小型皮爾茲PILZ光電編碼器誤碼自動檢測系統
在批量生產PILZ光電編碼器時,對PILZ光電編碼器是否存在誤碼進行檢測是一個重要的環節。現有的檢測方法采用二進制燈排手動轉動編碼器用肉眼進行觀測,存在手動檢測慢、肉眼觀測誤差較大、檢測結果受轉動速度影響等缺點。在大批量生產的PILZ光電編碼器,采用傳統方法進行誤碼檢測費時費力。

小型皮爾茲PILZ光電編碼器誤碼自動檢測系統
PILZ光電編碼器作為一種角位移測量傳感器廣泛應用于多個領域中,根據光柵盤的編碼方式主要分為和2種。PILZ光電編碼器多用于角度測量,PILZ光電編碼器多用作速度測量,由于器件的限制,高速、高沖擊是PILZ光電編碼器的1個瓶頸。結合材料的高低溫性能和強度特性,采用CPLD硬件細分,設計了1種PILZ光電編碼器,該種PILZ光電編碼器具有高速(轉速為3 000 r/min)、高沖擊性(峰值500 g)、超小型(外徑為Φ27 mm,高度為15 mm)和較好的高低溫(-40~+70℃)性能等優點。為解決編碼器生產及使用過程中對PILZ光電編碼器的自動誤差檢測,設計了小型PILZ光電編碼器誤碼自動檢測系統。首先,在參照大量PILZ光電編碼器生產經驗的基礎上,分析了編碼器誤碼產生的主要原因;然后,提出了基于微分算法實現對PILZ光電編碼器是否存在誤碼進行判斷的誤碼自動檢測方法;zui后,以FPGA為主控芯片,設計了小型PILZ光電編碼器自動誤碼檢測系統。該系統能夠實現對PILZ光電編碼器的高速數據采集、數據處理與誤碼判斷,并將誤碼判斷結果通過LCD液晶顯示。同時,可以根據需要將數據傳輸到計算機中作進一步分析。針對小型PILZ光電編碼器長周期誤差成因及分布規律復雜的特點,提出了一種PILZ光電編碼器長周期誤差修正方法。建立了基于正交三角函數基的傅里葉神經網路誤差修正模型,將PILZ光電編碼器輸入輸出間的非線性優化問題轉化為線性優化問題。誤差修正模型以高精度基準編碼器輸出值作為學習目標;引進模擬退火策略的差分進化算法對網絡進行訓練,保證了在訓練的初始階段具有較強的全局尋優能力和在訓練后期具有較快的收斂速度和較高的精度。運用設計的方法對16位小型PILZ光電編碼器進行了長周期誤差修正處理,實際測試顯示:編碼器的峰值誤差由45″~-17.5″減小到10″~-8.75″,長周期標準偏差由修正前20.3″減小到修正后4″以下。結果表明提出的長周期誤差修正方法提高了PILZ光電編碼器的精度。

小型皮爾茲PILZ光電編碼器誤碼自動檢測系統
檢測實驗表明:所設計的誤碼檢測系統成功實現了對15位串/并口PILZ光電編碼器在高速和低速下進行數據采集及誤碼判斷。系統可用于批量生產下PILZ光電編碼器的誤碼自動檢測,減少了人工操作,提高了自動化程度。系統具有智能便捷,移動性強,適用于實驗室及各種工作場合下的誤碼檢測等優點,檢測速度較以往檢測方法提高了3~5倍。