單周期編碼器及其誤差實(shí)時(shí)校正技術(shù).pdf

1、光電軸角編碼器是應(yīng)用范圍最廣、測(cè)角精度僅次于激光技術(shù)的角位移傳感器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事及航空航天技術(shù)中，高精度、小型化是其主要發(fā)展方向之一。基于莫爾條紋技術(shù)的光電編碼器，在信號(hào)提取過(guò)程中，由于光的衍射作用，必然會(huì)產(chǎn)生大量諧波分量，同時(shí)光柵盤(pán)的偏心及主軸晃動(dòng)都會(huì)對(duì)信號(hào)的精度產(chǎn)生嚴(yán)重影響，需復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和處理措施，對(duì)于小結(jié)構(gòu)編碼器，幾乎是不可能的。目前，小結(jié)構(gòu)編碼器的研究主要集中在編碼方式、引進(jìn)激光技術(shù)及新方法新原理的應(yīng)用等方面。本文提

2、出一種利用偏心圓運(yùn)動(dòng)軌跡提取軸角位移信息的方法，一周只輸出一個(gè)周期的信號(hào)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，軸角位移信息以簡(jiǎn)諧函數(shù)形式輸出，不含諧波分量，對(duì)徑讀數(shù)的方式很好地抑制了主軸晃動(dòng)等因素的影響，為高倍細(xì)分提供了條件。
　　普通高倍細(xì)分一般最高只能到1000左右，特殊用途特殊場(chǎng)合，例如小角度“角度基準(zhǔn)”測(cè)量中，可到兩萬(wàn)細(xì)分。本系統(tǒng)采用基于A/D轉(zhuǎn)換的幅度分割法，利用編碼器信號(hào)的正交性質(zhì)，用12位A/D在全周范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)13位即8192倍細(xì)分

3、，接口簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)。
　　本文另一項(xiàng)主要工作是將相關(guān)函數(shù)應(yīng)用到編碼器的誤差實(shí)時(shí)校正技術(shù)中。高精度編碼器離不開(kāi)誤差校正技術(shù)，通常措施是在結(jié)構(gòu)上采取復(fù)雜、特殊的設(shè)計(jì)，抑制或減少誤差源的作用，精心調(diào)試、裝配完畢后再根據(jù)誤差曲線進(jìn)行逐點(diǎn)或逐段補(bǔ)償。本文提出的誤差實(shí)時(shí)校正方法，引進(jìn)載波調(diào)制技術(shù)，根據(jù)編碼器信號(hào)的互相關(guān)特性，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)出編碼器的誤差變化量，并對(duì)其進(jìn)行校正。
　　單周期編碼器結(jié)合誤差實(shí)時(shí)校正技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了Φ22×25的