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基于空间位置的增量式光电编码器误差检测系统

卢新然,  宋路,  万秋华,  于海,  刘小树

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卢新然, 宋路, 万秋华, 于海, 刘小树. 基于空间位置的增量式光电编码器误差检测系统[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017011-1017011(6). doi: 10.3788/IRLA201779.1017011
引用本文: 卢新然, 宋路, 万秋华, 于海, 刘小树. 基于空间位置的增量式光电编码器误差检测系统[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017011-1017011(6). doi: 10.3788/IRLA201779.1017011
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Lu Xinran, Song Lu, Wan Qiuhua, Yu Hai, Liu Xiaoshu. Error measurement system of incremental photoelectric encoder based on space position[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1017011-1017011(6). doi: 10.3788/IRLA201779.1017011
Citation: Lu Xinran, Song Lu, Wan Qiuhua, Yu Hai, Liu Xiaoshu. Error measurement system of incremental photoelectric encoder based on space position[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1017011-1017011(6). doi: 10.3788/IRLA201779.1017011
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基于空间位置的增量式光电编码器误差检测系统

doi: 10.3788/IRLA201779.1017011
  • 1.

    长春理工大学 电子信息工程学院,吉林 长春 130000;

  • 2.

    中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;

  • 3.

    中国科学院大学,北京 100049

基金项目: 

国家自然科学基金（51605465）

详细信息
    作者简介:

    卢新然(1978-),男,副研究员,博士生,主要从事角度测量及光电信号处理技术方面的研究。Email:luxinranciomp@aliyun.com

  • 中图分类号: TP212

Error measurement system of incremental photoelectric encoder based on space position

  • 1.

    School of Electronics and Information Engineering,Changchun University of Science and Technology,Changchun 130000,China;

  • 2.

    Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130033,China;

  • 3.

