基于FPGA的增量式编码器自动检测系统研究

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	基于FPGA的增量式编码器自动检测系统研究
	刘小树
刊名	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
	2016-10-01
期号	6
关键词	增量式编码器误差检测自动检测 Fpga
英文摘要	光电编码器是一种以光栅莫尔条纹技术为基础的角位移传感器,通过光电转换,将输入的角位置信息转换成相应数字代码,广泛用于工业控制、自动化及精密测量等领域。光电编码器按码盘类型可分为增量式和绝对式两大类型。增量式光电编码器精度高、结构简单,广泛应用于测速领域。随着增量式光电编码器应用领域越来越广泛,为了保证编码器的可靠性,需要对其精度进行检测。目前的编码器检测装置大多数只适合对绝对式编码器进行精度检测,无法实现增量式编码器的精度检测。因此,研究高精度、高效率的检测装置具有重要意义和实用价值。在参考国内外相关文献基础上,研究了增量式光电编码器的工作原理及检测方法;分析了目前增量式编码器误差检测方法的优缺点;提出了基于角度的增量式编码器误差检测方法,并建立了基于FPGA的自动检测系统。设计了高精度基准编码器的细分电路,实现了莫尔条纹光电信号512细分。以Xilinx公司生产的Spartan-III系列XC3S400芯片作为核心器件,设计了数据采集处理硬件电路、串行通讯电路和LCD液晶显示电路,实现了基准编码器和被检增量式编码器输出信号的自动采集与误差计算,并将检测结果传送到LCD液晶显示器上,同时送至计算机中做进一步分析处理。采用VHDL语言编写了数据采集、LCD液晶显示、串行通讯及误差计算程序,取代人工记录及误差计算,实现了增量式编码器均匀性、正交性误差的自动检测。运用本文研究的增量式编码器自动检测系统,实现了对输出脉冲周期数为32400、分辨力为10〞的增量式编码器均匀性、正交性误差的检测,将一台编码器的检测时间由原来的2~3分钟缩减为30秒。实验结果表明,该检测系统可实现对增量式编码器均匀性、正交性误差的自动检测,避免了编码器主轴转速不均匀带来的检测误差,有效提高了检测效率及准确性。
语种	中文
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/58079]
专题	长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	刘小树. 基于FPGA的增量式编码器自动检测系统研究[J]. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,2016(6).
APA	刘小树.(2016).基于FPGA的增量式编码器自动检测系统研究.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(6).
MLA	刘小树."基于FPGA的增量式编码器自动检测系统研究".中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 .6(2016).