出至LCD.实验结果表明,该测速系统结构简单,成本低,测量准确,适用于尚未嵌入旋转编码器的风力发电系统.     

基于有限状态机的角度信息采集电路设计

利用编码器的光电信号转换功能,能够将天线角度信息转换为脉冲信号;编码器输出A、B、Z三相脉冲信号,用FPGA对三相信号进行接收,实现角度信息的采集;根据A、B相脉冲的特点,通过检测A、B相信号的电平变化,采用有限状态机的方法,产生辨向信号和计数脉冲信号,这种方法克服了由于脉冲干扰和天线抖动带来的影响;通过设计可逆计数器,实现对脉冲的积累计数;同时设计能够与串口进行通信的并行—串行数据转换电路,便于进行数据处理;设计锁存器,保证数据转换不发生错误;仿真结果证明电路有较强的抗干扰性。     

定时脉冲发生电路

当采用编码器之类的输出脉冲来进行程序控制时,由于编码器输出的是异步脉冲,所以需要一个能从时钟脉冲中取得同步脉冲。本文介绍的就是这种能把异步信号的前沿及后沿进行逻辑微分的定时脉冲发生电路。定时脉冲发生电路的组成及其各点的波形图如图所示。     

全码值内“4～20mA”输出轴角光电绝取段对编码器

轴角光电绝对编码器常见的输出形式其中有4～20mA。但多见于4～20mA对应覆盖全部码值。例如10位1024码的光电绝对编码器,码值"0"对应4mA,码值1023对应20mA。我公司开发研究的轴角光电绝对编码器全码值内"取段"     

光电编码器输出脉冲可逆计数方法的对比与改进

光电编码器是位置控制系统中一种常用的位移检测传感器.通过对与被控对象连接的编码器输出的脉冲数进行可逆计数,可计算出编码器的直线位移或角位移.实际应用中输出脉冲受物理和电磁干扰会存在毛刺和抖动现象,影响计数结果.为此,在80C51单片机基础上对单中断和双中断两种常用计数方法进行分析对比,提出了一种新的扫描计数法.扫描计数法通过定时扫描和对比两路脉冲序列的相位关系完成辨向和计数,既能更准确辨向和计数,又能节省硬件资源.