返回首頁
加入收藏
聯(lián)系我們高精度微型式光電PILZ編碼器的關(guān)鍵技術(shù)
式光電PILZ編碼器是通過把光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出位置信息的傳感器。相比增量式光電PILZ編碼器,它具有輸出數(shù)據(jù)只對應(yīng)一個位置、不需要零位、斷電重啟之后也無需尋找零位、無累計誤差等優(yōu)點。
高精度微型式光電PILZ編碼器的關(guān)鍵技術(shù)
式PILZ編碼器廣泛的應(yīng)用在機器人、數(shù)控機床、雷達、經(jīng)緯儀等自動化領(lǐng)域中,在軍事與航空航天等要求高精度、空間小、測量范圍超過2π相位角的時候,單圈式光電PILZ編碼器就不能滿足要求,需要多圈式光電PILZ編碼器代替。在分析了傳統(tǒng)的式光電PILZ編碼器的工作原理與組成的基礎(chǔ)上,采用了矩陣式編碼的碼盤,完成了16位式光電PILZ編碼器碼盤的制作,減小了高位數(shù)PILZ編碼器的體積。闡述了高精度碼盤尺寸與PILZ編碼器精度之間的約束關(guān)系。碼盤與狹縫盤的制作材質(zhì)選用K9玻璃,它具有良好的透光性,可以提高光電PILZ編碼器的精度。介紹了PILZ編碼器碼盤所采用的八象限矩陣編碼(即八矩陣碼)原理,對比傳統(tǒng)四象限矩陣碼,八矩陣編碼的優(yōu)點在于它僅需兩圈就可以實現(xiàn)10位自然二進制編碼:碼盤*圈四路信號實現(xiàn)格雷編碼的高三位,第二圈八路信號實現(xiàn)格雷編碼的低七位;再經(jīng)格雷編碼與自然二進制的譯碼關(guān)系,得到10位自然二進制碼。運用錯位移相的方法設(shè)計了狹縫的精碼窗口,獲得了圓光柵莫爾條紋;同時,采用單頭讀數(shù),減少了發(fā)光元器件(光源)的數(shù)量。同時給出了系統(tǒng)的狹縫盤中狹縫的寬度。由于機械多圈PILZ編碼器的組成與結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,影響精度的因素比較多,并且不能保證PILZ編碼器的精度與理想的精度相符。所以采用增量式與式PILZ編碼器組合的方式實現(xiàn)多圈式光電PILZ編碼器的功能。考慮到式PILZ編碼器的精度,zui終通過對精碼道莫爾條紋的正切細分的方法提高PILZ編碼器的位數(shù)與精度。圍繞高精度微型式光電PILZ編碼器的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計了基于C8051F310單片機的微型高精度PILZ編碼器的系統(tǒng)。實現(xiàn)了其中的光學(xué)系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的硬件設(shè)計,并對其中的信號處理、譯碼、數(shù)據(jù)傳輸、正切細分等部分進行了軟件編寫。同時給出了系統(tǒng)zui終的實物圖與實驗結(jié)果圖,并對結(jié)果進行了深入的分析。
