基于FPGA的光电编码器信号的处理方法

细分与辨向是光电编码器这类长度、位置、位移检测仪器中对原始信号处理的一个必需环节。本文针对光电编码器信号的特点,介绍了一种在FPGA中基于VHDL语言的、采用RTL描述方式的细分与辨向电路的设计与实现,它对提高光电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的光电编码器的接口设计

详细研究对增量式光电编码器脉冲信号进行细分、计数以及传输的基于FPGA(现场可编程逻辑阵列)的接口电路。采用以高度集成的FPGA芯片为核心的设计方式,实现增量式光电编码器对信号的处理。编码器输出的数据在FPGA芯片中进行细分、辨向、计数等传输处理,最后所得的数据经寄存器存储。验证光电编码器FPGA接口信号处理系统的可行性。     

图形拟合法评估编码器细分误差

提出了一种高精度编码器细分误差的快速评估方法--图形拟合法,建立了编码器光电信号的波形发生器,确立了曲线拟合优度的判据.运用图形拟合法,对实际采集的高精度编码器莫尔条纹光电信号进行分析,得到细分误差曲线.与传统检测方法得到的细分误差进行比较,结果表明:图形拟合法用于评估高精度编码器的细分误差,设备简便,检测方法简单;数据处理由评估分析软件实现,时间短,结果显示直观;可以用于工作现场检测,能够避开速度的影响,对于研究高精度编码器动态精度特性具有重要意义.     

新型金属编码器的三个关键问题

金属光栅编码器可以在恶劣环境条件下有效而稳定地工作.本文介绍了一种新的基于不同反射层反射率差形成莫尔条纹的原理的反射式金属光栅.反射式金属光栅光栅盘基材与光栅盘加工及光栅信号的提取,与传统玻璃光栅盘有很大区别.因此,反射式金属光栅编码器的制作有较高的难度.我们通过采用新的工艺方法来制作金属栅编码器,主要解决了光栅制作、信号提取和光电信号处理这三个关键问题.     

计量光栅信号质量综合评价系统

光电轴角编码器中的莫尔条纹信号质量决定了整个系统的细分精度。计量光栅信号质量综合评价系统由编码器、数据采集卡和相应的软件组成，采用一种以莫尔信号离散采集和数据处理为主的数字化检测方法，实现了莫尔条纹信号质量各项指标的评价，对提高测量精度以及光栅系统的设计具有一定意义。     

细光栅自成像光电轴角编码器

根据光栅自成像原理,由波长为690nm的半导体激光器、准直透镜、光电接收元件和光栅等组成细光栅自成像光学系统,得到高质量的莫尔条纹信号。以此信号为基础的细光栅光电轴角编码器具有精度高、频响高、易于实现小型化等优点。该技术是提高光电轴角编码器测角精度和环境适应性的一种新的实用的解决途径。     

25位绝对式编码器

介绍了在高位数、高精度光电绝对式轴有编码器小型化研制中,采用特殊的绝对编码技术和多读数头模拟量相加获得高质量的光栅信号,并用单片机实现高倍的电插补细分,成功地研制出了小尺寸的２５位高精度绝对式编码器。     

光电编码器电路原理分析

本文以光电编码器为例介绍了数控检测系统的种类,详细分析了光电编码器的结构原理。分析SZLF-102．4BM—C05L光电脉冲编码器电路原理,把机械转角通过光电转换元件将变化的光信号转换成近似正弦波的电信号,然后由放大电路、整形电路、经频率——电压变换器变成正比于频率的电压,作为速度反馈信号,供给速度控制单元,进行速度调节。     

高精度编码器的裂相指示光栅

通过动态莫尔条纹方程,用数学分析的方法,并结合GBJ280等高精度绝对式光电轴角编码器,详细讨论了裂相指示光栅的布局特点,光电信号相位相位补偿原理,以及对编码器精度的影响。     

不同分辨率下增量式光栅编码器测量误差研究

为了研究增量式光栅编码器在不同分辨率下的测量误差,构建了一套基于旋转角加速度测量的编码器误差检测系统。首先介绍了永磁式角加速度传感器的工作原理,以及增量式光栅编码器的角加速度测量原理;然后采用角加速度传感器和增量式光栅编码器,对同一正弦振动源实际轴上的旋转角加速度进行检测,根据实验结果剖析了光栅编码器在不同分辨率下的误差产生原因;最后讨论了在进行角参数测量时,选择增量式光栅编码器分辨率的参考依据。     

