适合于伺服应用的低成本绝对位置反馈单元

介绍了一种适合于伺服应用的低成本绝对位置反馈单元。该位置反馈单元由一种新型增量式光电编码器和信号处理电路组成。与常规增量式光电编码器不同 ,文中介绍的编码器的码盘采用了特殊的刻划方法 ,使之与信号处理电路配合具有了绝对式编码器的性能 ,而成本显著降低。同时 ,信号处理电路还提供了对外的串行曼彻斯特编码同步接口 ,减少了连线数目 ,提高了抗干扰能力。     

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。     

基于FPGA的增量式编码器细分方法的研究

为了精简增量式编码器信号处理系统的外围电路和实现在不增加编码器物理刻线的前提下提高编码器的分辨力和细分精度,提出一种基于FPGA的电子学细分方案,该方案可以获得较高分辨力和精度的编码器位置信息,且易于针对现场情况进行逻辑修改。该方案利用FPGA搭建细分方法所需要的各个模块,使用Modelsim软件进行仿真,并利用DA模块和示波器对该方案的数据进行验证分析。实验结果表明在编码器机械细分的基础上,该方案可以对信号进行120次细分,将增量式编码器分辨力提高至3″,并且可以将细分之后的机械角度精确至以度为单位的小数点后5位即10-5。     

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。     

专利快讯

专利名称:开关磁阻电机转子的角位置和转速检测装置专利申请号:CN200720140545.8公开号:CN201018440申请日:2007.03.16公开日:2008.02.06申请人:北京中纺锐力机电有限公司本实用新型涉及一种开关磁阻电机转子的角位置和转速检测装置,包括旋转编码器和信号处理电路,置于电机内部,固定在支撑盘上,旋转编码器与电机主轴相连,旋转编码器连接信号处理电路,信号处理电     

磁旋转编码器在永磁同步电机位置测量中的应用

为了检测永磁同步电机磁极位置,在电机位置传感器安装之后要对其进行初始定位.根据电机反电动势信号与电机位置角的关系,利用电机反电动势过零信号来定位磁旋转编码器.根据这一方案,无需调整编码器的安装位置即能够确定磁旋转编码器所输出的绝对角度与电机位置角的关系.测试结果还表明,根据磁旋转编码器输出的绝对角度,在电机刚开始转动时就能够精确检测出电机磁极的初始位置,其分辨率能够满足课题要求.     

编码器正余弦信号跟踪环路细分技术研究

绝大多数高精度运动控制系统都依赖于正余弦编码器作为位置和速度反馈。针对传统开环处理方法的缺点,提出了跟踪环路细分方案。为了从编码器正余弦信号中提取出高分辨率的位置和速度信息,设计了1个基于CORDIC算法的正余弦信号发生器,同时设计了1个PI控制器来抑制噪声。提出的算法通过普通的模拟器件和FPGA实现。实验结果显示该方案可以满足高精度运动控制的要求。     

基于查表原理的单对磁极编码器研制

与光电编码器相比,磁性编码器结构简单、易微型化、且不受尘埃及结雾的影响,但其分辨率和精度较低且难以提高,严重制约了其应用和发展。针对单对磁极编码器,深入分析了传统处理方式上存在的缺陷,提出一种基于标定查表的信号处理方式。采用六路霍尔传感器均布在圆周上,把变化的磁场转换成电压信号,经差分得到查表用三相电压信号。在离线状态下,用高精度光电编码器对电压信号与电机旋转角度进行标定,并把角度数据存储在EEPROM中。工作过程中采用三相电压信号分区间查表得到电机旋转角度值,用FPGA(programmablegatearrayField)进行信号处理,实现了分辨率15位,精度14位(16384线)的角度输出,能够满足电机恶劣环境下高精度位置检测的要求。     

一种简易霍尔旋转编码器的设计

以检测绝对位置为目的,研制一种简易霍尔旋转编码器。基于霍尔电路设计了双极性霍尔取样系统,以微控器为核心的信号处理电路,实现了起始零点和顺序控制点的识别。编码脉冲以串行方式输出,对表示起始位置和循序位置的脉冲编码作了约定。     

