一种新型电容式编码器

一种新型电容式编码器山东工业大学岳明君，栾芝芸在机械制造过程的加工、测量、控制和补偿系统中通常要把主轴或其它零件的每一转分成若干等份，即要对主轴的转动量进行编码。常用的编码器多为每转输出１０２４个方波信号，圆光栅可达几万个。但光栅制造工艺复杂、价格昂...     

一种新型光学编码器

光学编码器是长度和角度测量最常用的传感器,两种传统光学编码器:绝对式和增量式光学编码器的光学图案、位置编码原理和信号处理电路各具特色,随着科学技术的发展,一种新型光学编码器方案:准绝对式编码器,继承了二者的优点,根据其串行位置编码原理,借助计算机辅助设计,获得了全周100个位置的编码方案,设计了相应的准绝对式编码器;通过与两种传统编码器特点的比较,突出了准绝对式光学编码器的显著特点,指明了其未来良好的应用和发展前景.     

单圈绝对式编码器的研制

单圈绝对式编码器是国际上新出现的光栅编码技术之一.它突破了传统的光栅编码原理,使用了一种新颖独特的黑白条纹编码方式进行角度测量;它的实现需要融合传感器技术、图像处理技术、计算机控制技术为一体.详细介绍了单圈绝对式编码器的基本原理和理论依据,具体给出了系统硬件设计方法.实验结果充分说明了系统设计及理论依据的正确性.     

光电轴角编码器细分信号误差及精度分析

高分辨力光电编码器通常利用码盘精码两路正交的正、余弦信号,通过细分达到高分辨力.为使细分技术更加完善,本文对细分误差进行了专题研究.分别对信号直流分量误差、幅值误差、相位误差、谐波分量误差、噪声误差和量化误差等进行了数理分析,通过对细分误差的特性分析,得出了误差规律及其计算公式,形成了比较完整的光电编码器细分误差及精度分析的数理结果.结果表明,一般情况下细分精度在1.5％左右.文章指出,利用码盘精码通过细分提高分辨力,应在码盘选择、轴系设计、信号提取、电路设计、工艺调试等各个环节充分考虑细分误差的影响.研究结果可用于在产品设计时,合理进行误差分析与分配,预估产品的精度,为减小设计误差提供参考.     

绝对式智能多圈编码器

介绍了一种新研制的绝对式智能多圈编码器,它能对一周(360°)进行2000等份编码,记忆4096转,即使在掉电的情况下主轴继续转动,而角度和圈数信息仍然不会丢失。它内部利用MCS8098单片机来实现码制转换、分辨率当量选择、零点和量程设置等多种功能,用户可自行操作。其内设有多种输出方式,它的输出信号能进行远距离传输,可以直接与计算机接口联接或直接用来推动显示单元。     

绝对式光电编码器的编码理论研究进展

介绍了用于角度测量的绝对式光电旋转编码器的编码理论研究概况,具体包括反射式格雷码、矩阵码、m序列码和单码道格雷码的绝对位置编码方法和编码特征。绝对位置编码的发展过程是以唯一性和单变性为基础特性,以单码道性为最终目标进行编码矩阵列数的缩减。目前,编码类型的发展经历了n条码道的反射式格雷码、n/3条码道矩阵码、2条码道的m序列码以及1条码道的单码道格雷码,已经达到单码道的最终目标。由于单码道格雷码编码理论尚不完善,仍依赖搜索获得编码,因此其快速构造方法是未来绝对位置编码理论的发展方向。最后,对近几年发展起来的基于图像传感器的非编码测量方法进行了介绍和展望,该方法是对传统测量方法的颠覆,有望成为光电式旋转编码器的另一个发展方向。     

旋转型编码器的应用

介绍了旋转犁编码器主要参数、分类、输出传递形式和输出的编码形式等内容.介绍了旋转编码器在YA7232D/H型磨齿机和宝钢1080项目的具体应用中,具体实践以及应注意的要点.它指出了绝对编码器在空间位置定位的唯一性决定了它抗干扰特性强、数据可靠性高和光电编码器在角度、长度、速度的测量的应用广泛性.     

一种新的拉线式位移传感器的设计及其应用

研究了一种新的拉线式位移传感器的设计及其应用。简要分析了传统拉线式位移传感器的工作原理及其不足,针对此从结构上对这种传感器进行了优化设计,并从性能上对所设计的传感器进行了分析。实验证明所设计的传感器测量精度高、耐磨性好、具有良好的研究和应用价值。     

用于星载激光通信终端的绝对式光电角度编码器

针对星上激光通信终端二维转台的精确控制,设计了实时测量转台旋转角度的专用型光电角度编码器。根据星载激光通信终端所需测角系统的设计指标,分别对光电角度编码器的码盘、指示光栅及光电信号的提取方法进行了设计和选择。其中,格林二进制绝对式编码结合高质量的电子学细分,实现了编码器24位的绝对角度测量;四象限矩阵编码方式有效地减小了码盘的径向尺寸;分体读数头式指示光栅较整周玻璃盘大幅度压缩了体积和重量。在室温条件下对安装在星载激光通信终端上的光电角度编码器进行了测角精度检测。结果表明:该测角系统的角度测量精度约为0.7″(优于1.0″)。激光通信终端设备的在轨稳定运行及捕获、跟踪和通信功能的正常发挥,进一步验证了所设计的光电角度编码器测角精度高、抗辐射能力强、工作可靠性高,满足星载激光通信终端设备的应用要求。     

