一种光栅信号的软件处理方法

为提高基于增量式光栅编码器的液位测量系统的抗干扰能力和准确度,本文提出了一种适合于光栅信号处理的软件处理方法。该方法在研究增量式光栅编码器输出信号的基础上实现了施密特电路特性和抗抖动干扰辨向特性,有效避免了系统误计数。该软件处理方法成功地应用于光导式油罐计量遥测系统,减少了系统硬件电路,大大提高了系统测量精度。此处理方法还可以推广应用到其他类似信号处理当中。     

基于STM32的磁编码器的设计

选用巨磁阻传感器作为敏感元件,设计一款基于STM32微控制器的磁编码器。由正交放置在圆柱状磁体下方的4个巨磁阻传感器输出两路正交电压信号,该电压信号经过调理电路滤波、放大,采用STM32微处理器对放大后的两路电压信号进行模数转换,然后对转换后的数字量进行校正、辩向和查表等来完成信号处理,输出准确的旋转角度值,并根据需要灵活选择合适的编码器输出方式。试验结果表明,磁编码器具有较高的检测精度以及实时性。     

基于LabVIEW的光栅编码器动态特性检测系统

为简化光栅编码器输出信号动态特性的检测过程,提高检测效率与检测精度,研究了一种基于LabVIEW的光栅编码器动态特性检测系统的设计方法。通过ZM-BL4810K直流无刷调速器,实现电机带动编码器稳速运行;通过NI数据采集卡与Lab VIEW编程软件,实现编码器输出信号的采集和信号处理。结果表明,该系统能够满足300～1 000 r/min转速范围内对精度不超过18″光栅编码器动态特性的检测。     

反射式计量圆光栅自动检测系统的设计

精度和均匀性是评价计量光栅的重要参数,针对反射式计量圆光栅均匀性和精度的检测,设计了一套自动检测系统,系统在原定角检验仪的基础上,增加了反射式读数系统,通过信号采集卡并配合小型编码器将传感器的信号和位置信息传给计算机,然后通过LabVIEW平台对数据进行算法处理,实现自动检测和过程控制,最终计算出圆光栅误差并将结果归档和打印输出。并对32768线的反射式计量圆光栅进行精度和均匀性实际测量,检测其精度为±0.75″均匀性为4.2%。系统测量速度快,精度高,稳定性好。简化了传统检测设备和调试步骤,实现对计量圆光栅精度和均匀性检测的自动化。     

具有误差抑制功能的磁编码器解码算法研究

磁编码器作为一种广泛使用的电机转子位置测量装置,其测量精度对整个控制系统的性能有着重要影响。为了提高转子位置测量精度,采用双二阶广义积分器-锁相环(DSOGI-PLL)解码算法提取磁编码器输出信号的正序分量,抑制磁编码器输出信号中存在的幅值误差和相位误差。针对传统二阶广义积分器(SOGI)无法抑制直流偏置误差的缺陷,提出改进型二阶广义积分器(ISOGI)以消除直流偏置误差,提高磁编码器解码精度。仿真和试验结果验证了所提方法的有效性。     

两相混合式步进电动机位置闭环控制的实现

针对频繁起停、快速准确定位的激光内雕机,采用两相混合式步进电机和增量式光电编码器实现位置闭环控制,可将三轴联动的轴向位置精度控制在1 μm以内.介绍了小功率两相步进电机驱动电路的设计、位置检测信号的构成以及三轴联动的激光内雕机系统.     