世界名牌交流伺服控制系统的性能分析及提高方法

世界名牌交流伺服单元均采用细分的高分辨率编码器,过分相信编码器细分的效果。本文指出:细分实现的高分辨率编码器作用有限,提高控制性能的途径是:找出最佳工作点,且工作于最佳工作点。实验表明:编码器细分分辨率在一定范围内有作用,例如4细分即可产生较好的控制性能。目前技术水平,可用到1 6细分,但作用并非线性增大的,越往后作用越小。     

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。     

光学式还是感应式 伺服驱动控制环中的编码器

1引言由于旋转变压器,感应式和光学式编码器在可达到的精度及分辨率上有着巨大的差别,伺服电机选用哪种编码器技术应由实际应用的精度要求来决定。旋转变压器的主要优点是特别耐用,而光学编码器则在定位精度,运转平稳度和驱动的静音性能等方面优点突出。感应式编码器采用和旋转变压器类似的扫描原理,但可以达到每转17Bit的较高分辨率。伺服驱动常常配备有用作位置和速度控制的编码器或旋转变压器。对低成本,多转,而且和旋转变压器一样皮实的绝对式编码器的需求在不断增加。除此之外,如何简单快捷地通过串行接口将编码器和控制器相联接也是重要议题。采用感应式扫描原理,拥有多转分辨率和双向EnDat通讯协议的编码器填补了旋转变压器和光学编码器之间的空隙。除了编码器的各项技术参数外,编码器的信号质量对驱动的性能有着决定性的影响。有限的分辨率和周期性测量误差会对伺服驱动的精度和运转平顺度有直接的影响。下面对不同编码器技术对伺服驱动控制环的影响做进一步的分析。2伺服驱动用测量系统采用光学扫描原理的编码器的核心是细微的光栅栅线,它使得通过电子处理达到极高的分辨率成为可能。光学编码器通常每转产生512或2048个信号周期,每个信号周期再电子细分12或1...     

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.     

可编程控制器计数器单元在分度机构中的应用

由旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈,可编程控制器PLC高速计数器单元通过增量式光电编码器实现多工位分度盘传动,实现分度盘机构的精确位移控制。PLC编程设计实现分度盘周向分度、旋转、定位停止信号的数字控制,取代机械凸轮分度位置检测装置,提高了系统的可靠性和定位精度。     

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。     

正余弦编码器细分装置的设计

所设计的正余弦编码器细分装置将位置传感器产生的与角度位置成正余弦关系的电信号,采用正切算法计算角度并进行偏差补偿,得到精确的角度位置信号。完成了基于DSP的正余弦编码器角度位置细分装置的软硬件设计,采用全差动放大器件接收差分信号,高速ADC转换芯片+FPGA+DSP实现了区间划分和对信号的细分计算、偏差补偿以及转向判别,使装置具有了信号采集、数据计算和结果输出功能,可用于角度的高分辨率测量。     

工业伺服缝纫机转子初始定位方法

在使用复合式光电编码器的工业缝纫机伺服系统中,如何使电机上电后快速完成转子搜索机械位置和转子精确初始化是一个难点.对永磁同步电机矢量控制原理和复合式光电编码器信号进行了分析,提出一种简单实用的永磁同步电机转子初始定位方法,将该方法应用于高性能单片机SH7125作为控制核心实验平台上.实验结果表明,该方法能满足工业伺服缝纫机实际使用要求,实现电机可靠启动、运行.     

旋转编码器

旋转编码器可分成增量式和绝对值式。增量式间接测量位移、路径、旋转角度和旋转方向;绝对值式间接测量们移、绝对位置、旋转角度。指出如何按所测物理量、应用环境选择编码器类型以及按编码器的分辨率、最大响应频率和上位机电气接口匹配选用编码器方法。最后指出安装时应采用连轴器与机械轴对接,并调整好同心度。     

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。     

增量式编码器在双馈风力发电系统中的应用

在双馈风力发电系统中,转子速度和位置的精确检测对实现高性能电机控制非常重要.使用一种增量式旋转编码器,测量双馈发电机的转速和转子位置,介绍了基于DSP的转速和转子位置测量方法流程.实验结果表明,经过初始安装角度的校正,这种增量式编码器能够准确测量电机的转速和转子位置,没有积累误差,可用于双馈风电实验系统.