    University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China

  • 摘要: 增量式光电编码器输出信号的正交性和均匀性是其重要技术指标之一，对增量式光电编码器的精度检测是编码器研制和生产过程中的重要环节。传统信号质量的检测是基于时间位置进行检测的，其检测准确度受转速均匀度影响，在高速、变速转动下对增量式光电编码器的动态性能检测并不准确。提出了一种基于空间位置的信号质量检测方法，并设计了相应的检测系统。检测系统采用直流无刷电机带动高精度角脉冲发生器和被检增量式编码器同轴旋转，并采集高精度角脉冲发生器在被检增量式编码器输出信号边沿时刻的数值，进行误差计算。该检测系统极大地减小了由于转速不均匀造成的测量不准确度。运用该检测系统对输出脉冲周期数为32 400的增量式编码器进行检测，并与时间位置检测法进行对比实验。实验结果表明：该检测系统检测结果不受电机转速变化的影响，可有效地提高检测精度及检测效率，能够实现动态检测。该系统的研制为批量生产增量式光电编码器提供了极大的便捷。
    Abstract: The uniformity and orthogonality are important technical indicators of photoelectric incremental encoders' performance. The precision measuring of incremental encoders is an important link in development and manufacture of encoders. Traditional measurement of signal quality is based on time position and varied from the uniformity of rotating speed. The dynamic performance testing is incorrect with high speed and variable speed rotation. A testing method based on angle was proposed and corresponding system was established. The measured incremental encoder and a high-precision angular impulse generator were installed and rotated synchronously with a brushless DC motor; when measured incremental encoder output a signal edge, collected the data of the high precision angular generator and calculated the error. The detection error of the proposed system caused by uneven shaft rotating speed of the encoder shaft was greatly reduced. Measurements were carried out through encoders with periodical impulse output number 32 400, and was contrasted to the experiment based on time. The experimental results show that the system is free of the impacts of varying speed of driving motor, and is capable of improving the accuracy and efficiency of the incremental encoders testing. It was the proposed system that brings the batch production with great convenience.
  • [1] Yu Hai, Wan Qiuhua, Du Yingcai, et al. Drive system of photoelectric encoder dynamic detection equipment using space-vector torque combination[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 22(4):165-173. (in Chinese)于海, 万秋华, 杜颖财, 等. 光电编码器动态检测转台的空间矢量力矩合成驱动系统[J]. 光学精密工程, 2014, 22(4):165-173.
    [2] Zhu Yifeng, Mu Yining, Yu Lintao. Method of grating angle detection using slit light battery[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(12):3396-3400. (in Chinese)朱一峰, 母一宁, 于林韬. 狭缝光电池的光栅角度检测方法[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(12):3396-3400.
    [3] Yu Hai, Wan Qiuhua, Lu Xinran, et al. Calibration for dynamic measurement precision of platform for photoelectric encoder's measurement[J]. Optics and Precision Engineering, 2016, 23(11):87-92. (in Chinese)于海, 万秋华, 卢新然, 等. 光电编码器误差检测转台的动态精度标定[J]. 光学精密工程, 2016, 23(11):87-92.
    [4] Sun Shuhong, Zhao Changhai, Wan Qiuhua, et al. Automatic detection system for miniature photoelectrical encoder[J]. Chinese Optics, 2013, 6(4):600-606. (in Chinese)孙树红, 赵长海, 万秋华, 等.小型光电编码器自动检测系统[J]. 中国光学, 2013, 6(4):600-606.
    [5] Yu Hai, Wan Qiuhua, Wang Shujie, et al. Error detection development of photoelectric encoders[J]. Optoelectronic Technology, 2013, 33(3):145-150. (in Chinese)于海, 万秋华, 王树洁, 等.光电轴角编码器误差检测技术的发展动态[J]. 光电子技术, 2013, 33(3):145-150.
    [6] Chen Bin, Zhang Hongsheng. Coding modes of photoelectric shaft encoders and their developing trend[J]. Chinese Journal of Optics and Applied Optics, 2009, 2(2):126-133. (in Chinese)陈贇,张红胜.光电轴角编码器的编码方式及其发展趋势[J]. 中国光学与应用光学, 2009, 2(2):126-133.
    [7] Dong Lili, Xiong Jingwu. Development of photoelectric tetary encoder[J]. Optics and Precision Engineering, 2000, 8(2):198-202. (in Chinese)董莉莉, 熊经武. 光电轴角编码器的发展动态[J]. 光学精密工程, 2000, 8(2):198-202.
    [8] Du Yingcai, Wang Xijun, Wang Shujie. The auto-detection system of incremental encoder[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2012, 11(11):993-998. (in Chinese)杜颖财, 王希军, 王树洁. 增量式编码器自动检测系统[J].电子测量与仪器学报, 2012, 11(11):993-998.
    [9] Yu Hai, Wan Qiuhua, Wang Shujie, et al. Dynamic errors analysis of small absolute photoelectric encoder[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40(8):0808004. (in Chinese)于海, 万秋华, 王树洁, 等. 小型绝对式光电轴角编码器动态误差分析[J]. 中国激光, 2013, 40(8):0808004.
    [10] Ye Shengxiang. Optoelectronic Displacement Precision Measurement Technology[M]. Urumqi:Xinjiang Science and Technology Health Press, 2003. (in Chinese)叶盛祥. 光电位移精密测量技术[M]. 乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社, 2003.
    [11] Yu Hai, Wan Qiuhua, Liang Lihui, et al. Dynamic code error detection system of photoelectric encoder[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(9):0917002. (in Chinese)于海, 万秋华, 梁立辉, 等. 光电编码器的动态误码检测系统[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(9):0917002.
  • [1] 何微微, 武魁军, 冯玉涛, 王后茂, 傅頔, 刘秋新, 鄢小虎.  O3辐射源星载干涉仪测风不确定度分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 813001-0813001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0813001
    [2] 王伟之, 王妍, 于艳波, 邸晶晶, 宗云花, 高卫军.  亚角秒级星相机的精度测定 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 917002-0917002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0917002
    [3] 赵宏鹏, 甘霖, 殷瑞光, 郭豪, 梁巍巍.  激光制导武器半实物仿真中激光能量模拟误差研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1006005-1006005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1006005
    [4] 李杏华, 张冬, 高凌妤, 郭倩蕊, 景泉, 胡震岳.  离轴三反系统中视轴的偏转误差研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918005-0918005(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0918005
    [5] 王涛, 赵建科, 田留德, 周艳, 杨利红, 陈琛, 段亚轩, 潘亮, 赵怀学, 刘锴, 万伟, 刘艺宁.  光电编码器与棱体轴线平行度对转角误差的影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(2): 217001-0217001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0217001
    [6] 胡林亭, 李佩军, 秦少刚.  吊舱激光指示精度计算方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 617012-0617012(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0617012
    [7] 赵会富, 崔庆丰.  激光照明匀光技术的应用研究(英文) . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 41-47. doi: 10.3788/IRLA201645.S106001
    [8] 史成龙, 刘继桥, 毕德仓, 李世光, 刘丹, 陈卫标.  机载激光雷达测量二氧化碳浓度误差分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 530001-0530001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0530001
    [9] 龚绍琦, 孙海波, 王少峰, 国文哲, 李云梅.  热红外遥感中大气透过率的研究(二): 大气透过率模式的应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2013-2020.
    [10] 郑循江, 张广军, 毛晓楠.  一种甚高精度星敏感器精度测试方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1605-1609.
    [11] 崔祥祥, 王宏力, 陆敬辉, 乔兴, 邓长智, 张勇, 赵爱罡.  适用于小视场星敏感器的导航星表构建方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1249-1253.
    [12] 季尔优, 顾国华, 柏连发, 陈钱, 钱惟贤.  前景重配准的改进帧间误差最小化非均匀性校正算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1672-1678.
    [13] 苏燕芹, 张景旭, 陈宝刚, 杨飞, 赵宏超.  谐波分析方法在提高精密转台回转精度中的应用 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 274-278.
    [14] 冷雁冰, 董连和, 孙艳军.  1×11亚波长结构Dammann光栅的研制 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 812-817.
    [15] 冯英翘, 万秋华, 宋超, 赵长海, 孙莹, 杨守旺.  光电编码器两种精码波形细分方法原理误差对比 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2283-2288.
    [16] 王宁, 贾辛, 邢廷文.  子孔径拼接检测浅度非球面 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2525-2530.
    [17] 葛建平, 沈为民, 刘全, 陈明辉.  锯齿槽闪耀光栅制作误差对衍射效率的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1557-1561.
    [18] 石振东, 李淼峰, 邱传凯, 姚军, 周崇喜.  波前分割DOE阵列半导体激光器光束的品字形整形 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 616-620.
    [19] 郝宏刚, 周翱, 饶敏, 阮巍.  采用光热失调技术的光学薄膜吸收均匀性测量系统 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2842-2845.
    [20] 付秀华, 杨永亮, 刘国军, 李琳, 潘永刚, Ewan Waddell.  大面积头罩上类金刚石薄膜均匀性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 181-184.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-10
  • 修回日期:  2017-03-20
  • 刊出日期:  2017-10-25