低功耗IEPE传感器数据采集系统的设计与实现

针对IEPE传感器数据采集系统中传感器输出的信号动态范围大、幅值较高,不宜进行直接采集的问题,并且为提高数据采集的精度,降低功耗,设计了IEPE传感器数据采集系统。设计采用了低功耗可程控前端信号调理电路,高精度模数转换电路及微功耗电源电路,大大提高了数据采集系统的精度,降低了其电路的功率损耗。整个数据采集系统以FPGA为主控芯片,操作方便,工作稳定,经实验验证和分析,能广泛应用于相关工程领域。     

高精度编码器细分误差修正方法的研究

为了精密测量光电编码器在工作时的细分误差,提高编码器细分精度,提出了一种基于改进遗传算法的光电编码器光栅条纹信号细分误差测量分析方法。阐述了基本遗传算法的原理和实现方案,并进行了算法的改进与优化,利用采集到的离散信号数据,通过改进后的遗传算法对光电信号波形进行参数提取。分析了信号质量对编码器细分误差的影响,根据提取到的信号参数(直流分量,幅值,频率和相位)对光电编码器细分误差进行测量。实验结果表明,通过改进遗传算法提取的信号参数精度高,运算速度快,细分误差峰值为+2.51″和-4.52″。该方法可有效的测量光电编码器细分误差,对编码器信号的补偿与修正具有重要意义。     

单片计算机在旋转变压器的位置和速度检测装置中的应用

数字控制随动系统中的位置、速度检测元件,现在常用的是轴角编码器。实际中的增量式光电编码盘的制造工艺影响其精度,且存在积累误差,计数信号的传输过程易受干扰。因此考虑使用旋转变压器已成为一个较新的趋势,、我们要介绍的就是用正余弦旋转变压器及单片微型计算机组成的位置和速度检测系统。正余弦旋转变压器工作在相位调制状态时,能把机械转角调制到输出信号的相位中去,所以输出信号相位移动速度就代表机械轴的转速。如果把输出信号的相位移动转变成数字母,就相马于一个增量式光电编码盘的功能了。用旋转变压器作检测元件,现在常用的方案是采用电子式锁相环技术并用     

基于DSP和虚拟仪器技术的步进电机测试系统

测试系统以增量式光电编码器和霍尔电流传感器作为检测元件,采用DSP处理器和虚拟仪器(Labwindows/CVI)完成了数据的采集、处理和显示.试验证明,该测试系统能够实现对步进电机性能的准确检测.     

航天电子设备多余物自动检测系统的研制

多余物的存在是影响航天电子设备可靠性的重要因素。针对现有检测装置多余物检测精度低且不能实现转台自动控制的问题,研制了基于电机驱动转台的航天电子设备多余物自动检测系统。重点介绍了该系统的硬件设计和软件设计,硬件设计部分主要包括机械装置、驱动控制电路、加速度反馈电路和数据采集电路的具体实现,软件设计部分主要介绍了该系统的软件功能和核心算法。实验表明,该检测系统实现了转台的自动控制,并且多余物有无检测准确率和多余物材质识别准确率均达到设计指标。     

用于核电无损检测的小型直流电机控制器设计

为了满足核电无损检测（NDT）自动化检查装备研制的需求,开发了一种以STM32为主控制器的通用型低成本小型直流电机运动控制器。该控制器主要由单片机最小系统、电机驱动电路、编码器信号处理电路和通信电路组成。通过STM32内部的增量PID算法和积分分离位置式PID算法来调节脉宽调制（PWM）输出,达到了快速、稳定、静态误差小的理想控制效果。基于此控制器,设计开发了一套双轴运动控制系统,实现对管道外壁面焊缝区域自动化栅格扫查的应用。     

多模式磁偏码器设计

为了提供电动机伺服控制所需要的不同模式的位置信号而设计的磁编码器采用了一种全新的双磁钢复合磁路结构。利用2S-10芯片的三轴霍尔效应,感应平行芯片表面的磁场,把磁信号转换成正余弦电信号;在对原始信号误差进行理论分析的基础上,通过DSP对原始正余弦信号进行误差补偿并对角度进行反正切运算,实现增量模式、PWM模式和同步串口模式信号;三步锁定型开关霍尔元件输出无刷直流电机换相信号,最终实现了3种模式信号同时输出。信号右达8位精度、10位分辨率。     

