基于二次调制原理的多层结构绝对式角位移传感器

1

作者 刘小康 康成蓥 +2 位作者 于治成 郑方燕 王合文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期214-222,共9页

为了在传感器径向尺寸不变的前提下,保持良好的测量精度和分辨率,以适应小型化需要的工业场合,提出了一种利用多层结构实现信号二次调制的圆时栅角位移传感器。传感器为3层结构,利用轴向空间,使内外环分别通过多层结构完成信号的二次调... 为了在传感器径向尺寸不变的前提下,保持良好的测量精度和分辨率,以适应小型化需要的工业场合,提出了一种利用多层结构实现信号二次调制的圆时栅角位移传感器。传感器为3层结构,利用轴向空间,使内外环分别通过多层结构完成信号的二次调制,其中内环作为粗测环经二次调制后用于实现传感器的绝对定位,外环作为精测环经二次调制后,提高了传感器分辨率。采用PCB工艺制造了外径Φ=100 mm,内径Φ=50 mm的传感器样机,初步实验表明内外环同时施加激励时,内外环将分别受到对方产生的串扰影响,因此进一步提出分时施加激励的优化方法避免信号串扰的影响以提升测量精度。最终实验结果表明传感器能够实现绝对定位且分辨率提升了1倍,原始测量精度达到了±4.1″。 展开更多

关键词 角位移传感器 多层结构 二次调制 绝对式 分时结构

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成像型绝对式轴角编码器的算法研究 被引量：2

2

作者 袁波 焦晓龙 林斌 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期97-101,共5页

在分析成像型绝对式轴角编码器工作原理的基础上,设计了用于成像型绝对式轴角编码器的角度读取算法。在论文中,从图像预处理和角度检测两个方面详细阐述了算法的具体实现。首先,对码盘图像实施灰度化、平滑和二值化等预处理以获得合适... 在分析成像型绝对式轴角编码器工作原理的基础上,设计了用于成像型绝对式轴角编码器的角度读取算法。在论文中,从图像预处理和角度检测两个方面详细阐述了算法的具体实现。首先,对码盘图像实施灰度化、平滑和二值化等预处理以获得合适的二值化信号;然后,分别沿码盘的径向和切向读取粗码和细分码,并由它们构成最终的角度值。最后,用实验验证了成像型绝对式轴角编码器算法的可行性和正确性。 展开更多

关键词 绝对式 轴角编码器 成像型 图像预处理 角度检测

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轴角编码器在同步丝杆运动中的应用

3

作者 季必玉 夏勇 《自动化技术与应用》 2008年第3期117-118,共2页

介绍了增量式和绝对式编码器在同步丝杆控制中的应用和软件编制。

关键词 轴角编码器 同步丝杆 PLC

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圆编码器的振动干扰研究

4

作者 韦青海 刘强 +3 位作者 陈新 王晗 范朝龙 陈彬 《机床与液压》 北大核心 2015年第17期84-88,共5页

圆编码器广泛运用于精密度仪器设备的角度位置及轴转速测量。机械结构参数是影响圆编码器性能的重要指标,是圆编码器精度的基本保证。在实际运用中,由于恶劣的工作环境,比如温度、振动、噪声等因素将会对圆编码器测量性能造成很大干扰,... 圆编码器广泛运用于精密度仪器设备的角度位置及轴转速测量。机械结构参数是影响圆编码器性能的重要指标,是圆编码器精度的基本保证。在实际运用中,由于恶劣的工作环境,比如温度、振动、噪声等因素将会对圆编码器测量性能造成很大干扰,其中振动是影响最大的干扰因素。因此,研究振动对圆编码器测量精度干扰,为改进圆编码器结构性能以及后期处理、提高测量精度提供了理论参考。文中以圆编码器为研究对象,介绍了圆编码器的工作原理,并研究振动对圆编码器测量精度的干扰特点。 展开更多

关键词 圆编码器 测量精度 振动干扰

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光电轴角编码器发展现状分析及展望 被引量：53

5

作者 汤天瑾 曹向群 林斌 《光学仪器》 2005年第1期90-95,共6页

系统地介绍了光电轴角编码器的概况、原理和性能以及相应开发工作的新动向。重点对德国的Heidenhain公司、日本和中国的主要生产厂家的产品进行了统计和分析,并就一些新技术、新趋势及母板制造方面进行了展望和评述。

