一种绝对式三轴联动多圈编码器的研制

光电轴角码器是一种测角传感器,因其测量精度高而被广泛应用于多种领域。为了实现直线位移的精确测量,通常采用光电轴角编码器把直线位移转换成角位移进行测量。在对现有光电轴角编码器测角原理研究的基础上,设计了三轴联动多圈编码器。实验结果证明该种编码器较以往多圈编码器具有测量精度高、尺寸小、结构简单、装调方便等特点,同时消除了齿轮传动误差,放宽齿轮系加工要求,降低了加工成本,提高了市场竞争力,为设计更多圈数的组合编码器提供了理论依据和技术支持。

多圈编码器的设计与算法实现

编码器是现代伺服系统常用的传感器之一,是一种机械与电子紧密结合的位置测量传感器,可以作为伺服系统的反馈信号。新型的机电伺服系要求编码器能实现高转速下电机轴角度位置的测量,在供电断开后,依然能够依靠机械装置记忆位置信息。且具有工作寿命长,可靠性高,结构紧凑等特点。根据测试需求,采用磁电原理的磁编码芯片AS5048A,研制了具有绝对记忆功能的多圈磁电式编码器,本文主要介绍了多圈编码器的设计要点,以及在实现过程的算法设计,最后通过单机静态测试,系统动态测试验证了方案可行,满足伺服系统的测试需求。

多圈光电轴角编码器在直线位移测量中的应用

多圈光电轴角编码器是一种适用于大量程轴角位移精密测量的光电数字测角仪,其测量范围可超过整周(360°)的几百倍,甚至上千倍。利用多圈光电轴角编码器具有分辨力高、精度高、体积小、量程大以及数字量输出等优点,设计了由高精度齿轮同步带传动机构与16位多圈编码器组合而成的直线位移测量系统,并对系统的测长精度进行了检定。实验结果表明,修正后的系统测长误差低于0.065 mm,可满足中低精度的工业测量要求。

轻量化绝对式多圈光电编码器研究

为有效减小多圈编码器体积、重量并满足高位数多圈记忆的要求,设计了轻量化绝对式多圈光电编码器。多圈编码器采用绝对式矩阵码盘设计,将编码器的绝对码设计在齿轮上,减小了以往绝对式多圈编码器的多级码盘结构和齿轮结构;采用多级齿轮串行结构,缩小了多圈编码器齿轮的高度,便于安装、结构简单。设计的14位超高位数绝对式多圈光电编码器,外形尺寸为φ60mm×20mm,圈数为214=16 384圈,实现了电机转动圈数的绝对记忆功能,具有圈数记忆位数高、重量轻的特点。

基于十六矩阵的新型绝对式多圈光电编码器

为了实现绝对式光电编码器的高精度、超小型、大量程测量,本文详细介绍了一种基于十六矩阵的编码、译码新方法,利用2圈码道实现了19位信息编码,并推导出相应的译码公式,为编码器高精度、小型化建立了新的理论基础和技术支持。在多圈检测方式上,设计了2级齿轮传动的多圈测量结构,采用了齿轮刻缝、读圈的新方法,为绝对式多圈光电编码器的发展、光栅检测技术的应用拓展了新的空间。

星载双读数多圈绝对式编码器设计

为了有效地减小星载相机的体积、重量,实现冷备份,同时完成调焦相机电机转动精度和圈数记忆功能,设计了星载双读数多圈绝对式编码器。根据电机转动的精度与计数要求,研制了采用两套绝对式光栅测量系统的机械结构;根据星载相机可靠性的要求,研制了双读数狭缝盘及读数系统;最后,对编码器进行了精度检测,高低温试验和冲击振动试验。实验结果表明:星载双读数多圈绝对式编码器的分辨力为80″、精度<±100″、测量圈数为16圈。同时具有读数系统冷备份功能和电机转动圈数记忆功能,且体积小、精度高、可靠性强,可满足星载相机要求。

一种多总线式多圈绝对值光电编码器

介绍了一种只需单个高精度多码道码盘的多圈绝对值编码器结构原理。通过在各个减速齿轮上设置两个格雷码码道,进而省去了另一个多码道码盘,各个减速齿轮采用相同的码道和减速比,简化了机械设计难度。同时为扩展其应用,通过嵌入多总线协议转换装置,使其适应不同现场总线的工业应用领域。设计了基于数字信号处理器(digital signal processor,DSP)的数据转换与接口装置,给出了软硬件设计方法。

宜科工业以太网Profinet接口绝对值多圈编码器

宜科全新推出的PNHH58系列工业以太网Proflnet接口绝对值多圈编码器,具备智能诊断功能和高速数据传输功能,可实现自动化应用中的高精度位置测量与速度测量,多种参数配置可自由更改,如分辨率、旋转方向、预置值等,极大地丰富了客户的可操作性。作为工业元器件产品,该系列编码器采用独特的结构设计,良好的抗机械损伤性能可满足不同工况的应用需求。

