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增量式光电编码器的细分技术研究

作　者: 徐晓丹
导　师: 徐熙平
学　校: 长春理工大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 增量式光电编码器单片机细分
分类号: TN762
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 465次
引　用: 2次
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内容摘要

基于对光电编码器的国内外发展现状及研究意义的了解,根据增量式轴角编码器组成及工作原理,比较分析了增量式编码器的几种电子细分方法,并着重给出了计算法电子细分的具体实现方法。传统的增量式编码器电子细分方法是通过光电信号的幅度变化和相位变化判定相位差从而决定位移的,但信号的幅度是受电源波动、光强、速度、温度等因素的影响而变化,因此无法准确得到位移信息。本文根据光电信号的正余弦比值基本上消除了幅度波动影响,且该比值还包含确定位移信息的方法,提出一种在增量式光电编码器中采用计算法电子细分方法的电学系统。系统充分发挥微机运算功能,对编码器输出的光电信号进行细分处理,以实现更高的分辨率。文中给出系统组成框图,硬件电路及系统程序框图。系统硬件分为信号放大、S/H,A/D处理及采集电路;辨向计数逻辑处理电路;单片机I/O接口电路三部分。系统软件程序分为计算细分、辨向计数、代码输出三部分,程序多采用查表技术,缩短程序执行时间,整个系统程序运行时间为0.7ms,占用内存1.9k。最终实现增量式编码器的256细分。光机电联调实验表明系统是可行的。文中根据实测结果绘出误差曲线,并运行误差分析及误差修正讨论。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-10
  1.1 前言  7
  1.2 论文研究的目的和意义  7-9
  1.3 论文的研究内容和基本结构  9-10
第二章光电轴角编码器  10-15
  2.1 光电轴角编码器的国内外发展现状  10-12
  2.2 方案选择  12-15
第三章增量式轴角编码器的组成及工作原理  15-30
  3.1 增量式轴角编码器基本原理  15-19
  3.2 细分原理  19-30
第四章系统的硬件电路结构  30-36
  4.1 信号采集电路  30-32
  4.2 辨向计数电路  32-34
  4.3 单片机工I/0接口电路  34-36
第五章系统软件程序设计  36-39
  5.1 系统总体框图  36
  5.2 256细分程序  36-39
第六章实验结果及误差讨论  39-46
  6.1 实验结果及精度检测  39
  6.2 误差讨论  39-46
第七章总结与展望  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-49

增量式光电编码器的细分技术研究

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