采用衍射、干涉技术提高光电轴角编码器的测角精度和分辨率

光电轴角编码器广泛应用于精密角位置的测量、数控及数显系统中,是国内外研究的热点.采用衍射、干涉技术的光电轴角编码器(简称激光编码器)具有结构紧凑、小型化;分辨率和测角精度高;响应频率高等优点.通过对几种激光编码器的成功方案的深入分析,阐述了这项技术的最新进展和所面临的问题.     

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.     

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。     

高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 ,提出了光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     

新型轻武器火控系统测角仪的研究

为提高轻武器的打击精度,为火控系统设计了一种新型测角仪.首次采用光电轴角编码器作为角度传感器.系统采用三个编码器,分别对榴弹发射器的枪管高低角,智能光学瞄具的高低角和枪管的水平位置给出15位二进制实时角度值,高低方向自动测角,水平方向自动测速,测角精度＜80 s.实验结果验证了系统设计的正确性,距离1640 m的射击精度＜15 m,符合战术指标要求.     

多圈光电轴角编码器在直线位移测量中的应用

多圈光电轴角编码器是一种适用于大量程轴角位移精密测量的光电数字测角仪,其测量范围可超过整周(360°)的几百倍,甚至上千倍.利用多圈光电轴角编码器具有分辨力高、精度高、体积小、量程大以及数字量输出等优点,设计了由高精度齿轮同步带传动机构与16位多圈编码器组合而成的直线位移测量系统,并对系统的测长精度进行了检定.实验结果表明,修正后的系统测长误差低于0.065 mm,可满足中低精度的工业测量要求.     

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。     

编码器轴系晃动对测角精度影响分析

光电轴角编码器作为一种精密测角传感器,其测角精度受到多种因素的影响,其中轴系晃动是影响其精度的主要因素之一。为了研究编码器轴系晃动的规律,利用多种检测方法对轴系晃动进行检测,利用傅里叶谐波数学模型对测量结果进行分析,并结合编码器测角精度检测结果,发现测角精度与轴系晃动的低频谐波之间存在固定的函数关系,采用这种关系可以补偿编码器的测角误差。利用这种方法可以在编码器内部或在线的方式进行实时误差补偿,从而达到提高编码器测角精度的目的。这对相关仪器的测量精度的提高起到一定参考意义。     

高精度轴角编码器的多极旋变选用及结构精度设计

基于多极旋变-RDC的高精度轴角编码器在雷达轴角测量中已得到广泛使用.在该类轴角编码器精度设计的基础上,结合实际装机需要,提出了轴角编码器的多极旋变选用原则及结构精度设计要点,为该类轴角编码器的研制提供了参考.     

一种三轴转台角位置定位校准装置的实现方法

为了解决三轴转台角位置定位参数校准的问题,设计并实现了一种校准装置。该装置由光学编码盘、角度测量杆、测量基准杆、定位安装平台、连接工装、数码显示器等组成,选取光电轴角编码器为角度测量基准,设计了连接工装轴紧密连接、角度测量杆动态连接的半刚性耦合方式。实践证明：该装置具有操作简单、测量速度快等特点,测量准确度能满足三轴转台角位置定位校准的需求     

绝对式编码器在开关磁阻电机上的应用

转子位置信息是开关磁阻电机驱动系统工作的基础。基于绝对式光电旋转编码器精度高。可靠性好。直接数字量输出等优点。本文将绝对式光电旋转编码器应用于开关磁阻电机的位置检测。并介绍了硬件和软件的实现方法。且详细介绍了电机转向判断的方法。     

基于单片机的随动控制系统设计

介绍了以51单片机为控制核心的数字式随动控制系统的硬件组成及软件设计。整个系统为一个三闭环的复杂多功能控制系统。其中两个模拟内环为电流环和速度环，数字外环（位置环）采用三只高精度的14位绝对式轴角编码器作为角位移传感器。该系统具有结构简单，接口功能强大，通用性强等特点，可广泛应用于负载较大的机电设备的伺服控制中。     

