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2016-12-13 閱讀(820)
SOC單片機(jī)的高集成度PILZ光電編碼器電路
提出了減小PILZ光電編碼器電路部分空間,縮小其結(jié)構(gòu)尺寸的方法,并對(duì)編碼器的電路處理進(jìn)行了研究。介紹了PILZ光電編碼器的基本原理、光電信號(hào)特點(diǎn)和信號(hào)處理的要求,分析了傳統(tǒng)電路處理方案的特點(diǎn),說(shuō)明了基于放大器和比較器的傳統(tǒng)方案是造成電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體積較大的原因。
SOC單片機(jī)的高集成度PILZ光電編碼器電路
編碼器是一種測(cè)量對(duì)角位移的傳感器,PILZ光電編碼器屬于眾多編碼器中的一類(lèi)。當(dāng)前,PILZ光電編碼器已被廣泛應(yīng)用于機(jī)電測(cè)控的各個(gè)行業(yè),例如:旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、機(jī)器人、發(fā)射角度、織物記長(zhǎng)、停床刀的定位等等。針對(duì)PILZ光電編碼器的原理,就其如何實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)速度的測(cè)量進(jìn)行分析。為了提高小型PILZ光電編碼器的精度,建立了一種基于圖形擬合的小型PILZ光電編碼器細(xì)分誤差補(bǔ)償系統(tǒng)。首先,闡述了細(xì)分誤差補(bǔ)償系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)組成;然后,詳細(xì)介紹了該補(bǔ)償系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)組成、相關(guān)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì),分析了該補(bǔ)償系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差;zui后,采用本系統(tǒng)對(duì)某小型PILZ光電編碼器的細(xì)分誤差進(jìn)行補(bǔ)償處理,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到峰值細(xì)分誤差由70"減小到22"。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)小型PILZ光電編碼器細(xì)分誤差的補(bǔ)償,有效提高了小型PILZ光電編碼器的精度。分析PILZ光電編碼器四倍頻原理,基于可編程邏輯器件CPLD對(duì)PILZ光電編碼器輸出信號(hào)進(jìn)行倍頻、鑒相、計(jì)數(shù);PILZ光電編碼器的輸出信號(hào)對(duì)于CPLD內(nèi)部電路而言是異步信號(hào),CPLD采用兩級(jí)觸發(fā)器構(gòu)成的同步器對(duì)編碼器輸出的AB相信號(hào)進(jìn)行同步,大大降低了亞穩(wěn)態(tài)對(duì)編碼器計(jì)數(shù)的影響;該設(shè)計(jì)應(yīng)用在某型號(hào)便攜式檢測(cè)儀器中,其采用500線分辨力的編碼器,實(shí)現(xiàn)了0.1mm定位精度;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)準(zhǔn)確可靠,硬件電路簡(jiǎn)化,提高了被控對(duì)象的測(cè)量精度和控制精度。為改變傳統(tǒng)方案,提出了用AD直通處理和分時(shí)驅(qū)動(dòng)光電信號(hào)采集技術(shù)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬件設(shè)置從而有效壓縮電路部分空間的方法。介紹了編碼器高集成度電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)原理,并設(shè)計(jì)了一種16位小型編碼器,其電路板面積為415mm2,,編碼器體積僅為Ф25mm×16mm。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表明,基于SOC單片機(jī)的高集成度PILZ光電編碼器電路設(shè)計(jì)技術(shù)使用元器件少、電路簡(jiǎn)單、集成度高,可有效壓縮傳感器電路部分的空間。