S7-200 PLC控制的大锭半连铸引锭装置

本文叙述了应用S7-200PLC控制原理和方法．根据半连铸生产工艺要求编制了程序，使整个系统能够按照工艺要求进行工作，提高产量和质量使得在成本较低的情况下达到与国外引进设备相同功能的效果。     

新型关节式三坐标测量机的研究

本文提出了一种新型关节式三坐标测量机，简要说明了它的工作原理、教学模型和仪器结构，并介绍了其优点与应用前景。     

一种新型粘度在线检测传感器的设计

介绍了一种基于增量式旋转编码器和悬臂梁式弹性元件的新型旋转式粘度在线检测传感器的设计。该传感器的测量范围为糖膏粘度的范围,它同样适合测量其它大粘度的流体,且检测精度高。本文重点介绍该传感器的结构、测量原理和核心弹性元件的设计,并分析了传感器的误差。用ANSYS有限元分析弹性元件最大挠度和应力,证明设计是合理的。     

The development of a multi-turn absolute encoder—a new concept in accordance with a design insensitive to accuracy

A new design concept of a multi-turn absolute rotary encoder which is insensitive to the accuracy of encoder components is proposed. This new design does not demand high accuracy of the encoder structure other than the fundamental pattern to produce the least significant digit. The allowable error in the encoder structure is compensated by electronic light circuits. This absolute encoder has been applied to the measurement of height position in a cylindrical form-measuring system. The new encoders can be connected in series by reduction gears whose accuracy is fairly rough, so that a multi-turn device in realized. The allowable tolerances in the encoder structure are presented.     

数控机床伺服系统高精度位置检测研究与实现

提出了一种应用TMS320LF2407 DSP实现数控机床永磁交流伺服系统电机转子磁极位置的检测方法，该方法充分利用了DSP片内资源，在不增加编码器分辨率的基础上减小了量化误差，提高转子位置检测精度，降低了系统成本。实验结果证明了这种检测方法的精确性和实用性。     

平面正交光栅在数控机床误差测量中的应用

介绍了平面正交光栅测量系统的构成、测量原理和测量轨迹的设计 ,提出了利用平面正交光栅进行数控机床运动误差测量、误差参数辨识和误差轨迹测绘的方法     

八矩阵超小型绝对式光电编码器

为了实现高精度、高可靠性、绝对式光电编码器的小型化,研究了编码器的编码方式和读数头的结构。介绍了编码器码盘所采用的八象限矩阵编码(即八矩阵码)原理,对比传统四象限矩阵码,八矩阵编码的优点在于它仅需两圈就可以实现10位自然二进制编码:码盘第一圈四路信号实现格雷编码的高三位,第二圈八路信号实现格雷编码的低七位;再经格雷编码与自然二进制的译码关系,得到10位自然二进制码。运用错位移相的方法设计了狭缝的精码窗口,获得了圆光栅莫尔条纹;同时,采用单头读数,减少了发光元器件(光源)的数量。最后,介绍了信号提取方法。实验结果表明,设计的八矩阵编码器实现了超小体积为Φ25mm×16mm,重量28g,分辨率经过电子细分达到了16位,精度(1σ)优于30″。极高的可靠性可保证该编码器在极其苛刻条件下长期正常工作,适于在航空航天和军事领域应用。     

Mahr891E齿轮测量机电子手轮倍频鉴相电路研制

介绍了M ahr891E齿轮测量机改造中电子手轮倍频鉴相电路的研制。利用纯逻辑电路实现了电子手轮脉冲的4倍频鉴相,借助EDA工具Q uartus II 4.0对上述电路进行了设计和仿真,并在CPLD器件中实现了该电路。分析了电子手轮操作过程中造成鉴相电路输出信号不稳定的原因,给出了解决该问题的方法。讨论了电子手轮脉冲在进行4倍频之后还需进行高倍频的必要性。介绍了锁相环及其倍频技术,运用集成CM O S锁相环CD 4046结合CPLD器件设计了100倍频电路。以上电路均已应用于M ahr891E齿轮测量机新测控系统中,使用效果良好。     

基于卡诺图的均布式绝对位置编码

提出了一种基于卡诺图的均布式绝对位置编码，介绍了该绝对编码的生成方法及在绝对位置角度传感器中的应用。基于卡诺图的均布式绝对位置编码是一种单码道绝对位置编码，克服了传统位置编码随精度提高而码道增多、工艺上不易实现的缺点，可缩减码盘的直径，为绝对位置角度传感器的高精度、小型化开辟了一条新的途径。     

基于单片机的增量式光电编码器接口的设计

介绍了低速增量式光电编码器接口的鉴向计数原理，以及实践过程中所要注意的问题，并通过实验验证了接口的可行性与适用范围。