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    重庆时时彩从哪里玩: 一种新型绝对式编码器处理电路.pdf

    关 键 词:
    一种 新型 绝对 编码器 处理 电路
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510402722.4

    申请日:

    2015.07.10

    公开号:

    CN106338298A

    公开日:

    2017.01.18

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):G01D 5/347申请公布日:20170118|||公开
    IPC分类号: G01D5/347 主分类号: G01D5/347
    申请人: 褚秀清
    发明人: 褚秀清
    地址: 110179 辽宁省沈阳市浑南新区朗日街17-1号5门
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510402722.4

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2019.01.25|||2017.01.18

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

    摘要

    本发明一种新型绝对式编码器处理电路,属于集光、机、电于一体的数字式测角装置技术领域,具体地涉及一种绝对式编码器处理电路结构的改进。本发明包括光电信号整理系统、A/D模拟转换电路、DSP数据处理电路、接口电路、控制软件和电源;所述光电信号整理系统包括数据采集系统和数据处理系统,所述数据采集系统包括照明系统、轴系及固定机构、码盘、狭缝、光敏元件,所述数据处理系统包括精码差分放大电路和粗码同向、中精码反向放大电路,所述数据采集系统和数据处理系统相连;所述数据处理系统的输出连接A/D模拟转换电路的输入端,A/D模拟转换电路的输出端连接DSP数据处理电路的输入端,DSP数据处理电路外部设有接口电路和电源与其相连。

    权利要求书

    1.一种新型绝对式编码器处理电路,包括光电信号整理系统、A/D模拟转换电路、DSP数据处理电路、接口电路、控制软件和电源;其特征在于:所述光电信号整理系统包括数据采集系统和数据处理系统,所述数据采集系统包括照明系统、轴系及固定机构、码盘、狭缝、光敏元件,所述数据处理系统包括精码差分放大电路和粗码同向、中精码反向放大电路,所述数据采集系统和数据处理系统相连;所述数据处理系统的输出连接A/D模拟转换电路的输入端,所述A/D模拟转换电路的输出端连接DSP数据处理电路的输入端,所述DSP数据处理电路外部设有接口电路和电源与其相连。2.根据权利要求 1 所述的一种新型绝对式编码器处理电路,其特征在于:所述光敏元件采用硅光电二极管。3.根据权利要求1 所述的一种新型绝对式编码器处理电路,其特征在于:所述照明系统采用白炽灯。4.根据权利要求1所述的一种新型绝对式编码器处理电路,其特征在于:所述DSP数据处理器采用TMS320F2812。5.根据权利要求1所述的一种新型绝对式编码器处理电路,其特征在于:所述电源采用5 V,±12V 3个电源等级。6.根据权利要求1所述的一种新型绝对式编码器处理电路,其特征在于:所述接口电路包括串口电路、清零电路、液晶显示电路;所述清零电路的信号输出端连接DSP数据处理器的信号输入端,所述DSP数据处理器的信号输出端连接液晶显示电路的输入端。7.根据权利要求1所述的一种新型绝对式编码器处理电路,其特征在于:所述精码差分放大电路和粗码同向、中精码反向放大电路的输出端均连接A/D模拟转换电路的输入端。

    说明书

    一种新型绝对式编码器处理电路

    技术领域

    本发明属于集光、机、电于一体的数字式测角装置技术领域,具体地涉及一种绝对式编码器处理电路结构的改进。

    背景技术

    绝对式编码器是集光、机、电于一体的数字式测角装置。具有分辨率高、码盘上每个位置的角度确定不变、抗干扰能力强、断电后再工作不需要重新标定等优点。被广泛应用于光电经纬仪,完成仪器的测角和测速功能。2000年以来,研制的24位绝对式编码器的数据处理系统是通过电阻采样的方法采集编码器光学系统的光电信号,把轴的转角变换成二进制代码,以光电信号形式表示,经逻辑电路进行放大、比较、存储、信频、译码、校正和组合等处理,变成自然二进制代码输出。但是,在实际使用过程中由于工作环境恶劣,温度差异大,光源衰减等因素的影响,轴角编码器输出的光电流信号幅值易发生变化,需要定期进行人工调试。调试方法是以一个固定的比较电平为基准来调整各路信号,忽略了信号之问的光电流强度的差异,不具备实用性。

    在调试各码道输出信号的幅值时,采用螺丝刀手动调节各路电位计和观察示波器波形变化来实现所需各路信号的占空比,不仅工作效率低,而且输入的信号幅值误差大,将导致后续的译码误差增大。因此,传统的数据处理系统无法适应绝对式码盘信号强度随环境温差改变和照明光源老化等产生的变化,导致电路使用寿命降低。

    发明内容

    本发明就是针对上述问题,弥补传统的绝对式编码器的数据处理系统不具备实用性的不足,提供一种新型绝对式编码器处理电路;本发明实现了绝对式编码器系统的广泛通用性、环境适应性和可靠性,满足光电经纬仪长期参试要求。

