絕對式編碼器誤差分析與補償系統(tǒng)的研究.pdf

1、光電編碼器是一種應(yīng)用很廣泛的角位置測量儀器。近年來，伴隨著測控技術(shù)的迅速發(fā)展，對光電軸角編碼器的測角精度、分辨力和可靠性提出了更高的要求。光電編碼器誤差主要包括碼盤制造誤差、軸系晃動、碼盤偏心、細分誤差、量化誤差、檢測誤差等，這些誤差來自于編碼器的碼盤刻劃、機械裝調(diào)、電子學(xué)處理等過程中，并且都會對編碼器的測量精度產(chǎn)生影響。因此，對編碼器的精度分析和誤差補償技術(shù)的研究是編碼器生產(chǎn)制造的關(guān)鍵問題，也是提高編碼器精度的重要手段。
　　

2、 目前，對光電編碼器的精度檢測主要采用靜態(tài)檢測，不能反映編碼器在實際工作狀態(tài)下的測角精度，而且誤差補償多只針對細分誤差，不能比較全面的補償編碼器的誤差。本文結(jié)合在實際應(yīng)用中對絕對式編碼器精度的要求，提出了針對光電編碼器精度檢測與誤差補償比較系統(tǒng)的方案，檢測編碼器測量精度和故障信息，并根據(jù)測量結(jié)果進行相應(yīng)的補償。精度檢測裝置以步進電機作為整個系統(tǒng)的驅(qū)動，以高分辨率編碼器作為測量基準(zhǔn)值，在精密主軸轉(zhuǎn)動過程中實時測量被校準(zhǔn)編碼器在不同位置的角

3、度值，并與同步采集的高精度基準(zhǔn)編碼器測量角度進行比較計算出測角精度，同時測量光柵信號的細分誤差和進行故障分析。結(jié)合精度檢測和誤差分析的結(jié)果針對不同誤差進行補償。
　　 本課題主要圍繞編碼器精度檢測和誤差補償方法等問題展開系統(tǒng)的分析研究。分析了編碼器誤差產(chǎn)生的原因及各種因素對精度的影響;提出采用頻譜分析法計算細分信號的諧波參數(shù)和相位誤差;采用小波分析和頻譜分析檢測編碼器的故障信息，判斷出碼盤故障、電路故障或碼盤竄動等故障發(fā)生的位置