关键词 :光电轴角编码器 增量式 绝对式 编码器 分辨力

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光栅角编码器误差分析及用激光陀螺标校的研究 被引量：26

6

作者 黄宗升 秦石乔 +1 位作者 王省书 战德军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1866-1869,共4页

本文介绍了光栅角编码器的测量原理,对光栅角编码器在使用过程中因安装偏心、安装倾斜、轴承晃动等因素引起的角度测量误差进行了分析,理论分析表明,微小的安装偏心便可引起较大的测角误差,因此,光栅角编码器在实际使用中需要对其进行... 本文介绍了光栅角编码器的测量原理,对光栅角编码器在使用过程中因安装偏心、安装倾斜、轴承晃动等因素引起的角度测量误差进行了分析,理论分析表明,微小的安装偏心便可引起较大的测角误差,因此,光栅角编码器在实际使用中需要对其进行标校。根据激光陀螺的精度和有分辨率都很高的特点,本文提出了一种用激光陀螺进行光栅角编码器误差测量和标校的新方法,并进行了实验,结果表明,标校后光栅角编码器的测量精度达到了其标称精度。 展开更多

关键词 光栅角编码器 误差分析 标校 激光陀螺

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利用误差谐波补偿法提高金属圆光栅测角精度 被引量：21

7

作者 赵人杰 马文礼 《仪器仪表用户》 2009年第3期69-71,共3页

提高圆光栅测角精度的方法除了提高分辨率和系统精度以外,广泛采用误差补偿方法。本文通过对新型金属圆光栅的研究,提出了一种基于软件的误差补偿方法——误差谐波补偿法。实验表明该方法可消除一定阶次内幅值和初相位不随时间变化的误... 提高圆光栅测角精度的方法除了提高分辨率和系统精度以外,广泛采用误差补偿方法。本文通过对新型金属圆光栅的研究,提出了一种基于软件的误差补偿方法——误差谐波补偿法。实验表明该方法可消除一定阶次内幅值和初相位不随时间变化的误差谐波,有效提高测角精度。 展开更多

关键词 金属圆光栅 误差谐波补偿法 测角精度

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光栅角编码器偏心误差修正方法研究 被引量：9

8

作者 张求知 王鹏 《电光与控制》 北大核心 2011年第7期64-67,共4页

为了减小光栅角编码器偏心误差的影响,提高光栅角编码器角度测量的精度,对偏心误差的修正方法进行了研究。通过对光栅角编码器测角原理和偏心误差产生原因的分析,建立了偏心误差模型。并根据偏心误差模型的特点,对其进行简化,得到易于... 为了减小光栅角编码器偏心误差的影响,提高光栅角编码器角度测量的精度,对偏心误差的修正方法进行了研究。通过对光栅角编码器测角原理和偏心误差产生原因的分析,建立了偏心误差模型。并根据偏心误差模型的特点,对其进行简化,得到易于数学计算的偏心误差修正模型。以平行光管和23面棱体为基准,得到存在偏心误差的一组光栅角编码器测量数据。使用线性最小二乘参数选择准则,对偏心误差修正模型中的参数进行优化计算,得到修正模型中的参数,完成对光栅角编码器误差偏心的修正。通过误差修正试验和精度验证试验,表明经过偏心误差修正,系统测量精度优于±13″。修正方法达到了补偿误差的目的,提高了光栅角编码器的测量精度,满足了高精度角度测量的要求。 展开更多

关键词 光栅角编码器 偏心误差 修正模型 线性最小二乘

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基于卡诺图的均布式绝对位置编码 被引量：7

9

作者 邱成 王阳 朱衡君 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1080-1086,共7页

提出了一种基于卡诺图的均布式绝对位置编码,介绍了该绝对编码的生成方法及在绝对位置角度传感器中的应用。基于卡诺图的均布式绝对位置编码是一种单码道绝对位置编码,克服了传统位置编码随精度提高而码道增多、工艺上不易实现的缺点,... 提出了一种基于卡诺图的均布式绝对位置编码,介绍了该绝对编码的生成方法及在绝对位置角度传感器中的应用。基于卡诺图的均布式绝对位置编码是一种单码道绝对位置编码,克服了传统位置编码随精度提高而码道增多、工艺上不易实现的缺点,可缩减码盘的直径,为绝对位置角度传感器的高精度、小型化开辟了一条新的途径。 展开更多

