双读数系统的天基绝对式光电编码器设计

为了有效地减小航天相机的体积、减轻其重量并满足冷备份要求,设计了双读数系统的天基绝对式光电编码器。首先,根据航天相机的要求,对绝对式光学码盘进行了小型化设计;然后,根据码盘的特点设计了双读数狭缝盘及读数系统;最后,对设计的双读数系统的天基绝对式光电编码器进行了精度检测。实验结果表明：双读数系统的天基绝对式光电编码器外形尺寸为f50 mm×32 mm、重量为150g、分辨力为20″、精度为σ≤30″。本编码器具有读数系统冷备份功能,且体积小、重量轻、抗干扰能力强、满足航天相机的要求。     

双读数系统的航天级绝对式光电编码器设计

为了有效地减小航天相机的体积,减轻其重量并满足冷备份要求,设计了双读数系统的航天级绝对式光电编码器.根据航天相机的要求,对绝对式光学码盘进行了小型化设计;根据码盘的特点,研制了双读数狭缝盘及读数系统;最后,对设计的双读数系统的航天级绝对式光电编码器进行了精度检测.实验结果表明:双读数系统的航天级绝对式光电编码器外形尺寸为50 mm×32 mm、重量为150 g、分辨力为20″、精度σ≤30″.本编码器具有读数系统冷备份功能,且体积小、重量轻、抗干扰能力强,可满足航天相机的要求.     

新型轻武器火控系统测角仪的研究

为提高轻武器的打击精度,为火控系统设计了一种新型测角仪.首次采用光电轴角编码器作为角度传感器.系统采用三个编码器,分别对榴弹发射器的枪管高低角,智能光学瞄具的高低角和枪管的水平位置给出15位二进制实时角度值,高低方向自动测角,水平方向自动测速,测角精度＜80 s.实验结果验证了系统设计的正确性,距离1640 m的射击精度＜15 m,符合战术指标要求.     

隐形眼镜投影测量仪的设计

提出了一种采用光学投影成像和自扫描光电二极管列阵(SSPA)传感器实现隐形眼镜曲率、光学中心厚度和直径测量的新方法,基于此方法设计成功了一种新型隐形眼镜投影测量仪.介绍了仪器的测量原理、仪器结构、光电二极管列阵信号采集以及单片机控制系统的硬件和软件设计.该测量仪测量镜片曲率半径的精度优于±0.1mm,测量镜片光学中心厚度的精度优于±0.01mm,测量镜片直径的精度优于±0.1mm,并能分辨镜片上任何方向大于0.01mm的杂质和表面缺陷.     

260M光电轴角编码器结构及原理

本文介绍了光电轴角编码器光学、机械结构及原理；码盘设计及各码道功能；校正及电调零原理。     

高分辨力面阵图像式光电编码器的测角技术

为实现面阵图像式光电编码器的小型化及高分辨力,研究了面阵图像式光电编码器的码盘编码和基于图像处理技术的精码细分算法.首先根据光电编码器的性能指标要求设计相应的码盘尺寸;然后通过图像传感器采集随轴系转动的码盘图样;微处理器接收图像数据,通过图形识别算法得到粗码角度,并采用改进的基准线质心算法,计算亚像素级的精码角度信息.最后由粗码和精码组成光电编码器测角数据.实验结果表明,设计码盘直径为φ45 mm的面阵图像式光电编码器,在不配备光学镜头的前提下,采用研究的精码细分技术,可实现4 096份细分,测角分辨力达到5″,角度误差峰峰值为61″.该面阵图像式光电编码器和精码细分技术可以提高编码器的分辨力,缩小编码器体积,减轻重量.适用于航空航天领域对小型化光电编码器的需求.     

采用衍射、干涉技术提高光电轴角编码器的测角精度和分辨率

光电轴角编码器广泛应用于精密角位置的测量、数控及数显系统中,是国内外研究的热点.采用衍射、干涉技术的光电轴角编码器(简称激光编码器)具有结构紧凑、小型化;分辨率和测角精度高;响应频率高等优点.通过对几种激光编码器的成功方案的深入分析,阐述了这项技术的最新进展和所面临的问题.     

航天级光电编码器的信号处理系统设计

为了实现航天级光电编码器的小型化,减小航天设备的体积、重量并满足其冷备份要求,设计了具有双读数系统的航天级光电编码器信号处理系统。首先,介绍了双读数系统航天级光电编码器的精码和粗码信号处理方法以及信号处理系统的小型化和可靠性设计;然后,从光电编码器误差产生的原因及空间分布特征出发,对双读数系统航天级光电编码器进行了精度分析;最后,采用比较法,以23位高精度光电编码器作为角度基准,对该光电编码器进行了精度检测。实验结果表明:应用该信号处理系统的双读数系统光电编码器的分辨力为20″,精度σ≤30″。该系统已在工程项目中得到应用,实践表明系统的设计满足航天设备的技术要求。     

新型光学轴角编码器

瑞士利登精密产品国际有限股分公司生产一种光学绝对轴角编码器。     

一种新型光学编码器

光学编码器是长度和角度测量最常用的传感器,两种传统光学编码器:绝对式和增量式光学编码器的光学图案、位置编码原理和信号处理电路各具特色,随着科学技术的发展,一种新型光学编码器方案:准绝对式编码器,继承了二者的优点,根据其串行位置编码原理,借助计算机辅助设计,获得了全周100个位置的编码方案,设计了相应的准绝对式编码器;通过与两种传统编码器特点的比较,突出了准绝对式光学编码器的显著特点,指明了其未来良好的应用和发展前景.     

