一种编码器动态误码检测系统的设计及实现 (1).pdf

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1、第28卷第8期增刊2007年8月仪器仪表学报ChineseJournalofSc：ientificInstrumentVoL28No．8Aug．2007一种编码器动态误码检测系统的设计及实现万秋华1，刘焕雨1’2，李葆勇1，舍容红1(1中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033；2中国科学院研究生院北京100039)摘要：介绍了一种光电轴角编码器动态误码检测系统的结构和工作原理。克服光电轴角编码器误码检测传统方法的一系列不足，利用稳速驱动装置驱动编码器匀速旋转，并利用数据采集和计算机处理技术进行自动检测，在0．6。／s120。／s转速范围工作状态下，

2、实现了光电轴角编码器动态误码的检测。关键词：光电轴角编码器；动态误码；检测技术；数据采集；DSP；VC++DevelopmentofasystemfordetectingdynamicerrorcodeofphotoelectricalrotaryencoderWanQiuhual，LiuHuanyul一，LeBaoyong，SeRonghong(1ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，theChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2Graduate

3、SchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Constitutionandoperatingprincipleofasystemfordetectingdynamicerrorcodeofphotoelectricalrotaryencoderispresented．Overcomeaseriesshortcomingofconventionalmethodfordetectingerrorcodeofphotoelec—tricalrotaryencoder，drivenenco

4、derisuniformlyrotatingbysteady-speeddrivingdevice，anddetectionisdonebydatapickingandcomputerprocessingtechnicology．Inworkingconditionwithrotationalspeedat0．6／s"--120／s，detectingofdynamicerrorcodeofphotoelectricalrotaryencoderisrealized．Keywords：photoelectricalrotaryencoder；dynamicerror

5、code；detectingtechnicology；Datasampling；DSP；VC++1引言光电轴角编码器是一种精密测角装置，广泛应用于光电经纬仪等跟瞄测控系统中。由于光电编码器中的光电转换器件、放大电路的频响特性、温度特性和机械安装偏差等原因，使得编码器在工作时出现误码[1]。在实际应用中，测控系统要求编码器输出无错码。编码器在出厂前通常由人工进行误码检测，其方法是利用发光二极管构成进位阵列，手动缓慢旋转编码器，肉眼观察编码器输出值的状态。这种方法用时长，对检测人员的操作经验要求高，当编码器转速较快时，用肉眼无法准确识别出错码，因此不能进行动态误码的检测

6、，只能进行准静态条件下的误码检测。因此，开展光电轴角编码器动态误码检测系统的研制具有重要意义。使用所研制的编码器动态误码检测系统，在编码器动态匀速旋转的工作状态下，自动进行误码检测，从而实现了对光电轴角编码器的动态误码检测。2编码器动态误码检测系统的组成编码器动态误码检测系统的组成如图1所示。稳速驱动装置使被检编码器以一定速度旋转，数据采集卡接收到采集命令后发出采样脉冲进行采样；当编码器收到采样脉冲后，将采样脉冲起始时刻的角度值通过串口(或并口)发出。数据采集卡将接收到的编码器角度值存储在数据寄存器中。通过数据采集卡，笔记228仪器仪表学报第28卷本电脑读取编码器角

7、度值，由软件实现对数据的采集、存储、进制转换，误码值检测及曲线图形绘制显示。瞒}谭I础I。。。。。。一‘’1’。。。。。。。。。一l稳速驱为装置L图1编码器动态误码检测系统的结构3数据采集卡的硬件电路和微处理器程序设计3．1数据采集卡的采样时序数据采集卡的采样时序如图2所示。当数据采集卡发出采样脉冲后，进行数据处理，大约200“s之后，数据采集卡通过串口(或并口)接收到编码器角度值。1．25ms司区五二__厂一信羔二u．!二!!竺’卜—————-J．——————．{·———————一镶翁鲞产串行通汛数据存储图2编码器工作时序图(采样频率为800Hz，负脉冲工作方