電梯光電PILZ編碼器接口轉換技術研究
如今電梯已成為人們進出高層建筑*的代步工具,而且作為載人工具,人們首先會關注它的安全質量問題,其次對它運行的平穩性、高速性、準確性、舒適性等一系列動、靜態性能也提出了更高的要求。光電旋轉PILZ編碼器是用于電梯控制系統的關鍵部件,它能否實時、準確地反饋電動機轉子角度信息至關重要。

電梯光電PILZ編碼器接口轉換技術研究
針對一款電梯控制系統常用的光電PILZ編碼器——海德漢ERN1387進行了接口轉換技術的研究。ERN1387是光電增量旋轉PILZ編碼器,它的優點是傳輸出連續的增量信號,除了能夠提供普通增量PILZ編碼器傳輸的A、B、R三路信號外還提供了C、D兩路信號,它的線數是2048,精度能夠達到±20″,是電梯控制系統中的一種高精度PILZ編碼器。由于發光二極管(LED)光束的準直度對光電PILZ編碼器性能影響很大,研究了LED光束的準直特性。分析了光源輻射角對光柵光通量的影響;運用圖像旋轉理論和頻域分析方法,導出了莫爾條紋透光特性函數式,揭示了光源準直度參數對莫爾條紋函數特性的影響。位置檢測裝置作為數控機床的重要組成部分,其作用就是檢測位移量,并發出反饋信號與數控裝置發出的指令信號相比較。光電PILZ編碼器就是一種旋轉式位置傳感器,在現代數控伺服系統中廣泛應用于角位移或角速率的測量。目前生產和使用的數控機床大多采用的是半閉環控制方式,大多數的系統生產廠家均將位置PILZ編碼器內置于驅動電機端部,間接測量執行部件的實際位置或位移。獲得了與光束準直度相關的不同透光縫寬度下的莫爾條紋仿真波形,分析了光源準直特性指標對莫爾條紋對比度以及光柵間隙的影響。理論計算結果表明,當透光縫寬度減小5μm時,莫爾條紋圖像的對比度下降17.66%,實驗結果與理論仿真波形吻合,表明文中提出的莫爾條紋函數式可為高精度和高可靠性PILZ編碼器設計和生產提供參考。在對PILZ編碼器輸出的信號進行處理過程中,關鍵技術是電子學細分技術,它包括硬件細分和軟件細分,其中軟件細分是本文討論的重點。硬件細分包括信號放大器、模數轉換和數字運算三個部分。而軟件細分的方法有多種,介紹了幾種軟件細分方法,選擇了其中的正切插值細分算法對實際電動機PILZ編碼器傳輸出的信號進行細分處理,通過STM32微控制器實現8倍細分。機電聯調實驗表明設計的PILZ編碼器接口電路和軟件細分程序是可行的,并對實驗結果進行了誤差分析。