基于FPGA的ARM与绝对式编码器的通信接口实现

针对绝对式编码器与ARM之间的通信问题,设计了基于FPGA的ARM与绝对式编码器的硬件接口电路。根据ARM和编码器之间的通信流程,利用有限状态机和模块化设计思想进行软件编程。结果表明,该设计接口能够快速、准确地实现ARM和编码器之间的通信。

单圈绝对式编码器的研制

单圈绝对式编码器是国际上新出现的光栅编码技术之一。它突破了传统的光栅编码原理 ,使用了一种新颖独特的黑白条纹编码方式进行角度测量 ;它的实现需要融合传感器技术、图像处理技术、计算机控制技术为一体。详细介绍了单圈绝对式编码器的基本原理和理论依据 ,具体给出了系统硬件设计方法。

绝对式编码器在电机定位中的应用

基于绝对式光电旋转编码器测量精度高、具有掉电记忆功能的优点,探讨了绝对式光电旋转编码器在电机旋转位置测量方面的应用,并提出了一种嵌入式系统实现方案。结合单片机和绝对式编码器的特点,详细介绍了系统硬件和软件设计方案。采用软件控制单片机I/O口模拟时钟信号的方法与编码器通信,成功地解决了编码器接口技术瓶颈。该电机定位方案已应用于实际系统,具有精度高、反应灵敏、抗干扰能力强等优点,能够满足大多数电机控制系统的要求。

增量式光栅编码器与绝对式编码器性能比较和分析

大型天文望远镜对恒星跟踪时,其跟踪低速性能要求比较高,要达到此速度控制精度,需选取合适的编码器,恒星速度为0.004°/s,伺服系统速度回路采样频率800Hz时,编码器分辨率为26位才能达到测速要求。而国产绝对式轴角编码器的分辨率只能达到24位,不能满足系统测速要求,因此我们采用雷尼绍公司的26位增量式光栅编码器。由于对26位编码器直接测试存在技术难度,因此我们采用与绝对式编码器进行比对的方式对其性能进行说明。通过实验,我们断定其测速性能优于目前国产的绝对式编码器。

绝对式编码器输出信号的误差自动补偿

针对目前绝对式编码器人工调试输出信号精度不稳定的情况,现设计一套输出信号误差自动补偿系统。系统通过TCP与服务器通信,获得待补偿参数。分析信号产生误差的原因,建立径向基神经网络模型,以高精度编码器检测值作为学习目标,将形成最小误差的输出值作为精调的理想输入值,实现误差最小化,校准数据后写入编码器芯片。实验证明,使用自动补偿系统调试后的编码器各码道幅值、相位和偏移量,相较于人工手动补偿,信号误差平均减小了49.82%。

基于FPGA的绝对式编码器智能接口设计

实现了一种基于FPGA的绝对式码盘智能接口,用以进行绝对式编码器和伺服驱动器的DSP处理器之间的通讯。该接口完全可以替代价格昂贵的专用接口芯片,降低产品成本。

基于FPGA的绝对式编码器的解码电路设计

为获取TS5643N100型绝对式编码器的位置和状态信息,提出采用现场可编程逻辑器件(Field Programmable Gate Array,FPGA)编程实现TS5643N100型绝对式编码器的解码电路,并将这些信息作为反馈信号输入伺服控制器。该FPGA解码电路采用模块化设计,其主要包括对编码器输出信号的解码、串并转换、CRC校验和数据分离处理等。实验结果表明,所设计的FPGA解码电路能够实现TS5643N100型绝对式编码器和后续处理器之间的通讯,便于上位机控制器读取编码器采集的信息,可以替代价格昂贵的AU5688专用转换芯片,进而简化系统结构设计,降低产品成本。

超小型准绝对式编码器的研制

针对编码器日趋小型化的技术要求,本文提出一种全新的编码方式和独特的读数头设计结构,成功研制出了超小型准绝对式编码器。该新型编码器采用准绝对式编码方式,即距离编码与增量式编码进行组合编码,只用两圈码道进行编码,极大减少码道数量,整周设多个绝对参考位置,可迅速获得绝对位置信息。采用单读数头结构和相位补偿技术,缩小结构尺寸,直径Φ25mm,经过电子学细分后可到达16位的分辨力,从而实现高精度编码器小型化。