关键词 绝对位置角度传感器 绝对位置编码 格雷码 卡诺图

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基于面阵探测器的绝对轴角编码器的细分技术 被引量：8

10

作者 王英男 袁波 倪旭翔 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期370-374,共5页

为了解决码盘尺寸和分辨率之间的矛盾,提出一种基于面阵探测器的绝对式轴角编码及细分技术。该细分技术能够在不改变码盘现有编码方式的基础上提高编码器的分辨率,并且有利于码盘的安装和调节.码盘经过准直光束照明之后经过成像物镜放大... 为了解决码盘尺寸和分辨率之间的矛盾,提出一种基于面阵探测器的绝对式轴角编码及细分技术。该细分技术能够在不改变码盘现有编码方式的基础上提高编码器的分辨率,并且有利于码盘的安装和调节.码盘经过准直光束照明之后经过成像物镜放大,经光学放大后的码盘图像被面阵光电探测器接收,然后分别利用图像处理技术读取粗码和利用探测器像素的空间均匀性进行细分,得到由粗码和精码共同构成的角度信息.根据编码原理组建编码器系统并通过实验验证该细分技术的可行性.此外,对影响角度测量准确度的一些因素也进行了分析,分析表明,光照和对焦是2个影响测量的主要因素.实验中,系统可以将角分辨率由13位提高到18位. 展开更多

关键词 绝对式轴角编码器 成像式 图像处理 细分

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基于线阵探测器的单圈绝对轴角编码器 被引量：7

11

作者 谈颖皓 袁波 孟子博 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1771-1775,共5页

为了解决轴角编码器尺寸与角度分辨率之间的矛盾,同时提高编码器的响应频率,提出了一种基于线阵探测器的单圈绝对式光电轴角编码器.该编码器使用了一种新型单圈绝对式编码盘,整个码盘只有一个码道,粗码被直接刻在这个单圈的码道上,码盘... 为了解决轴角编码器尺寸与角度分辨率之间的矛盾,同时提高编码器的响应频率,提出了一种基于线阵探测器的单圈绝对式光电轴角编码器.该编码器使用了一种新型单圈绝对式编码盘,整个码盘只有一个码道,粗码被直接刻在这个单圈的码道上,码盘图像经光学放大后被线阵探测器接收.利用FPGA控制电路将数据传送至计算机,并对数据进行译码处理,分别利用图像处理技术读取粗码和利用像素细分技术获得细码,两者相结合得到角度信息.通过该技术设计一个码盘直径为40mm的绝对式轴角编码器,其分辨率为15位. 展开更多

关键词 绝对轴角编码器 单圈 像素细分 线阵探测器

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重力梯度测量中光栅角编码器安装误差的影响及分析 被引量：6

12

作者 刘昱 张宇 +2 位作者 潘军 杨晔 李城锁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期6-8,共3页

旋转加速度计式重力梯度仪中的台体旋转误差会影响梯度测量精度。若以光栅角编码器作为旋转控制的角度测量元件,其安装误差会产生相应的旋转控制误差。为此,需要对光栅角编码器安装误差的产生机理进行分析,了解其对旋转加速度计式重力... 旋转加速度计式重力梯度仪中的台体旋转误差会影响梯度测量精度。若以光栅角编码器作为旋转控制的角度测量元件,其安装误差会产生相应的旋转控制误差。为此,需要对光栅角编码器安装误差的产生机理进行分析,了解其对旋转加速度计式重力梯度仪测量精度的影响程度。利用光学技术方法测量光栅角编码器安装误差所引起的角速度和角加速度的变化,最后通过角位置补偿修正光栅角编码器安装误差以减小运动不平稳性对重力梯度测量的影响。实验表明该方法对光栅角编码器进行补偿可以有效减小码盘安装误差对旋转控制的影响。 展开更多

关键词 重力梯度测量 光栅角编码器 安装误差 角位置补偿

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基于m序列索引式绝对位置编码 被引量：5

13

作者 王阳 邱成 朱衡君 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第2期77-80,85,共5页

