System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法技术_技高网

一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法技术

技术编号:41261788 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-11 09:19
本发明专利技术提出了一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法,主要是通过在编码器码盘上划分扇区来解决单片机有限个模数转换器导致采样不同步带来的角度偏差。该方法主要包括:首先,以编码器码盘上的绝对零点位置为基准,将码盘划分为n个扇区,并确定每个扇区边界对应的机械角度;其次,发光元件透过光栅码盘,由光传感器芯片接收,将游标码道的光信号转换为正余弦模拟信号电信号输出,同时扇区码道的信号以格雷码的形式输出;最后,单片机分别对两种输出信号进行处理,并以每个扇区边界对应的机械角度为基准,对模拟信号解析获取的角度信息进行校准,从而提高编码器输出角度数据的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及游标绝对式光电编码器位置数据采集领域,特别涉及一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法


技术介绍

1、游标绝对式光电编码器位置数据的采集主要包含光信号采集模块,光电信号转换模块以及信号处理和数据解析模块,光信号透过码盘被光传感器芯片接收,将光信号转换为电信号,由放大器进行放大输入到单片机的模数转换模块进行处理及数据解析。游标式光电编码器的传感器芯片输出6路正余弦信号,而一般单片机仅有两个模数转换器,仅可以同时采样两路信号,其余信号则只能按照一定规则序列进行采样,导致最终的编码器角度输出有偏差。因此,本专利技术提出一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法,由于绝对式编码器的绝对零点位置在码盘是固定的,所以以码盘上绝对零点位置为基准,将码盘分为n个扇区,并获取各个扇区的边界绝对位置,后以此为基准,对单片机解析到的角度数据进行校准,扇区的个数越多,校准的效果越好,最终输出的角度数据就更为准确。


技术实现思路

1、本专利技术克服了现有技术的不足,提出了一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法,可以解决游标式光电编码器由于信号采样不同步导致的角度偏差,从而提高编码器角度测量的准确性。

2、一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法。首先,以编码器绝对零点位置为基准,将码盘划分为n个扇区,并确定每个扇区边界对应的机械角度;其次,发光元件透过光栅码盘,由光传感器芯片接收,将光信号转换为正余弦模拟信号电信号输出,同时扇区信号以格雷码的形式输出;最后,单片机分别对两种输出信号进行处理,并以每个扇区边界对应的机械角度为基准,对模拟信号解析获取的角度信息进行校准。正余弦模拟信号解析的一般步骤包括,经放大器放大整形后,单片机进行模数转换、细分校准以及数据解析等。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其装置主要包括发光元件、光栅码盘、光传感器芯片以及单片机处理器。光栅码盘主要由游标码道和扇区码道组成。

2.根据权利要求1所述的基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其特征在于,光传感芯片接收来自发光元件透过光栅码盘上狭缝的光线,并将接收到的光信号转换为电信号输出,游标码道的模拟电信号经过放大器的放大调整后,输入单片机进行模数转换、细分校准以及数据解析等,最终获得编码器各个绝对位置的角度数据,而扇区码道的数字电信号则输入单片机的IO口,通过检测IO口的高低电平以及跳变沿获取每个扇区的角度区间及扇区边界的机械角度。

3.根据权利要求2所述的基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其特征在于,利用绝对式编码器的绝对零点位置在码盘上是固定的,以绝对零点位置为基准,将码盘分为n个扇区,并获取各个扇区的边界绝对位置,则每个扇区覆盖的角度为各个边界对应的机械角度为0,a,2a……。

4.根据权利要求2所述的基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其特征在于,光传感器芯片接收发光元件透过码盘上各个扇区狭缝的光线,并将光信号转换为log2n位格雷码数字信号输出,每个格雷码都对应唯一的扇区,每个扇区边沿都对应唯一的机械角度。

5.根据权利要求4所述的基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其特征在于,格雷码每相邻两个数值之间只有1位发生变化,相较于普通的二进制码,格雷码在信号传输时更加稳定,且在扇区切换时能够减少误差的积累,从而提高输出数据的准确性。

6.根据权利要求4所述的基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其特征在于,单片机IO口接收传感器芯片输出的格雷码,通过检测IO口跳变沿以及高低电平,触发外部中断的方式,判断此时编码器扇区边沿对应的机械角度信息。

7.根据权利要求6所述的基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其特征在于,将单片机IO口解析格雷码获取的机械角度输入编码器细分校准模块,并以此为基准,校准信号经单片机模数转换处理后的角度数据。

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【技术特征摘要】

1.一种基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其装置主要包括发光元件、光栅码盘、光传感器芯片以及单片机处理器。光栅码盘主要由游标码道和扇区码道组成。

2.根据权利要求1所述的基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其特征在于,光传感芯片接收来自发光元件透过光栅码盘上狭缝的光线,并将接收到的光信号转换为电信号输出,游标码道的模拟电信号经过放大器的放大调整后,输入单片机进行模数转换、细分校准以及数据解析等,最终获得编码器各个绝对位置的角度数据,而扇区码道的数字电信号则输入单片机的io口,通过检测io口的高低电平以及跳变沿获取每个扇区的角度区间及扇区边界的机械角度。

3.根据权利要求2所述的基于扇区扫描的编码器角度校准方法,其特征在于,利用绝对式编码器的绝对零点位置在码盘上是固定的,以绝对零点位置为基准,将码盘分为n个扇区,并获取各个扇区的边界绝对位置,则每个扇区覆盖的角度为各个边界对应的机械角度为0,a,2a……。

4.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:倪凯周美琪
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:

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