25位绝对式编码器

介绍了在高位数、高精度光电绝对式轴角编码器小型化研制中 ,采用特殊的绝对编码技术和多读数头模拟量相加获得高质量的光栅信号 ,并用单片机实现高倍的电插补细分 ,成功地研制出了小尺寸的 2 5位高精度绝对式编码器。

一种基于STC单片机和绝对式编码器的步进电机控制方法

介绍了以STC89C52RC单片机和绝对式编码器为控制中心的步进电机控制方法。该系统利用单片机的运算快、控制灵活和绝对式编码器的高精度,以及数据易于反馈等优点,实现了对步进电机转向、转速和转角的控制。同时,加入了按键控制和可调控选择电路模块,极大地简化了操作。

单圈绝对式编码器

单圈绝对式编码器采用了独特的条纹编码方式 ,突破了传统的编码原理 ,克服了传统编码器实现的局限性 ,并引进了最新的传感器技术、图像处理技术、硬件集成技术用于系统实现 。

基于Biss协议的绝对式编码器数据采集

为了满足伺服控制系统数据读取的需求,针对基于Biss协议的高精度绝对式编码器数据提取问题,主要从硬件电路设计和软件设计两方面进行研究,给出了系统的设计方案。系统硬件系统由保护电源、差分信号接口和Biss主控制器组成,在硬件电路设计的基础上,根据Biss串行通信协议,采用FPGA实现了编码器数据读取的有限状态机。最后,在设计的硬件电路的基础上进行了编码器的数据读取实验,验证了设计的正确性,为基于Biss协议的高精度编码器在伺服控制系统中的应用提供了一定的参考。

基于FPGA的RCN223绝对式编码器通讯接口设计

实现了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的绝对式码盘智能接口的设计,用以进行绝对式编码器和DSP处理器之间的通讯。此接口根据FPGA模块化设计的特点,把整个设计任务划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,最后把各个功能模块进行综合,以完成整个设计。实验结果表明,该接口完全可以替代价格昂贵的专用接口芯片,降低产品成本。

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。

绝对式编码器编码码制的设计

绝对式编码器编码码制通常采用自然二进制码、格雷码、格雷余码等。本文介绍了这三种编码码制的特点及其对应位置如何读数。

FPGA实现海德汉绝对式编码器与上位机的智能通讯

为实现EnDat绝对式编码器与上位机之间的通讯,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)设计一种EnDat绝对式编码器通讯接口。该接口主要由RS-485收发芯片、光电隔离电路、可编程逻辑器件FPGA组成。根据FPGA模块化设计特点,把FPGA内部处理电路划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,完成对编码器输出信号的串并转换、CRC校验等功能。实验结果表明:基于FPGA所设计的智能通讯接口能够实现EnDat绝对式编码器与上位机之间的通讯。

基于FPGA的新型绝对式编码器

介绍了一种基于FPGA的新型绝对式编码器。利用FPGA和硬件描述语言,采用自顶向下的设计方法,实现了辨向模块、串/并转换模块、查表译码模块以及NiosⅡ软核CPU等功能模块的设计,以及绝对位置的准确测量。该编码器具有结构紧凑、集成度高的优点,以适应工程上对绝对式编码器小型化的要求。

基于FPGA的RCN223绝对式编码器通讯接口设计

实现了一种基于FPGA的绝对式码盘智能接口的设计,用以进行绝对式编码器和DSP处理器之间的通讯。此接口根据FPGA模块化设计的特点,把整个设计任务划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,最后把各个功能模块进行综合,以完成整个设计。

Labview环境下的绝对式编码器角度测量仪的设计

在分析了绝对式编码器工作原理的基础上,采用编码器、通用采集卡和PC机构建了虚拟测量仪,应用Labview软件编制了角度测量程序,此程序实现了对编码器发出格雷码信号的循环采样以及对从格雷码到二进制码再到角度测量值的转换.文章设计的虚拟仪器较传统仪器具有开发周期短、成本低、可靠性强和功能可自定义的特点.

ISP器件在多圈绝对式编码器中的应用

多圈绝对式编码器既可以测量一周之内的角度值,又可以测量旋转轴的旋转圈数。ISP (在系统可编程)器件1016E在双盘多圈编码器中,主要完成码制转换、校正逻辑、加法逻辑及一些辅助逻辑等所有数字电路功能。ISP的应用减小了编码器体积,提高了稳定性,还使一种结构、多种输出组合成为可能,并可方便地将并行输出信号转换为串行信号。