提出了一种基于m序列索引式绝对位置编码的单码道编码器,介绍了该绝对编码在绝对位置角度传感器中的应用和编码的生成方法。基于m序列索引式绝对位置编码是一种单码道绝对位置编码,克服了传统位置编码随精度提高而码道增多,工艺上不易... 提出了一种基于m序列索引式绝对位置编码的单码道编码器,介绍了该绝对编码在绝对位置角度传感器中的应用和编码的生成方法。基于m序列索引式绝对位置编码是一种单码道绝对位置编码,克服了传统位置编码随精度提高而码道增多,工艺上不易实现的缺点,可缩减码盘的尺度,为绝对位置角度传感的高精度、小型化、集成化开辟了一条新的途径和研制思路。 展开更多

关键词 绝对位置角度编码器 绝对位置编码 格雷码 M序列

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基于伪随机序列的索引式绝对位置编码 被引量：5

14

作者 王阳 邱成 朱衡君 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期118-123,共6页

提出了一种基于伪随机序列的索引式绝对位置编码,介绍了它在绝对位置角度传感器中的应用和生成方法。由于它是一种单码道绝对位置编码,克服了传统位置编码随精度提高而码道增多、工艺上不易实现的缺点,可缩减码盘的直径,为绝对位置角度... 提出了一种基于伪随机序列的索引式绝对位置编码,介绍了它在绝对位置角度传感器中的应用和生成方法。由于它是一种单码道绝对位置编码,克服了传统位置编码随精度提高而码道增多、工艺上不易实现的缺点,可缩减码盘的直径,为绝对位置角度传感器的高精度、小型化开辟了一条新的途径。 展开更多

关键词 计量学 绝对位置角度传感器 绝对位置编码 格雷码 伪随机序列

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增量式光电轴角编码器零点漂移问题解决 被引量：4

15

作者 门涛 杨悦 +2 位作者 徐蓉 刘长海 温昌礼 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期497-501,共5页

介绍了增量式光电轴角编码器的工作原理及其在空间目标测量领域的应用。分析了轴角编码器零点漂移的原因,推导了基于轴系和球谐函数的望远镜系统误差修正模型。提出了采用外复核方法解算望远镜指向精度,即用前两天测星解算出来的系统球... 介绍了增量式光电轴角编码器的工作原理及其在空间目标测量领域的应用。分析了轴角编码器零点漂移的原因,推导了基于轴系和球谐函数的望远镜系统误差修正模型。提出了采用外复核方法解算望远镜指向精度,即用前两天测星解算出来的系统球谐函数误差模型系数修正并复核当天的测星误差。设计了零点标定实验对轴角编码器零位进行标定,进行了连续11个晴天夜晚的观测实验,在零点标定前后观测在视场内均匀分布的30颗恒星,分别解算得到望远镜指向误差,确认了轴角编码器的零点漂移现象。采集GPS卫星数据进行了精度鉴定,望远镜方位和俯仰的轴系误差均值由13.99″、11.50″分别降至5.94″、-3.49″,验证了零点标定方法消除零位漂移并提高望远镜测量精度的可行性。 展开更多

关键词 轴角编码器 零点漂移 球谐函数 指向精度

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光栅编码器在激光陀螺平台系统中的应用 被引量：2

16

作者 贾宏进 胡浩军 +2 位作者 秦石乔 张宝东 胡春生 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期121-125,131,共6页

针对激光陀螺平台系统中测角装置高精度、高稳定度与合适动态范围的技术要求,选用RENISHAW新型增量式圆光栅作为测角装置。采用FPGA芯片设计了光栅测角系统的信号处理电路,对光栅信号进行了时序同步、抗干扰数字滤波、倍频与鉴相,设计... 针对激光陀螺平台系统中测角装置高精度、高稳定度与合适动态范围的技术要求,选用RENISHAW新型增量式圆光栅作为测角装置。采用FPGA芯片设计了光栅测角系统的信号处理电路,对光栅信号进行了时序同步、抗干扰数字滤波、倍频与鉴相,设计了计数电路及与上位机的通信接口。分析了误差产生的原因,并利用激光陀螺标定了测角装置的实际测量精度。实验结果表明,设计实现的测角装置测角分辨力为3″,测量精度优于±8″,动态角速率测量范围为0 o/s^360°/s,测量结果准确,性能稳定。 展开更多

