基于SOPC的时栅位移传感器信号处理系统设计

为了提高时栅位移传感器的动态性以及测量精度,设计了一种基于SOPC技术的时栅信号处理系统,将数据的采集和处理集成在一片FPGA内,采用NiosⅡ处理,并将复杂的乘除运算加入了自定义指令,提高了时栅传感器的数据处理效率,采用傅氏级数谐波修正技术来进行误差修正,大大提高了测量精度。实验表明,采用该系统后,时栅在每分钟8转情况下误差峰峰值为2.2″。     

基于STM32F4的时栅数控分度转台控制系统设计

为了提高时栅位移传感器数控转台的控制定位精度,针对步进电机载物运动时的高频出力不足、低频振动、失步、堵转等现象,提出了一种基于STM32F4的数控分度转台控制系统。系统通过对硬件、软件的设计建立了以STM32F4微处理器为控制核心、时栅角位移传感器为反馈元件的全闭环控制系统,有效的解决了步进电机的精确控制问题。经实验验证,实现了高稳定性、高速度、高精度的时栅数控转台定位,定位精度达到了±2＂。     

纳米时栅传感器高精度激励信号源研究与设计

纳米时栅利用正交变化电场构建的运动参考系进行测量,激励信号精度直接影响运动参考系匀速性,进而影响测量精度。针对纳米时栅需要高精度激励信号的要求,设计了一种采用闭环控制结构的高精度激励信号源,该信号源采用单片FPGA实现总体控制,完成采集控制、数据处理和波形数据产生等功能,利用16位高精度数据转换器构建信号发生电路及反馈电路,保证了对信号的精确控制。测试结果表明：输出正弦信号幅值精度为0.01%,相位精度为0.1%,并将纳米时栅原始精度从1.4μm提高至0.9μm。     

基于时栅传感器的编码器信号分析

为了提高时栅对传统位移传感器的兼容性,研究了2种传感器的信号与接口特点,设计了兼容典型光电编码器的位置反馈接口,利用SSI同步串行技术实现与国外多种单圈或多圈绝对值编码器兼容。     

基于FPGA的时栅传感器信息处理系统

提出一种基于FPGA技术的时栅传感器信息处理系统解决方案,该系统通过在单片FPGA上基于NoisⅡ软核实现整个系统的构建.经过对时栅传感器样机的测试,完成了利用高频脉冲插补感应信号和参考信号之间相位检测,实现了高精度、高分辨力测量角位移量.     

多面棱体的时栅转台自动标定系统设计

针对传感器安装偏心、使用环境变化等因素造成时栅转台精度降低的问题,提出了由多面棱体和自准直仪对误差进行标定,并利用谐波修正技术进行误差修正的时栅转台自动标定系统.系统以多面棱体和自准直仪高精度测量仪器作为测量基准,以ARM处理器为核心对步进电机进行闭环控制,实现转台的精确定位,且能够进行数据采集和误差处理.经实验证明:与手动标定方式相比,该标定系统不仅效率高而且标定后的时栅转台测量系统分度精度可达±1.3”.     

一种新型齿电式时栅位移传感器研究

提出一种可同时兼顾动态测量、静态测量的齿电式时栅传感器,这种传感器把定子分为上、中、下三层,在三层槽齿上分别绕有对称
的三相绕组,使传感器的极对数达到槽数的1/2,以达到用低等分的加工精度实现高精度测量的目的。实验结果表明,该齿电式时栅传感器精度达到2.1″,且成本低廉。
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高精度等分齿形全自动线切割加工系统设计

针对时栅传感器的产品开发,设计了一套高精度等分齿形全自动线切割加工系统,该系统采用了基于时栅传感器的高精度空心分度转台作为分度机构,对加工过程中钼丝的磨损进行了自动测量,并将测量结果反馈回线切割机控制系统进行补偿,以实现高精度全自动线切割加工的目的。实际应用表明,该系统加工精度高、成本低,大大提高了生产效率。并且该系统也可以用于类似需要高精度分度线切割加工的场合。     

基于预测测量方法的时栅位置反馈接口设计

旋转变压器在航空航天、船舶与兵器等领域大量应用,时栅是一种新型的位移传感器,利用时间测量空间;为了提高时栅对传统位移传感器的兼容性,提出了一种回转位置预测测量新方法,利用时间序列理论对时栅测量值进行建模,设计了兼容旋转变压器的典型位置反馈接口,解决了时栅在动态测量过程中的数据更新速率问题;在数控转台上的实验结果表明;在-0.00023"/ms<'2>～0.00019"/ms<'2>的角加速度变化范围内,角位移预测误差为±2".