基于增量式光电编码器细分的自适应滤波技术研究

利用光栅副调制原理,在建立了光栅副调制几何光学模型与物理光学模型的基础上,提出了一种针对增量式编码器细分的自适应滤波方法。分析莫尔条纹光电信号输出波形不确定的原因,通过自适应滤波方法将高频信号滤除保留基频信号。自适应滤波效果等价于一个中心频率为基频的窄带带通滤波器,当基频随机变化时其通带也会随之改变。实验证明采用这种自适应滤波技术可以较好地滤除计数信号中除基频外所有高频分量,使莫尔条纹光电信号输出波形趋近于标准正弦波,将信号失真量减小了约7/8。     

光电编码器的原理和转炉系统中的应用

光电编码器是工业生产中常用的显示设备位移的检测设备,在工业领域有着广泛的应用,尤其在闭环控制中,编码器起到不可或缺的作用。本文介绍了光电编码器在承钢150T转炉系统倾动闭环控制和氧枪位置指示中的应用。     

编码器在剑杆织机控制系统中的应用

编码器是机械、电子、光学控制、信息等多学科的交叉融合。本文介绍了剑杆织机控制系统通过编码器传递信号达到剑杆织机的送经、卷取、引纬、打纬、开口五大运动的同步，分析了剑杆织机的系统控制、阐述了光电编码器在剑杆织机中的运用。     

增量式光电编码器信号处理、显示电路的设计

以增量式光电编码器在分布式光度计中应用为例，详细介绍了光电编码器信号处理和显示电路设计，为光电编码器可靠使用提供简单有效的方法。     

增量式光电编码器信号处理,显示电路的设计

以弱量式光电编码器在分布式光度计中应用为例，详细介绍了光电编码器信号处理和显示电路设计，为光电编码器可靠使用提供简单有效的方法。     

绝对式编码器输出信号的误差自动补偿

针对目前绝对式编码器人工调试输出信号精度不稳定的情况,现设计一套输出信号误差自动补偿系统。系统通过TCP 与服务器通信,获得待补偿参数。分析信号产生误差的原因,建立径向基神经网络模型,以高精度编码器检测值作为学习目标,将形成最小误差的输出值作为精调的理想输入值,实现误差最小化,校准数据后写入编码器芯片。实验证明,使用自动补偿系统调试后的编码器各码道幅值、相位和偏移量,相较于人工手动补偿,信号误差平均减小了49.82%。     

旋转式光电编码器的设计动向

光电编码器是机械运动控制中测量转动物体位置(角度)与速度的传感器,它有旋转式与直线式两种,其中旋转式光电编码器由于精度高、安装方便,已获得广泛应用。随着运动控制产品的快速发展,我国对高精度的编码器需求大,但主要依靠进口。目前,活跃在我国编码器市场上     

编码器分度误差检测中自准直仪读数的处理方法

自准直仪与棱体或多齿分度台等角度计量器具配合使用对编码器分度误差进行检测时,自准直仪读数的处理直接影响测量结果的准确性.通过分析,提出了应用《光电轴角编码器校准规范》中分度误差计算公式时自准直仪读数的处理方法.     

ISP器件在多圈绝对式编码器中的应用

多圈绝对式编码器既可以测量一周之内的角度值,又可以测量旋转轴的旋转圈数。ISP (在系统可编程)器件1016E在双盘多圈编码器中,主要完成码制转换、校正逻辑、加法逻辑及一些辅助逻辑等所有数字电路功能。ISP的应用减小了编码器体积,提高了稳定性,还使一种结构、多种输出组合成为可能,并可方便地将并行输出信号转换为串行信号。     

增量式光电编码器在倒立摆控制系统中的应用

在单级倒立摆控制系统中,采用了增量式光电编码器进行角度监控.针对系统高灵敏度,高精度的特点,提出了抖动干扰产生的原因及其消除方法.并提出了在编码器输出A、B正交方波的前提下最多只能4倍频的结论.经实践证明,采取的措施较有效地解决了增量式光电编码器的实际应用问题.