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。     

光电轴角编码器细分信号误差及精度分析

高分辨力光电编码器通常利用码盘精码两路正交的正、余弦信号,通过细分达到高分辨力.为使细分技术更加完善,本文对细分误差进行了专题研究.分别对信号直流分量误差、幅值误差、相位误差、谐波分量误差、噪声误差和量化误差等进行了数理分析,通过对细分误差的特性分析,得出了误差规律及其计算公式,形成了比较完整的光电编码器细分误差及精度分析的数理结果.结果表明,一般情况下细分精度在1.5％左右.文章指出,利用码盘精码通过细分提高分辨力,应在码盘选择、轴系设计、信号提取、电路设计、工艺调试等各个环节充分考虑细分误差的影响.研究结果可用于在产品设计时,合理进行误差分析与分配,预估产品的精度,为减小设计误差提供参考.     

光电轴角编码器的发展动态

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.本文主要介绍了光电轴角编码器在国内外的发展现状,并说明了其工作原理及发展历史.针对光电轴角编码器的某些关键技术,我们也对其未来的发展趋势进行了扼要阐述.     

光电轴角编码器发展现状分析及展望

系统地介绍了光电轴角编码器的概况、原理和性能以及相应开发工作的新动向。重点对德国的Heidenhain公司、日本和中国的主要生产厂家的产品进行了统计和分析,并就一些新技术、新趋势及母板制造方面进行了展望和评述。     

智能轴角光电绝对编码器

“智能”轴角光电绝对编码器,其性能和“普通”绝对编码器一样,只是“零点”确认上和“普通”绝对编码器不同。“普通”绝对编码器零点是唯一的,在使用过程中,对准零点比较麻烦,越是分辨率高的零点对准越困难。     

260M光电轴角编码器结构及原理

本文介绍了光电轴角编码器光学、机械结构及原理；码盘设计及各码道功能；校正及电调零原理。     

圆光栅增量式光电轴角编码器性能自动检测方法

本文提出了一种对圆光栅增量式光电轴角编码器精度及性能参数进行快速、自动、动态检测的方法，对编码器在各转速范围内输出信号的主要参数如分度精度、频响特性、正弦性、正交性、每转信号周期数、脉冲信号占空比等的检测、评定作了介绍。     

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.     

高分辨力光电轴角编码器分辨力和精度的检测

采用微动螺杆、斜面、正弦杠杆等四级缩小原理、产生标准的微量角，测量高分辨力光电轴角编码器的分辨力和细分误差，并用直接比较法测定编码器的测角精度和进行数据处理。     

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。     

光电编码器动态检测转台的空间矢量力矩合成驱动系统

为了提高光电编码器动态检测技术的稳速精度,设计了基于永磁无刷直流电机的转台驱动系统。分析了动态检测转台工作时速度波动对编码器角度误差的影响;结合空间矢量法建立无刷电机三相绕组的力矩合成模型,使合成力矩在空间内任意位置幅值相同;最后加入PI控制器,并利用DSP+CPLD设计了驱动电路,以保证电机匀速转动,并可模拟编码器在实际应用中的各种转动方式。实验结果表明：设计的编码器动态检测转台驱动系统在高、低速转动时都能保持恒定的转矩输出,系统稳速精度高,稳态误差小于±1（°）/s。另外,转台驱动系统转动稳定,有效降低了速度波动对编码器误差检测的影响,满足光电编码器动态检测的要求。     

衍射和干涉图像的计算机采集与分析系统

为实时得到光的干涉、衍射二维和三维图像中各点的光强及其分布情况,介绍了易于发生光的衍射和干涉的实验装置,通过使用视频采集卡将实验现象采集进入计算机,并用VC++编写具有实时视频、图像采集、二维和三维显示功能的软件对实验结果进行处理。对实验中的采集图像进行处理并得出其灰度值,在三维图中给与不同的灰度值以不同的颜色。结果表明该系统可以准确、逼真地显示出实验现象。     

基于闪耀光栅图形化实现高分辨率干涉光刻

为提高图形化干涉光刻质量,提出了基于闪耀光栅的图形化干涉光刻(PIIL)系统,并对该系统所采用的光学原理和实现方法进行了研究。首先,分析了图形化干涉光刻系统的光场特性,阐述了其分辨率提升的原理。讨论了光学系统带宽和图案分布对光刻图形质量的影响,给出了图形质量控制的工艺方法。其次,提出了一种新型的图形化干涉光刻方法,该方法采用闪耀光栅作为衍射分光器件,实现了位相和振幅的一体化调制。采用数值计算方法模拟了闪耀光栅的衍射特性和像面光场分布,讨论了闪耀光栅的优化设计方法,获得了高达92.3%的±1级衍射效率。最后,基于数字微镜器件(DMD)和微缩成像光路设计开发了图形化干涉光刻系统,实验获得了像素化的点阵图形和质量明显改善的光刻图像,验证了该方法对任意图形的适用性。     

干涉与衍射异同点的探讨

结合近几年从事基础物理的教学经验,围绕波动光学中相关知识点,提出了一种严格阐述干涉与衍射的方式和方法:即从光栅的光强度分布公式入手,讨论了光栅、多光束干涉、双缝实验的光强度分布情况,并系统地说明了其中的区别和联系,从而较深入地探讨了光波干涉与衍射的本质。以期对基础物理教学提供一些有益的借鉴,其中提出的一些观点和方法还有待在今后的物理教学实践中不断积累和完善。     

Technology of latent image writing in chromium films in application to synthesizing precision angle measuring structures

Specific sources of the error of forming the angle measuring structure topology by raster scanning based on the thermochemical technology of latent image writing in chromium films are analyzed. Relationship between this type of error and the specific features of dynamics of chromium film heating by laser radiation is found. A structure writing correction algorithm is proposed and implemented. The algorithm ensures an accuracy of synthesizing angle measuring structures of about several seconds of arc.     

大型精密数控转台关键技术分析与应用

简要介绍了一种大型精密数控转台的主要结构特点,大型精密数控转台承重高达25t,可以实现连续回转、任意角度定位,分度精度高,可保证调头镗孔的同轴度。在开发过程中突破了精密传动和静压支撑两项关键技术,解决了传统数控转台定位精度和承载能力不高的技术难题。详细分析和论述了开发过程中突破的精密传动和静压支撑两项关键技术,解决了传统数控转台定位精度和承载能力不高的技术难题。     

三维光电振动测量技术的校准方法研究

为了分析三维光电振动测量仪测量的三维数据准确性,提出了一种利用标准小球做相对校准的简便方法。组成三维光电振动测量仪的5台激光测振仪发出的5束激光同时经过1个透镜,聚焦在位于透镜焦点处且安装在振动源上的标准小球球面上,软件处理小球振动时的三维分量,并与小球3个正交方向放置的3台激光测振仪测得的数据对比。通过微调小球的摆放位置,测量小球不同振动方向的三维振动信息,最后对数据进行误差分析,测量结果验证了该校准方法的可行性和适用性。     

用于精密测量的激光测距技术研究

随着现代精密机械加工业和测试技术的不断发展。激光测距技术以其测量精度高、速度快、抗干扰能力强的特点不断应用到精密测量过程中。激光测距方法也成为测试计量学科研究的主要领域。本文简述了激光测距技术的传统方法和最新方法。