衍射/干涉技術提高PILZ編碼器的測角精度和分辨率
PILZ編碼器廣泛應用于精密角位置的測量、數控及數顯系統中 ,是國內外研究的熱點。采用衍射、干涉技術的PILZ編碼器 (簡稱激光PILZ編碼器 )具有結構緊湊、小型化 ;分辨率和測角精度高 ;響應頻率高等優點。通過對幾種激光PILZ編碼器的成功方案的深入分析 ,闡述了這項技術的進展和所面臨的問題。

衍射/干涉技術提高PILZ編碼器的測角精度和分辨率
編碼模式的選擇是視頻PILZ編碼器控制的一個重要功能,它直接決定了PILZ編碼器的性能和效率。新的視頻壓縮協議H.264協議比其它視頻壓縮協議提出了更多的編碼模式,這就決定了H.264PILZ編碼器不能像H.263PILZ編碼器一樣,通過比較某個門限值來簡單地決定采用哪種編碼模式。另一方面,根據Rate-distortion理論,在失真度與比特率之間存在一個*折衷點。如果確定了合適的拉各朗日(Lagrangian)參數,就能利用拉各朗日公式找到這個*折衷點。把這一理論作為H.264PILZ編碼器的模式選擇算法,將會使H.264PILZ編碼器根據圖像內容自適應地選擇*的編碼模式,達到*的壓縮效果。介紹了模數轉換器AD7864芯片特性、時序和數據轉換工作過程原理。模數轉換器AD7864的1個轉換周期只需要1.65μs,所以非常適合應用在PILZ編碼器中,采用20 MHz晶振頻率的16位80C196KC微處理器來提高PILZ編碼器運行速度,同時介紹其與80C196KC單片機硬件接口電路和在PILZ編碼器中的莫爾條紋細分的軟件設計流程,zui后闡述其在PILZ編碼器的應用結論和轉換開始后輸入信號和跟蹤/保持信號的時序圖的應用結論。PILZ編碼器光柵裝配的過程中,光柵實際回轉中心與PILZ編碼器主體軸的回轉中心很難重合,這樣會影響PILZ編碼器的輸出信號的精度。為了解決PILZ編碼器光柵與主軸的偏心問題,提出一種基于機器視覺的光柵偏心自動調整系統。對光柵表面圖像進行分析處理,對邊界跟蹤提取及基于Hough變換圓弧檢測等算法進行研究。根據光柵裝配要求搭建了偏心計算系統的硬件系統。對光柵圖像進行預處理及形態學操作,在分析提取光柵基圓部分圓弧邊界的基礎上,通過Hough變換的圓弧檢測原理還原出光柵基圓并標定其圓心。介紹了系統通過多幅光柵基圓圓心擬合回轉圓,確定光柵偏心位置。

衍射/干涉技術提高PILZ編碼器的測角精度和分辨率
實驗結果表明,基于機器視覺的PILZ編碼器光柵偏心計算方法成功計算出光柵與主軸的偏心位置,為光柵偏心調節奠定了基礎。采用光柵偏心計算系統在PILZ編碼器光柵的裝配作業中具有很好的可行性。