粉体物位测量方法的研究与设计

文中采用简单的长度测量原理,将单片机控制电路、光电编码器和以步进电机动力系统结合起来,通过单片机程序对步进机进行调控,光电编码器对重锤的钢丝绳长度计数测量.采用步进机脉冲与光电编码器脉冲的对应关系为物位判据,解决了物位高可靠判据的技术方法,测量结果具有现场显示和变送输出功能.同时,系统具备了自诊断和灵活的设定功能,能够对突发故障进行分析处理并给出报警.     

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。     

绝对式光电编码器信号处理,显示电路的设计

以绝对式光电编码器在分布式光庆计中应用为例，详细介绍了光电编码器信号处理和显示电路的设计，为光电编码器可靠使用提供简单有效的方法。     

高精度光电轴角编码器轴系精度设计与测量

为实现高精度光电轴角编码器的精度 ,提出了光电轴角编码器的轴系精度指标 ,并对影响光电轴角编码器精度的主要因素—轴系晃动量的分离测量方法进行了讨论     

基于后验误差拟合的角位移测量误差补偿

在航天、军事、工业这些对器件的体积有着严格要求的领域,光电编码器不仅要求减小外径尺寸和重量,更要提高其测量精度。本文以光电编码器误差补偿方法为研究对象,基于后验误差拟合方法确定误差模型参数,从而实现对小型光电编码器的深度误差补偿。分析了影响光电编码器测角误差的主要因素,建立了长周期误差和短周期误差模型。然后,采用后验误差拟合算法实现了对误差模型参数的确定,提出误差补偿算法;最后,对某一小型光电编码器进行实验,验证了所提出误差补偿算法的性能。某型号光电编码器补偿前的精度为22.48″,补偿后的精度为5.82″。实验表明,采用后验误差补偿方法可以不考虑误差影响因素的大小,直接对编码器进行误差补偿,具有效率高、补偿准确等优点,极大地提高了批量生产时光电编码器产品的精度。     

增量式光电编码器在弯管测量中的应用

研究增量式光电编码器在弯管测量机上的应用。着重分析了光电编码器的辨向,防读数误差和脉冲细分原理。     

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.     

直线同步电机初始磁场位置检测方法

直线电机在直线运动和重复定位精度高的机器人中有着广泛的应用,如两轴直线电机组成的点胶机器人、搬运机器人等.电机的位置检测在电机控制中是十分重要的,特别是需要根据精确转子位置控制电机运动状态的应用场合,如位置伺服系统.传统的位置检测方法一般根据装在电机轴上的光电编码器的反馈信号计算得出的,光电编码器通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示电机转子的位置信息.根据光电编码器的工作原理可以将光电编码器分为绝对式光电编码器与增量式光电编码器,直线电机一般都采用光栅尺,只有AB正交脉冲反馈.该文的目的就是提供一种没有U、V、W和Z脉冲反馈的增量式编码器的电机初始磁场位置检测方法.     

光电编码器用计算机自动检测装置

描述的是一个光电编码器的测试装置，该系统采用计算机对光电编码器的输出信号进行自动采集与处理，能有效、全面、可靠地对光电编码器的误差进行检测。阐述了该装置的原理及其硬件和软件的构成，并讨论了一些实际问题及解决方法。     

小型光电编码器长周期误差的修正

针对小型光电编码器长周期误差成因及分布规律复杂的特点,提出了一种光电编码器长周期误差修正方法。建立了基于正交三角函数基的傅里叶神经网路误差修正模型,将光电编码器输入输出间的非线性优化问题转化为线性优化问题。误差修正模型以高精度基准编码器输出值作为学习目标;引进模拟退火策略的差分进化算法对网络进行训练,保证了在训练的初始阶段具有较强的全局寻优能力和在训练后期具有较快的收敛速度和较高的精度。运用设计的方法对16位小型光电编码器进行了长周期误差修正处理,实际测试显示：编码器的峰值误差由45"~-17.5"减小到10"~-8.75",长周期标准偏差由修正前20.3"减小到修正后4"以下。结果表明提出的长周期误差修正方法提高了光电编码器的精度。     

基于SOC单片机的高集成度光电编码器电路设计

提出了减小光电编码器电路部分空间,缩小其结构尺寸的方法,并对编码器的电路处理进行了研究.介绍了光电编码器的基本原理、光电信号特点和信号处理的要求,分析了传统电路处理方案的特点,说明了基于放大器和比较器的传统方案是造成电路结构设计体积较大的原因.为改变传统方案,提出了用AD直通处理和分时驱动光电信号采集技术来代替传统硬件...     

