一种提高转速测量范围与精度的新方法

一、M/T法测速原理 在电机测试中,经常要进行位置（或转角）和转速的测试,光电编码器由于既可作速度信号传感器。又可作位置信号传感器,且精度高,无疑是这类传感器的优选者。采用编码器测速目前主要以M/T法、V/F法为代表,且采用前者较多,这是由于计算机的高速与高精度导致的。M/T法光电式数字测速在计数器与微机软件的配合下,可实现高精度的数字式测量。     

反射式光电传感器在心率测量中的应用

根据毛细管的微弱脉压波动随心脏搏动而改变这一生理特点，利用反射式光电传感器对心率进行快速测量，由反射式光电传感器采集脉压信号，经过阻抗变换，模拟滤波，放大，积分处理，迟滞比较器整形后，抑制辐峰干扰，实现对心率主振峰信号的提取，采用测量振动周期的办法，提高测量的准确度并缩短了测量时间，系统可以坐标方式连续打印测量结果，为心率监测提供准确数据。     

光电数显式测角装置

本文所述的测角装置是用光电编码器作为角度传感器,专门用于测量旋转物体转角的装置,它具有检测方法简单可靠、测量精度高、转角回差小、操作简便、功能齐全等特点。图5幅。     

基于LabVIEW的柴油机高速数据采集系统

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集, 以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。     

基于FPGA的编码器倍频-鉴相电路

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.文章分析光电编码器四倍频原理,提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA对光电编码器输出信号倍频、鉴相、计数的具体方法,它对提高编码器分辨率与实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义.     

基于FPGA与FSM的高精度测角系统设计与实现

介绍了一种基于有限状态机(FSM)的高精度角度测量系统。该系统采用Renishaw高精度增量式光电编码器作为位置传感器来测量角度,在FPGA上用VHDL语言描述与仿真有限状态机,实现信号滤波与去抖,从而保证了计数器计数的正确性。在ARM9处理器上实现角度的实时计算,并控制转台旋转。在激光跟踪测量系统的工程应用中验证了该系统的正确性和有效性。     

反射式超小型光电编码器研制

为了满足光电编码器的小型化、重量轻和高精度、高分辨率的技术要求,本文研制了反射式超小尺寸光电编码器。首先,提出利用反射式的光电信号识取方式,减少码盘码道数,从而减小体积,优化结构,同时给出反射式超小型光电编码器的总体设计;其次,针对单零点增量式寻零效率低,提出采用多零点准绝对式的编码方式,利用32位的ARM实现光电信号的采集与处理,并通过RS422传输角度信息;最后,使用自准直平行光管和12面体检测精度。实验结果表明:该编码器的分辨率为19. 78″(16位),精度σ=21. 37″,尺寸26 mm×26 mm,重量仅为19 g。     

一种新型高旋弹体滚转角测量系统

利用常规方法直接测量高速旋转弹体的滚转角测量精度较低,针对该问题,提出了一种基于微惯性测量组合(MIMU)与光电编码器综合测试的弹体滚转角测量系统.通过MIMU实时测量半捷联惯性测量平台内筒的姿态信息,利用光电编码器测量半捷联惯性测量平台内筒与弹体之间的相对转角,采用FPGA作为主控芯片来实现弹载环境下光电编码器输出脉冲的抗抖动干扰设计,结合MIMU数据,实现了弹体滚转角的准确测量.经试验验证,该系统能够完整有效地记录弹体滚转角信息,测量精度稳定在3°以内.     

光电编码器有重力测量仪中的应用

简述用旋转增量光电编码器改进弹簧重力仪的机械读数系统，把仪器传感器弹簧的线位移转换成角位移并以电泳冲的信号形式提供给计数器进行测量的基本原理，系统用ＭＣＳ－５１单片机作为计数和控制单元，并配备外部数据存储器、数码显示、等，使该仪器具备自动记录，保存和自回旋数据的功能。改造后的仪器能大幅度提高工作效率。     

光电编码器在重力测量仪中的应用

阐述用旋转式增量光电编码器改进弹簧重力仪的机械读数系统,把仪器传感器弹簧的线位移转换成角位移并以电脉冲的信号形式提供给计数器进行测量的基本原理;系统用ＭＣＳ－５１单片机作为计数和控制单元,并配备外部数据存储器、数码显示、键盘、串行通信口等,使该仪器具备自动记录、保存和自回放数据的功能。改造后的仪器能大幅度提高工作效率。     

