平面绝对位移编码传感方法研究

发布时间：2020-07-18 21:28

【摘要】：在坐标测量机、高精度数控加工机床等测量系统中,都需要对二维工作台进行高精度测量与定位。本文介绍了一种基于伪随机序列的平面绝对位置传感系统,系统采用伪随机码进行绝对式编码,突破了以增量式光栅作为二维测量系统的局限性,提高了测量效率和可靠性,同时对编码图像采用灰度重心法进行细分以提高系统测量精度,本系统具有高精度,大量程和对环境要求低等优点。本文所述的平面绝对位置传感系统的实验测量分辨率可达1μm。本课题主要研究内容有:1、总结目前广泛应用的绝对式编码测量技术并分析其测量原理,在此基础上提出一种基于伪随机码的平面绝对式编码、解码方法,从原理上解决一维光栅在进行二维平面测量时,容易引起阿贝误差的问题。2、在上述编码理论研究的基础上,确定平面绝对位置传感系统的整体方案,主要包含图像采集模块和FPGA信号处理板的硬件电路设计以及整个系统的软件设计。3、搭建平面绝对位置传感系统实验平台,主要包含环形光源、二维绝对位置编码板、二维移动平台及其驱动器、成像透镜、图像采集模块、FPGA信号处理系统。图像采集模块读取包含二维绝对位置信息的编码图样,经过DVP通讯协议将图样信息传输到FPGA信号处理系统,经过编码识别、译码算法得到当前位置的二维绝对位置信息。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH721
【图文】：

序列,编码板,二维,实物

图 2.8 二维绝对式编码板实物图 The physical map of two-dimensional absolute encoder boa 序列进行深入分析，了解 M 序列的产生原理、性M 序列的平面绝对位置编码与解码的方法，详细阐码流程，同时为了适用于大量程绝对位置编码器及相应的解码算法，同时介绍二维绝对位置编码二维绝对位置编码板的设计。

电源电路,图像采集,图像传感器,低纹波

图 3.2 图像采集模块的电源电路图Fig 3.2 image acquisition module power circ要用于控制 OV5640 图像传感器的工作模一致时，OV5640 进入节点模式。为了方直接将 OV5640 设置成正常工作模式，也V5640 图像传感器在工作中屏蔽硬件电路。其中 DVDD 为数字电源，AVDD 为模保证数字电源不对模拟电源造成干扰，将进行隔离，同时在所有的电源输出端口分到低纹波的电源电压。因此，最后的设计硬

电路图,图像采集,电路图,模拟电源

图 3.2 图像采集模块的电源电路图Fig 3.2 image acquisition module power circuitPWDN 引脚主要用于控制 OV5640 图像传感器的工作模式，当 PWDN 引数字 I/O 电源电压一致时，OV5640 进入节点模式。为了方便 OV5640 的控制本课题的设计中，直接将 OV5640 设置成正常工作模式，也就是将 PWDN 引地。同时，设置 OV5640 图像传感器在工作中屏蔽硬件电路的复位信号，因置 RSTN 为高电平。其中 DVDD 为数字电源，AVDD 为模拟电源，DOVDD字 I/O 电源，为了保证数字电源不对模拟电源造成干扰，将数字电源与模拟电过两个 10mH 电感进行隔离，同时在所有的电源输出端口分别接入 10μF 与 0的滤波电容，以得到低纹波的电源电压。因此，最后的设计硬件电路如图 3.3 所

【参考文献】