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用很廣泛的角位置測量儀器。近年來，伴隨著測控技術的迅速發(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的研究是編碼器生產(chǎn)制造的關鍵問題，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。本文結合在實際應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)測量結果進行相應的補償。精度檢測裝置以步進電機作為整個系統(tǒng)的驅動，以高分辨率編碼器作為測量基準值，在精密主軸轉動過程中實時測量被校準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。結合精度檢測和誤差分析的結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