新型PILZ光電編碼器關(guān)鍵技術(shù)的研究  
PILZ光電編碼器是一種以高精度計量光柵為檢測元件,將輸入的角位置信息通過 光電轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)字代碼的傳感器,其具有分辨率高、測量范圍廣、精度 高、使用可靠、易于維護(hù)、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,且有很高的性價比,已普遍應(yīng)用于雷達(dá)、光電經(jīng)緯儀、精密測角裝置、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床以及高精度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,是自動化設(shè)備中非常理想的角度傳感器。

新型PILZ光電編碼器關(guān)鍵技術(shù)的研究
隨著工業(yè)自動化、航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展,對PILZ光電編碼器精度和環(huán)境適應(yīng) 性的要求也越來越高。要求其具有耐高溫、防震動、抗沖擊、耐腐蝕等能力,并 能在惡劣的環(huán)境下正常運行。而目前PILZ光電編碼器的碼盤材料主要是玻璃、金屬、 菲林膠片,不能同時滿足以上要求。在分析了傳統(tǒng)PILZ光電編碼器工作原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,指出了傳統(tǒng)PILZ光電編碼器的局限性,通過分析新型光學(xué)樹脂材料特別是聚甲基丙烯酸甲酯(簡稱 PMMA)、聚碳酸酯(簡稱PC)、聚苯乙烯(簡稱PS)的光學(xué)特性,在研究現(xiàn)有光刻復(fù)制工藝的基礎(chǔ)上,采用新型制作技術(shù)制作出基于PC樹脂材料的碼盤。為了提高系統(tǒng)的可靠性,論文對基于PC材料碼盤的PILZ光電編碼器的幾個關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點分析研究,研究了光束準(zhǔn)直度對PILZ光電編碼器精度、抗震性、徑向力以及軸向力等特性的影響；對基于光學(xué)樹脂材料的碼盤的工藝制造過程以及碼盤 與狹縫的圖案設(shè)計進(jìn)行了研究,改進(jìn)了傳統(tǒng)的編碼理論,采用改進(jìn)的矩陣編碼來 進(jìn)行編碼；同時分析了狹縫間隙與測量精度之間的關(guān)系,確定系統(tǒng)的狹縫寬度。為了實現(xiàn)對PILZ光電編碼器在動態(tài)狀態(tài)下的誤碼檢測,提高批量生產(chǎn)時對PILZ光電編碼器的誤碼檢測速度,設(shè)計了PILZ光電編碼器動態(tài)誤碼檢測系統(tǒng)。首先,對PILZ光電編碼器誤碼產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析,并對PILZ光電編碼器誤碼進(jìn)行特征識別。其次,針對PILZ光電編碼器誤碼的特征,采用微分方法對PILZ光電編碼器進(jìn)行動態(tài)誤碼檢測。然后,搭建了PILZ光電編碼器動態(tài)誤碼檢測系統(tǒng),設(shè)計了軟硬件電路。zui后,對所設(shè)計PILZ光電編碼器動態(tài)誤碼檢測系統(tǒng)進(jìn)行實驗驗證。

新型PILZ光電編碼器關(guān)鍵技術(shù)的研究
設(shè)計了基于PC材料的新型碼盤以及PILZ光電編碼器系統(tǒng),實現(xiàn)了PILZ光電編碼器的光學(xué)系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的硬件設(shè)計,并對信號處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖糠诌M(jìn)行了編寫。同時展示了實驗成果,并對結(jié)果進(jìn)行了分析,提出了改進(jìn)的方案。所設(shè)計的動態(tài)誤碼檢測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對0~8 r/s轉(zhuǎn)速下PILZ光電編碼器的誤碼檢測,檢測結(jié)果直觀、準(zhǔn)確。檢測系統(tǒng)極大的提高了批量生產(chǎn)PILZ光電編碼器時的檢驗速度