小型绝对式光电编码器自动检测装置数据采集及控制系统
发布时间：2021-07-28 08:22
光电编码器是一种集光、机、电于一体的高分辨力角位移传感器,它以光电转换技术为核心,输出与角位置信息相对应的角度代码来实现角位移的测量,广泛应用于航空航天、工业控制等领域。光电编码器主要可分为增量式和绝对式两种。绝对式编码器的每一个角度位置对应唯一的数字码,不存在调零误差,具有体积小,精度高,稳定可靠等优点。随着科学技术的进步,对绝对式编码器的精度要求越来越高,而目前大多数检测装置只能实现精度的单一检测,效率低,操作复杂。因此,研究集动、静态检测于一体、高精度、高效率的自动检测装置具有重要意义和使用价值。在参考国内外相关文献的基础上,研究了国内外光电编码器的发展现状,相关的检测方法和检测装置;分析了绝对式编码器动、静态误差的来源和误差数据的处理方法;建立了以永磁同步电机和FPGA数据采集系统为核心的自动检测装置;采用永磁同步电机与伺服放大器的组合代替了传统的步进电机转台,设计了以STM32F4为核心的控制器硬件电路,通过光耦隔离、差分驱动器、放大电路等设计,结合HAL库函数编程方法,实现了转台的速度和位置控制,可以满足小型绝对式编码器的动、静态精度检测要求。以Xilinx公司的Spart...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国Heidenhain公司的27位编码器Figure1.327bitencoderofGermanHeidenhaincompany
图 1.4 美国 NASA 的二十七位绝对式编码器码道图形Figure 1.4 27 bit absolute encoder code pattern of American NASA近年来，美国和日本等国家采用金属或图像式编码的方式来缩小码盘的面积，时也减小了编码器的体积，这种小型编码器广泛应用于智能控制和机器人的领。随着码盘刻划技术的飞速发展，各个研究单位相继研制出采用变间距光栅的电轴角编码器、微型编码器及光纤编码器。一般使用了新的工艺和加工技术，发光器件和接收器件阵列进行了改进，进一步提高了光电编码器的性能。.3 国内光电编码器发展现状我国光电编码器的发展较国外来说起步较晚，1960 年左右，由长春光机所先开展了光电编码器的研制，现今已经有数十种型号的增量式和绝对式产品[15]。都光电所、哈尔滨工业大学、中国计量科学研究院等相关单位也相继展开了光
测技术研究现状精度的测角传感器，光电编码器的测量准起着监督和保障的作用，而且也是工程成对其精度检测也提出了更高的要求。国外测装置的研究。在该领域走在前列的国家量研究所(National Metrology Institute of如图 1.5 所示，该系统由两组无刷直流细分电路和电机控制部分，支架及轴承等测工作，分辨率为 0.001″，不确定度为 积庞大，只能在实验室条件下进行精度检。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的伺服控制器接口技术研究[J]. 魏朋涛,何平,王志成,刘辉. 组合机床与自动化加工技术. 2016(05)
[2]光电编码器故障诊断技术研究现状与展望[J]. 董静,万秋华,赵长海,于海,梁立辉. 中国光学. 2015(05)
[3]光电轴角编码器转角精度检测装置研究[J]. 王爽,何景宜. 长春大学学报. 2014(12)
[4]基于径向基函数神经网络的高精度基准编码器误差补偿[J]. 于海,梁立辉,王树洁,卢新然,万秋华. 红外与激光工程. 2014(12)
[5]小型光电编码器长周期误差的修正[J]. 冯英翘,万秋华,王树洁. 光学精密工程. 2014(09)
[6]莫尔条纹光电信号正交性偏差的实时补偿[J]. 高旭,万秋华,赵长海,孙莹,杨守旺. 光学精密工程. 2014(01)
[7]光电轴角编码器误差检测技术的发展动态[J]. 于海,万秋华,王树洁,黄法军. 光电子技术. 2013(03)
[8]小型光电编码器自动检测系统[J]. 孙树红,赵长海,万秋华,李艳茹. 中国光学. 2013(04)
[9]一种光电编码器转角精度检测方法的误差分析[J]. 张桂林,姜涛,李敏. 中国激光. 2013(08)
[10]基于STM32的变频器+编码器精确定位控制系统设计[J]. 吴涛,李勇波,杨靖. 机床与液压. 2013(14)
博士论文
[1]小型绝对式光电编码器动态误差检测系统及方法研究[D]. 于海.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[2]永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究[D]. 张晓光.哈尔滨工业大学 2014
[3]永磁电动机控制系统若干问题的研究[D]. 刘军.华东理工大学 2010
