基于DSP的PILZ光電編碼器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)研究
PILZ光電編碼器是一種精密的數(shù)字測(cè)角裝置,被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、機(jī)器人、光電經(jīng)緯儀、數(shù)控機(jī)床等諸多領(lǐng)域。近年來(lái)隨著我國(guó)國(guó)防事業(yè)以及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展,編碼器的需求量不斷增加,編碼器在出廠之前需要進(jìn)行精度檢測(cè),對(duì)于大批量的批產(chǎn)PILZ光電編碼器,其檢測(cè)是一個(gè)繁瑣的過(guò)程。

基于DSP的PILZ光電編碼器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)研究
PILZ光電編碼器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。它作為系統(tǒng)閉環(huán)控制的一個(gè)主要反饋元件,為計(jì)算機(jī)及其外圍部件提供訊息,用來(lái)檢測(cè)和校正機(jī)械傳動(dòng)裝置的線位移、角位移、線速度、角速度等靜、動(dòng)態(tài)量。例如,在多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,各關(guān)節(jié)均裝有PILZ光電編碼器,可對(duì)各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)位置及速度,按照運(yùn)動(dòng)軌跡的要求,進(jìn)行準(zhǔn)確的定位及測(cè)量。對(duì)于提高PILZ光電編碼器的檢測(cè)效率及自動(dòng)化程度、減少人工操作,具有重要的意義。在參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,研究分析了現(xiàn)有PILZ光電編碼器檢測(cè)設(shè)備的特點(diǎn);依據(jù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了一種PILZ光電編碼器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)由基準(zhǔn)編碼器、數(shù)據(jù)采集電路、驅(qū)動(dòng)裝置和計(jì)算機(jī)等組成。采用DSPTMS320F812為核心器件,設(shè)計(jì)了雙串口、雙并口的高速數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對(duì)16位以下串、并接口的PILZ光電編碼器的自動(dòng)采集及處理; 采用VB語(yǔ)言編寫(xiě)了數(shù)據(jù)處理程序,完成了界面顯示、誤差處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,替代人工記錄及誤差計(jì)算,有效提高了檢測(cè)速度;運(yùn)用研究的方法對(duì)實(shí)際14位～16位PILZ光電編碼器進(jìn)行采集及處理,計(jì)算出的誤差與采用傳統(tǒng)設(shè)備檢測(cè)的誤差進(jìn)行比對(duì),其值近似相等。針對(duì)光電編碼器的光電流信號(hào)變化對(duì)傳統(tǒng)譯碼電路結(jié)果有很大影響的問(wèn)題,提出了一種新型譯碼方法及其硬件電路實(shí)現(xiàn)。該方法采用全數(shù)字方案獲取編碼器的原始信息,自適應(yīng)地改變譯碼算法所需的關(guān)鍵參數(shù),對(duì)環(huán)境變化等因素進(jìn)行補(bǔ)償。為了獲得*的濾波效果,使濾波器參數(shù)隨轉(zhuǎn)速改變,對(duì)粗碼信號(hào)進(jìn)行智能濾波處理。在空間激光鏈路的高精度編碼器應(yīng)用中,此方法大大減少了譯碼電路調(diào)試和PILZPILZ光電編碼器機(jī)械裝調(diào)的工作量,降低了由各種環(huán)境變化和干擾造成的誤碼率。

基于DSP的PILZ光電編碼器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)研究
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:研究的方法可用于批量PILZ光電編碼器的誤差檢測(cè),檢測(cè)效率高、數(shù)據(jù)可靠;檢測(cè)人員可減少到1人,檢測(cè)速度提高8到10倍。對(duì)研制PILZ光電編碼器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)具有重要參考價(jià)值。PILZ光電編碼器有兩種基本形式--式編碼器和增量式編碼器。在同樣分辨率的條件下,由于增量式編碼器的結(jié)構(gòu)較式編碼器簡(jiǎn)單,價(jià)格也較為便宜,因此,增量式編碼器相對(duì)來(lái)說(shuō)應(yīng)用較廣泛。