高分辨力面阵图像式光电编码器的测角技术

为实现面阵图像式光电编码器的小型化及高分辨力,研究了面阵图像式光电编码器的码盘编码和基于图像处理技术的精码细分算法.首先根据光电编码器的性能指标要求设计相应的码盘尺寸;然后通过图像传感器采集随轴系转动的码盘图样;微处理器接收图像数据,通过图形识别算法得到粗码角度,并采用改进的基准线质心算法,计算亚像素级的精码角度信息.最后由粗码和精码组成光电编码器测角数据.实验结果表明,设计码盘直径为φ45 mm的面阵图像式光电编码器,在不配备光学镜头的前提下,采用研究的精码细分技术,可实现4 096份细分,测角分辨力达到5″,角度误差峰峰值为61″.该面阵图像式光电编码器和精码细分技术可以提高编码器的分辨力,缩小编码器体积,减轻重量.适用于航空航天领域对小型化光电编码器的需求.     

双读数系统的航天级绝对式光电编码器设计

为了有效地减小航天相机的体积,减轻其重量并满足冷备份要求,设计了双读数系统的航天级绝对式光电编码器.根据航天相机的要求,对绝对式光学码盘进行了小型化设计;根据码盘的特点,研制了双读数狭缝盘及读数系统;最后,对设计的双读数系统的航天级绝对式光电编码器进行了精度检测.实验结果表明:双读数系统的航天级绝对式光电编码器外形尺寸为50 mm×32 mm、重量为150 g、分辨力为20″、精度σ≤30″.本编码器具有读数系统冷备份功能,且体积小、重量轻、抗干扰能力强,可满足航天相机的要求.     

双读数系统的天基绝对式光电编码器设计

为了有效地减小航天相机的体积、减轻其重量并满足冷备份要求,设计了双读数系统的天基绝对式光电编码器。首先,根据航天相机的要求,对绝对式光学码盘进行了小型化设计;然后,根据码盘的特点设计了双读数狭缝盘及读数系统;最后,对设计的双读数系统的天基绝对式光电编码器进行了精度检测。实验结果表明：双读数系统的天基绝对式光电编码器外形尺寸为f50 mm×32 mm、重量为150g、分辨力为20″、精度为σ≤30″。本编码器具有读数系统冷备份功能,且体积小、重量轻、抗干扰能力强、满足航天相机的要求。     

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.     

基于相位拟合的绝对式光电精密测角方法

单码道绝对式轴角编码器具有分辨力高、结构简单、可靠性强等优点。为实现角度高精度快速识别和细分测量,提出一种基于相位拟合的绝对式编码器角度细分方法。该方法利用最长线性反馈移位寄存器序列(m序列)进行单码道绝对式编码,首先对CCD采样电平信号进行计数,判断码值组合后得到粗码译码数据;接着利用牛顿迭代法实现三角函数拟合从而获取相位信息,并提出基于相位信息的角度细分算法获得细分角度;最后结合粗码数据与细分角度得到角度信息。实验结果表明,提出的新型测角方法测角标准偏差达到4.57″,最小分度误差仅为0.23″,该方法大大提高了分辨力和精度,并且从原理上避免了码盘粗大误差对测角的影响。     

小型绝对式矩阵编码器

绝对式编码器具有固定起始点、读数可靠等优点。但传统的绝对式编码器码道圈数多,结构尺寸大,给某些方面的应用带来不便,希望结构尺寸小。本文介绍一种小型绝对式编码器的设计方法,其中包括:绝对式矩阵编码盘的设计;工作原理;矩阵译码方法。传统的14位绝对式编码器最小径向尺寸为φ130mm,而采用矩阵式编码盘,同样位数的编码器径向尺寸可缩小到φ65mm。     

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。     

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.     

小型光电编码器细分误差校正方法

为提高小型光电编码器精度,设计了精码莫尔条纹信号细分误差校正方法.首先建立存在直流分量、幅值误差、波形畸变的精码光电信号的波形方程,然后利用牛顿迭代法将两路精码细分信号校正至标准的正弦和余弦信号,最后建立两路信号间的正交性误差模型,通过最小二乘法求解出正交性误差校正参数.运用本文的细分误差校正法对某16位小型绝对式光电编码器进行误差校正处理,经测试,细分误差峰峰值由校正前的160″减小到校正后的48″.实验结果表明:研究的误差校正方法可以有效地减小细分误差、提高编码器精度,对于研制小型化、高精度光电编码器具有重要意义.     