模数转换器AD7864及在光电轴角编码器中的应用

介绍了模数转换器AD7864芯片特性、时序和数据转换工作过程原理。模数转换器AD7864的1个转换周期只需要1．65μs，所以非常适合应用在光电轴角编码器中，采用20MH2晶振频率的16位80C196KC微处理器来提高编码器运行速度，同时介绍其与80C196KC单片机硬件接口电路和在编码器中的莫尔条纹细分的软件设计流程，最后阐述其在光电轴角编码器的应用结论和转换开始后输入信号和跟踪／保持信号的时序图的应用结论。     

莫尔条纹光电信号正交性偏差的实时补偿

为了提高光电轴角编码器的精度,提出了一种实时补偿莫尔条纹光电信号正交性偏差的方法。利用希尔伯特变换原理,构造了同频光电信号正交性偏差的动态测量算法。根据莫尔条纹光电信号的数学模型,揭示了由正交性偏差引起的细分误差的空间分布特征并建立角度补偿模型。鉴于编码器的实际工作特点,采用同步处理方式,在补偿光电信号的同时动态更新了角度代码补偿查找表;通过细分查找表的切换,实现信号正交性偏差的实时补偿。采用该方法对存在约18°正交性偏差的23位光电编码器进行了补偿处理,结果显示:补偿后的编码器的细分误差峰值由4.79"降低到1.26"。该方法可实际应用于编码器系统,能够提高编码器的细分精度、环境适应性和可靠性。     

基于51单片机的光电编码器接口装置设计

光电编码器以其分辨率高、测量精度高、形式多样等优点,被广泛运用于现代工业、航天航空领域。在工程中对光电编码器信号的采集一般使用专用PCI卡,这无形中增加了工程的成本,本文介绍了一种基于AT89S52单片机的绝对式光电编码器的接口装置及软件设计,该装置使用LCM12684作为显示模块,实现了对绝对式光电编码器的数据采集、处理及输出。     

XGBoost机器学习在光电编码器误差补偿中的应用

光电编码器检测系统的误差主要受基准光电编码器测角误差、数据采集误差、检测系统同轴误差影响。其中，基准光电编码器的测角误差可进行补偿。因此设计了一种基于极度梯度提升树（extreme gradient boosting,XGBoost）机器学习的算法用来补偿基准光电编码器的误差。经该算法补偿后，静态精度提高了35倍，标准差由3.62″减小至0.13″，最大误差值由5.53″降低至0.39″。与传统的误差反传（back progagation,BP）神经网络算法以及径向基函数（radial basis function,RBF）神经网络算法补偿效果相比，XGBoost的补偿效果更优。XGBoost机器学习算法有效降低了基准光电编码器的测量误差，提高了光电编码器检测系统的检测精度。     

一种实用机器人定位系统的研究、实现与改进

在机器人定位技术和光电编码器原理的基础上,研究并实现了仅由光电编码器组成的航位推算（Dead Reckoning,简称DR）定位系统,并通过一系列的实验对这种方案进行了验证。最后通过分析对方案进行了进一步的改进,实现了“基于数据融合技术的光电编码器和陀螺仪DR导航系统”,实测结果表明定位精度有较大改善。     

基于光电编码器的旋转角度测量装置的研究与设计

设计了一种基于光电编码器的旋转角度测量装置,该装置将光电编码器与被测物件进行同轴连接,当被测物件转动时带动编码器同步旋转,光电编码器将转动的角度以脉冲的形式输出,主控制器接收到编码器的脉冲信号后将其转换成对应的角度值,并通过数码显示器实时显示。     

基于PLC和编码器的鳞板机保护控制系统设计

利用增量式光电编码器和PLC设计了一种鳞板机运行保护控制系统;重点阐述了如何利用PLC内部编程实现故障自检功能,从而在鳞板机出现卡板故障时系统能及时停机保护。经实际工程应用表明,系统可靠性好,且程序便于移植,在设备改造方面具有很大的应用价值。     

伪随机码在绝对式光电轴角编码器中的应用

介绍了中国光电轴角编码器制造业中新出现的一种绝对式编码器,伪随机码绝对式光电轴角编码器.阐述了伪随机码绝对式光电轴角编码器的编码方法、技术要点及特点.伪随机码绝对式编码器采用M序列伪随机码作为编码方法,采用双狭缝技术进行分时位置读取,并采用ROM元件进行译码输出.伪随机码可以在一条码道上存储多位信息,多位码盘只需要一条码道,极大限度缩小了码盘直径,为国内生产小型化的多位绝对式编码器开辟了新途径.     

主精度光电轴角编码器轴系精度设计与测量

为实现高精度光电轴角编码器的精度,提出了咣电轴角编码器的轴系精度指标,并对影响光电轴角编码器精度的主要因素－轴系晃动量的分离测量方法进行了讨论。