什么是光电编码器？

什么是光电编码器？

亨士乐光电编码器是一种高精度角测量装置，广泛应用于各种航空、航空和地面测量系统。当外部环境改变或编码器长期使用时，发光元件和接收元件(光电编码器内)的参数改变，导致从编码器接收元件输出的电流与理想电流之间的偏差，影响编码器的准确性。当偏差大时，Hengstler编码器的故障大到编码器停止工作。任何因环境变化而引起的编码器故障，均可透过在高温和低温下使用互补发光元件及接收元件，在一定程度上减少。由于温度变化，发光元件和接收元件的参数不能完全互补;因此，这种方法只能改进环境变化造成的编码器故障，而不能完全消除编码器故障。通过调整数字电位器的电阻值，编码器信号的输出幅幅在一个理想的范围内。该方法还可以降低编码器在信号幅值变化中的误差。然而，这种处理电路是复杂的，需要高精度的数字电位器。处理器可以补偿编码器和其他参数的任何长期故障。因此，其使用条件有限。



研究人员多次尝试改进Hengstler编码器的分辨率和准确性。例如，这些包括使用高精度的图像传感器来精确测量编码器的编码板位置，使用多重读取头来提高编码器的准确性，使用干扰方法，提高莫雷条纹信号的品质，以提高测量精度，并使用对比法来衡量及确保编码器每个位置的故障得到补偿。以往的研究取得了良好的成果。本文在不增加硬件甚至减少硬件的基础上，仅依靠算法提高编码器的测量精度，当编码器输出的莫雷条纹信号因外部环境的变化而改变时，编码器仍能保持高的测量精度。

本文采用数字处理系统处理光电编码器信号。亨士乐编码器头的接收管通过电流限制电阻将信号电流转换为电压信号。信号电压是输入到微处理器的AD(模拟到数字)转换.编码器头的原始信号分为粗信号和细信号。当编码器旋转时，微处理器实时收集编码器发出的粗而细的信号;然后，微处理器计算每个粗码信号的幅值参数和细码作为信号的标准化参数。编码器信号的每个通道的标准化参数值记录在微处理器的闪存中，在电源故障后不会丢失。微处理器从编码器中收集每一个信号的实际值，该值乘以信号的标准化参数，以获得标准化信号的值。标准化信号值是指去除环境变化引起的参数变化而得到的值。

增加反向精确信号，以消除码盘偏心所造成的故障。原始编码器信号是相位差为90度的正弦波信号，记录在J0、J90、J180和J270参数中。J0的相位设置为0度，J90的相位设置为90度，J180的相位设置为180度，J270的相位设置为270度。J0和J180的区别是正弦信号(SIN)，J90和J270的区别是余弦信号(COS)。SIN/CO的弧线是编码器的精确细分角。编码器光电接收器的原始信号是电流信号，不能直接输入到AD转换器，需要在输入之前转换成电压信号。传统的处理方法是每台接收机与电位器串联连接。当电流信号固定后，通过调整电位器的电阻值，可以调节每个信号的电压。然后，两个相位差180度的信号被发送到模拟放大器的两端。例如，将J0发送到正(+)放大器销，将J180发送到负(-)放大器销，放大器的输出信号是正弦函数。通过调整电位器的电阻和放大器的放大，SIN的幅值正好是AD转换器的输入范围，而同一COS的幅值也与AD转换器的输入范围一致。在这个系统中，传统的放大器被删除。采用该方法，保证了SIN和COS信号的幅值一致。规范化和粗码信号被转换成二进制术语.当时，粗代码是通过查找表中的值来解码的，因为粗代码是通过细代码修正的。最后，将细码和粗码组合在一起，得到适当的编码器角。

亨士乐编码器的故障主要分为长期故障和次级类型故障。为了提高Hengstler编码器的准确性，在编码器系统中增加了故障校正方法。安装和调整后，我们的编码器与高精度编码器一起安装并旋转。用比较法自动测量细分误差和长周期编码器误差。然后，细分和长期误差转换为表格形式，即。，一个故障数据表。编码器使用细分误差表来修正细分角，而在角输出前添加长期误差来修正细分角。与传统的编码器电路相比，编码器的数据处理电路大大减小了数据处理电路的尺寸，提高了编码器的精度，大大提高了编码器对环境的适应性。该方法可降低编码器对安装和调整精度的依赖，适合于批量生产的编码器。

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