关键词 激光陀螺 测角装置 光栅编码器 计数 标定

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基于PMAC的角编码器检测控制系统 被引量：2

17

作者 张杨 李彬华 +2 位作者 程向明 杨磊 张益恭 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第3期87-90,共4页

光杠杆角编码器检测装置用于角编码器的误差检测,可提高天文望远镜的运动控制精度。该装置需要较高精度的转动控制,并实现自动检测。根据该检测装置的功能要求,以可编程多轴运动控制器(PMAC)为核心,设计了角编码器检测装置的控制系统,... 光杠杆角编码器检测装置用于角编码器的误差检测,可提高天文望远镜的运动控制精度。该装置需要较高精度的转动控制,并实现自动检测。根据该检测装置的功能要求,以可编程多轴运动控制器(PMAC)为核心,设计了角编码器检测装置的控制系统,搭建了控制系统的硬件平台,编写了控制系统的应用软件,实现了CCD曝光与码盘数据采集的同步。实验结果表明:该装置转台的重复定位误差绝对值小于4″,满足角编码器检测系统的要求。 展开更多

关键词 运动控制 可编程多轴运动控制器 角度检测 程序设计 角编码器

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一种空间扫描驱动机构初探 被引量：2

18

作者 张友伟 《微特电机》 北大核心 1998年第6期13-15,23,共4页

根据空间扫描驱动的特殊性，本文讨论了以三相永磁同步电机作为驱动电机，精粗双通道组合编码的旋转变压器作为角度编码器，实现的一种低速、大惯量、低功耗、高可靠性、高精度的空间扫描驱动机构。

关键词 扫描驱动机构 成像光谱仪 角度编码器

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基于AT89C52的立轴风机控制系统设计

19

作者 王国强 李增国 孙红艳 《微计算机信息》 2010年第20期126-128,共3页

本文介绍了一种新型的立轴风机集风装置,提出了基于AT89C52为微控制器的立轴风机控制方案。该方案利用安装在风机转轴顶端的速度传感器实时监测风速的变化,通过扇叶转动轴及风机转轴上的旋转位置角编码器,检测扇叶、风向及风机转轴转动... 本文介绍了一种新型的立轴风机集风装置,提出了基于AT89C52为微控制器的立轴风机控制方案。该方案利用安装在风机转轴顶端的速度传感器实时监测风速的变化,通过扇叶转动轴及风机转轴上的旋转位置角编码器,检测扇叶、风向及风机转轴转动的角度,依靠控制算法实现风机的最大风能利用效率,使用RS232串行通讯和上位机的信息交换,实现对立轴风机的数据监控。实验结果表明,该控制方案能够满足控制性能的要求。 展开更多

关键词 立轴风机 AT89C52 旋转位置角编码器 上位机

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360°激光扫描仪的测角误差检校研究 被引量：4

20

作者 韩友美 王留召 卢秀山 《工程勘察》 CSCD 北大核心 2011年第2期59-63,共5页

激光扫描仪作为三维信息获取的一门高新技术逐步得到测绘专家和学者的关注,随着精细测量要求的不断提高,该类测绘仪器的检校问题成为当前又一热点研究主题。本文从我国新型RA-360 360°激光扫描仪的工作原理和构造出发,详细分析了... 激光扫描仪作为三维信息获取的一门高新技术逐步得到测绘专家和学者的关注,随着精细测量要求的不断提高,该类测绘仪器的检校问题成为当前又一热点研究主题。本文从我国新型RA-360 360°激光扫描仪的工作原理和构造出发,详细分析了其角度测量误差的来源,并在此基础上建立了此类激光扫描仪角度测量误差检校模型,并设计了相应的检校实验。实验结果表明,该模型具有较好的可靠性和实用价值,可大大提高该激光扫描仪的角度测量精度,为激光扫描仪测量精度的提高奠定了良好的基础,也可为同类产品的检校提供参考。 展开更多

关键词 激光扫描仪 角度误差 检校 光学编码器 全站仪

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