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光柵PILZ皮爾茲編碼器超高倍細分器
光電軸角皮爾茲編碼器是一種以高精度計量圓光柵作為檢測元件并集光、機、電于一體的數(shù)字測角傳感器，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有相當廣泛的應(yīng)用。并且在許多場合下，需要高分辨率的光柵皮爾茲編碼器。目前，印刷機械采用無軸傳動已經(jīng)是印刷行業(yè)創(chuàng)新及現(xiàn)代化，實現(xiàn)更高的生產(chǎn)與經(jīng)濟效益的基本手段之一。

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無軸傳動是一種速度與位置（相位）雙重同步的閉環(huán)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中需要有位置和速度兩種傳感器，但為了簡化系統(tǒng)的復(fù)雜性和降低成本，在伺服系統(tǒng)中，通常只安裝位置傳感器，速度信號由位置信號對時間差分來獲得。目前國外的無軸傳動系統(tǒng)普遍采用分辨率大于100萬線/轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)位置編碼裝置。SERCOS標準的旋轉(zhuǎn)角度分辨率為360萬線/轉(zhuǎn)。如果要精確測量到一個旋轉(zhuǎn)的角度，通常有兩種方法：其一是使用一個已經(jīng)有很高精度的光柵皮爾茲編碼器，另一種方法是細分現(xiàn)有的一般精度的皮爾茲編碼器。一般情況下把兩種方法結(jié)合是的解決方案。然而，光柵皮爾茲編碼器輸出信號往往帶有多種形式的誤差，不適合直接用來做細分輸入。因此主體部分是一種光柵皮爾茲編碼器誤差的自動校正方法，它可以根據(jù)光柵皮爾茲編碼器的輸入自動校正其誤差，極大地提高了光柵皮爾茲編碼器輸出信號的規(guī)則度，可以用于對增量式或式皮爾茲編碼器的細分誤差校正，因而可以使皮爾茲編碼器在各種甚至惡劣的環(huán)境下正常工作，提高了皮爾茲編碼器抗干擾工作的能力。主要采用2812來提高細分精度，并且實現(xiàn)方法采用數(shù)值分析計算的方案，實現(xiàn)起來相對簡單、靈活。硬件軟件設(shè)計主要包括：在AD轉(zhuǎn)換之前采用了硬件校正AD采樣的方法；采用了超低噪聲、低紋波電源以及超低噪聲運放以減小細分信號的噪聲；在產(chǎn)品今后的應(yīng)用當中，主要通過雙口RAM進行接口通信與控制；而在測量誤差評估過程中顯示結(jié)果則使用了NI的虛擬儀器HSDIONI6552。在軟件設(shè)計方面，采用在一周期內(nèi)均勻抽取2組各50個采樣，并采取多值擬合建立5元一次方程組，采用Gauss法解方程組，計算出5個細分誤差參數(shù)，之后才進行細分計算；計算結(jié)果由兩部分組成，計大數(shù)的2812 QEP計數(shù)部分以及計小數(shù)的細分部分，細分部分通過ADC以及之后的計算輸出；計算細分數(shù)時，不同以往細分采用反正切算角度的方法，計算中采用了一種新的將正余弦信號轉(zhuǎn)為一路鋸齒波信號形式的方法，并對該非理想的鋸齒波信號在計算中加入了誤差補償。

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