炒菜机直流电机控制器设计与实现

针对滚筒式炒菜机的锅体、叶片和倾倒动作的快速响应和平稳运行,设计了一种以STM32F767IGT6为主控制器的多电机协同控制器。采用74HC244隔离电路和双BTN7960芯片电机驱动电路实现电机控制,增量式编码器和光电耦合器测速电路实现速度反馈,PID算法实现速度的整定。试验表明,设计的多电机协同控制器能够实现电机的快速响应,电机在0.04～0.06 s稳定到预设速度,锅体、锅铲、倾倒控制电机可以实现同步和独立工作模式,并且相互影响可以忽略,满足炒菜机的动作需求。     

超级电容器动态参数采集系统的研究

设计了一个基于虚拟仪器的动态参数采集系统,以实现对超级电容器动态参数的同步采集和状态评估。介绍了传感器的选型、信号调理电路的设计以及PXI设备同步性的实现,采用Lab View编程实现对实时数据的采集、显示、存储、分析处理等功能。试验结果表明,整个采集系统可以同步、安全、可靠地采集多节超级电容动态特性参数,可作为参数辨识和状态评估的依据。     

供水管道泄漏信号检测系统设计

针对供水管道泄漏信号检测与泄漏点定位问题,设计了一种基于压电加速度传感器的供水管道泄漏信号检测系统。检测系统由两个振动信号采集终端和基于Matlab的上位机软件组成。从泄漏信号特点出发,对振动信号采集终端的前置信号转换电路、带通滤波电路和ADC数据采集电路进行了分析和设计。同时,对单片机程序和上位机软件的设计原理和功能进行了分析说明。采用VC-02振动校准仪和模拟供水管网,对系统的微弱振动信号采集功能和泄漏点定位功能进行了测试。测试结果表明,系统能准确采集加速度不低于0.01g（1g=9.80m/s^2）的微弱振动信号,对10m长的UPVC管道进行泄漏点定位的最大相对误差为3.97%,平均相对误差为3.51%。     

基于串行绝对式编码器的伺服电机位置及转速检测

为获得伺服电机高精度转子位置信息,文中基于TMS320F28379D的SCI模块设计了硬件接口电路,实现与串行绝对式光电编码器TS5700N8501之间的通信,根据编码器通讯协议,读取编码器应答信号,获得转子位置,并提出一种电机转向判断及转速计算的方法。实验结果表明,设计的电路可靠,软件算法可行,可以正确检测电机的转子位置、转向及转速信息,数据实时性好,满足伺服电机控制的需求。     

基于DSP的同步电动机转子位置检测和定位

准确、可靠的转子位置检测装置是磁场定向控制同步电动机系统运行的必要条件.本文根据转子位置检测的基本原理,采用绝对式光电编码转子位置检测法设计了一套基于DSP的检测程序及转子位置检测电路,从而为磁场定向控制奠定了基础.     

光电轴角编码器的误码检测系统

为了检测光电轴角编码器输出的角度值是否有误码,设计了光电轴角编码器的误码检测系统.根据光电轴角编码器的转速不能突变的原理,采用TMS320F2812型的微处理器采集光电轴角编码器的角度数据,对编码器的角度进行微分运算,得到编码器转动的速度.根据不同编码器的特点,设置加速度阈值的大小,当加速度大于设置阈值时,则编码器在该位置有误码,通过OLED显示屏显示误码的位置,并根据需要实时显示编码器转动角速度的图形.该系统适用于在工作现场检测各种型号的光电轴角编码器是否有误码,具有检测速度快、检测准确等优点.     

基于TMS320F2801的PMSM矢量控制的数字实现

提出一种以低成本的TMS320F2801为主控芯片,180 ppr的低分辨率混合式编码器为位置定位及速度采集单元,IGBT逆变器为功率驱动电路的永磁同步电机(PMSM)调速系统设计方法.详细介绍了系统的硬件设计方案,包括DSP控制电路、功率驱动电路及信号检测电路.应用矢量控制算法及SVPWM技术,并采用硬件与软件相结合...