小型光电编码器细分芯片的设计

发布时间：2017-07-05 00:09

  本文关键词：小型光电编码器细分芯片的设计

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【摘要】：为了实现在不增编码器体积和码盘刻线数的前提下提高中低精度小型光电编码器分辨力,设计了一种适用于小型光电编码器的细分芯片。首先,分析目前电子学细分方法的优缺点,折中分辨率、精度、电路复杂性和可集成性等因素,在相位调制理论基础上提出了把对空间相位位移的测量转化为对瞬时周期时间差值的测量的细分算法,并结合算法原理进行芯片架构总体设计。其次,利用Cadence软件设计了信号细分处理芯片的各个模块电路。然后,对芯片总体电路进行仿真得到调制信号瞬时周期值。最后,将细分后的测量角位移结果与理论基准值对比,并计算最终细分精度。实验结果表明:当光电编码器信号输入在1~100kHz频率范围内,该细分芯片可以实现对光电信号的0~100倍细分。在输入100kHz时细分精度达到0.4571′。与同类处理电路相比具有集成度高、细分辨向功能统一、可移植性好等特点,有一定的工程应用价值。
【作者单位】： 吉林大学集成光电子国家重点实验室;吉林大学电子科学与工程学院;
【关键词】： 光电编码器 细分芯片 空间位移测量 分辨率 精度
【基金】：国家自然科学基金项目(61274023) 教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-12-0236) 吉林大学研究生创新研究计划项目(2015066)
【分类号】：TN762
【正文快照】： 0引言光电编码器是一种集光、机、电于一体的精密旋转式栅式位移测量装置[1]。近年来国内外光电编码器朝着小型化、高分辨率、高频响的方向发展[2],许多重要应用场合如航空航天技术领域不但对编码器测角精度和分辨力提出了较高要求,而且对测量系统的体积提出了苛刻的要求。因

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 董莉莉,熊经武,万秋华;光电轴角编码器的发展动态[J];光学精密工程;2000年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张帆;朱衡君;;基于单码道绝对位置编码理论的11位字长旋转编码器设计[J];北京交通大学学报;2010年03期

2 游锦棠;王晶晶;孙玉秋;赵吉斌;;风力发电机风向跟踪控制系统设计[J];北京印刷学院学报;2006年03期

3 赵波,何金其;组合编码器的结构和原理[J];长春理工大学学报;2004年04期

4 张世轶;艾华;韩旭东;;新型光电轴角编码器的发展与应用[J];长春理工大学学报;2005年04期

5 陈峗;王晓峰;赵波;;基于光学树脂基片的码盘、光栅盘制作技术研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年02期

6 时伟;丁洪昌;曹国华;;基于十六矩阵的新型绝对式多圈光电编码器[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年02期

7 赵志巍;陈峗;;一种基于金属码盘的新型绝对式光电轴角编码器[J];传感技术学报;2010年05期

8 李琳;厉明;艾华;;基于微型编码器的电机LQG控制器设计方法[J];传感技术学报;2010年06期

9 段海滨,王道波,黄向华;光电轴角编码器在飞行仿真伺服系统中的应用[J];传感器技术;2004年05期

10 赵长海;万秋华;龙科慧;吴永芝;薛陈;;光电轴角编码器的细分误差快速测量系统[J];传感器与微系统;2008年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 曹永刚;赵立荣;;光电编码器硬件细分方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年

2 许志涛;刘金国;龙科慧;;基于LABVIEW的编码器数据处理系统程序设计[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年

3 卢新然;杜颖财;王树清;王树洁;;高精度绝对式编码器Sinc函数指示光栅的研究[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年

4 黄民双;黄军芬;曹莹瑜;;高精度单码道绝对位置式轴角编码器研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）[C];2007年

5 万秋华;刘焕雨;李葆勇;舍容红;;一种编码器动态误码检测系统的设计及实现[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年

6 陈二瑞;乔永明;梁雁冰;王晨;田广元;殷凤群;;用于机动平台的高精度数字测量系统的研究[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年

7 郁有文;常健;;绝对码编码器中一种新型的编码方法[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年

8 刘宇;肖沙里;徐智敏;袁浩;黄睿;;基于光电编码器的钢缆绳在线测长研究[A];第二届长三角地区传感技术学术交流会论文集[C];2006年

9 焦晓龙;彭yN帆;袁波;曹向群;;基于周易及CMOS技术的新型编码方法的研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集（下册）[C];2010年

10 ;ANFIS Parallel Hybrid Modeling Method for Optical Encoder Calibration[A];第24届中国控制与决策会议论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 喻洪麟;计量圆光栅的原理、制造及检测技术研究[D];重庆大学;2003年

2 陈峗;单圈绝对式光电轴角编码器原理的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2006年

3 黄秋红;空间方位基准传递系统检测的关键技术研究[D];西安理工大学;2006年

4 梁立辉;高精度复合式光电编码器设计及分析[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2010年

5 李琳;基于光栅衍射光干涉的位移测量技术研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2010年

6 孙莹;小型航天级光电编码器细分误差补偿方法研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2010年

7 齐荔荔;小型高分辨力图像式光电编码器原理研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2013年

8 余建平;面向精密定位的平面电容式多自由度位移测量传感器关键技术研究[D];浙江大学;2013年

9 邓哲;带超级电容模块的馈能型电梯驱动系统若干关键技术研究[D];浙江大学;2013年

10 于海;小型绝对式光电编码器动态误差检测系统及方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 金长生;风力发电机偏航控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年

2 卢米奇;掘进机器人姿态测量系统研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

3 刘月;机器人在瓦楞纸生产中基础应用的研究[D];昆明理工大学;2010年

4 李杨;基于FPGA的铺轨列车运动量信号调理器模块设计[D];大连交通大学;2010年

5 贾秀启;土方机械落物保护试验台自控系统的研究与开发[D];吉林大学;2011年

6 赵世强;商用车循环球EPS试验台开发与研究[D];吉林大学;2011年

7 高威;土方机械落物保护试验台落锤落差高度的精确测量[D];吉林大学;2011年

8 杜森W，

本文编号：519813