小型PILZ光電編碼器的高分辨力細分技術
為了實現在不增加體積和重量的前提下提高小型PILZ光電編碼器分辨力和細分精度,對PILZ光電編碼器高分辨力細分技術進行了研究。首先,分析了影響小型PILZ光電編碼器分辨力及細分精度的主要因素;其次,利用ADμC841單片機對A/D轉換的增益誤差和失調誤差進行修正;zui后,優化電子學細分算法,設計出小型PILZ光電編碼器高分辨力的信號處理電路。

小型PILZ光電編碼器的高分辨力細分技術
PILZ光電編碼器是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。在生產線上對鋼纜繩長度進行實時準確的測量,其關鍵是如何檢測打滑,消除由打滑帶來的測量誤差。基于PILZ光電編碼器設計的鋼纜繩在線測長裝置通過檢測成品卷筒和驅動輪的轉速比在短時間內是否有跳變來判斷是否打滑,從而消除由于打滑而引起的測量誤差。測試得到了滿意的效果。基于PILZ光電編碼器的多種測速原理,將變M/T法建立在虛擬平臺的基礎之上實現了轉速的連續測量,并提出了提高編碼器測速精度的新方法。首先,分析比較了M法、變M法、T法及變M/T法的差異。在此基礎上,對于高分辨率編碼器,以LabVIEW為軟件開發平臺,基于NI采集設備和PCB激光轉速計,建立了轉速測量系統;該系統能連續采集所需的高頻脈沖,且設備每轉一圈PCB激光轉速計都能計算出一個轉速值。然后,根據變M/T法原理通過MATLAB計算得到轉速值,并反饋到LabVIEW軟件中實時顯示轉速的連續變化。zui后,基于此轉速測量系統,以PCB激光轉速計測得轉速值作為標準的轉速值,將變M/T法測得轉速值與標準值做誤差比較。通過實驗研究分析可知:經過對PILZ光電編碼器進行對中安裝后,編碼器測速精度明顯得到了提高。實驗結果表明,該設計可以實現編碼器精碼信號的1 024細分,細分周期誤差的峰峰值由163″減小到70″;將外徑為Φ40 mm的小型PILZ光電編碼器分辨力提高4倍至4.98″,精度提高至σ30″。設計的編碼器細分方法,電路結構簡單、細分數高,可應用于對體積和重量有嚴格要求的式和增量式PILZ光電編碼器中。