光电轴角编码器选型

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是一种集光、机、电为一体的数字测角装置。由于它结构简单,分辨率高,精度高,因此已被广泛应用在精密角位置的测量、数控及数显系统中。本文针对光电轴角编码器的类型介绍了选型原则。     

光电轴角编码器的原理及应用

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是一种集光、机、电为一体的数字测角装置。由于它结构简单,分辨率高,精度高,因此已被广泛应用在精密角位置的测量、数控及数显系统中。本文针对光电轴角编码器的某些关键技术介绍了其工作原理及相关应用。     

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。     

编码器的故障检查和修理

编码器(光电脉冲编码器)是由光学系统和电子电路组成的测量元件。主要用于测量加工中心和数控机床的位置、角度。如果该元件发生故障会引起定位尺寸不准,用在旋转工作台上时会出现角度偏差或不能回零。如果在CNC系统中设置了报警,当误差超过规定值时就有警报出现。判断是否因编码器引起的故障,检修时可按如下顺序检查,再确定修理或更换。     

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.     

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。     

交流永磁伺服系统技术讲座 第六讲(二) 伺服控制系统中的传感器

3.2光电编码器随着光电子学和数字技术的发展,光电编码器广泛用于AC伺服电动机的速度和位置检测。按脉冲与对应位置(角度)的关系,光电编码器通常分为增量式光电编码器、绝对式光电编码器以及将上述两者结合为一体的混合式光电编码器三类。按编码器运动部件的运动方式来分,又可分为旋转式和直线式两种。由于AC伺服电动机为旋转运动,可以     

轴角数字转换器的设计与实践

本文首先提出了轴角数字转换器(Synchro/Resolver to Digital Con-Verter)的结构。为满足高速随动系统轴角位置检测的需要,必须采取跟踪型轴角数字转换器。文中给出了此种轴角数字转换器的设计思想和实验结果。它不但可以实现轴角位置的高精度实时检测,同时还能以模拟和数字两种方式给出旋转速度。位置信息可以并行输出,适于与计算机联接,也可以输出正交脉冲,其方式与光学编码器完全一致。     

基于增量式光电编码器的永磁同步电机转子位置初始定位

增量式光电编码器自身并不具备测量绝对位置的能力,这给电机起动时的转子位置测量带来了很大的困难。本文研究了一种基于增量式光电编码器的转子初始角度测量方案,该方案在不增加任何系统硬件结构情况下,利用不同空间角度的定子磁势所产生转矩方向,以及定子磁势与永磁转子d轴重合转矩为零,实现转子起动时初始角度测量。文中对该方案的理论依...     

PMSM带前馈控制的模型参考自适应矢量控制系统的研究

针对在传统矢量控制系统中,需要通过光电编码器才能检测转子的位置与速度,提出了一种带前馈模型的自适应矢量控制方法。该方法将模型参考自适应和前馈解耦控制相结合,设置自适应律,获得转子的位置和速度。由电压前馈解耦控制单元,实现d-q轴电流的解耦,以此改善控制系统的动静态特性。算法的仿真结果证实了转子位置计算精度高,系统稳定性好,响应快,能够满足实际电机控制的需求,可以替代光电编码器。     

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。     

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。     

数控机床进给交流伺服系统的周期优化研究

交流伺服电机轴上往往加装光电编码器测量电机转子的位置以实现速度和位置闭环控制。光电编码器存在与分辨率相关的量化误差,在零速附近的范围内,量化误差造成测量死区和控制死区,影响系统的控制性能。在对测量死区的机理进行分析的基础上,提出采样周期优化方法,即在低速范围内增加采样周期时间来减少测量死区和控制死区。在模型机实验研究中将采样周期规划为在2 000～20r/min速度范围内,速度环采样周期为0.5ms,在20～10r/min速度范围内,速度环采样周期为1ms,在10～0r/min速度范围内,速度环采样周期为2ms,从而使速度测量死区从11r/min降低到3r/min,满足了系统控制要求。     

增量式编码器自动检测系统

为减少增量式编码器检测的复杂度,提高检测精度和检测效率,实现增量式编码器的自动检测,设计了便携式增量式编码器自动检测系统。首先,利用直流电机带动被检编码器搭建了增量式编码器自动检测硬件系统,并利用驱动电路控制电机匀速转动。然后,利用Cortex．M3内核的STM32F107芯片设计了编码器误差采集电路,完成对编码器全周输出数据正交性、均匀性和幅值的采集;最后,通过计算与比较,将编码器旋转全周内输出信号误差的最大值和幅值显示在液晶显示屏上。自动检测系统调速范围在30—110r／min,且具有轻巧易于携带、测量简便、检测速度快、检测结果准确及显示直观等优点,非常适合在现场对编码器进行调试。经过实验,系统能够准确的检测出精度为40”的增量式编码器输出信号的误差。     

21位光电编码器数据处理系统

为了减少绝对式光电编码器的体积,增强编码器的数据处理能力,设计了一种21位光电编码器数据处理系统。该编码器码盘采用矩阵码盘形式,分为粗码和精码,粗码12位,其中一位校正码道,精码为一周4096对线。数据处理部分采用DSP芯片和AD转换器相结合,将所有码道的信息全部输入到AD转换器,DSP根据AD转换器的值将原始信号转换为21位编码器的角度信息并显示。该编码器外径为160mm,采用自准直仪和正17面体对该编码器精度进行检测,精度均方差为1.09s。     

光电式扭矩传感器解读

光电式的扭矩传感器,不仅结构简单,响应的速度迅速,测量精度高,而且可以适用于细长轴在恶劣的环境的工作下对其扭矩的测量。本文对光电编码器和光栅在扭矩传感器上的应用从原理上进行了简单的分析与总结。     

增量式光电编码器在交流伺服系统中的应用

增量式光电编码器在测速时,由于受到外界环境的影响,经常会出现一些电气干扰和机械抖动干扰,导致计数错误。基于TMS320F28335的正交编码电路,提出了一种抗干扰和抖动的方法,并结合M／T法在实际系统中进行应用。测量结果显示,抗干扰测速方法测量效果很好,具有测量精度高、稳定性好、响应快等特点。     

增量式光电编码器与单片机的接口设计

本文介绍了增量式光电编码器的工作原理。给出了其与单片机的接口电路，分析了产生误码的原因，并给出了改进方案。     

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.     

基于高速脉冲计数器的电机转速测量系统设计

电机转速是电机运行的关键参数,本文使用欧姆龙光电编码器作为电机转速的脉冲发生装置,使用S7-200PLC作为高速脉冲处理器,设计了一种快速、可靠和准确的测量系统.根据实际中取得的数据和转速曲线可知,该系统具有优秀的测速性能,同时,由于其灵活的移植性和集成功能,所以在实际的工业现场中有着广泛的应用价值.