莫尔条纹动态细分误差的傅里叶分析评估方法

为了实现对高精度光电编码器莫尔条纹动态细分误差的评估,研究了莫尔条纹动态细分误差的傅里叶分析评估方法。首先采集光电编码器精码的莫尔条纹光电信号送入计算机;然后运用线性插值、泰勒级数等方法将时间信号还原为位置信号;最后对位置信号进行傅里叶变换,计算出莫尔条纹光电信号的波形参数,实现对光电编码器动态细分误差的评估。实验结果表明:对某24位光电编码器动态细分误差进行评估,细分误差的峰值为+0.54和0.18。此方法测量速度快,测量精度高,适合在光电编码器应用现场对细分误差进行评估。     

Fourier analysis assessment method for dynamic interpolation error of Moir(e) fringe

为了实现对高精度光电编码器莫尔条纹动态细分误差的评估,研究了莫尔条纹动态细分误差的傅里叶分析评估方法.首先采集光电编码器精码的莫尔条纹光电信号送入计算机;然后运用线性插值、泰勒级数等方法将时间信号还原为位置信号;最后对位置信号进行傅里叶变换,计算出莫尔条纹光电信号的波形参数,实现对光电编码器动态细分误差的评估.实验结果表明:对某24位光电编码器动态细分误差进行评估,细分误差的峰值为+0.54”和-0.18”.此方法测量速度快,测量精度高,适合在光电编码器应用现场对细分误差进行评估.     

小型光电编码器细分误差补偿法

提出了一种基于图形拟合的小型光电编码器细分误差补偿的新方法。首先,采用分段函数法建立莫尔条纹三角波光电信号波形方程;然后,采用回归分析理论、可决系数方法,研究了所建三角波图形与实际光电信号图形的拟合程度,建立了莫尔条纹三角波图形拟合优度检验方法;最后,建立了细分误差补偿数学模型,给出了新的莫尔条纹细分计算公式,实现对细分误差的综合补偿。运用本方法对16位小型光电编码器进行细分误差补偿处理,经实际测试细分误差峰峰值由79＂减小到27.5＂。实际结果表明：研究的细分误差补偿方法,可提高光电编码器的细分精度,对于研制小型高精度光电编码器具有重要意义。     

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。     

光电信号参数的动态提取方法

光电编码器在运动状态下输出的实际信号与理想的正弦波或三角波存在着偏差,在此偏差信号的基础上进行电子学细分就会产生细分误差。通过对动态波形数据直接进行运动状态分析,通过建立运动模型的方法,确定传感器的原始位置波形参数。将得到的波形参数带入细分误差公式,即可以求取细分误差,并为误差补偿提供了理论基础。此法作为一种新的误差检测方法,适用于现场编码器精度检测和校准。本方法克服了传统误差检测方法装置复杂,不适合现场环境复杂条件下的动态检测的缺陷,有很高的应用价值。     

交流伺服系统光电编码器信号处理电路设计与实现

介绍了应用于数字化交流伺服系统的光电编码器信号处理电路的设计与实现。该设计基于电机控制专用DSP,实现了光电编码器模拟与数字输出信号的采集、细分及编码传输等功能。实践证明,该设计性能可靠、精度高。     

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。     

基于单片机的光电无接触转速测量仪的设计

利用AT89S52单片机作为微处理器,设计了一种红外线转速测量装置。当电动机转动时,利用槽式光电传感器对其进行光电信号采样:1个二极管发射红外线,1个二极管接收红外线,通过齿盘对光路的间歇遮挡使接收二极管接收到的信号变为光脉冲。单片机对二极管接收到的脉冲计数,从而计算出转速,通过1602液晶显示器显示出结果。试验结果显示设计制作的转速测量仪测量精度较高,能实时显示测量结果。     

高准确度油气井测深系统研究

正在油气井的测量过程中,考虑到井深测量对准确度的要求,提出了一种基于光电编码器的高准确度油气井深度测量系统并介绍其原理。描述光电编码器抖动干扰信号的特征,给出高准确度抗抖动干扰电路及其工作原理。分析误差产生原因,给出了误差计算补偿方法。运用LabVIEW软件编写直观、高效的上位机显示界面。深度是测井作业中一项极为重要的测量参数,其准确性和可靠性对测量结果及油气井后续作业有着重要的影响。在现代井下测量(如探伤、找水等)中,能否时时、准确地得到井下数据的     

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.     