    为实现本发明的上述目的,本发明采用如下技术方案。

    本发明一种新型绝对式编码器处理电路,包括光电信号整理系统、A/D模拟转换电路、DSP数据处理电路、接口电路、控制软件和电源;其结构要点是:所述光电信号整理系统包括数据采集系统和数据处理系统,所述数据采集系统包括照明系统、轴系及固定机构、码盘、狭缝、光敏元件,所述数据处理系统包括精码差分放大电路和粗码同向、中精码反向放大电路,所述数据采集系统和数据处理系统相连;所述数据处理系统的输出连接A/D模拟转换电路的输入端,所述A/D模拟转换电路的输出端连接DSP数据处理电路的输入端,所述DSP数据处理电路外部设有接口电路和电源与其相连。

    作为本发明的一种优选方案,所述光敏元件采用硅光电二极管。

    作为本发明的另一种优选方案,所述照明系统采用白炽灯。

    作为本发明的另一种优选方案,所述DSP数据处理器采用TMS320F2812。

    作为本发明的另一种优选方案,所述电源采用5 V,±12V 3个电源等级。

    作为本发明的另一种优选方案,所述接口电路包括串口电路、清零电路、液晶显示电路;所述清零电路的信号输出端连接DSP数据处理器的信号输入端,所述DSP数据处理器的信号输出端连接液晶显示电路的输入端。

    作为本发明的另一种优选方案,所述精码差分放大电路和粗码同向、中精码反向放大电路的输出端均连接A/D模拟转换电路的输入端。

    本发明的有益效果是。

    1、本发明一种新型绝对式编码器处理电路,采用A/D转换器采集放大与整形之后的模拟信号,通过软件完成光电信号的比较、细分、译码、校正、平均和参数整定等功能,实现了把轴角实际转动的角度值转换成自然二进制数字代码、并且运行稳定。

    2、相对于传统译码电路的弊端,改进的处理电路存在着明显优势。本发明去除了中精码和粗码的比较鉴幅器,输入的码道信号全部通过A/D转换器采集,采用软件替代比较鉴幅环节并通过软件进行参数整定和译码工作;采用软件进行重要参数整定与计算,可根据环境和光源变化采集每路光电信号的电流强度,计算出不同的比较电平,实时调整数字信号的占空比,提高了编码器分系统数据处理电路的通用性和参数调整的精度;减少了编码器的错码率。本编码器在多台HCxol光电经纬仪上的应用未出现过任何故障或隐患,经受了野外恶劣环境的考验,并得到推广。

    附图说明

    图1是本发明一种新型绝对式编码器处理电路的结构框图。

    图中标记:1为照明系统、2为轴系及固定机构、3为码盘、4为狭缝、5为光敏元件。

    具体实施方式

    参见图1所示,本发明一种新型绝对式编码器处理电路包括光电信号整理系统、A/D模拟转换电路、DSP数据处理电路、接口电路、控制软件和电源;其结构要点是:所述光电信号整理系统包括数据采集系统和数据处理系统,所述数据采集系统包括照明系统、轴系及固定机构、码盘、狭缝、光敏元件,所述数据处理系统包括精码差分放大电路和粗码同向、中精码反向放大电路,所述数据采集系统和数据处理系统相连;所述数据处理系统的输出连接A/D模拟转换电路的输入端,所述A/D模拟转换电路的输出端连接DSP数据处理电路的输入端,所述DSP数据处理电路外部设有接口电路和电源与其相连。

    所述光敏元件采用硅光电二极管,所述硅光电二极管具有防潮、防腐和稳定等特点。所述照明系统采用白炽灯;所述白炽灯为特制的6V,15W,采用直流稳压电源供电,亮度能手动调节。

    所述码盘分成精码道、中精码道和粗码道3个部分;所述狭缝分为精狭缝和粗狭缝,所述精狭缝拾取精码信号和中精码信号,所述粗狭缝拾取粗码信号;所述轴系采用密珠轴系,具有较高的回转精度。

    所述接口电路包括串口电路、清零电路、液晶显示电路;所述清零电路的信号输出端连接DSP数据处理器的信号输入端,所述DSP数据处理器的信号输出端连接液晶显示电路的输入端。

    所述精码差分放大电路和粗码同向、中精码反向放大电路的输出端均连接A/D模拟转换电路的输入端。所述精码差分放大电路和中精码反向放大电路完成编码器原始信号的放大,同时对信号中的直流成分和噪音进行共模处理,进一步提高信号质量。整理后的精码和中精码信号均为±5 V的交流信号,经过A/D转换电路进行模数转换,为了保证测角精度和测速反馈的要求,本发明采用8通道12位A/D转换电路,8个通道转换时间为1.98μs。高低、方位共40路光电信号,编码器数据采集和A/D转换时间小于10μs。

    本发明所述DSP数据处理器采用TMS320F2812;所述电源采用5 V,±12V 3个电源等级。

    可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的?;し段е?。

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