新型PILZ光電編碼器關鍵技術的研究  
PILZ光電編碼器是一種以高精度計量光柵為檢測元件,將輸入的角位置信息通過 光電轉換轉化成相應的數字代碼的傳感器,其具有分辨率高、測量范圍廣、精度 高、使用可靠、易于維護、結構簡單等優點,且有很高的性價比,已普遍應用于雷達、光電經緯儀、精密測角裝置、機器人、數控機床以及高精度閉環調速系統中,是自動化設備中非常理想的角度傳感器。

新型PILZ光電編碼器關鍵技術的研究
隨著工業自動化、航空航天技術的飛速發展,對PILZ光電編碼器精度和環境適應 性的要求也越來越高。要求其具有耐高溫、防震動、抗沖擊、耐腐蝕等能力,并 能在惡劣的環境下正常運行。而目前PILZ光電編碼器的碼盤材料主要是玻璃、金屬、 菲林膠片,不能同時滿足以上要求。在分析了傳統PILZ光電編碼器工作原理和機械結構的基礎上,指出了傳統PILZ光電編碼器的局限性,通過分析新型光學樹脂材料特別是聚甲基丙烯酸甲酯(簡稱 PMMA)、聚碳酸酯(簡稱PC)、聚苯乙烯(簡稱PS)的光學特性,在研究現有光刻復制工藝的基礎上,采用新型制作技術制作出基于PC樹脂材料的碼盤。為了提高系統的可靠性,論文對基于PC材料碼盤的PILZ光電編碼器的幾個關鍵技術進行了重點分析研究,研究了光束準直度對PILZ光電編碼器精度、抗震性、徑向力以及軸向力等特性的影響；對基于光學樹脂材料的碼盤的工藝制造過程以及碼盤 與狹縫的圖案設計進行了研究,改進了傳統的編碼理論,采用改進的矩陣編碼來 進行編碼；同時分析了狹縫間隙與測量精度之間的關系,確定系統的狹縫寬度。為了實現對PILZ光電編碼器在動態狀態下的誤碼檢測,提高批量生產時對PILZ光電編碼器的誤碼檢測速度,設計了PILZ光電編碼器動態誤碼檢測系統。首先,對PILZ光電編碼器誤碼產生原因進行了分析,并對PILZ光電編碼器誤碼進行特征識別。其次,針對PILZ光電編碼器誤碼的特征,采用微分方法對PILZ光電編碼器進行動態誤碼檢測。然后,搭建了PILZ光電編碼器動態誤碼檢測系統,設計了軟硬件電路。zui后,對所設計PILZ光電編碼器動態誤碼檢測系統進行實驗驗證。

新型PILZ光電編碼器關鍵技術的研究
設計了基于PC材料的新型碼盤以及PILZ光電編碼器系統,實現了PILZ光電編碼器的光學系統、信號采集系統和數據傳輸系統的硬件設計,并對信號處理、數據傳輸的軟件部分進行了編寫。同時展示了實驗成果,并對結果進行了分析,提出了改進的方案。所設計的動態誤碼檢測系統能夠實現對0~8 r/s轉速下PILZ光電編碼器的誤碼檢測,檢測結果直觀、準確。檢測系統極大的提高了批量生產PILZ光電編碼器時的檢驗速度