单码道绝对式角度编码器的编码及解码原理

研究了绝对式角度编码器的编码原理及解码方法.在分析国外已有编码原理的基础上,提出了一种新的编码和解码方法来确定编码器参考线的位置.使用码区编号的概念后,使得编码器的原理变得非常简单CCD传感器获取至少一个码区的编码后,依据该码区内相邻条码标识符间的关系获得码区编号,即可以得到每个条码的粗测值;由CCD传感器每个像素代表的角度值及码区内每个条码至参考线的像素可以获得该条码的精测值,将粗测值和精测值组合成参考线的最后测量结果.这里还研究了条码总数N,码区内条码个数m和条码种类k间的关系,并以单码道绝对式角度编码器为例对编码器的理论精度进行了估计.     

单环胀紧联结套的设计与制造

介绍了一种与传统胀紧联结套结构不同的单环胀紧联结套的工作原理及设计加工要点。单环胀紧联结套除具备传统胀紧联结套功能特点外，还具备回转精度高的特点。适用于高转速、高精度、安装空间狭小的场合。     

基于链码的金属磨粒分形参数计算

介绍了基于链码的磨粒分形参数及其计算方法，采用编写的磨粒识别程序，对不同磨损阶段测得的磨粒分布数进行分析，可以得到磨粒二重分形参数和拐点数值，发现磨粒分布分形维数的变化与磨损状态改变相对应。该方法用于磨粒分形特征与磨损状态相关性规律的研究识别，简便快捷。     

基于PDM柔性编码系统的研究与应用

分析了广西某企业的产品设计数据信息,确立了PDM系统的编码对象;使用模板的思想为产品数据信息分类编码;为了满足企业需求并使系统统一编码,提出了一种系统编码和对象编码相结合的思想。并以图文档为对象设计系统编码。     

视觉测量中可纠错的编码点识别及提取

针对视觉测量中经常发生椭圆点检测错误,影响三维场景的匹配,甚至影响三维重建的问题,设计了一种可纠错的编码点方案。将信息论中的信道可纠错编码方法用于编码点的设计,基于线性分组码将编码分为信息元和校验元,从而设计了生成矩阵和校验矩阵。在检测出错误时利用伴随式矩阵进行纠错,最后进行解码实现三维匹配。分析了编码点的解算及提取,从而大大提高了编码点的抗噪性。该方法不仅具有高的抗噪性能,同时可进一步拓展空间并且具有较好的实用价值。实验表明:文中设计的编码点方案完全可行,具有易于识别、可自行纠错的优点,在发生1位编码点错误的情况下可以实现100%纠错。     

高速BIN码到BCD码转换电路的设计

二进制(BIN)码到二—十进制(BCD)码的转换在信息科技,工业控制领域具有非常广泛的应用,但大部分由软件实现。论文对一种基于移位算法的转换电路进行了优化,并在原电路基础上提出了一种新的电路设计方法。     

基于链码跟踪的边缘异物检测方法研究

针对传统的异物检测方法不能检测出罐装、瓶装等包装产品边缘异物的缺点,提出了基于链码跟踪的边缘异物检测方法。物体边界上连续3点的绝对链码和（平均链码）可以表示边界点的切线方向：若产品边缘无异物,则边界是光滑的;若有异物存在则必然会在边界曲线上存在突变点。实验结果表明,该方法可以准确地设定检测区域,有效地检测出边缘异物,在一定程度上提高了产品异物的检出率,具有很高的实用价值。     

ERP系统物料编码的建立及维护

结合实例,就ERP系统物料编码的建立及维护作了阐述,并指出了编码过程中应注意的问题及常见问题的解决方案。     

CMI码的编译码电路设计及应用

针对数字光纤通信传输信号码型的要求,介绍了CMI码的编译码原理及应用,并给出基于protel99仿真软件平台下的电路设计,对于光纤信号传输的线路码型及设计数字光端机具有一定的参考作用。     

PDM中产品二维信息编码器的设计

以某锅炉企业为例，设计了一套用于产品动态编码的分析器，分析器以产品的二元式(种别码 属性码)作为动态输出，属性码直接指向一动态对象信息表，作为产品的有关属性集合，这样通过二元编码输出即可获得对象所有的信息，从而为企业的PDM开发打下良好的基础。