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莫尔条纹光电信号细分误差的实时补偿

高旭 李俊峰 张淑梅 万秋华

高旭, 李俊峰, 张淑梅, 万秋华. 莫尔条纹光电信号细分误差的实时补偿[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3013-3018.
引用本文: 高旭, 李俊峰, 张淑梅, 万秋华. 莫尔条纹光电信号细分误差的实时补偿[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3013-3018.
Gao Xu, Li Junfeng, Zhang Shumei, Wan Qiuhua. Real-time compensation of subdivision error for Moire fringe photoelectric signal[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(11): 3013-3018.
Citation: Gao Xu, Li Junfeng, Zhang Shumei, Wan Qiuhua. Real-time compensation of subdivision error for Moire fringe photoelectric signal[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(11): 3013-3018.

莫尔条纹光电信号细分误差的实时补偿

基金项目: 

中国科学院知识创新工程领域前沿项目

详细信息
    作者简介:

    高旭(1987-),女,博士生,主要从事光电位移精密测量技术的研究。Email:gaox19870513@163.com;万秋华(1962-),女,研究员,博士生导师,博士,主要从事光电位移精密测量技术方面的研究。Email:wanqh@ciomp.ac.cn

    高旭(1987-),女,博士生,主要从事光电位移精密测量技术的研究。Email:gaox19870513@163.com;万秋华(1962-),女,研究员,博士生导师,博士,主要从事光电位移精密测量技术方面的研究。Email:wanqh@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: TP394.1

Real-time compensation of subdivision error for Moire fringe photoelectric signal

  • 摘要: 为了保证高精度光电轴角编码器在恶劣工作条件下的细分精度,设计了基于高分辨率数字电位计的实时补偿处理系统。依据莫尔条纹光电信号的数学模型,说明了由信号等幅性偏差和直流电平漂移引起的细分误差的空间分布特征,并得出误差规律及计算公式,从编码器的光机装调、码盘均匀性、光敏元件调试等制作环节出发,指出了编码器光电信号细分误差的根本特性;受高精度光电编码器分辨力的约束,从编码器光敏元件输出莫尔条纹信号的形式出发,构建了分辨率为0.1 的数字电位计查找表;并设计了实时补偿的关键算法。以23位光电编码器为实验对象,在-40~60 ℃条件下对补偿处理系统测试,实验结果表明:直流漂移1.2%,等幅性2%,且自动补偿时间约为3 s,满足编码器分辨力(0.154)和工作实时性的要求。该方法可实际应用于编码器系统,能够提高编码器的环境适应性和测角可靠性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-10
  • 修回日期:  2013-04-11
  • 刊出日期:  2013-11-25

莫尔条纹光电信号细分误差的实时补偿

    作者简介:

    高旭(1987-),女,博士生,主要从事光电位移精密测量技术的研究。Email:gaox19870513@163.com;万秋华(1962-),女,研究员,博士生导师,博士,主要从事光电位移精密测量技术方面的研究。Email:wanqh@ciomp.ac.cn

    高旭(1987-),女,博士生,主要从事光电位移精密测量技术的研究。Email:gaox19870513@163.com;万秋华(1962-),女,研究员,博士生导师,博士,主要从事光电位移精密测量技术方面的研究。Email:wanqh@ciomp.ac.cn

基金项目:

中国科学院知识创新工程领域前沿项目

  • 中图分类号: TP394.1

摘要: 为了保证高精度光电轴角编码器在恶劣工作条件下的细分精度,设计了基于高分辨率数字电位计的实时补偿处理系统。依据莫尔条纹光电信号的数学模型,说明了由信号等幅性偏差和直流电平漂移引起的细分误差的空间分布特征,并得出误差规律及计算公式,从编码器的光机装调、码盘均匀性、光敏元件调试等制作环节出发,指出了编码器光电信号细分误差的根本特性;受高精度光电编码器分辨力的约束,从编码器光敏元件输出莫尔条纹信号的形式出发,构建了分辨率为0.1 的数字电位计查找表;并设计了实时补偿的关键算法。以23位光电编码器为实验对象,在-40~60 ℃条件下对补偿处理系统测试,实验结果表明:直流漂移1.2%,等幅性2%,且自动补偿时间约为3 s,满足编码器分辨力(0.154)和工作实时性的要求。该方法可实际应用于编码器系统,能够提高编码器的环境适应性和测角可靠性。

English Abstract

参考文献 (25)

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