光电编码器的高可靠性数字译码方案研究

传统的译码电路中,光电码盘输出光电流信号的变化对译码结果及电路使用寿命有严重的影响。本文提出的是一种改进的数字译码电路设计方案,能够有效地降低码盘内部器件老化和各种环境变换引起的误码和装调的复杂度,同时实现电路的通用性,并大大延长了电路的使用寿命。     

基于DSP的交流电机伺服控制器设计

对基于DSP交流异步电机伺服控制系统进行硬件设计,介绍了双闭环伺服电机硬件电路的设计,并主要介绍DSP外围电路的设计及器件选型,包括整流逆变电路、能耗制动电路、电流检测电路、光电编码电路、温度检测电路以及电流保护电路.通过温度和电流检测电路对电机的运行状态进行实时保护;通过光电编码电路可以对增量式光电编码器信号进行信号变换;DSP对光电编码器的信号进行解码,并通过换算关系进行电机转速和位置的计算.本系统在基于电流环、速度环检测的基础上对交流电机进行精确的转速控制.     

光电轴角编码器细分误差动态评估方法

介绍了一种光电轴角编码器细分误差动态评估的方法.光电轴角编码器匀速转动时,采集相位差为π/2的两路精码正弦光电信号,然后对采集到的光电信号进行等转角数据处理及谐波分析,从而求出光电信号波形参数,波形参数确定后可以建立波形方程.再将波形方程代入到细分误差的计算公式求出细分误差.试验结果表明,该方法是有效的.     

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。     

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。     

高精度光电编码器信号补偿技术的研究进展

近年来,由于多领域对于旋转控制需要的增长,光电编码器获得了广泛的应用,同时也对光电编码器的测角精度和分辨力提出了更高的要求。指出了光电信号补偿技术的发展为光电编码器精度的提高提供了重要保障;介绍了光电编码器的原理及衡量光电信号质量的4项指标;从此4项指标出发,总结了国内外的信号自适应补偿技术的研究现状;最后,分析了现有补偿方法的优点和存在的限制,展望了光电编码器信号补偿方法的发展趋势。     

编码器倍频、鉴相电路在FPGA中的实现

VHDL是系统设计领域最佳的硬件描述语言。文章针对用于位置与速度反馈测量的光电编码器信号的特点,介绍了运用VHDL在FPGA中实现编码器倍频、鉴相电路的方法,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。     

增量式光电编码器在自动测试系统中的应用

讨论了增量式光电编码器在自动测试系统中常用的四倍频判向接口电路,阐述了增量式编码器的输出信号和位置测量原理,介绍了绝对位置测量电路及与计算机的接口。     

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。     

基于光电容积法的脉搏信号检测装置的设计

本文介绍了一种基于光电容积法的人体脉搏信号检测装置,容积脉搏波是借助光电手段,在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法,本项目采用透射式光电法检测脉搏信号,利用红外发射管产生红外信号,红外信号经过指端后,由光敏二极管接收,并产生微弱脉动电流,经流压转换电路将电流信号转换为电压信号,同时对信号进行放大,再通过信号调理电路进行放大滤波处理,由单片机自带的A/D转换器进行A/D转换,并将采样数据进行数字滤波及放大处理,最终在LCD显示屏上显示脉搏波形及心率值,本系统具有波形提取及显示功能,指套脱落报警功能,可通过串口将数据传输给PC机,进行波形特征值的参数提取及进一步的处理,为容积脉搏波的进一步研究建立了基础。     

适用多种码速率的遥控副载波数字化解调设计

统一S波段测控体制采用相位调制技术实现遥控副载波的调制,星上应答机在实现S波段载波剥离后将遥控副载波送给星上遥控设备进行解调最终实现指令和数据的上注。遥控设备通常采用模拟电路实现解调,当输入不同码速率时均需要重新调试输入滤波器,并且当码速率较低时调试困难,滤波器及解调环路的工作参数更容易受环境温度影响,导致解调损失变高,跟踪解调环路易失锁。文章介绍了一种适应多种码速率的遥控副载波数字化解调方法。可以有效解决上述问题,减小解调损失,提高产品可靠性。文章中涉及到了数字化副载波跟踪环设计,数字化自动增益控制以及早迟路位同步恢复环路的设计方法,最后提出了两种提高产品可靠性的设计措施。本方法适用于采用FPGA工程实现,具有解调损失小,节省资源易实现以及可靠性高等优点。     

鼠标控制数字电位器在编码器中的应用

在光电编码器中需采用电位器将电流信号转变为电压信号,并调节信号幅值以适应后续电路的应用处理。文中提出用鼠标控制数字电位器代替传统的手动调节机械电位器,实现了数字化的信号调节。此方法避免了以往信号调节必须拆装电路板的弊端;同时,由鼠标控制阻值变化使得信号的观察与检测极为简单直观,大大缩减了检测所需的工作时间,提高了工作效率。     

