絕對(duì)式編碼器誤差分析與補(bǔ)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(cè)量?jī)x器。近年來(lái)，伴隨著測(cè)控技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)光電軸角編碼器的測(cè)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(dòng)、碼盤偏心、細(xì)分誤差、量化誤差、檢測(cè)誤差等，這些誤差來(lái)自于編碼器的碼盤刻劃、機(jī)械裝調(diào)、電子學(xué)處理等過(guò)程中，并且都會(huì)對(duì)編碼器的測(cè)量精度產(chǎn)生影響。因此，對(duì)編碼器的精度分析和誤差補(bǔ)償技術(shù)的研究是編碼器生產(chǎn)制造的關(guān)鍵問(wèn)題，也是提高編碼器精度的重要手段。
　　

2、 目前，對(duì)光電編碼器的精度檢測(cè)主要采用靜態(tài)檢測(cè)，不能反映編碼器在實(shí)際工作狀態(tài)下的測(cè)角精度，而且誤差補(bǔ)償多只針對(duì)細(xì)分誤差，不能比較全面的補(bǔ)償編碼器的誤差。本文結(jié)合在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)絕對(duì)式編碼器精度的要求，提出了針對(duì)光電編碼器精度檢測(cè)與誤差補(bǔ)償比較系統(tǒng)的方案，檢測(cè)編碼器測(cè)量精度和故障信息，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償。精度檢測(cè)裝置以步進(jìn)電機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)，以高分辨率編碼器作為測(cè)量基準(zhǔn)值，在精密主軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中實(shí)時(shí)測(cè)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(cè)量角度進(jìn)行比較計(jì)算出測(cè)角精度，同時(shí)測(cè)量光柵信號(hào)的細(xì)分誤差和進(jìn)行故障分析。結(jié)合精度檢測(cè)和誤差分析的結(jié)果針對(duì)不同誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
　　 本課題主要圍繞編碼器精度檢測(cè)和誤差補(bǔ)償方法等問(wèn)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(duì)精度的影響;提出采用頻譜分析法計(jì)算細(xì)分信號(hào)的諧波參數(shù)和相位誤差;采用小波分析和頻譜分析檢測(cè)編碼器的故障信息，判斷出碼盤故障、電路故障或碼盤竄動(dòng)等故障發(fā)生的位置