硕士论文
[1]光电编码器的信号误差补偿和故障诊断研究[D]. 闫晓军.哈尔滨工业大学 2011
[2]基于DSP的光电编码器自动检测系统研究[D]. 杨巍.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
[3]基于USB接口的数据采集系统的研究与设计[D]. 陈明明.武汉理工大学 2008
[4]数据采集与处理系统的USB接口技术研究[D]. 宁波.大连理工大学 2004
本文编号：3307569
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国Heidenhain公司的27位编码器Figure1.327bitencoderofGermanHeidenhaincompany
图 1.4 美国 NASA 的二十七位绝对式编码器码道图形Figure 1.4 27 bit absolute encoder code pattern of American NASA近年来，美国和日本等国家采用金属或图像式编码的方式来缩小码盘的面积，时也减小了编码器的体积，这种小型编码器广泛应用于智能控制和机器人的领。随着码盘刻划技术的飞速发展，各个研究单位相继研制出采用变间距光栅的电轴角编码器、微型编码器及光纤编码器。一般使用了新的工艺和加工技术，发光器件和接收器件阵列进行了改进，进一步提高了光电编码器的性能。.3 国内光电编码器发展现状我国光电编码器的发展较国外来说起步较晚，1960 年左右，由长春光机所先开展了光电编码器的研制，现今已经有数十种型号的增量式和绝对式产品[15]。都光电所、哈尔滨工业大学、中国计量科学研究院等相关单位也相继展开了光
测技术研究现状精度的测角传感器，光电编码器的测量准起着监督和保障的作用，而且也是工程成对其精度检测也提出了更高的要求。国外测装置的研究。在该领域走在前列的国家量研究所(National Metrology Institute of如图 1.5 所示，该系统由两组无刷直流细分电路和电机控制部分，支架及轴承等测工作，分辨率为 0.001″，不确定度为 积庞大，只能在实验室条件下进行精度检。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的伺服控制器接口技术研究[J]. 魏朋涛,何平,王志成,刘辉. 组合机床与自动化加工技术. 2016(05)
[2]光电编码器故障诊断技术研究现状与展望[J]. 董静,万秋华,赵长海,于海,梁立辉. 中国光学. 2015(05)
[3]光电轴角编码器转角精度检测装置研究[J]. 王爽,何景宜. 长春大学学报. 2014(12)
[4]基于径向基函数神经网络的高精度基准编码器误差补偿[J]. 于海,梁立辉,王树洁,卢新然,万秋华. 红外与激光工程. 2014(12)
[5]小型光电编码器长周期误差的修正[J]. 冯英翘,万秋华,王树洁. 光学精密工程. 2014(09)
[6]莫尔条纹光电信号正交性偏差的实时补偿[J]. 高旭,万秋华,赵长海,孙莹,杨守旺. 光学精密工程. 2014(01)
[7]光电轴角编码器误差检测技术的发展动态[J]. 于海,万秋华,王树洁,黄法军. 光电子技术. 2013(03)
[8]小型光电编码器自动检测系统[J]. 孙树红,赵长海,万秋华,李艳茹. 中国光学. 2013(04)
[9]一种光电编码器转角精度检测方法的误差分析[J]. 张桂林,姜涛,李敏. 中国激光. 2013(08)
[10]基于STM32的变频器+编码器精确定位控制系统设计[J]. 吴涛,李勇波,杨靖. 机床与液压. 2013(14)
博士论文
[1]小型绝对式光电编码器动态误差检测系统及方法研究[D]. 于海.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[2]永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究[D]. 张晓光.哈尔滨工业大学 2014
[3]永磁电动机控制系统若干问题的研究[D]. 刘军.华东理工大学 2010
硕士论文
[1]光电编码器的信号误差补偿和故障诊断研究[D]. 闫晓军.哈尔滨工业大学 2011
[2]基于DSP的光电编码器自动检测系统研究[D]. 杨巍.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
[3]基于USB接口的数据采集系统的研究与设计[D]. 陈明明.武汉理工大学 2008
[4]数据采集与处理系统的USB接口技术研究[D]. 宁波.大连理工大学 2004
本文编号：3307569
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3307569.html