基于后验误差拟合的角位移测量误差补偿

在航天、军事、工业这些对器件的体积有着严格要求的领域，光电编码器不仅要求减小外径尺寸和重量，更要提高其测量精度。本文以光电编码器误差补偿方法为研究对象，基于后验误差拟合方法确定误差模型参数，从而实现对小型光电编码器的深度误差补偿。分析了影响光电编码器测角误差的主要因素，建立了长周期误差和短周期误差模型。然后，采用后验误差拟合算法实现了对误差模型参数的确定，提出误差补偿算法；最后，对某一小型光电编码器进行实验，验证了所提出误差补偿算法的性能。某型号光电编码器补偿前的精度为22.48″，补偿后的精度为5.82″。实验表明，采用后验误差补偿方法可以不考虑误差影响因素的大小，直接对编码器进行误差补偿，具有效率高、补偿准确等优点，极大地提高了批量生产时光电编码器产品的精度。     

光电编码器在非圆齿轮滚齿加工自动对刀中的应用

对刀是非圆齿轮滚齿加工时的关键工序.传统对刀方法依靠人工利用对刀规对刀,费时费力.在分析传统人工对刀的基础上,提出了一种新的自动对刀方法.该方法在滚刀轴和工件轴上各加装一光电编码器,通过合理设置滚刀轴与工件轴的机械零位与各自轴上的光电编码器零位重合,可实现自动重复对刀,从而显著提高对刀精度和效率.     

航天级光电编码器的信号处理系统设计

为了实现航天级光电编码器的小型化,减小航天设备的体积、重量并满足其冷备份要求,设计了具有双读数系统的航天级光电编码器信号处理系统。首先,介绍了双读数系统航天级光电编码器的精码和粗码信号处理方法以及信号处理系统的小型化和可靠性设计;然后,从光电编码器误差产生的原因及空间分布特征出发,对双读数系统航天级光电编码器进行了精度分析;最后,采用比较法,以23位高精度光电编码器作为角度基准,对该光电编码器进行了精度检测。实验结果表明:应用该信号处理系统的双读数系统光电编码器的分辨力为20″,精度σ≤30″。该系统已在工程项目中得到应用,实践表明系统的设计满足航天设备的技术要求。     

小型光电编码器长周期误差的修正

针对小型光电编码器长周期误差成因及分布规律复杂的特点,提出了一种光电编码器长周期误差修正方法。建立了基于正交三角函数基的傅里叶神经网路误差修正模型,将光电编码器输入输出间的非线性优化问题转化为线性优化问题。误差修正模型以高精度基准编码器输出值作为学习目标;引进模拟退火策略的差分进化算法对网络进行训练,保证了在训练的初始阶段具有较强的全局寻优能力和在训练后期具有较快的收敛速度和较高的精度。运用设计的方法对16位小型光电编码器进行了长周期误差修正处理,实际测试显示：编码器的峰值误差由45"~-17.5"减小到10"~-8.75",长周期标准偏差由修正前20.3"减小到修正后4"以下。结果表明提出的长周期误差修正方法提高了光电编码器的精度。     

无卡轴旋切机床进刀速度伺服控制

通过对无卡轴旋切机床的工作原理、传动过程和刀架进给期望速度函数的分析,指出旋切控制的关键在于刀具进给与原木实际转动速度的配合。采用旋转编码器实时检测原木转动线速度以及刀架进给速度,使用数字控制器和无速度传感器异步电动机矢量控制对刀架进给过程进行控制,从而实现了无卡轴旋切机床进刀速度伺服控制。该控制方法通过引入实际原木转速和刀架进给速度的反馈,采用自适应模糊控制策略有效地提高了系统的精度和抗干扰能力。理论与应用实践证明,该方法具有良好的应用价值和市场开发前景。     

光电编码器误差检测转台的动态精度标定

由于光电编码器动态检测转台的分辨率、精度和转速都比较高,传统检测手段很难精确标定该类转台的动态精度,故本文开展了转台动态精度标定方法的研究。首先,分析动态转台工作原理,指出了影响转台动态精度的主要因素。然后,研究了动态误差的主要特性,提出了一种基于动态重复性的转台动态精度标定方法。最后,设计了FPGA+USB的数据采集电路,实现了对转台动态精度的标定。对自行研制的转台进行了动态精度标定。标定结果显示:提出的动态精度标定方法能够实现对转台的标定,验证了该转台能够实现对被检编码器的动态检测,解决了研制动态转台时缺少动态检测精度标定方法的难题。