靶场光电经纬仪测量数据的误差分析及数据处理

光电经纬仪是在现代靶场测量中广泛应用的一种测量仪器,但是光电经纬仪在跟踪飞行目标的过程中,会因各种原因产生测角误差,影响弹道的测量精度。采用卡尔曼滤波的方法可以对光测数据进行有效的处理,提高其测量精度。本文通过对光电经纬仪测量数据的误差分析,建立了误差模型,并对测量数据进行了卡尔曼滤波,生成滤波数据弹道曲线。从而得到较为准确完整的弹道测试数据和外推数据,提高弹道数据获取的精度,最大限度地延伸弹道测量设备跟踪距离。     

基于 IAS 精确估计的太阳轮齿面剥落检测方法研究

瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)信号的估计精度易受编码器自身误差影响,影响其故障检测结果。针对上述问题提出了一种局部多项式微分估计方法对IAS信号进行估计。首先通过局部多项式微分抑制编码器细分误差产生的锯齿状噪声和估计误差导致的信号不连续问题,实现了IAS信号的高精度获取,然后使用精确估计的IAS信号通过局部同步拟合技术提取太阳轮故障特征。通过实验和仿真说明,本文提出的局部多项式微分估计能较好地抑制编码器误差导致的IAS信号噪声,提高IAS信号的信号比,结合局部同步拟合能够有效地提取太阳轮齿面剥落故障特征。     

光电编码器选型及同步电机转速和转子位置测量

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。对绝对式、增量式和混合式光电轴编码器的工作原理进行了综述,介绍了光电轴编码器的选型原则、转子速度的测量和转子位置的测量方法。最后,给出了同步电动机变频调速系统中转速和转子位置测量系统的实现。     

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。     

两种莫尔条纹查表细分方法的原理误差对比

为了适应科技军事领域对编码器精度的要求,广泛采用电子技术或软件技术对编码器光学最小分辨角进行细分.软件方法多采用合成函数八细分与幅值细分相结合的方法.对常用的两种合成函数法——绝对值差值法和正切函数法在信号偏离理想波形的实际情况下,引入的原理性误差进行了理论分析和软件仿真,结果表明:对于不同的莫尔条纹信号,正切函数法和绝对值差值法引入的原理性误差差别很大,根据实际莫尔条纹信号特点,选用不同的细分方法,对于修正编码器的细分误差,进一步提高码器的精度有重要意义.     

伺服电机间歇异常噪声问题研究

针对某型号伺服电机在运转时出现的间歇异常噪声问题,测试分析了该电机噪声的频域与时频域特性,并结合电机对拖噪声测试、电流及光电编码器信号的采集分析,确定该异常噪声问题产生的机理,电机转轴每旋转一周,光电编码器输出间隔固定的两次异常脉冲信号,通过伺服驱动器产生异常电流,进而产生间歇的异常电磁噪声,由电机壳体向外辐射。通过更换光电编码器解决了该异常噪声问题。     

DA转换器在电机转动轨迹测量中的应用

光电编码器的输出是两列相位差1/4周期的方波信号,该信号直接被DSP的正交编码脉冲输入电路(QEP)捕获并进行计数.通过DSP的XINTF总线把采样到的光电编码器计数发送到DA转换器上,DA转换器把该计数转换成模拟电压,从而实时地显示电机轴的运动轨迹. DSP写XINTF总线时间、DA转换时间都是纳秒级,比采样时间小很多,所以对于高采样率的数字控制系统,该方法仍能实时地显示电机的轨迹.该方法误差主要取决于DA芯片的相对转换误差.在实例中,电机作变速转动,最大转速5 r/min,控制系统采样率为33 kHz,DA转换器实时地显示出电机的运动轨迹.     

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。     

经纬仪角度测量系统的实时侦错

为了保证测角系统输出数据的正确性,防止经纬仪伺服控制系统接收到错误的角度编码而发生失控事故,设计了角度测量系统的实时侦错算法。通过轴角编码器前三帧的角度数据预测当前帧的角度数据,比较预测的角度数据与实际采集到的当前帧的角度数据,如果误差大于最小误差容限ε,即认为当前帧的角度数据错误。实验以24位光电轴角编码器为对象,模拟在不同转速下发生编码错误时,侦错算法的有效性。结果表明,在1°／s的低转速下,编码器“跳码”的最小误差容限可达到0．00125°;在50°／s的高转速下,最小误差容限可达到0．0625°。验证了侦错算法的正确性,达到了良好的侦错效果。     

基于C8051的误差检测在圆网壁纸机中的应用

基于满足大型圆网壁纸印刷机高精度、高速度和高稳定性等工艺要求的目的,从分析误差的产生、计算误差的方法和误差的处理出发,系统采用了色标检测的方法。通过对光电编码器所产生的脉冲信号进行分析,控制各圆网的同步状态,以C8051单片机为核心的误差检测系统实现了伺服电机的闭环控制,最终达到了对各圆网单元的精确控制。介绍了基于单片机的误差检测在圆网壁纸机伺服控制系统中的工作原理、应用、硬件组成和软件的实现。