基于FPGA的电机动态扭矩测量方法研究

为了提高光电式扭矩测量系统的灵敏度和系统的抗干扰的能力,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和多路状态比较的扭矩测量系统,利用光电式多码道编码盘的旋转角测量功能进行扭矩测量.介绍了多码道码盘输出的多路信号的特征和状态细分的方法,并分析了扭矩测量的原理.硬件上采用FPGA来实现逻辑控制和数据的计数、锁存,简化了系统电路.并且把计数和状态信号传输到上位机进行处理显示,以便实时分析扭矩信号的振动.试验结果验证了该方案可应用于大型机械的动态扭矩测量系统.     

A self-calibration method for error of photoelectric encoder based on gyro in rotational inertial navigation system

As a precision goniometer, photoelectric encoder plays an important role in rotational inertial navigation system (RINS). The encoder is used to measure the rotate angle of rotating mechanism for attitude calculation and feedback of motor control. However, the experiment shows that there are position-related errors in the encoder output, so calibration is necessary in high precision applications. This paper presents a calibration method designed by the characteristics of encoder errors and the structure of a tri-axis RINS. In RINS, the gyro sensitive axis can be coincided with the motor axis by gimbals rotation, and then the gyro and the photoelectric encoder measure the same angle, so the error can be calculated as the difference between the encoder output and the integral of gyro output. The error will be analyzed through Fourier method, then the error will be fitted by least squares method and a harmonic model will be established. The verification experiments demonstrate that the angle measurement error is reduced from ± 40″ to ± 2″, and the attitude output error drops 75″. The calibration method is proved to be experimentally effective.

     

基于光电传感器的风轮转速测定

介绍了一种利用光电传感器和STC89C52单片机快速测定风力发电系统风轮转速的方法.该测速系统的硬件主要包括单片机控制模块、传感器模块、显示模块和串口通信模块.光电传感器用于检测风轮叶片的存在与否,并输出相应的电平信号.单片机则对传感器的输出脉冲信号进行计数,然后推算出风力发电系统风轮的真实转速,并将结果输出至LCD.实验结果表明,该测速系统结构简单,成本低,测量准确,适用于尚未嵌入旋转编码器的风力发电系统.     

一种高精度旋转编码器单片机计数电路的实现

介绍了一种高精度旋转编码器单片机计数电路、该电路包括方向识别电路、双向计数电路及单片机系统。该单片机计数电路与旋转编码器一道可用作高精度角位置传感器、位移传感器、长度测量传感器等一系列高精度数字传感器 ,在控制领域具有广泛的应用价值。     

基于CPLD的正交编码信号采集和处理

介绍一种采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)对正交编码信号采集和处理的设计.为提高光电增量编码器的解码精度,以CPLD为控制核心,设计信号采集、信号处理和硬件驱动3个模块.采用VHDL硬件描述语言设计信号处理模块,将其划分为滤波器、鉴相倍频器、计数器,并进行仿真和实验验证.结果表明该设计运行稳定、反馈精度高、可靠性强,分辨率可达0.09°.     

基于PSO-BP神经网络光电编码器误差补偿研究

考虑到高精度绝对式光电编码器应用广泛,其角度测量精度对整个系统精度影响较大,但由于角度传感器生产安装过程中产生的误差等原因,使得传感器在实际应用中存在一定的误差.而使用传统误差补偿方法难以得到较好的补偿效果,本文使用一种基于PSO的BP神经网络作为角度传感器误差补偿系统的算法.通过实验验证,该种算法能够对角度传感器误差进行较好的补偿,与补偿前相比,其标准偏差提高了12.5倍,最大误差和平均误差降低到9.6％和8.5％,提高了传感器检测精度.与使用了基于传统BP神经网络和基于多项式拟合算法的误差补偿系统进行对比实验,结果表明,其补偿效果亦优于这两种算法.     

基于PSD的转轴振动位移测量与分析

针对脉冲发电机转轴高速旋转时振动位移的测量工作,以一维位置敏感探测器(PSD)作为传感器,C8051F040为微处理器,设计了一种转轴振动位移测量装置,该装置采用串口与上位机通信,上位机操作界面采用VB进行设计,对采集数据进行显示和分析;介绍了测量原理,从硬件和软件方面讨论了系统构成,对实际测量信号进行了处理、计算和分析。实验测量表明:测试结果满足转轴振动位移测量要求。