轻量化绝对式多圈光电编码器研究

为有效减小多圈编码器体积、重量并满足高位数多圈记忆的要求,设计了轻量化绝对式多圈光电编码器。多圈编码器采用绝对式矩阵码盘设计,将编码器的绝对码设计在齿轮上,减小了以往绝对式多圈编码器的多级码盘结构和齿轮结构;采用多级齿轮串行结构,缩小了多圈编码器齿轮的高度,便于安装、结构简单。设计的14位超高位数绝对式多圈光电编码器,外形尺寸为φ60mm×20mm,圈数为214=16 384圈,实现了电机转动圈数的绝对记忆功能,具有圈数记忆位数高、重量轻的特点。     

基于光电编码器的空间相机调焦控制系统设计

为了确保空间遥感相机的成像质量,设计了采用光电编码器的输出值作为线位移反馈量实现闭环控制的调焦控制系统.从保证航天航空设备安全性、可靠性、高精度、高抗干扰能力出发,介绍了反馈装置的选取原则,阐述了调焦控制系统的构成,给出了调焦控制系统的硬件及软件实现,并对调焦控制系统的精度进行了实验分析.本调焦控制系统在航天相机中的应用试验表明:应用光电编码器的角度量输出值作为反馈量形成闭环控制的调焦控制系统,减少了由于步进电机和机械传动结构本身造成的调焦误差,具有较高的调焦精度,满足总体设计的像平面位置控制精度为±2个光电编码器码值的要求.

Abstract：

In order to insure the imaging quality of space remote-sensing camera, put forward is the focusing control system which adopts the output value of photoelectric encoder as line displacement feedback to realize closed loop control. Based on the ensurence of safety, reliability, high precision and high resistance of the spaceborne equipments, selecting principles of feedback equipment are introduced; the composition of the focusing control system is expounded, and its hardware and software are presented, and the precision of this system is analyzed. This system has been applied in the some spaceborne camera, and the experiment shows that: as it decreases the focusing error caused by the step motor and mechanical transmission structure, this focusing control system owns a high focusing precision and satisfies the designed requirement that the control precision of image plane is 2 code value of photoelectric encoder.     

基于空间滤波方法的多圈绝对式编码器

本文介绍了一种游标编码类型的多圈绝对式编码器。对码盘狭缝采用空间滤波的插补细分方法。光学编码器由LED光源、光电二极管阵列和具有3圈码道的码盘组成．通过光学方法进行绝对角度的测量。编码器测角精度达1／100000，编码响应速度达3000mp。轴的转数由一个采用“记忆轮”原理的磁力泡计数器计数，最多可达32487转。数据存储或转数记忆无需供电。     

基于DSP的绝对式光电编码器串行接口设计

为了实现SSI接口的绝对式光电编码器在电机伺服控制系统中对电机位置的检测,采用了DSP芯片TMS320F2812的通用I／O口模拟SSI接口与绝对式编码器之间的通信,编写了模拟SSI接口通信时序程序并做了绝对式编码器位置检测实验,获得了绝对式编码器全范围的输出值,单圈数值为O-25536,经4096圈可输出范围O-268435456数值。得到了绝对式编码器在电机伺服控制系统中可实现位置精确采集和精确控制以及利用通用I／0口,实现SSI接口通信,其具有设计简单、成本低、易维护、位置检测精确以及可替代专用解码芯片的特点。     

基于CANopen协议的多圈绝对光电编码器的设计

光电编码器是用来检测角度、位置、速度和加速度的传感器。依靠轴杆、齿轮、测量轮或绳缆的控制,线性位移就能被检测。光电编码器把实际的机构参数转换成电气信号,这些信号可以被计数器,转速表、PLC和工业PC处理。光电编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值,特别是在定位控制系统中,光电编码器减轻了电子设备的计算任务,从而省去了复杂和昂贵的输入装备。CANopen协议以其成熟的结构,以及抗干扰能力强等优势越来越多地应用到各种工业活动中,成为各种行业的标准,已成为未来现场总线发展的一种趋势。该文介绍使用C8051F504单片机芯片实现光电编码器数据采集和CANopen协议的方法并给出其软硬件设计方案。     

一种基于双传感器互补的高精度光电编码器

针对光电检测原理,分析影响编码器精度的因素主要有在光电信号插补细分过程中直流偏量、幅值误差和相位误差以及安装偏心导致的长周期误差.通过对以上误差形成的原因进行研究,提出一种基于双传感器互补的检测方式,降低了光电编码器对同心度的要求,进一步提高了编码器的精度.     