基于空间位置的增量式光电编码器误差检测系统

doi: 10.3788/IRLA201779.1017011
  • 1. 长春理工大学 电子信息工程学院,吉林 长春 130000;
  • 2. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;
  • 3. 中国科学院大学,北京 100049
    • 作者简介:

    卢新然(1978-),男,副研究员,博士生,主要从事角度测量及光电信号处理技术方面的研究。Email:luxinranciomp@aliyun.com

  • 收稿日期: 2017-02-10
  • 修回日期: 2017-03-20
  • 刊出日期: 2017-10-25
基金项目:

国家自然科学基金（51605465）

  • 中图分类号: TP212

摘要: 增量式光电编码器输出信号的正交性和均匀性是其重要技术指标之一，对增量式光电编码器的精度检测是编码器研制和生产过程中的重要环节。传统信号质量的检测是基于时间位置进行检测的，其检测准确度受转速均匀度影响，在高速、变速转动下对增量式光电编码器的动态性能检测并不准确。提出了一种基于空间位置的信号质量检测方法，并设计了相应的检测系统。检测系统采用直流无刷电机带动高精度角脉冲发生器和被检增量式编码器同轴旋转，并采集高精度角脉冲发生器在被检增量式编码器输出信号边沿时刻的数值，进行误差计算。该检测系统极大地减小了由于转速不均匀造成的测量不准确度。运用该检测系统对输出脉冲周期数为32 400的增量式编码器进行检测，并与时间位置检测法进行对比实验。实验结果表明：该检测系统检测结果不受电机转速变化的影响，可有效地提高检测精度及检测效率，能够实现动态检测。该系统的研制为批量生产增量式光电编码器提供了极大的便捷。

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