Highly precise and compact ultrahigh vacuum rotary feedthrough

The precision and rigidity of compact ultrahigh vacuum (UHV) rotary feedthroughs were substantially improved by preparing and installing an optimal crossed roller bearing with mounting holes. Since there are mounting holes on both the outer and inner races, the bearing can be mounted directly to rotary and stationary stages without any fixing plates and housing. As a result, it is possible to increase the thickness of the bearing or the size of the rolling elements in the bearing without increasing the distance between the rotating and fixing International Conflat flanges of the UHV rotary feedthrough. Larger rolling elements enhance the rigidity of the UHV rotary feedthrough. Moreover, owing to the structure having integrated inner and outer races and mounting holes, the performance is almost entirely unaffected by the installation of the bearing, allowing for a precise optical encoder to be installed in the compact UHV rotary feedthrough. Using position feedback via a worm gear system driven by a stepper motor and a precise rotary encoder, the actual angle of the compact UHV rotary feedthrough can be controlled with extremely high precision.     

基于PLC的模切机同步控制系统设计

介绍了以PLC为控制核心的速度同步系统.系统采用增量式旋转速度编码器和交流伺服电机组成闭环控制,交流伺服电机采用矢量控制变频调.该系统较好的解决了模切机模切部分刀辊和胶辊线速度同步的问题,提高了模切机的模切精度.     

基于旋转编码器的刮水器转角测量技术

主要介绍了旋转编码器的工作原理,通过8051单片机来累计旋转编码器被刮水器转轴带动所产生的脉冲数,将其换算转化为角度,从而达到测量刮水器转角的目的。     

用于星载激光通信终端的绝对式光电角度编码器

针对星上激光通信终端二维转台的精确控制,设计了实时测量转台旋转角度的专用型光电角度编码器。根据星载激光通信终端所需测角系统的设计指标,分别对光电角度编码器的码盘、指示光栅及光电信号的提取方法进行了设计和选择。其中,格林二进制绝对式编码结合高质量的电子学细分,实现了编码器24位的绝对角度测量;四象限矩阵编码方式有效地减小了码盘的径向尺寸;分体读数头式指示光栅较整周玻璃盘大幅度压缩了体积和重量。在室温条件下对安装在星载激光通信终端上的光电角度编码器进行了测角精度检测。结果表明:该测角系统的角度测量精度约为0.7″(优于1.0″)。激光通信终端设备的在轨稳定运行及捕获、跟踪和通信功能的正常发挥,进一步验证了所设计的光电角度编码器测角精度高、抗辐射能力强、工作可靠性高,满足星载激光通信终端设备的应用要求。     

编码器自动检测过程的虚拟仪器化设计

在传统的光电轴角编码器手动检测基础上,设计了一种编码器自动检测系统。以LabVIEW为开发平台,采用直接比较法,通过RS-232串口传输数据,24位高精度编码器作为基准,步进电机控制转台自动定位,多点检测以消除系统误差。系统具有自动记录数据、误差分析、绘制误差曲线、数据存储等功能。实例检测结果表明:该系统可对高达18位的各类光电轴角编码器实现自动检测,操作简单,可靠性高。与传统手动检测相比,消除了人眼读数和手动定位误差,检测效率提高近3倍。     

数控机床圆轨迹运动误差测试仪器和方法的研究

介绍一种新的可用于数控机床圆轨迹运动误差测试的二雏球杆仪。该二维球杆仪包括一根两端与精密小球相连的测量杆和一台高精度的旋转编码器，测量杆内置有可用于测量位移的高精度传感器，旋转编码器用来精确测量杆的转动角度。分析了测量仪器的误差，并进行了校正。试验表明，该仪器不仅可测量出机床圆周运动轨迹精度，用于机床的精度评价，还可以测出机床圆周运动任意指令位置的定位误差值，为进一步用于对圆轨迹的误差补偿打下基础。     

一种新型粘度在线检测传感器的设计

介绍了一种基于增量式旋转编码器和悬臂梁式弹性元件的新型旋转式粘度在线检测传感器的设计。该传感器的测量范围为糖膏粘度的范围,它同样适合测量其它大粘度的流体,且检测精度高。本文重点介绍该传感器的结构、测量原理和核心弹性元件的设计,并分析了传感器的误差。用ANSYS有限元分析弹性元件最大挠度和应力,证明设计是合理的。     

论绝对编码器

说明了数控机床所使用的增量编码器、旋转变压器、绝对值编码器、绝对编码器以及光栅编码器与磁栅编码器的特点与区别,指出了绝对编码器的本质,介绍了绝对位置输出的方式与接口。     

光电旋转编码器在角度测量中的应用

论述光电旋转编码器的分类和特点,阐述增量式编码器的基本原理、增量式编码器的输出信号波形、增量式编码器在角度测量系统中的结构框图及51单片机的接口电路。