多圈绝对式编码器在飞机训练仿真器中的应用

本文分析了目前应用于飞机训练仿真器仪表中的两种位置检测方法 ,指出了它们定位精度差 ,波动大的缺点 ,进而给出了一种应用多圈绝对式编码器的位置检测方法 ,并且在硬件接口和软件设计上给出了具体的实现方案。

绝对式三级组合光电轴角编码器

组合光电编码器又叫多圈编码器,现在其已被广泛的应用于大型精密仪器的角度、长度位移测量以及数控数显系统中。本文将详细的介绍一种大传动比(256:1)三级组合编码器的结构特点及工作原理。相对于传统组合光电编码器该编码器设计上采用三级编码器联动结构,可使二、三级编码器输出位数降低,方便安装,进行三次较正,增大了校正范围,提高了编码器的可靠性。其独具的大传动比,添补了国内无大传动比编码器的空白,开创了国内市场的先河。

多圈绝对值编码器在装模高度自动调节上的应用

介绍了一种压力机滑块装模高度自动调节的方法。使用多圈绝对值编码器作为检测滑块装模高度的器件,通过总线通讯的方式,可编程逻辑控制器读取编码器的数值来计算滑块装模高度的当前值,从而控制滑块电机启停达到调节的位置。

总线式多圈绝对值编码器在顶杆小车位置控制系统中的应用

针对顶杆小车位置检测中所用增量式编码器存在的问题,提出了采用总线式多圈绝对值编码器作为测量工具的位置控制系统。实际使用表明,采用这种测量工具可以实现顶杆小车的高速精确定位,有效地提高了生产效率。

新型多总线绝对值编码器在风电系统中的应用

绝对值编码器在工业生产中用于检测角度、位置、速度和加速度。本文设计了一种只需单个高精度多码道码盘的多圈绝对值编码器,减少了一个多码道码盘,简化了机械设计难度。同时又设计了基于DSP芯片的数据转换与接口装置,扩展了其应用场合,使其适应不同现场总线的工业应用领域。通过在风电系统中的实际应用,实现了对风电控制系统变桨电机转子旋转速度和位置的精确测量和控制。

绝对值编码器在氧枪控制系统中的应用

通过对氧枪升降现有凸轮控制器控制方式存在的不足进行分析,结合控制系统的现状,对编码器优越的定位性能进行了阐述,并成功地将编码器应用到氧枪升降定位控制系统中。

航天级双读数多圈绝对式光电编码器设计

利用多圈光电编码器具有体积小、量程大以及数字量输出等优点,设计了基于双读数系统的航天级多圈绝对式光电编码器。根据航天相机的精度要求,采用精度高、分辨率高的绝对式矩阵玻璃码盘作为一级码盘完成角度测量;根据电机转动的计数要求,采用重量轻,体积小的绝对式矩阵金属码盘作为二级码盘完成对一级码盘的转动圈数计数;其具有的双狭缝及双读数系统可实现信号处理电路冷备份。按照鉴定级航天产品要求,通过热学环境实验和力学环境实验对编码器性能进行了验证。实验结果表明,所设计的编码器精度范围为±100″内、分辨率为80″、测量圈数为16圈、外形尺寸为φ50 mm×50 mm、重量为270 g,稳定性高、可靠性强,且满足高分辨率航天设备设计指标。

机械回转体轴角位移精密测量研究

应用大齿圈和消间隙小齿轮组成的传动机构,配合现代高精度光电测角传感器——多圈绝对式光电轴角编码器,采用间接测量法实现了机械回转体方位角的自动精密测量,有效解决了回转机构因无法直接安装传感器而带来的测量难题。该机构具有结构简单,稳定性好,测量精度高,能实现动态测量的优点,与计算机联用可实现自动检测与实时控制。实验证明,回转角测量标准偏差σ<16″。

浮子式数字水位仪的设计与初步测试

针对目前广泛应用于地下流体水位观测中的投入式水位仪存在稳定性差、零漂大等缺点,研制采用智能型绝对值多圈光电编码器的浮子式数字水位仪,介绍其工作原理和仪器结构,并给出仪器性能的实验测试结果,发现其具有高分辨率、高稳定性和低零漂的特点。

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基于单纤双向技术的电机绝对位置检测方法

针对电动伺服系统,详细介绍了一种将波分复用式单纤双向通信技术应用于多圈绝对式旋转编码器的电机位置反馈方案,并给出了相应的光电转换电路和非归零码数据帧格式。应用所给出的方案,可以只用一根光纤实现驱动器与电机编码器之间的双向高速通信。通过搭建电机驱动实验平台,验证了该方法的可行性,在搭建的实验系统中,电机运行良好,实现了以较低的成本提高系统的实时性、可靠性与数据通信能力。

数字式矿井深度指示器的研究

针对目前我国矿井所采用的机械式深度指示器在体积、指示精度和行程开关实时性方面的不足,而数字式深度显示器累积误差大、显示精度低等问题,提出了利用多圈绝对式光电编码器精确的位置记忆,并以具有高速信号处理能力的TMS320芯片为核心处理单元的一种数字式深度指示器的设计与研究。