一种基于CPLD的编码器抗干扰电路设计

在交流伺服系统中,准确可靠地获取编码器信号是整个闭环控制的关键;而编码器信号常受外界干扰,会产生误码脉冲,给伺服控制带来了偏差。在分析了增量式光电编码器的原理及误码产生原因、总结编码器信号处理方法后,设计了一种基于CPLD的具有编码器差分信号输入、误码滤除和鉴相功能的电路,提高了编码器信号检查的可靠性,并得到了很好的实际应用。具体分析了滤除误码原理,并给出了设计原理图和QuartusⅡ下的仿真结果。     

一种高精度旋转编码器单片机计数电路的实现

介绍了一种高精度旋转编码器单片机计数电路、该电路包括方向识别电路、双向计数电路及单片机系统。该单片机计数电路与旋转编码器一道可用作高精度角位置传感器、位移传感器、长度测量传感器等一系列高精度数字传感器 ,在控制领域具有广泛的应用价值。     

基于强跟踪滤波器的开关变换器故障诊断

Buck变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳压器。广泛用于计算机、家用电器、控制系统和通信系统中的电源几乎都是开关电源,具有超快速负载动态响应、高功率变换效率、高功率密度、低电压、大电流的特性.开关变换器作为它的主要电路,故障率较高,对它故障诊断研究是有意义的。基于强跟踪滤波理论,给出了一种开关变换器电路故障实时诊断的一种方法。该方法以建立一种开关变换器电路状态空间模型为基础,利用强跟踪滤波器对电路状态及元件参数进行估计,当元件参数发生软、硬型故障时,根据强跟踪滤波器对元件参数的跟踪结果及修正的Bayes分类算法,可实时诊断开关变换器电路中的元件故障。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种基于DO-OTA和CCⅡ-实现的n阶多功能滤波器

提出了用信号流图法设计n阶基于运算跨导放大器(OTA)和第二代电流传输器(CCⅡ)电流模式多功能滤波器的方法。该滤波器由具有双输出端的DO-OTA和第二代电流传输器(CCⅡ-)及接地电容构成。适当选定输出电流信号可同时实现低通、高通、带通、带阻以及全通5种滤波功能,而电路内部结构及器件数目无需改变。与同类电路比较,设计更简便、结构更简单、无源元件全部接地、易于集成。该滤波器可用于通信、电子测量与仪器仪表的信号处理。给出了滤波器的设计实例,PSPICE仿真结果与理论分析相吻合,验证了该方法的可行性。     

图像数字水印技术中滤波器的设计和应用

为了更好地进行图像数字水印的识别,基于对数极坐标仿射(LPM),设计和应用了5种滤波器,即经典匹配滤波器、振幅滤波器、相位滤波器、双态相位滤波器和改进的滤波器。为比较各种滤波器对数字水印的识别能力,将这些滤波器对嵌入图像中的数字水印进行了两种情况的检测实验。实验结果表明,当含数字水印的图像没有几何失真,即没有旋转、缩小和放大、平移等变化时,改进的滤波器、相位滤波器和双态相位滤波器均能对图像中的数字水印进行识别,改进的滤波器在图像数字水印检测中的识别能力要强于相位滤波器和双态相位滤波器;当含数字水印的图像发生微小几何变化,即旋转10°和尺寸缩小为原图像的0 9时,则传统的4种滤波器都不能对图像中的数字水印进行识别,但改进的滤波器仍具有对图像中数字水印进行识别的能力。     

适用于CCSDS标准的RS(255,223)码编码器设计*

研究了在CCSDS标准下RS编码器的时域编码方法。分析了RS码的编码原理,基本单元电路设计,包括有限域加法器和乘法器,并着重阐述了自然基下常系数并行乘法器的实现方法。在此基础上,选用系数对称的生成多项式,在QuartusⅡ5.0编译环境下设计了RS(255,223)对称结构的编码器,节约了硬件资源,给出了仿真结果图,经检验输出结果正确。采用此方法设计的RS(255,223)编码器具有控制单元简单、模块结构规则,易于FPGA实现,可用于高速场合等特点。     

滚筒洗衣机负载传感器的研究

根据全自动滚筒洗衣机模糊控制器的需要 ,分析了洗衣机的运转过程 ,讨论了一种不存在物理实体的洗衣机负载传感技术 ,采用软件分析的方法 ,对负载传感的量值确定和影响量补偿的方法进行了计算软件程序方面的设计。