空间多光谱CCD相机调焦精度分析

调焦精度是保证多光谱CCD相机成像质量的关键技术之一,针对星载对地观测多光谱CCD相机大视场角、宽地面覆盖的离轴三返光学系统结构特点,设计实现了一种高精度调焦系统。首先以CCD多光谱相机感应谱段中最短波长计算出相机调焦需求精度10.00 m,根据多光谱CCD相机的光学系统特点,对比常用的传统航天相机的三种调焦方式,选择CCD焦平面调焦方式;然后提出采用以步进电机为动力源驱动高精度涡轮蜗杆副、齿轮副做旋转运动,通过超精密级滚珠丝杠将旋转运动转换为直线运动,并结合直线导轨约束运动形式,以14位绝对式编码器为位置检元件组成高精度调焦系统,经计算,调焦系统的理论灵敏度为0.12 m,该调焦系统具有结构简单紧凑、调焦灵敏度高的优点;最后通过实验测试,在2.2 mm调焦行程内实际调焦精度3.62 m（3）,调焦系统随相机经过力学环境实验、热真空环境实验后的复测调焦精度为3.64 m（3）。测试结果表明:所设计的调焦系统设计合理,结构可靠,调焦精度稳定性高,满足多光谱CCD相机成像清晰对调焦精度的要求。     

一种风力发电机组变桨系统用13位绝对式光电编码器设计

编码器在风电系统中主要用于拾取变桨控制系统以及双馈发电机转子转速或者位置的数据,这两组数据对提高伺服电机驱动的精确度提供了重要的数据,从而实现了变桨系统对浆叶的精确定位和复位控制,为整个风力发电系统的发电效率和电能质量的提高发挥了重要的作用。     

双波段航空相机红外调焦机构的设计

为了补偿双波段航空相机在复杂环境下产生的离焦,设计了一套调焦机构。该调焦机构通过采用蜗轮蜗杆和 偏心凸轮的传动方式,将凸轮的旋转运动转化为调焦镜的直线运动,解决了离焦问题。该机构具有传动比大、运行平 稳,结构紧凑,抗振、抗冲击,可实现自锁以及模块化等优点。通过计算可知,该机构的调焦镜的位移 精度为0.0026mm,满足使用要求。仿真分析结果表明,该方法具有可行性。     

航天光学遥感相机多谱带滤光片设计与考核方法

多谱带滤光片是航天光学遥感相机上的关键器件。其兼具多个谱带滤光及探测器封装的功能,特征尺寸多,膜系复杂,其设计及考核过程相比全色或单谱带滤光片要复杂得多。介绍了多谱带滤光片的基片外形尺寸、滤光窗口尺寸、像元位置标识窗口、封装对准标识等关键特征尺寸的设计及计算方法。分析了滤光片的设计加工误差对滤光片与光敏芯片的封装对准精度、探测器在焦平面上的配准拼接以及相机的光谱响应特性等的影响。并基于现有的航天器环境考核方法提出了一套针对多谱带滤光片的环境考核流程和测试方法。最后给出了某相机多谱带滤光片的设计及考核应用实例。     

多码长码率兼容的多元LDPC码及编码器设计

为适应海上无线通信信道的时变特性,突破多元LDPC码长码率不兼容的技术现状,构造一种多码长码率兼容的多元LDPC码,可以实现在多种码长、多种码率间的相互兼容,并完成编码器的设计.借鉴5G二元LDPC码校验矩阵的特殊结构并将其扩展至伽罗华域,设计的多元LDPC码在兼容多码长码率的同时,又拥有优秀译码性能和较低的硬件实现复杂度.该设计在Xilinx xc7k325tffg900-2芯片上进行实现,采用部分并行的编码方式,兼顾编码效率和硬件开销,可以实现五种信息位长和五种码率间灵活切换.工作时钟频率可达370 MHz,在该时钟频率下编码器吞吐率最高可达601.8 Mbps.     

航空光电遥感器高精密紧凑型调焦机构的设计

针对航空光电遥感器在不同工作环境下会产生离焦这一问题,采用移动镜组方式进行调焦,以保证其成像质量。该调焦机构采用消间隙丝杠螺母副作为传动机构,采用六个精密轴承及弹性预紧组件作为导向机构,同时采用一对电涡流传感器及一个菱形被检测件作为测位移传感器,在有限包络尺寸下最大程度保证其调焦精度。从传动误差和传感器组件误差两方面对调焦机构进行精度分析,并且搭建实验平台对其进行了传动定位精度实验和晃动精度实验。实验结果表明,该调焦机构的传动定位精度在±6 μm以内,晃动精度在±4″以内,满足光学系统提出的调焦精度设计要求。     

多码率国标发射机信道编码器的设计与实现

提出了一种三码率、低复杂度、可扩展的国标数字电视信道编码器的结构,并采用Altera公司的Stratix芯片实现。该编码结构主要采用自顶向下的设计方法,通过对编码算法、编码结构进行优化调整,取得了编码器硬件实现中的资源占用与编码效率的平衡。通过Verilog时序仿真分析表明,该编码器信息吞吐率为50Mbit/s,具有较高的实用价值。     

一种多音圈式全数字扬声器的设计与实现

提出了一种由USB数字音频接口、数字开关电流源电路和多音圈式换能器构成的数字扬声器设计方案。USB数字音频接口将WAV文件转换为并行数字信号输出,数字开关电流源电路根据数字信号控制相应位音圈的通断,多音圈式换能器按匝数权值实现电流到声音的转换。实验结果表明,在声音效果相同的情况下,和传统扬声器相比,数字扬声器具有低功耗,强抗干扰能力等优点,充分说明了该方案的可行性及良好的应用前景。     

奥地利微电子高分辨率角度位置传感器为汽车应用提供卓越性能新款旋转编码器 AS5134专为无刷直流电机换向应用而设计

奥地利微电子发布一款经过AEC-Q100全面认证的旋转编码器芯片AS5134.该创新IC专为汽车应用中的无刷直流感测而设计,并支持高达150℃的环境温度,扩展了其成功的磁性旋转编码器系列.